[发明专利]多晶硅铸锭炉在线补料方法

摘要

本发明公开了一种多晶硅铸锭炉在线补料方法，解决了现有的多晶硅生产过程所存在的坩埚耗材利用率低和生产产量大打折扣的问题。包括当石英坩埚（23）中设置的块状多晶硅料（24）处于半熔融状时，并且石英坩埚（23）中空出的可补料高度H（25）大于100毫米时，打开插板阀（8），将料斗（12）向右滑动，使螺旋给料机（10）的出料端进入到导料仓（5）的左侧入料口（7）中，启动螺旋给料机驱动电机（13）进行补料，在料斗（12）中的多晶硅颗粒料（24）通过导料仓（5）和下料管（4），并经在下料管（4）的出口间隔地设置的两片半圆形缓冲挡料板（22）进入到石英坩埚（23）中。实现了生产单位产品能耗的降低和单台设备的产能提升。

主权项

一种多晶硅铸锭炉在线补料方法，包括以下步骤：第一步、在多晶硅铸锭炉炉顶盖（2）上设置补料口（3），在补料口（3）上设置导料仓（5），将导料仓（5）的下料管（4）通过补料口（3）设置在多晶硅铸锭炉炉体（1）中的石英坩埚（23）的上方，在多晶硅铸锭炉炉顶盖（2）上分别设置导轨左支撑板（15）和导轨右支撑板（16），在导轨左支撑板（15）与导轨右支撑板（16）之间设置滑动导轨（17），料斗（12）通过料斗滑动底座（18）活动设置在滑动导轨（17）上，在料斗（12）的底部设置螺旋给料机（10），在料斗（12）中放置多晶硅颗粒料（24），在料斗出料口（11）与导料仓（5）的左侧入料口（7）之间设置可伸缩的导料波纹管（9），螺旋给料机（10）的出料端设置在导料波纹管（9）中，在多晶硅铸锭炉炉顶盖（2）上设置真空泵（19），真空泵（19）的抽真空口通过可伸缩的抽真空波纹管（20）与料斗（12）上设置的抽气口（21）连通在一起；第二步、将导料仓（5）的左侧入料口（7）上设置的插板阀（8）关闭，启动真空泵（19）将料斗（12）抽真空到工艺要求状态；第三步、确定理论补料时间t：先确定石英坩埚（23）中所装的块状多晶硅料（24）的质量M_块，测定石英坩埚（23）中所装的块状多晶硅料融化后的温度T_液，根据块状多晶硅料的熔点温度T_熔和多晶硅液态比热C_液，利用以下公式：Q_半=C_液（T_液‑T_熔）M_块/2，可计算出石英坩埚（23）中所装的块状多晶硅料处于半熔融状态时所释放的理论热量Q_半；再根据料斗（12）中设置的多晶硅颗粒料的温度T_颗和它的比热C_颗，可计算出理论热量Q_半被多晶硅颗粒料吸收后全部融化的量M_颗，计算公式为：M_颗=Q_半/[C_颗（T_熔‑T_颗），最后根据螺旋给料机（10）的给料速度V即可计算出理论补料时间t=M_颗/V；第四步、当石英坩埚（23）中设置的块状多晶硅料（24）处于半熔融状时，并且石英坩埚（23）中空出的可补料高度H（25）大于100毫米时，打开插板阀（8），将料斗（12）向右滑动，使螺旋给料机（10）的出料端进入到导料仓（5）的左侧入料口（7）中，启动螺旋给料机驱动电机（13）进行补料，在料斗（12）中的多晶硅颗粒料（24）通过导料仓（5）和下料管（4），并经在下料管（4）的出口间隔地设置的两片半圆形缓冲挡料板（22）进入到石英坩埚（23）中；第五步、当补料时间达到第三步计算出的理论补料时间时，关闭螺旋给料机驱动电机（13），将料斗（12）向左滑动，使螺旋给料机（10）的出料端离开到导料仓（5）的左侧入料口（7），关闭插板阀（8），在线补料结束。