本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置，包括石墨卡帽和垂直安裝于石墨卡帽之上的監(jiān)測棒，所述監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心平行設(shè)置，且所述監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑，所述硅棒形成于石墨卡帽的軸心位置處。本實(shí)用新型專利技術(shù)所述用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置能夠很好地監(jiān)測硅棒，尤其是原料硅棒的生長直徑。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)提供一種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置，包括石墨卡帽和垂直安裝于石墨卡帽之上的監(jiān)測棒，所述監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心平行設(shè)置，且所述監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑，所述硅棒形成于石墨卡帽的軸心位置處。本技術(shù)所述用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置能夠很好地監(jiān)測硅棒，尤其是原料硅棒的生長直徑。【專利說明】—種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置
本技術(shù)涉及硅生產(chǎn)
，具體涉及一種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置。
技術(shù)介紹
多晶硅是太陽能光伏行業(yè)的基礎(chǔ)材料，其主要生產(chǎn)工藝是改良西門子法，即三氯氧娃還原法:SiHCl3+H2 — Si+3HC1,原理是使用二氣氧娃和氧氣在還原爐中進(jìn)行反應(yīng),并在1200°C左右通過氣相沉積的方式產(chǎn)生棒狀多晶硅。現(xiàn)有技術(shù)中，需要根據(jù)多晶硅的生長規(guī)律預(yù)先制定出三氯氫硅和氫氣進(jìn)料的料表以及電流\電壓曲線，然后再生產(chǎn)多晶硅。在多晶硅的生產(chǎn)過程中，操作人員需通過還原爐上的視鏡觀察并監(jiān)測多晶硅的生長情況，例如監(jiān)測原料硅棒的生長直徑。然而，目前的情況是，對原料硅棒的生長直徑的監(jiān)測大多依賴于操作人員的觀察及經(jīng)驗(yàn)，即，操作人員通過肉眼觀察原料硅棒，并憑借其經(jīng)驗(yàn)估算出原料硅棒的生長直徑，這種方式不僅對操作人員的經(jīng)驗(yàn)的要求比較高，還會造成在原料硅棒的生產(chǎn)過程中存在太多不確定性，例如，導(dǎo)致原料硅棒的生長直徑過粗或過細(xì)，原料硅棒可用長度太少等。而且，單純地靠預(yù)先制定的料表和憑經(jīng)驗(yàn)估算出的原料硅棒的生長直徑也無法保證原料硅棒的表面光潔度，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)原料硅棒的表觀質(zhì) 量不合格的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置，其能夠很好地監(jiān)測硅棒，尤其是原料硅棒的生長直徑。解決本技術(shù)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:所述用于監(jiān)測硅棒生長直徑的裝置包括石墨卡帽和垂直安裝于石墨卡帽之上的監(jiān)測棒，所述監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心平行設(shè)置，且所述監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑，所述硅棒形成于石墨卡帽的軸心位置處。優(yōu)選地，所述監(jiān)測棒為至少兩根，該至少兩根監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心互相平行設(shè)置，且所述至少兩根監(jiān)測棒以石墨卡帽的軸心為中心均勻分布在石墨卡帽上，每根監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離均略大于娃棒的預(yù)設(shè)半徑。優(yōu)選地，所述監(jiān)測棒為偶數(shù)根。優(yōu)選地，所述監(jiān)測棒為兩根。優(yōu)選地，所述監(jiān)測棒采用石墨棒。優(yōu)選地，每根監(jiān)測棒的長度≤80mm。優(yōu)選地，每根監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離均比硅棒的預(yù)設(shè)半徑大I~5mm ο優(yōu)選地，每根監(jiān)測棒的直徑為9~15mm。優(yōu)選地，所述石墨卡帽的安裝有監(jiān)測棒一側(cè)的表面上還設(shè)置有以所述表面的中心為圓心的圓形凹槽，所述娃棒的根部形成于所述圓形凹槽中；所述圓形凹槽的直徑略大于硅棒根部的預(yù)設(shè)直徑。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述圓形凹槽的直徑比娃棒根部的預(yù)設(shè)直徑大I?5mm。優(yōu)選地,所述硅棒為原料單晶硅棒或原料多晶硅棒。有益效果:本技術(shù)所述用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置通過垂直安裝于石墨卡帽上的監(jiān)測棒能夠監(jiān)測位于石墨卡帽軸心位置處的硅棒的生長直徑，也即，監(jiān)測硅棒直徑的生長情況，當(dāng)硅棒的直徑逐漸生長至接近于監(jiān)測棒的位置處時，停爐即可保證硅棒的直徑滿足工藝要求。所述硅棒既可以是原料單晶硅棒，也可以是原料多晶硅棒。以生產(chǎn)原料多晶硅棒為例，生產(chǎn)原料多晶硅棒比生產(chǎn)正品料的電單耗高約29kwh/kgsi，如因現(xiàn)有技術(shù)的原因造成原料多晶硅棒報廢，則以硅芯料(用以生產(chǎn)原料多晶硅棒的材料)重量為1900kg計算，電耗方面損失為:1900kg/爐次*29kwh/kg*0.3元/kwh=l.653萬元/爐次；產(chǎn)量方面損失為:26h (每爐非生產(chǎn)時間)*50kg/h (生產(chǎn)速率)*3萬元/噸=3.9萬元/爐次；以每月?lián)p失一爐硅芯料計算，則使用本技術(shù)所述監(jiān)測裝置后每年可節(jié)約成本(1.653萬元+3.9萬元)*11個月=61.08萬元,十分可觀。