多晶铸锭装置的制作方法

本实用新型涉及晶体铸锭
技术领域：
，特别涉及一种多晶铸锭装置。
背景技术：
：随着煤炭、石油、天热气等非可再生化石能源的不断减少，能源危机日益加剧，而由于化石能源的大量开采和肆意使用，环境污染问题日益严重。开发和使用替代化石能源的可再生的清洁新能源成为解决能源危机的最有效途径。太阳能具有清洁无污染且取之不尽用之不竭等优点，是化石能源的理想替代能源。定向结晶铸造多晶硅锭工艺简单、易于工业化生产，输出产量大，且相对生产成本低，所以铸造多晶硅是使用最广泛的太阳能材料。然而与传统的火力发电相比，太阳能光伏发电成本依然较高，因此仍需进一步优化多晶硅铸锭工艺，提高生产量，提高多晶硅锭质量，提高光电转换效率，进而降低太阳能发电成本。目前多晶铸锭生产过程中，由于整个保温系统空间较大，单锭能耗、氩气较高，不利于当前光伏市场降本；再加上目前多晶铸锭装置中加热器布局结构差，导致坩埚边部与中心区域温差较大，缺陷繁殖较快，影响铸锭效率。技术实现要素：基于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种加热器布局结构合理，能有效防止坩埚边部与中心区域温差较大的多晶铸锭装置。一种多晶铸锭装置，包括隔热笼和分别设于所述隔热笼内的加热组件及保温组件，所述加热组件包括换热器、设于所述换热器上的坩埚、设于所述坩埚与所述隔热笼内壁之间的侧部加热器和设于所述坩埚上方的顶部加热器，所述隔热笼内设有承载板，所述顶部加热器嵌设在所述承载板上，所述承载板的两端分别设有吊装板，所述侧部加热器设于所述吊装板朝向所述坩埚的一侧，所述吊装板朝向所述隔热笼的底部延伸，所述保温组件包括设于所述隔热笼内壁上的保温层、设于所述隔热笼底板上的底保温板、设于所述底保温板上的碳纤维保温板和设于所述隔热笼内部顶角的保温条，所述隔热笼上端设有导流筒，所述导流筒的顶端延伸至所述隔热笼的外部，所述导流筒的末端依序贯穿所述隔热笼、所述保温层和所述承载板后与所述坩埚的盖板连接，所述导流筒用于所述隔热笼内部与外部之间气流的导通。上述多晶铸锭装置，通过所述换热器、所述顶部加热器和所述侧壁加热器的位置设计，有效的保障了所述隔热笼内加热结构布局的合理性，提高了铸锭效率，防止了所述坩埚边部与中心区域温差较大现象的发生，通过所述保温层、所述底保温板、所述碳纤维保温板和所述保温条的设计，有效的降低了所述隔热笼内的保温空间，使得所述隔热笼内维持相同温度整体能耗更低，进一步使得相同炉压条件下，氩气流动速率相对更大，氧碳杂质更易带出硅熔体，以改善硅锭品质。进一步地，所述导流筒上设有电磁阀，所述电磁阀设于所述保温层与所述盖板之间，所述电磁阀用于控制所述导流筒的导通状态。进一步地，所述导流筒与所述盖板之间设有限位座，所述限位座的中部设有限位孔，所述限位孔的内壁上设有螺纹槽，所述导流筒的末端外壁设有与所述螺纹槽相匹配的螺纹。进一步地，所述多晶铸锭装置还包括导电组件，所述导电组件包括导电座和设于所述导电座背向所述坩埚一端的石墨电极，所述石墨电极通过导线分别与所述顶部加热器、所述侧部加热器电性连接。进一步地，所述导电座与所述承载板固定连接，且所述导电座与所述承载板之间采用螺栓或螺母进行连接。进一步地，所述坩埚的侧壁与所述隔热笼内壁之间形成一横向散热空间，所述坩埚底板与所述隔热笼底板之间形成一纵向散热空间，且所述纵向散热空间大于所述横向散热空间。进一步地，所述坩埚内设有温度传感器，所述隔热笼的外壁设有与所述温度传感器电性连接的显示器，所述显示器用于将所述温度传感器的检测值进行显示。进一步地，所述隔热笼的顶部设有端盖，所述端盖与所述隔热笼之间采用枢接、卡合连接或滑动连动，所述端盖用于方便所述坩埚的盛放。进一步地，所述隔热笼的底部设有支撑架，所述支撑架的顶端与所述换热器固定连接，所述支撑架的末端依序贯穿所述碳纤维保温板和所述底保温板后延伸至所述隔热笼的外部。进一步地，所述换热器采用DSS块热交换块制成。附图说明图1为本实用新型第一实施例提供的多晶铸锭装置的结构示意图；图2为本实用新型第一实施例提供的多晶铸锭装置的结构示意图；主要元素符号说明多晶铸锭装置100，100a隔热笼10承载板11吊装板12支撑架14换热器20顶部加热器21侧部加热器22坩埚23盖板24保温层30底保温板31碳纤维保温板32保温条33导流筒34限位座35电磁阀36导电座40石墨电极41具体实施方式为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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实用新型的限制。