[实用新型]多晶硅还原炉电极绝缘隔热保护结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产工艺设备中的电极绝缘构件，具体涉及一种多晶硅还原炉电极绝缘隔热保护结构。

背景技术

目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法工艺，其原理就是在还原炉中采用高压击穿方式使硅芯成为导体，提升电流使硅芯温度快速上升，于1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上，生成多晶硅棒。多晶硅还原炉对电极的绝缘保护要求高，目前国内主要采用电极结构主要包括电极体、四氟套和整体式陶瓷隔热环等；电极与底盘之间采用四氟套与陶瓷环进行绝缘。由于还原炉内温度非常高，而且炉内气氛为强腐蚀性气体，进气口分布在底盘，温度低的气流不停地冲刷位于底盘上部的陶瓷环，这样长时间高温高压运行后陶瓷绝缘环容易失效，导致击穿开裂等，陶瓷环开裂后，四氟套失去了隔热保护，很快就会烧蚀，导致失去绝缘保护以及产生泄漏现象，会影响还原炉的正常运行甚至带来安全事故。

发明内容

本实用新型针对整体式陶瓷隔热环易击穿开裂的不足，提供一种耐高温性能好且更换简便的多晶硅还原炉电极绝缘隔热保护结构。

本实用新型是采用下述技术方案来实现发明目的：一种多晶硅还原炉电极绝缘隔热保护结构，包括由氧化铝或氮化硅陶瓷材料制成的第一瓷环、第二瓷环，其特征是：第一瓷环为带T头的两个半环组合，卡入底盘和电极之间；第二瓷环位于第一瓷环下部，套装于电极上，四氟套套装在电极下部。

本实用新型由于第一瓷环设置在底盘和电极之间，其整体受高温冲击小，且由于采用了两个半环组合式结构，大大减少了膨胀产生的应力，延长了使用寿命。

所述的氧化铝陶瓷材料优选95%或99%氧化铝陶瓷，所述第二瓷环上沿还可以设有一对孔，方便取放。

由于本实用新型将四氟套的上端改成氧化铝或是氮化硅陶瓷材料，利用氧化铝或氮化硅陶瓷的高绝缘性能及耐高温性能，有效避免了四氟材料靠近底盘端容易烤焦，且四氟套长期在高温腐蚀性环境中易老化的缺点，使得下端四氟套的使用寿命延长很多，而且代替上端四氟的陶瓷件更换非常简单省时，由于受冷热温度变化较小，几乎不会碎裂；底盘上的保护瓷环采用两个半环组合，除能起到绝缘、隔热、防止掉入硅粉等的作用外，由于采用了半环结构，受热时陶瓷材料膨胀产生的应力容易释放，因此大大延长了使用寿命，经过在国内多家多晶硅厂家还原炉的长期使用，其破损率是平均每月不到2%，寿命比原来的结构延长了20-30倍。

附图说明

图1为现有技术中的电极与绝缘保护套的装配结构图。

图2为本实用新型和电极的装配结构图。

图3为本实用新型中第一瓷环的俯视结构图。

图4为图3的半剖视结构图。

图5为本实用新型中第二瓷环的俯视结构图。

图6为图5的半剖视结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如各附图所示。图1中，对电极1起绝缘保护作用的是套装在电极上的第一瓷环2和第二瓷环3，起绝缘保护作用；第一瓷环2为整体式结构且整体位于底盘的上部，受高温高电压冲击大，容易炸裂。图2中，第一瓷环2为带T头的两个半环组合（如图3、图4所示），其T头与底盘贴紧，卡入底盘和电极之间，因而受到的高温高电压冲击和所承受的应力小，不易损坏；第二瓷环3为梯形套环结构，套装于电极上，其内表面与电极1外表面紧贴，四氟套套装在电极下部，与第一瓷环2及第二瓷环3结合构成保护结构，起到较好的绝缘隔热效果。第一瓷环2和第二瓷环3由95%或99%氧化铝陶瓷或氮化硅陶瓷材料制成；第二瓷环3的上沿还设有一对孔5（如图5、图6所示），便于挂钩伸入，方便取放。