升降爐爐架 爐架為整個爐體、升降電機等部分提供支撐。整體采用方管焊接而成，保 證足夠的強度，長時間不變形，整體高約 4.3m，外觀簡潔美觀。

爐殼 1）爐殼為長方體結構，主體結構采用方管焊接而成，保證整個爐體有足夠 的強度，爐殼四周裝有封板，外觀簡潔美觀。 2）爐殼分內爐殼和外爐殼兩部分，其中內爐殼采用雙層設計，電極、熱電 偶接線柱位于外爐殼和外層內爐殼(兩層爐殼)之間，兩層爐殼之間做空氣導 流，保證接線柱溫度接近室溫、溫度穩定； 3）殼內設有獨立的調節機構，可調節爐芯垂直度； 4）整個爐體安裝中有防震要求，嚴格控制晶體生長過程中爐體的震動；

升降爐加熱單元與爐膛 1）加熱單元：加熱元件采用進口康泰爾（KANTHAL）螺旋絲繞制而成； 2）保溫層為優質高純氧化鋁多晶纖維材質，采用日本進口真空吸附成型技 術固化成型。 3）加熱單元內徑 300mm，外徑 590mm（單邊保溫層厚度 145mm）。

4）整個爐體由多個加熱單元拼接而成，共分成 8 個控溫區和 1 個梯度區。 5）爐膛由剛玉管組成，內徑Φ250mm，壁厚 5mm。 6）梯度區由三層碳化硅梯度磚構成，內徑Φ138mm，總厚度約 45mm。 7）加熱單元與爐膛使用溫度 1200℃，常規工作溫度不低于 1130℃， 累計工作壽命不小于 3 年；

溫度監控系統 溫度監控系統包括：熱電偶、控溫模塊、測溫模塊、功率調整器等主要部 分； 1）熱電偶采用 S 型熱電偶。 2）控溫熱電偶絲（不帶陶瓷套管）壓在兩個加熱單元之間，熱電偶頭垂到 加熱單元高度中間位置，共 8 個加熱單元 8 根控溫熱電偶。 3）梯度區設置上下兩層熱電偶，每層 8 根圓周均勻分布，共 16 根，用于 測溫。 4）控溫采用歐陸 2604 控溫模塊（不帶表頭），測溫采用歐陸 MINI8（16 路）溫度采集模塊； 5）功率調整模塊采用進口歐陸 EFIT 25A 型功率調整器。

爐溫分布 1）爐芯縱向溫度場分布情況： 高溫恒溫區位于爐膛上部區域，溫度可調。在溫度 1130℃，恒溫區長≥ 200 mm 范圍內，溫度不均勻性≤±1℃。 溫度梯度區位于爐膛中部區域，梯度可調。在梯度區范圍內溫度梯度 ≥5℃/mm。 低溫恒溫區位于爐膛下部，溫度可調。在溫度 1050℃，恒溫區長≥200 mm 范圍內，溫度不均勻性≤±2℃。2）爐溫分布長時間穩定，至少大于 6 個月后重測，偏差點溫度變化≤ 0.5℃。 3）配備 1 套測溫組件，用于測定加熱爐體的三維溫場，包含加熱爐體的軸 向和徑向分布。測溫組件能夠安裝在爐體或者固定支架上，采用自動測量控制 方式。