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本技術(shù)實(shí)施例2中一種用于監(jiān)測硅棒生長直徑的裝置的俯視圖；圖2為本技術(shù)實(shí)施例2中另一種用于監(jiān)測硅棒生長直徑的裝置的俯視圖；圖3為本技術(shù)實(shí)施例3中用于監(jiān)測硅棒生長直徑的裝置的俯視圖；圖4為本技術(shù)實(shí)施例3中用于監(jiān)測硅棒生長直徑的裝置的主視圖。圖中:1 —石墨卡帽；2 —監(jiān)測棒；2’ 一石墨棒；3 —圓形凹槽。【具體實(shí)施方式】為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1:本實(shí)施例提供一種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置，包括石墨卡帽和垂直安裝于石墨卡帽之上的監(jiān)測棒，所述監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心平行設(shè)置，且所述監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑，所述硅棒形成于石墨卡帽的軸心位置處。本實(shí)施例中，對所述監(jiān)測棒的數(shù)量不做限制，可以為一根，也可以為多根，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需求自行設(shè)定監(jiān)測棒的數(shù)量，但需要滿足每根監(jiān)測棒均與石墨卡帽的軸心平行設(shè)置，且每根監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離均略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑。目前，無論是單晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域還是多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，石墨卡帽都是必不可少的生產(chǎn)部件之一，而娃棒一般在石墨卡帽的軸心位置處均勻地生長，可見，通過對現(xiàn)有的石墨卡帽稍作改進(jìn)就可制成本實(shí)施例所述裝置，因此節(jié)約了成本。在實(shí)際應(yīng)用中，將本實(shí)施例所述裝置置于還原爐內(nèi)，操作人員可通過還原爐上的視鏡(一般是通過Al相視鏡和Cl相視鏡)觀察并監(jiān)測硅棒直徑的生長情況，一旦發(fā)現(xiàn)硅棒的直徑逐漸生長至接近于監(jiān)測棒的位置處時，說明硅棒的直徑已經(jīng)達(dá)到了預(yù)先的設(shè)計值(即硅棒的預(yù)設(shè)半徑的二倍，所述硅棒的預(yù)設(shè)半徑的值可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求來設(shè)定)，此時操作人員停爐以保證硅棒的直徑滿足工藝要求。優(yōu)選地，所述石墨卡帽的安裝有監(jiān)測棒一側(cè)的表面上還設(shè)置有以所述表面的中心為圓心的圓形凹槽，所述娃棒的根部形成于所述圓形凹槽中；所述圓形凹槽的直徑應(yīng)略大于硅棒根部的預(yù)設(shè)直徑，例如，所述圓形凹槽的直徑比硅棒根部的預(yù)設(shè)直徑大I?5mm，所述硅棒根部的預(yù)設(shè)直徑和所述圓形凹槽的深度可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求來設(shè)定。在實(shí)際應(yīng)用中，操作人員通過還原爐上的視鏡觀察到硅棒的根部生長至接近所述圓形凹槽的側(cè)壁時，即可開始收光工藝，此時進(jìn)行收光控制能提高硅棒的表觀質(zhì)量，進(jìn)而提高硅棒的利用率。優(yōu)選地,所述硅棒可以為原料單晶硅棒或原料多晶硅棒。優(yōu)選地,所述監(jiān)測棒采用石墨棒，因石墨棒具有耐聞溫，不易斷裂等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例2:本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述監(jiān)測棒的數(shù)量為至少兩根，該至少兩根監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心互相平行設(shè)置，且所述至少兩根監(jiān)測棒以石墨卡帽的軸心為中心均勻分布在石墨卡帽上(即每根監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離都相等)，每根監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離均略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑。實(shí)際應(yīng)用中，所述監(jiān)測棒的數(shù)量可以為奇數(shù)根(例如圖1所示的3根)，也可以為偶數(shù)根(例如圖2所示的4根)。但是，為了更加方便地觀察硅棒是否生長至接近于各根監(jiān)測棒的位置處，以更好地判斷硅棒的生長直徑是否滿足工藝要求，優(yōu)選地，所述監(jiān)測棒為偶數(shù)根。本實(shí)施例中的其他結(jié)構(gòu)及作用都與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。實(shí)施例3:本實(shí)施例中，以硅棒采用本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于監(jiān)測硅棒的生長直徑的裝置，其特征在于，包括石墨卡帽和垂直安裝于石墨卡帽之上的監(jiān)測棒，所述監(jiān)測棒和石墨卡帽的軸心平行設(shè)置，且所述監(jiān)測棒與石墨卡帽的軸心之間的距離略大于硅棒的預(yù)設(shè)半徑，所述硅棒形成于石墨卡帽的軸心位置處。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊勇，譚忠芳，呼維軍，梁立剛，王文，
申請(專利權(quán))人：新特能源股份有限公司，
類型：新型
國別省市：新疆;65
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