以包含碳化硅、二硅化钼、石墨或其组合；并 且一个或多个加热构件102中的每一个都可以可替代地独立地包括感应加热器。在实例 中，一个或多个加热构件位于大致相同的高度。在另一实例中，一个或多个加热构件位于不 同的高度。
[0051] 在实例中，加热构件102可以包含碳化硅，这可以具有某些优势。例如，碳化硅加 热构件102在氧的存在下于高温下会较不易于被腐蚀。通过使用真空室可以减少包含可腐 蚀性材料的加热元件的氧腐蚀，但是碳化硅加热构件102可以在没有真空室的情况下避免 腐蚀。另外，碳化硅加热构件102可以在没有水冷管道的情况下使用。在实例中，在真空室 中使用加热元件，在有水冷管道的情况下使用加热元件，或者两者都有的情况下使用加热 元件。在一个实例中，在没有真空室的情况下使用加热构件102,在没有水冷管道的情况下 使用加热构件102,或者是两者都没有的情况下使用加热构件102。
[0052] 在实例中，一个或多个加热构件102是感应加热器。感应加热器可以铸入一种或 多种耐火材料中。含有一个或多个感应加热线圈的耐火材料则可以位于底部模具的上方。 耐火材料可以是任何合适的材料，包括但不限于氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化锆、 氧化铬、碳化硅、石墨或其组合。
[0053] -种或多种加热构件102可以具有电气系统，以使当至少一个加热构件102失效 时，任何剩余的起作用的加热构件102可以继续接收电力并产生热量。在一个实例中，每个 加热构件102都具有其自己的电路。
[0054] 顶部加热器100可以包括隔热体104。隔热体104可以包括任何合适的隔热材料， 包括但不限于隔热砖、耐火物、耐火物的混合物、隔热板、陶瓷纸、高温棉或其组合。隔热板 可以包括高温陶瓷板。隔热材料104的底部边缘和一个或多个加热构件102可以在大致相 同的高度，或加热构件102可以位于隔热材料104的底部边缘的高度的上方，或隔热材料 104的底部边缘可以位于加热构件102的高度的上方。可以使用一个或多个加热构件102 和隔热材料104的其他构造，例如一个或多个加热构件102为感应加热器、隔热材料104包 含耐火材料，其中一个或多个加热构件102被包围在耐火材料104中。在这种实例中，还可 以任选地包含额外的隔热材料，其中额外的隔热材料可以是耐火材料，或额外的隔热材料 可以是另一种合适的隔热材料。
[0055] 顶部加热器100可以包括外套106。外套106可以包含任何合适的材料，包括但不 限于钢、不锈钢、铜、铸铁、耐火材料、耐火材料的混合物或其组合。可以将隔热材料104设 置为至少部分在一个或多个加热构件102与外套106之间。外套106的底部边缘可以与隔 热材料104的底部边缘以及与一个或多个加热构件102大致齐平，或外套106的底部边缘 可以与隔热材料104的底部边缘或与一个或多个加热构件102偏移，或者是两者的组合。在 实例中，覆盖隔热材料104边缘的外套106的部分可以包含具有相对低传导率的材料，例如 合适的耐火物，如氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化锆、氧化铬、碳化硅、石墨或其组合。
[0056] 顶部加热器外套106可以包括结构件，例如可以使顶部加热器100增加强度或刚 性的构件。结构件可以包含钢、不锈钢、铜、铸铁、耐火材料、耐火材料的混合物或其组合。在 实例中，顶部加热器外套106可以包括一个或多个结构件，所述结构件以远离顶部加热器 100中心的方向从顶部加热器外套106的外部延伸，并在顶部加热器100的外周或周边附近 水平地延伸。例如，一个或多个水平结构件可以位于顶部加热器外套106的外部的下边缘 处，位于顶部加热器外套106的外部的顶部边缘处，或位于顶部加热器外套106的外部的底 部边缘与顶部边缘之间的任何位置处。在实例中，顶部加热器100包括三个水平结构件，其 中一个位于顶部加热器外套106的底部边缘处，一个位于顶部加热器外套106的上边缘处， 并且一个位于顶部加热器外套106的下边缘与上边缘之间。