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，本实用新型第一实施例提供一种多晶铸锭装置100，包括隔热笼10和分别设于所述隔热笼10内的加热组件及保温组件，所述隔热笼10采用长方形的空心结构，通过所述隔热笼10的设计，有效的对所述加热组件和所述保温组件起到承载固定的效果，以提高所述多晶铸锭装置100整体结构的稳定性，所述加热组件用于承载并加热多晶硅，以进行铸锭步骤，所述保温组件用于对所述隔热笼10内的温度进行保温，以提高所述多晶铸锭装置100的铸锭效率。具体的，所述加热组件包括换热器20、设于所述换热器20上的坩埚23、设于所述坩埚23与所述隔热笼10内壁之间的侧部加热器22和设于所述坩埚23上方的顶部加热器21，所述隔热笼10内设有承载板11，所述顶部加热器21嵌设在所述承载板11上，所述承载板11的两端分别设有吊装板12，所述侧部加热器22设于所述吊装板12朝向所述坩埚23的一侧，所述吊装板12朝向所述隔热笼10的底部延伸，其中，通过所述承载板11的设计，有效的对所述吊装板12和所述顶部加热器21起到了承载的效果，提高所述吊装板12与所述隔热笼10之间结构的稳定性。所述保温组件包括设于所述隔热笼10内壁上的保温层30、设于所述隔热笼10底板上的底保温板31、设于所述底保温板31上的碳纤维保温板32和设于所述隔热笼10内部顶角的保温条33，所述隔热笼10上端设有导流筒34，所述导流筒34的顶端延伸至所述隔热笼10的外部，所述导流筒34的末端依序贯穿所述隔热笼10、所述保温层30和所述承载板11后与所述坩埚23的盖板24连接，所述导流筒34用于所述隔热笼10内部与外部之间气流的导通。其中，通过所述换热器20、所述顶部加热器21和所述侧壁加热器的位置设计，有效的保障了所述隔热笼10内加热结构布局的合理性，提高了铸锭效率，防止了所述坩埚23边部与中心区域温差较大现象的发生，通过所述保温层30、所述底保温板31、所述碳纤维保温板32和所述保温条33的设计，有效的降低了所述隔热笼10内的保温空间，使得所述隔热笼10内维持相同温度整体能耗更低，进一步使得相同炉压条件下，氩气流动速率相对更大，氧碳杂质更易带出硅熔体，以改善硅锭品质。此外，本实施例中，所述多晶铸锭装置100还包括导电组件，所述导电组件包括导电座40和设于所述导电座40背向所述坩埚23一端的石墨电极41，所述石墨电极41通过导线分别与所述顶部加热器21、所述侧部加热器22电性连接，所述导电座40与所述承载板11固定连接，且所述导电座40与所述承载板11之间采用螺栓或螺母进行连接。进一步地，所述坩埚23的侧壁与所述隔热笼10内壁之间形成一横向散热空间，所述坩埚23底板与所述隔热笼10底板之间形成一纵向散热空间，且所述纵向散热空间大于所述横向散热空间，所述坩埚23内设有温度传感器，所述隔热笼10的外壁设有与所述温度传感器电性连接的显示器，所述显示器用于将所述温度传感器的检测值进行显示。优选的，所述隔热笼10的顶部设有端盖，所述端盖与所述隔热笼10之间采用枢接、卡合连接或滑动连动，所述端盖用于方便所述坩埚23的盛放，所述隔热笼10的底部设有支撑架14，所述支撑架14的顶端与所述换热器20固定连接，所述支撑架14的末端依序贯穿所述碳纤维保温板32和所述底保温板31后延伸至所述隔热笼10的外部，所述换热器20采用DSS块热交换块制成。本实施例中，通过所述保温组件的设计，以减小整个保温系统纵向空间，另一方面通过所述碳纤维保温板32的设计，具有以下优点：1.减小常规保温系统下部保温毡热量反射到坩埚23边部；2.纵向空间的减小，整个热量分布范围减小，从而缩小所述坩埚23边部与中心区域温差，最终抑制缺陷的繁殖速率；另一方面，在保证投炉量不变的情况下，维持相同的温度及炉压，能耗及氩气用量降低，成本降低。请参阅图2，为本实用新型第一实施例提供的多晶铸锭装置100a的结构示意图，该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中所述导流筒34上设有电磁阀36，所述电磁阀36设于所述保温层30与所述盖板24之间，所述电磁阀36用于控制所述导流筒34的导通状态，通过所述电磁阀36的设计，有效的方便了工作人员对所述隔热笼10内气流的控制，提高了用户体验。此外，本实施例中，所述导流筒34与所述盖板24之间设有限位座35，所述限位座35的中部设有限位孔，所述限位孔的内壁上设有螺纹槽，所述导流筒34的末端外壁设有与所述螺纹槽相匹配的螺纹，通过所述螺纹槽和所述螺纹的匹配设计，有效的提高了所述导流筒34与所述盖板24之间结构的稳定性。上述实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围内。当前第1页1 2 3