1.本发明属于单晶硅生产设备技术领域，具体涉及单晶炉坩埚连续加料方法及加料装置。
背景技术：
2.单晶炉是
多晶硅转化为单晶硅工艺过程中的必备设备，单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要
功能材料，也是
光伏发电利用太阳能的主要功能材料。
3.在使用单晶炉生产单晶硅的过程中，直拉单晶硅除了有生产流程长、工艺繁琐的缺点外，还有坩埚小，而且不能连续加料等弱点。因此，每融化一坩埚的多晶硅料只能拉一根单晶棒。每拉一根单晶棒就要降一次温，就得停一次炉，拆一次炉，清理一次热场以及过滤系统等等。不仅浪费人力、浪费能源，而且严重影响生产效率，生产成本大，不利于单晶硅直拉炉的发展。
4.综上所述，为解决现有的技术问题，本发明设计了结构简单、无需使单晶炉降温即可加料的单晶炉坩埚连续加料方法及加料装置。
技术实现要素：
5.本发明为解决现有的技术问题，设计了结构简单、无需使单晶炉降温即可加料的单晶炉坩埚连续加料方法及加料装置。
6.本发明的目的可通过以下技术方案来实现：
7.一种单晶炉坩埚连续加料方法，包括以下步骤：
8.s1、锥形阀使料仓的加料口处于关闭状态，打开仓盖，向料仓内添加原料；
9.s2、原料添加完成，关闭仓盖；
10.s3、将出料连接口与单晶炉主体连接，将单晶炉内抽真空；
11.s4、滑轨使振动器向出料连接口移动，送料管伸入单晶炉内，接料斗与加料口对应；
12.s5、打开振动器，打开锥形阀，使原料从加料口落入接料斗并进入送料管；
13.s6、称重传感器检测料仓重量，反馈加料进度；
14.s7、原料在送料管内振动前进，并从送料管的端口落入单晶炉内的坩埚内；
15.s8、运料机构送料弯成后，锥形阀关闭，振动器保持工作；
16.s9、当送料管内没有原料后，振动器关闭，滑轨带动振动器回退，送料管伸出单晶炉，完成加料。
17.一种基于单晶炉坩埚连续加料方法的单晶炉坩埚连续加料装置，包括机架，包括：
18.料仓，所述料仓设置在机架上部，所述料仓上方设有进料口，所述料仓下方设有加料口，所述加料口处设有锥形阀；
19.运料机构，所述运料机构设置在机架下部，所述运料机构包括送料管、接料斗、振
动器、滑轨，所述滑轨与机架连接，所述振动器设置在滑轨上，所述送料管一端与振动器上方连接，所述接料斗设置在送料管连接振动器一端的上方，所述接料斗与加料口配合；
20.出料连接口，所述出料连接口设置在机架下部侧面，所述送料管远离接料斗的一端穿过出料连接口向外伸出。
21.进一步的，所述进料口上设有仓盖，所述仓盖与料仓之间设有旋转杆，所述旋转杆一端与料仓侧边之间设有旋转电机，所述旋转杆另一端与仓盖之间设有升降电机。
22.进一步的，所述锥形阀包括驱动电机、升降丝杆、连接板、锥形板，所述驱动电机设置在料仓侧面，所述驱动电机与升降丝杆传动连接，所述连接板一端活动连接在升降丝杆上，所述锥形板下方与连接板另一端连接，所述锥形板与加料口配合。
23.进一步的，所述加料口下方套设有导流罩。
24.进一步的，所述料仓下部与机架之间设有称重传感器。
25.进一步的，所述送料管为石英管。
26.进一步的，所述送料管外侧套设有钼管。
27.进一步的，所述钼管端部与送料管之间设有水冷法兰。
28.相比现有技术，本发明结构设置合理：1、本单晶炉坩埚连续加料装置可实现在不打开上炉盖的状态下，对单晶炉进行加料操作，使得在生产过程中的加料时间最大幅度减小，同时保证了单晶炉的生产连续性，从而缩短整个单晶炉的制备周期，提高生产效率；2、料仓的加料口通过锥形阀控制开闭，相对于传统采用两级振动结构的连续加料装置，结构简单，能避免因振动失灵等因素引起的设备故障，同时降低了成本。
附图说明
29.图1为单晶炉坩埚连续加料方法流程示意图；
30.图2为本单晶炉坩埚连续加料装置整体结构示意图；
31.图3为本单晶炉坩埚连续加料装置加料状态示意图。
具体实施方式
32.下面结合实施例，对本发明的技术方案作进一步的阐述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.实施例一：
35.一种单晶炉坩埚连续加料方法，包括以下步骤：
36.s1、锥形阀使料仓的加料口处于关闭状态，打开仓盖，向料仓内添加原料；
37.s2、原料添加完成，关闭仓盖；
38.s3、将出料连接口与单晶炉主体连接，将单晶炉内抽真空；
39.s4、滑轨使振动器向出料连接口移动，送料管伸入单晶炉内，接料斗与加料口对应；
40.s5、打开振动器，打开锥形阀，使原料从加料口落入接料斗并进入送料管；
41.s6、称重传感器检测料仓重量，反馈加料进度；
42.s7、原料在送料管内振动前进，并从送料管的端口落入单晶炉内的坩埚内；