[0057] 顶部加热器外套106可以包括在顶部加热器外套106的外部上的一个或多个结构 件，所述结构件以远离顶部加热器1〇〇中心的方向向顶部加热器外套106的外部延伸，并且 从顶部加热器外套106的外部的底部向顶部加热器外套106的外部的顶部垂直地延伸。在 实例中，顶部加热器外套106可以包括八个垂直结构件。垂直结构件可以在顶部加热器100 的外周或周边附近均匀地间隔开。在实例中，顶部加热器外套106可以包括垂直结构件和 水平结构件两者。顶部加热器外套106可以包括延伸跨过顶部加热器外套106顶部的结构 件。顶部上的结构件可以从顶部加热器外套106的顶部的一个外边缘延伸到顶部加热器外 套106的顶部的另一边缘。顶部上的结构件也可以部分地延伸跨过外套106顶部。结构件 可以是条状物、棒、管或任何适于向顶部加热器增加结构支撑的结构。结构件可以通过焊 接、钎焊或其他合适的方法附接至顶部加热器外套106。结构件可以经修改以有利于装置的 运输和物理操作。例如，顶部加热器外套106的外部的顶部上的结构件可以是具有足够的 尺寸、强度、朝向、间隔或其组合的管，使得特定的叉车或其他起重机可以提起或移动或以 其他方式物理操作顶部加热器。在另一实例中，上文描述为位于顶部加热器外套106的外 部上的结构件可以可替代地或额外地位于顶部加热器外套106的内部上。在另一实例中， 可以使用吊车或其他起重装置，利用附接至顶部加热器100的链来移动顶部加热器100,所 述链包括附接至顶部加热器100的结构件或附接至顶部加热器100的非结构件的链。例如， 链可以附接至顶部加热器外套106的上边缘以形成用于吊车的约束物，从而提起和以其他 方式移动顶部加热器100。
[0058] 图7示出含有和不含有上文实例中所述的覆盖熔剂的定向凝固方法的实验结果。 编号为1140至1185的定向凝固（DS)锭块是未经覆盖熔剂而处理的，且可以看出铝杂质 水平高至2ppm。相反地，DS锭块1185至1210是使用上文实例中所述的覆盖熔剂而处理 的。从图中可以看出，对于使用上文实例中所述的覆盖熔剂处理的锭块，铝杂质水平均低于 0. 5ppm。尽管铝杂质水平在图7中例示为一个实例，但是诸如硼、磷等的其他杂质也可以利 用上文实例中所述的覆盖熔剂来去除。
[0059] 实施方案:
[0060] 为了更好地说明本文公开的方法和设备，此处提供实施方案的非限制性列举：
[0061] 实施方案1为包括以下的方法：在模具中的一定量的熔融硅的表面上形成熔剂 层，该表面在熔融硅的与冷却表面基本相对的侧面上；基本从冷却表面向熔剂层定向凝固 熔融硅；以及在一定量的熔融硅的表面与熔剂之间的界面处使熔剂与杂质反应。
[0062] 实施方案2包括实施方案1的方法，其中形成熔剂层包括在熔融硅的顶表面上熔 化一定量的熔剂玻璃。
[0063] 实施方案3包括实施方案1-2中任何一项的方法，其中形成熔剂层包括形成密度 低于熔融硅的熔剂层。
[0064] 实施方案4包括实施方案1-3中任一项的方法，其中形成熔剂层包括形成在大于 约900°C至1100°C的温度下流动的熔剂层。
[0065] 实施方案5包括实施方案1-4中任一项的方法，其中形成熔剂层包括形成含有 Na2C03的熔剂层。
[0066] 实施方案6包括实施方案1-5中的任一项的方法，其中形成熔剂层包括形成含有 Si02的熔剂层。
[0067] 实施方案7包括实施方案1-6中任一项的方法，其中形成熔剂层包括形成含有 CaF2的熔剂层。
[0068] 实施方案8包括实施方案1-7中任一项的方法，其中形成含有CaO的熔剂层。
[0069] 实施方案9包括实施方案1-8中任一项的方法，其中形成熔剂层包括形成含有 Si3N4的熔剂层。
[0070] 实施方案10为包括以下的方法：将熔融硅倾入模具中，在硅的顶表面上形成硅的 固体层，并将熔剂材料置于固体层上，将顶部加热器置于模具的上方以熔化硅的固体层，其 中熔剂材料保持漂浮在熔融硅上，从模具的底部向硅的顶表面定向凝固熔融硅，以及在硅 的顶表