[发明专利]一种由硅矿石制备高纯硅的装置及其制备方法

摘要

一种由硅矿石制备高纯硅的装置及其制备方法，涉及一种高纯硅的制备方法。所述装置设有矿热炉、辅助电极系统和定向凝固炉；矿热炉设有主电极；辅助电极系统设有辅助电极、绝缘板和手推车；定向凝固炉设有水冷装置、感应线圈、石墨坩埚、充气孔、枪体夹持器、抽气孔、红外探测仪和等离子枪。将硅矿石、油焦和木炭混合进入炉内加热，加入造渣剂造渣精炼；开启定向凝固炉电源和辅助电极，使造渣精炼后的硅液流入坩埚中；开启充气孔和抽气孔，向定向凝固炉内通入氩气和水蒸气；使硅液温度达到1700～1800℃；开启等离子枪，对硅液表面进行熔炼；维持硅液表面温度在1450～1520℃；开启水冷装置；定向凝固完成后硅锭冷却，即得高纯硅。

主权项

一种由硅矿石制备高纯硅的装置，其特征在于设有矿热炉、辅助电极系统和定向凝固炉；所述矿热炉底部铺设有保温砖，矿热炉侧边开有硅液出口，矿热炉壁的顶部设有均匀分布的3根空心主电极，3根空心主电极穿过矿热炉壁的顶部，3根空心主电极与矿热炉壁的顶部之间设有电极夹持装置，电极夹持装置上方设有可升降的进料系统；所述辅助电极系统设有辅助电极、绝缘板和带夹持器的手推车，辅助电极设于带夹持器的手推车上，绝缘板设于辅助电极与带夹持器的手推车之间，辅助电极能自由移动，用于矿热炉中熔区硅液出炉和流出硅液的精炼；所述定向凝固炉能够自由移到出硅口的下方承接硅液，定向凝固炉设有水冷装置、水冷底座、感应线圈、保温毡、石墨坩埚、窥视口、充气孔、枪体夹持器、炉盖、抽气孔、红外探测仪和等离子枪；水冷装置设于水冷底座内，感应线圈设于石墨坩埚外壁上，石墨坩埚与感应线圈之间设有保温毡，炉盖设于石墨坩埚顶部，窥视口和红外探测仪设于炉盖顶部并夹持等离子枪；等离子枪设于炉盖上，由枪体夹持器控制上下移动。