坩堝支撐機構 坩堝支撐機構由底座、支撐桿、剛玉坩堝組成。 1）坩堝支撐機構與機架部分相互獨立，配有旋轉控制電機； 通過調整底座固定板上的調節地腳對坩堝旋轉機構水平進行調節，設計有 調節支撐桿垂直度的機構；通過調整滑塊及固定板上的螺釘，調節支撐桿在 XY 方向上的位置，實現與爐膛對中，移動調節范圍不小于 10mm。 2）坩堝支撐桿為中空剛玉管，支撐桿外徑Φ60mm，直線度≤0.2mm；支撐 桿的長度應滿足以下條件： a. 爐體升到最頂端時，陶瓷坩堝與爐口之間的空間至少要大于 100mm 才能 取下陶瓷坩堝上蓋（長度 95mm）； b. 爐體降到最下端時，陶瓷坩堝不會頂到剛玉保護管的上端口； c. 旋轉支撐桿的保護套的伸縮范圍滿足爐體的行程。 3）剛玉坩堝套在支撐桿的頂端，剛玉坩堝尺寸為：內徑 118mm，壁厚 5mm，外徑 128mm，分上蓋和下坩堝兩部分，上蓋長度 95mm，下坩堝長度 365mm，總長度 460mm。 4）坩堝支撐桿安裝在底座安裝孔內，通過螺釘鎖緊，坩堝支撐桿與帶輪芯 軸通過 O 型圈擠壓的方式固定，以此來減小兩個配件連接時出現偏心的問題。 采用伺服電機帶動同步帶輪，再帶動坩堝支撐桿旋轉。坩堝旋轉速度在 5~30rpm/min 之間連續可調，在 10rpm/min 條件下，控制精度高，運行平穩。5）坩堝支撐機構包括支撐桿在 1200℃高溫下能夠至少承重 20kg，且保證 連續工作 60 天內旋轉正常，長期工作壽命不小于 2 年； 6）支撐桿外面裝有封塵罩。

爐體升降機構 1）爐體升降采用伺服控制，利用直線導軌做導向，通過精密滾珠絲桿傳動 帶動爐體升降。 2）設計有獨立調節爐體運動導軌垂直度的調節機構。 3）設計有獨立調節爐體垂直度的調節機構。 4）設計有防止爐體移動失控的安全保護系統（采用光電限位開關或更 產品，導軌上下兩端裝有橡膠擋塊。）。 5）爐體升降分為快慢兩檔，升降速度可調，控制精度高，運行平穩，快慢 兩檔速度范圍分別為（0.1～1mm/ hour）和（50～90mm/min）。 6）爐體運動能在任意位置安全停住； 7）為保證爐體平滑移動，配置重量相當的配重裝置； 8）配有實時顯示爐體移動位置的光柵尺，讀數精度≤0.001mm，光柵尺能 與計算機通訊，爐體的位置能由計算機與光柵尺同時顯示；

爐體升降與坩堝支撐桿旋轉控制 爐體升降與支撐桿旋轉的控制方式有計算機自動控制、手動控制及遙控三 種；升降控制可手動、自動。 1）計算機控制爐體升降：能通過軟件控制爐體上下移動，可實現由計算機 編程控制的多段不同速度的勻速及變速移動； 2）手動控制爐體升降：設計有爐體升降手動控制面板，能夠通過手動操縱 控制面板開關，使爐體上下移動；3）計算機控制支撐桿旋轉：提供含有控制支撐桿旋轉功能的軟件，能通過 軟件控制支撐桿轉動速度平穩地正反恒速旋轉，正反交替旋轉，速度特性可實 現速度可調的梯形波、三角波及正弦波； 4）手動控制支撐桿旋轉：設計有支撐桿旋轉手動控制面板，能夠通過手動 操縱控制面板的開關，使支撐桿正反恒速旋轉，旋轉速度可手動設置。

電氣控制柜要求 設備采用一個電控柜，強、弱電元件上下獨立分開。 1）電柜內包含：聲光報警元件，控溫表，變壓器及功率模塊，爐體升降控 制模塊單元，安瓿旋轉控制模塊單元，工控計算機等； 2）電柜面板采用數字式儀表分別顯示各加熱區的電流和電壓； 3）電柜面板安裝有電柜總開關；電柜內部安裝有各加熱區電流回路開關； 4）電柜內預留 2 個三孔電源插口，可承受 10A 電流； 5）柜體內各元件安排得當，便于安裝和拆卸； 6）電控柜設計美觀、牢固，柜門開關方便、自由，長期使用不變形； 7）電控柜內、外各關鍵部件、開關、儀表等標識清楚。