43.s8、运料机构送料弯成后，锥形阀关闭，振动器保持工作；
44.s9、当送料管内没有原料后，振动器关闭，滑轨带动振动器回退，送料管伸出单晶炉，完成加料。
45.本发明的有点在于，本单晶炉坩埚连续加料装置可实现在不打开上炉盖的状态下，对单晶炉进行加料操作，使得在生产过程中的加料时间最大幅度减小，同时保证了单晶炉的生产连续性，从而缩短整个单晶炉的制备周期，提高生产效率；料仓的加料口通过锥形阀控制开闭，相对于传统采用两级振动结构的连续加料装置，结构简单，能避免因振动失灵等因素引起的设备故障，同时降低了成本。
46.实施例二：
47.一种单晶炉坩埚连续加料装置，包括机架1，包括：
48.料仓2，所述料仓2设置在机架1上部，所述料仓2上方设有进料口21，所述料仓2下方设有加料口22，所述加料口22处设有锥形阀23；
49.运料机构3，所述运料机构3设置在机架1下部，所述运料机构3包括送料管31、接料斗32、振动器33、滑轨34，所述滑轨34与机架1连接，所述振动器33设置在滑轨34上，所述送料管31一端与振动器33上方连接，所述接料斗32设置在送料管31连接振动器33一端的上方，所述接料斗32与加料口22配合；
50.出料连接口4，所述出料连接口4设置在机架1下部侧面，所述送料管31远离接料斗32的一端穿过出料连接口4向外伸出。
51.具体的，向料仓2中补充原料时，锥形阀23与加料口22闭合，从进料口21向料仓2中添加原料；在料仓2补充原料和在不加料时，振动器33移动到滑轨34远离出料连接口4的一端，使送料管31缩进出料连接口4，避免送料管长时间在单晶炉内受高温而损坏；在进行加料时，滑轨34带动振动器33移动到靠近出料连接口4的一端，出料连接口4与单晶炉通过波纹管连接，使送料管31从出料连接口4伸入单晶炉，送料管31的端口位于坩埚上方，锥形阀23与加料口22打开，料仓2内的原料从加料口22向下漏向接料斗32，从接料斗32进入送料管31，振动器33工作，使送料管31内的原料振动前进，最后从送料管31的端口落入坩埚，完成加料；在加料过程中，单晶炉无需停机降温和拆炉，实现对单晶硅生产的连续加料，相对于现有加料方式以及设备，极大地缩减了加料时间，提高了生产效率，同时能确保硅料能正常快速地进到单晶炉内，且设备整体不需移动，只需移动送料机构，使得在使用以及生产过程中更为安全；出料连接口4与单晶炉之间采用小段的波纹管连接，使送料管31可以伸入单晶炉，避免长段波纹管在实际使用中，抽真空会引起波纹管收缩，从而造成设备不稳定的问题。
52.实施例三：
53.实施例三与实施例一的区别在于，所述进料口21上设有仓盖211，所述仓盖211与料仓2之间设有旋转杆212，所述旋转杆212一端与料仓2侧边之间设有旋转电机213，所述旋转杆212另一端与仓盖211之间设有升降电机214。
54.具体的，在向料仓2内添加原料时，升降电机214带动仓盖211向上提起并离开进料口21，转动电机213驱动旋转杆212，使仓盖211转离进料口21上方，方便加料。
55.实施例四：
56.实施例四与实施例一的区别在于，所述锥形阀23包括驱动电机231、升降丝杆232、连接板233、锥形板234，所述驱动电机231设置在料仓2侧面，所述驱动电机231与升降丝杆232传动连接，所述连接板233一端活动连接在升降丝杆232上，所述锥形板234下方与连接板233另一端连接，所述锥形板234与加料口22配合。
57.具体的，在不进行加料时，驱动电机231使升降丝杆232带动连接板233和锥形板234处于高位，锥形板234的锥面堵住加料口22，使原料保持在料仓2内；进行加料时，驱动电机231驱动升降丝杆232转动，使连接板233带动锥形板234向下离开加料口22，原料即可从加料口22向下漏出；在原料漏出时，锥形板234的尖端和锥面配合升降丝杆232带动上下运动，可以起到导流的作用，防止原料在出料口22堵塞，有效的解决了卡料的问题。
58.实施例五：
59.实施例五与实施例一的区别在于，所述加料口22下方套设有导流罩24。
60.具体的，导流罩24可以将加料口22漏出的原料集中导向接料斗32，防止原料外漏和浪费。
61.实施例六：
62.实施例六与实施例一的区别在于，所述料仓2下部与机架1之间设有称重传感器25。
63.具体的，称重传感器25可以检测料仓2内存放原料的重量，通过加料时重量的变化，从而计算加料量。
64.实施例七：
65.实施例七与实施例一的区别在于，所述送料管31为石英管。
66.所述送料管31外侧套设有钼管35。
67.所述钼管35端部与送料管31之间设有水冷法兰36。
