多晶硅还原炉高压启动绝缘电极.pdf

本发明公开了一种多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，该电极穿装在多晶硅还原炉炉体的安装孔中，呈“T”型结构，其位于炉内部分的“T”型头与炉体之间套设有瓷环，位于炉外的部分套设有聚四氟环，“T”型头与瓷环以及瓷环与炉体之间分别设有密封垫，电极在安装孔中套设有绝缘筒，绝缘筒上端向内缩进一定距离，与瓷环伸入安装孔的端部之间设有柔性密封垫，绝缘筒下端与聚四氟环密封，电极表面在瓷环与绝缘筒交界处开设有环形槽，其内用耐高温绝缘带和耐高温绝缘漆包裹处理。该电极在额定工况下，能承受的峰值电压为25kv，在聚四氟乙烯绝缘柱的电极内径和外径间没有局部放电现象，电极密封性能良好，完全能满足还原炉高压启动10KV的要求。

1、  一种多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，该电极穿装在多晶硅还原炉炉体的安装孔中，呈“T”型结构，其位于炉内部分的“T”型头与炉体之间套设有瓷环，位于炉外的部分套设有聚四氟环，“T”型头与瓷环以及瓷环与炉体之间分别设有密封垫，电极在安装孔中套设有绝缘筒，绝缘筒上端向内缩进一定距离，与瓷环伸入安装孔的端部之间设有柔性密封垫，绝缘筒下端与聚四氟环密封，电极表面在瓷环与绝缘筒交界处开设有环形槽，其内用耐高温绝缘带和耐高温绝缘漆包裹处理。

2、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述瓷环采用碳化硅或氮化硅材料。

3、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述绝缘筒为聚四氟乙烯绝缘筒。

4、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述瓷环与绝缘筒之间的密封垫采用电绝缘耐高温的膨胀聚四氟乙烯密封垫。

5、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述耐高温绝缘带采用软质云母带或聚四氟乙烯，耐高温绝缘漆采用有机硅。

6、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述电极表面的环形槽长35-60mm、深1.5-2mm。

7、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述“T”型头与瓷环以及瓷环与炉体之间的密封垫采用固力特密封材料或不锈钢包边增强柔性石墨垫。

8、  根据权利要求1所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述绝缘筒下端与聚四氟环之间设有两个带有橡胶密封圈的迷宫式密封结构。

9、  根据权利要求8所述的多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，其特征在于，所述橡胶密封圈采用氟橡胶密封圈。

多晶硅还原炉高压启动绝缘电极
技术领域
本发明涉及绝缘电极，确切地说是多晶硅还原炉高压启动绝缘电极。
背景技术
目前，国内外多晶硅还原炉硅芯击穿启动，主要依靠电辐射加热器加热来降低硅芯电阻率后满足低电压启动要求；使得启动过程时间较长，很大程度上影响了生产效率，由此采用高压启动方式加快启动时间成为新工艺的重点所向，用高电压产生强电场在很短时间就能改变硅芯导电特性，使其内阻降低、导通电流迅速上升，从而使硅料内部的温度很快上升，大大缩短了启动时间，提高了加工效率，从而降低能耗和提高产品质量。
由于国内多晶硅生产技术、设备主要依靠进口，其还原炉设计为低压启动模式；要在此基础上实现高压启动除了增加高压启动设备外，最主要的是解决还原炉电极的绝缘结构和密封结构从而满足高压启动要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种多晶硅还原炉高压启动绝缘电极。
本发明采用的技术方案是：
一种多晶硅还原炉高压启动绝缘电极，该电极穿装在多晶硅还原炉炉体的安装孔中，呈“T”型结构，其位于炉内部分的“T”型头与炉体之间套设有瓷环，位于炉外的部分套设有聚四氟环，“T”型头与瓷环以及瓷环与炉体之间分别设有密封垫，电极在安装孔中套设有绝缘筒，绝缘筒上端向内缩进一定距离，与瓷环伸入安装孔的端部之间设有柔性密封垫，绝缘筒下端与聚四氟环密封，电极表面在瓷环与绝缘筒交界处开设有环形槽，其内用耐高温绝缘带和耐高温绝缘漆包裹处理。
所述瓷环采用碳化硅或氮化硅材料。
所述绝缘筒为聚四氟乙烯绝缘筒。
所述瓷环与绝缘筒之间的密封垫采用电绝缘耐高温的膨胀聚四氟乙烯密封垫。
所述耐高温绝缘带采用软质云母带或聚四氟乙烯，耐高温绝缘漆采用有机硅。
所述电极表面的环形槽长35-60mm、深1.5-2mm。
所述“T”型头与瓷环以及瓷环与炉体之间的密封垫采用固力特密封材料或不锈钢包边增强柔性石墨垫。
所述绝缘筒下端与聚四氟环之间设有两个带有橡胶密封圈的迷宫式密封结构。
所述橡胶密封圈采用氟橡胶密封圈。
本发明经过电气试验证明，在额定工况下，此结构能承受的峰值电压为25kv，在聚四氟乙烯绝缘柱的电极内径和外径间没有局部放电现象，电极密封性能良好，完全能满足还原炉高压启动10KV的要求。
附图说明
图1是本发明多晶硅还原炉高压启动绝缘电极的剖视图。
附图标记说明如下：
11——电极        12——瓷环
13——聚四氟环        14——密封垫
15——绝缘筒          16——密封垫
17——橡胶密封圈      18——环形槽
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，该高压启动绝缘电极11穿装在多晶硅还原炉炉体的安装孔中，呈“T”型结构，其位于炉内高温部分的“T”型头与炉体之间套设有瓷环12，以达到耐高温和获得较强机械强度的目的，瓷环12可用碳化硅或氮化硅材料，优先采用氮化硅材料，电极11位于炉外的部分套设有聚四氟环13，“T”型头与瓷环12以及瓷环12与炉体之间分别设有密封垫14，防止炉内气体介质泄露到电极内腐蚀电极绝缘，密封垫14可选用固力特密封材料、不锈钢包边增强柔性石墨垫，优选不锈钢包边增强柔性石墨垫，它对物料不会产生污染；电极11在安装孔中套设有聚四氟乙烯绝缘筒15，其上端向内缩进一定距离，与瓷环11伸入安装孔的端部之间设有电绝缘耐高温(大于250度)的柔性密封垫16，优先选用膨胀聚四氟乙烯，密封垫16使瓷环12与聚四氟乙烯绝缘筒15结合处有效密闭，提高了电气绝缘强度，聚四氟乙烯绝缘筒15下端与聚四氟环13之间设有两个带有橡胶密封圈17的迷宫式密封结构，即可提高电极与炉底盘间电气绝缘强度又可形成防止炉内气体介质泄露的第二道防线，橡胶密封圈17优选耐高温耐腐蚀的氟橡胶；电极11表面在瓷环12与聚四氟乙烯绝缘筒15交界处开设有长35-60mm、深1.5-2mm的环形槽18，其内用耐高温(大于300℃)绝缘带和耐高温绝缘漆包裹处理，提高了电极绝缘性能，防止瓷环12与聚四氟乙烯绝缘筒15结合处气隙击穿；耐高温绝缘带可采用软质云母带或聚四氟乙烯(PTFE)等，优选PTFE，耐高温绝缘漆优选有机硅。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。