一种整体十字型硅芯组件及其搭接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108545746A(43)申请公布日2018.09.18(21)申请号201810685389.6(22)申请日2018.06.28(71)申请人江阴兰雷新能源科技有限公司地址214000江苏省无锡市江阴市周庄镇华宏路32号(72)发明人薛建云(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人胡彬(51)Int.Cl.C01B33/035(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种整体十字型硅芯组件及其搭接方法(57)摘要本发明公开了一种整体十字型硅芯组件及其搭接方法，该硅芯组件包括竖直方向平行间隔设置的两根竖直硅芯和一根水平方向设置的硅芯横梁，所述硅芯横梁搭接于所述两根竖直硅芯的顶端之间，整体形成倒“U”型结构，其中，所述竖直硅芯和硅芯横梁均采用整体的硅材料切割而成，且横截面为“十”字型结构，所述硅芯横梁的两端通过卡接结构与所述竖直硅芯进行搭接。上述整体十字型硅芯组件采用的是整体切割而成的十字硅芯，其强度高，装炉方便，不易折断，倒炉几率小。拼接而成的整体的硅芯组件重量轻，表面积大，可显著缩短还原炉的反应时间，降低多晶硅的生产成本，提高多晶硅的纯度。CN108545746ACN108545746A权利要求书1/1页1.一种整体十字型硅芯组件，其包括竖直方向平行间隔设置的两根竖直硅芯和一根水平方向设置的硅芯横梁，所述硅芯横梁搭接于所述两根竖直硅芯的顶端之间，整体形成倒“U”型结构，其特征在于，所述竖直硅芯和硅芯横梁均采用整体的硅材料切割而成，且横截面为“十”字型结构，所述硅芯横梁的两端通过卡接结构与所述竖直硅芯进行搭接。2.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯组件，其特征在于，配合每根竖直硅芯的底端于还原炉电极上设置有四个石墨卡瓣、一个石墨内螺纹锥套和一个石墨外螺纹锥套，四个石墨卡瓣位于所述石墨内螺纹锥套内，所述竖直硅芯的底端插入四个石墨卡瓣内将石墨外螺纹锥套拧紧于石墨内螺纹锥套内锁紧竖直硅芯的底端。3.根据权利要求2所述的整体十字型硅芯组件，其特征在于，所述石墨卡瓣的内侧包括两个互相垂直的竖直面，外侧面为上小下大的锥形面，竖直硅芯相邻的两个侧边与两个竖直面贴合对石墨卡瓣进行限位。4.根据权利要求1-3任一项所述的整体十字型硅芯组件，其特征在于,所述卡接结构包括横梁卡槽和竖直硅芯卡槽，所述横梁卡槽开设于所述硅芯横梁的两端且处于水平状态的两条侧边上，且所述硅芯横梁的底部侧边的两端均切割掉与竖直硅芯等宽的部分，所述横梁卡槽的槽宽与竖直硅芯的侧边厚度相匹配，所述竖直硅芯卡槽开设于所述竖直硅芯顶端的两个对应的侧边的中心位置，另两个对应的侧边的顶端切割掉与硅芯横梁等宽的部分，所述竖直硅芯卡槽的槽宽与硅芯横梁的侧边厚度相匹配。5.根据权利要求1所述的整体十字型硅芯组件，其特征在于，所述硅芯横梁和竖直硅芯的横截面的宽度范围20～100mm，厚度1～8mm之间，硅芯横梁的长度范围为100-500mm，竖直硅芯的长度范围为1500-4000mm。6.一种整体十字型硅芯组件的搭接方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将二根垂直的竖直硅芯的下部插入还原炉电极上的石墨卡瓣中，调整好方向，先不锁紧；2)将硅芯横梁从竖直硅芯的上部沿着槽口向下插入至齐平，使位于竖直硅芯卡槽两侧的两个侧边插入所述横梁卡槽内，同时硅芯横梁的一侧边插入竖直硅芯卡槽内；3)旋转竖直硅芯底部的石墨内螺纹锥套锁紧石墨卡瓣，即可完成搭接。7.根据权利要求6所述的整体十字型硅芯组件的搭接方法，其特征在于，所述步骤1)中竖直硅芯的加工步骤为：先用金刚石刀片或金刚石线锯将竖直硅芯一端的其中一条边切割二个直角，再用金刚石成型砂轮切割出长方形的竖直硅芯卡槽。8.根据权利要求6所述的整体十字型硅芯组件的搭接方法，其特征在于，所述步骤2)中硅芯横梁的加工步骤为：先将已切割好的整体十字硅芯按照需要的长度切割成硅芯横梁，将硅芯横梁其中的一条边的两端部均切割掉与竖直硅芯等宽的部分，最后将硅芯横梁上对应的两条侧边的两端用金刚石成型砂轮切割出四个长方形的横梁卡槽。2CN108545746A说明书1/4页一种整体十字型硅芯组件及其搭接方法技术领域[0001]本发明属于多晶硅原料加工技术，尤其是涉及一种多晶硅原料生产过程中的CVD还原炉使用的整体十字型硅芯组件及其搭接方法。背景技术[0002]由于光伏行业的快速发展，高纯多晶硅原料的需求增长迅猛，目前国内外生产多晶硅原料的工艺大部分都是三氯氢硅氢还原法,即改良西门子法,改良西门子法或其他类似方法生产大直径多晶硅的主要设备是多晶硅还原炉，首先在多晶硅还原炉内将三根圆形或方形的硅芯搭接成倒U型，在细长的硅芯上通上电源，使硅