68.具体的，采用石英管作为送料管31，可以防止硅料被污染，且石英材质较耐高温，能进入到高温炉体内一段时间不会软化变形；钼管35套设在送料管31外，可以在万一送料管31发生软化变形时，保证送料管31可以完整取出；水冷法兰36可以向送料管31与钼管35之间注入冷却水，冷却主要接触高温的钼管35。
69.本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。技术特征：
1.一种单晶炉坩埚连续加料方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、锥形阀使料仓的加料口处于关闭状态，打开仓盖，向料仓内添加原料；s2、原料添加完成，关闭仓盖；s3、将出料连接口与单晶炉主体连接，将单晶炉内抽真空；s4、滑轨使振动器向出料连接口移动，送料管伸入单晶炉内，接料斗与加料口对应；s5、打开振动器，打开锥形阀，使原料从加料口落入接料斗并进入送料管；s6、称重传感器检测料仓重量，反馈加料进度；s7、原料在送料管内振动前进，并从送料管的端口落入单晶炉内的坩埚内；s8、运料机构送料弯成后，锥形阀关闭，振动器保持工作；s9、当送料管内没有原料后，振动器关闭，滑轨带动振动器回退，送料管伸出单晶炉，完成加料。2.一种基于权利要求1所述单晶炉坩埚连续加料方法的单晶炉坩埚连续加料装置，包括机架，其特征在于，包括：料仓，所述料仓设置在机架上部，所述料仓上方设有进料口，所述料仓下方设有加料口，所述加料口处设有锥形阀；运料机构，所述运料机构设置在机架下部，所述运料机构包括送料管、接料斗、振动器、滑轨，所述滑轨与机架连接，所述振动器设置在滑轨上，所述送料管一端与振动器上方连接，所述接料斗设置在送料管连接振动器一端的上方，所述接料斗与加料口配合；出料连接口，所述出料连接口设置在机架下部侧面，所述送料管远离接料斗的一端穿过出料连接口向外伸出。3.根据权利要求1所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述进料口上设有仓盖，所述仓盖与料仓之间设有旋转杆，所述旋转杆一端与料仓侧边之间设有旋转电机，所述旋转杆另一端与仓盖之间设有升降电机。4.根据权利要求1所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述锥形阀包括驱动电机、升降丝杆、连接板、锥形板，所述驱动电机设置在料仓侧面，所述驱动电机与升降丝杆传动连接，所述连接板一端活动连接在升降丝杆上，所述锥形板下方与连接板另一端连接，所述锥形板与加料口配合。5.根据权利要求1所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述加料口下方套设有导流罩。6.根据权利要求1所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述料仓下部与机架之间设有称重传感器。7.根据权利要求1所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述送料管为石英管。8.根据权利要求1所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述送料管外侧套设有钼管。9.根据权利要求8所述的一种单晶炉坩埚连续加料装置，其特征在于，所述钼管端部与送料管之间设有水冷法兰。
技术总结
本发明公开了单晶炉坩埚连续加料方法及加料装置，包括机架，包括：料仓，所述料仓设置在机架上部，所述料仓上方设有进料口，所述料仓下方设有加料口，所述加料口处设有锥形阀；运料机构，所述运料机构设置在机架下部，所述运料机构包括送料管、接料斗、振动器、滑轨，所述滑轨与机架连接，所述振动器设置在滑轨上，所述送料管一端与振动器上方连接，所述接料斗设置在送料管连接振动器一端的上方。本发明的有益效果为：本单晶炉坩埚连续加料装置可实现在不打开上炉盖的状态下，对单晶炉进行加料操作，使得在生产过程中的加料时间最大幅度减小，同时保证了单晶炉的生产连续性，从而缩短整个单晶炉的制备周期，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。
技术研发人员：程旭兵 赵培林
受保护的技术使用者：浙江晶阳机电股份有限公司
技术研发日：2022.02.17
技术公布日：2022/6/4
声明：
“单晶炉坩埚连续加料方法及加料装置与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：浙江晶阳机电股份有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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