[实用新型]一种全封闭自动清扫装置用过滤器

说明书

技术领域

本实用新型属于直拉法硅单晶生产技术领域，主要涉及一种全封闭自动清扫装置用过滤器。

背景技术

目前，生产单晶硅的主要方法是采用切克劳斯基法（直拉法）制造的，这种方法是将多晶硅装进石英坩埚内，加热熔化，然后降温控制熔硅温度，给予一定的过冷度，把一支特定晶向的硅单晶体（称为籽晶）与熔硅接触，通过调整熔体温度和籽晶向上的提升速度，排除熔接过程产生的位错，然后降低提升速度和温度，使单晶体向大直径生长，当晶体直径达到目标直径时，通过调整拉速和温度，使单晶体进入等直径生长。当生长到尾期，此时，石英埚内的熔体尚未完全消失，通过增加晶体的提升速度和调整向熔体提供的热量，使晶体直径逐渐减小，最终形成一个尾形的锥体，当锥体的尖足够小时，晶体就会与熔体脱离，从而完成晶体的生长过程。

 整个单晶硅的生长过程都在处于密闭的有惰性保护气体的炉室内进行，由于生产过程中熔体的温度较高，因此，在生产过程中会产生大量的SiO等挥发物。对这种挥发物目前的处理方式是在单晶炉的后端安装一个过滤器，过滤器由过滤罐和过滤网组成，过滤器安装在设备真空系统和单晶炉之间。正常生产时，产生的挥发物通过过滤器过滤后，大部分挥发物会附着在过滤罐内的过滤网上。在拉晶结束待设备冷却后，人工打开过滤罐，取出过滤网，使用毛刷和吸尘装置对过滤罐进行清扫，同时，将过滤网冲洗干净凉干，然后再装入过滤罐内，盖上过滤罐上部盖子。但是，拉晶过程产生的SiO等挥发物遇到空气容易被氧化，因此，当过滤罐打开时，罐内的挥发物遇到空气后很容易发生爆炸的危险，特别是在生产超低电阻率的单晶时要掺入大量掺杂剂且使用的掺杂剂主要有锑，砷，磷三种挥发性强的元素，拉晶过程中这三种物质产生的氧化物都具有易燃易爆的特性且含有大量有毒有害物质。在对炉子过滤罐清扫时，轻微的摩擦都极易引起挥发物爆炸，从而造成人员的伤害和环境污染。

实用新型内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本实用新型设计提出了一种全封闭自动清扫装置用过滤器，不需要打开过滤罐，在单晶硅生产结束后可以自动清扫产生的大量SiO等挥发物，以解决SiO等挥发物遇到空气易发生爆炸的危险，及造成人员伤害和环境污染，同时也减轻工人的劳动强度。为实现上述发明目的，本实用新型采取的具体技术方案是：一种全封闭自动清扫装置用过滤器，主要是由过滤罐、过滤网、不锈钢吹管构成；其中过滤罐是用不锈钢材料制作的圆柱体结构，由过滤罐体和法兰盖组合而成。过滤罐体高度为80～120cm，直径为40～60cm；过滤罐底部设计成倒锥形底面，锥形口直径为60mm；通过连接管道与外部的真空除尘系统连接；过滤罐内上部孔位下方1cm处设计一悬挂支撑，用于悬挂过滤网；过滤罐的顶部设计的是压扣式法兰盖，与过滤罐体相配合，法兰盖上安装密封环用于密封，过滤罐两体式结构便于更换过滤网及内部维修；过滤罐的上部和下部相对应位置各开有一个用于与进口阀门和主泵电磁阀联接的孔；过滤罐顶部法兰盖中心位置开有圆孔，直径20mm的不锈钢吹管通过此孔插入过滤罐内；圆孔内设密封槽，安装橡胶密封环用于密封；不锈钢吹管插入过滤罐内的长度距底部过滤网10cm；不锈钢吹管下部采用封口设计，过滤罐内的不锈钢吹管管壁上和下端面开有均匀分布的直径为2mm的气孔；不锈钢吹管的上端通过法兰盖与外部压空系统连接；采用不锈钢网和不锈钢板条绕制成的圆柱形过滤网悬挂固定在过滤罐内上部的悬挂支撑上。所述的一种全封闭自动清扫装置用过滤器，其中过滤罐底部倒锥形的锥形角为30o；所述的一种全封闭自动清扫装置用过滤器，其中安装在过滤罐内的不锈钢吹管管壁上和下端面开有均匀分布的直径为2mm的气孔。所述的一种全封闭自动清扫装置用过滤器，其中圆柱形过滤网直径为30～40cm。

本实用新型实现了过滤器的自动清扫功能，与外部真空除尘系统及压空系统联接使用，可使阀门的打开闭合远程操作、一键控制，减少了清扫炉子所需的人力，减轻了劳动强度，缩短了单晶炉的清扫时间，提高了单晶炉的清扫效率，避免了人员伤害和环境污染。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、进口阀门；2、过滤罐；3、不锈钢吹管；4、过滤网；5、法兰盖；6、悬挂支撑；7、压空管道阀门；8、压空气体罐；9、主泵电磁阀；10、主泵；11、真空除尘管道阀门；12、真空除尘系统。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的具体实施方式如下：

如图1所示， 本实用新型所述的一种全封闭自动清扫装置用过滤器主要是由过滤罐2、不锈钢吹管3、过滤网4构成；其中过滤罐2是采用不锈钢材料制作的圆柱体结构，过滤罐2的高度为80～120cm，直径为40～60cm，过滤罐2的底部设计成倒锥形底面，锥形口直径为60mm，锥形角为30o，过滤罐2的顶部设计的是压扣式法兰盖5，便于更换及罐内维修，并利于密封。过滤罐2的上部和下部相对应位置各开有一个用于与外部进口阀门1和主泵电磁阀9联接的孔。直径为20mm的不锈钢吹管3一端安装在过滤罐2的内部，距离过滤网4的底部10cm处，不锈钢吹管3底部采用封口设计，在过滤罐2内部的不锈钢吹管3的管壁和下端面上开有均匀分布的直径为2mm的圆孔，不锈钢管3的另一端，穿过法兰盖5中心与压空气体罐8联接；采用不锈钢网和不锈钢板条制成的圆柱形过滤网4悬挂固定在过滤罐2内上部孔位下方1cm的悬挂支撑6上，过滤网4直径为30～40cm。在正常拉晶时，压空管道阀门7和真空除尘管道阀门11处于关闭状态，进口阀门1及主泵电磁阀9打开，单晶炉内尾气及挥发物经过过滤罐2内的过滤网4过滤后排出炉外。在拉晶结束一定时间后，关闭进口阀门1和主泵电磁阀9，停止主泵10的运转，然后对过滤罐2和过滤网4进行清扫。在清扫过滤罐2时，开启真空除尘系统12，打开真空扫除管道阀门11，然后再打开压空管道阀门7，压空气体罐8内的压空气体向过滤罐2内通入5～6kg的高压脉冲空气，气体通过不锈钢管3上的孔吹出，可将过滤网4及过滤罐2内壁上的挥发物吹落。吹落的挥发物落入过滤罐2底部锥形底面上，由真空扫除系统12全部吸出到罐外，达到自动清扫过滤罐2及过滤网4的目的。