一种节能铸锭装置的制作方法

本实用新型涉及多晶铸锭技术领域，具体来说，涉及一种节能铸锭装置。

背景技术：

硅是一种重要的电子、光学材料,在信息、通讯、航天、环境保护等广阔的领域发挥着重要的作用，在当今迫切需要发展新能源的时代，太阳能光伏产业有着其独特的优势，其中多晶铸锭技术制备的晶体硅,长期占据了绝大多数的光伏市场，随着光伏产业的发展，光伏行业不断控制成本的同时，也更加注重硅片品质，铸锭装置可以将多晶硅料融化并单向凝固成多晶硅锭，但是硅料在铸锭的时候，需要保持真空度，加料较为困难，且现有的铸锭炉大多移动坩埚远离加热区，在移动的过程中会因坩埚晃动而导致结晶的失败。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种节能铸锭装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种节能铸锭装置，包括锅体，所述锅体的内部设有坩埚，所述坩埚的中部设有隔热板一，所述隔热板一的上方为第一腔室，所述隔热板一的下方为第二腔室，所述隔热板一的一侧固定连接旋转杆一，所述旋转杆一的一端贯穿所述隔热板一且位于所述隔热板一的内部，所述旋转杆一的另一端与转轴固定连接，所述转轴远离所述旋转杆一的一端与伺服电机的输出端连接，所述伺服电机位于所述锅体的外部且与所述锅体固定连接，所述隔热板一远离所述旋转杆一的一侧与旋转杆二固定连接，所述旋转杆二与套筒相配合，所述套筒与所述锅体的内壁固定连接，所述坩埚的两侧对称设有隔热板二，所述隔热板二位于所述转轴的上方且与所述坩埚固定连接，所述隔热板二靠近所述坩埚的一侧固定连接侧加热器，所述坩埚的上方设有隔热板三，所述隔热板三的底部固定连接顶加热器，所述隔热板二与所述隔热板三之间通过弧形隔热板连接，所述第一腔室的侧壁上对称设有温度传感器，所述温度传感器与控制面板之间电性连接，所述控制面板位于所述伺服电机的上方且与所述锅体固定连接，所述坩埚的两侧位于所述转轴的下方固定连接隔热板四，所述坩埚的下方设有冷却机构，所述锅体的顶部设有加料机构。

进一步的，所述冷却机构包括储液箱，所述储液箱的内部设有冷却液，所述储液箱与所述锅体的底部之间通过若干液压伸缩杆一连接，所述储液箱的顶部设有数量为两个的隔离机构。

进一步的，所述隔离机构包括连接杆一，所述连接杆一通过固定栓与所述储液箱的顶部固定连接，所述连接杆一与剪叉臂的一端活动连接，所述剪叉臂的另一端与连接杆二活动连接，所述连接杆一与所述连接杆二的两端均通过液压伸缩杆二连接，所述连接杆二远离所述剪叉臂的一侧固定连接橡胶垫，所述剪叉臂的外表面套设有隔离布。

进一步的，所述锅体的两侧对称连接真空泵一，且所述真空泵一位于所述伺服电机的下方，所述真空泵一与管道一连接，所述管道一的另一端贯穿所述锅体且位于所述锅体的内部。

进一步的，所述加料机构包括储料罐，所述储料罐位于所述锅体的顶部，所述储料罐与所述输送管道一固定连接，所述储料罐的一侧设有密封机构，所述输送管道一远离所述储料罐的一端与加料罐连接，所述加料罐位于所述锅体的内部，所述加料罐远离所述输送管道一的一侧设有真空机构，所述加料罐的底端与输送管道二固定连接，所述输送管道二远离所述加料罐的一端贯穿所述隔热板三与所述坩埚，且位于所述坩埚的内部。

进一步的，所述密封机构包括支撑架，所述支撑架位于所述储料罐的一侧，所述支撑架上固定连接液压伸缩杆三，所述液压伸缩杆三远离所述支撑架的一端贯穿所述锅体且位于所述加料罐的内部，所述液压伸缩杆三位于所述加料罐的一端与活塞固定连接，所述活塞与所述输送管道二的端口相匹配。

进一步的，所述真空机构包括管道二，所述管道二的一端与所述加料罐固定连接，所述管道二的另一端贯穿所述锅体且与真空泵二连接，所述真空泵二位于所述锅体的外侧且与所述锅体固定连接。

进一步的，所述加料罐的顶部固定连接密封圈，所述密封圈套设在所述液压伸缩杆三的外表面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)、该装置能够保持真空度，同时通过移动储液箱对第二腔室的硅液进行冷却结晶，保证了坩埚的平稳，能够形成平稳的温度梯度，避免了坩埚的上下移动影响结晶的质量，同时储液箱的上下移动可以控制结晶的生长速度，能够调节硅晶的生长速度。

(2)、冷却机构用于冷却第二腔室的硅液，能够使硅液的液固界面形成比较稳固的温度梯度，有利于晶体的成长。

(3)、隔离机构可以将储液箱与坩埚的底部隔离，当硅料进行加热的时候，将储液箱里的冷却液进行隔离避免受硅料加热的影响。

(4)、真空泵一可以保证锅体内部的真空，使硅料能够在较好的环境下进行结晶，提高结晶的成功率。

(5)、通过加料机构可以进行二次加料，充分利用坩埚内部的现有空间，能够提高硅晶的产量，节省资源的浪费。

(6)、密封机构能够密封输送管道二，避免影响坩埚内部的硅料液化以及结晶。

(7)、真空装置能够保持加料罐内部的真空，能够使加料罐内的硅料进入到坩埚内，并且不影响硅料的结晶。

(8)、通过密封圈能够使液压伸缩杆三与加料罐的连接紧密，保证加料罐内部的真空度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种节能铸锭装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种节能铸锭装置中坩埚的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种节能铸锭装置中侧加热器的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种节能铸锭装置中隔离机构的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的一种节能铸锭装置中加料机构的结构示意图。

附图标记：

1、锅体；2、坩埚；3、隔热板一；4、第一腔室；5、第二腔室；6、旋转杆一；7、转轴；8、伺服电机；9、旋转杆二；10、套筒；11、隔热板二；12、侧加热器；13、隔热板三；14、顶加热器；15、弧形隔热板；16、温度传感器； 17、控制面板；18、储液箱；19、冷却液；20、液压伸缩杆一；21、连接杆一； 22、固定栓；23、剪叉臂；24、连接杆二；25、液压伸缩杆二；26、橡胶垫； 27、隔离布；28、真空泵一；29、储料罐；30、输送管道一；31、加料罐；32、输送管道二；33、管道一；34、支撑架；35、液压伸缩杆三；36、活塞；37、管道二；38、真空泵二；39、密封圈；40、隔热板四。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对实用新型做出进一步的描述：

请参阅图1-5，根据本实用新型实施例的一种节能铸锭装置，包括锅体1，所述锅体1的内部设有坩埚2，所述坩埚2的中部设有隔热板一3，所述隔热板一3的上方为第一腔室4，所述隔热板一3的下方为第二腔室5，所述隔热板一3的一侧固定连接旋转杆一6，所述旋转杆一6的一端贯穿所述隔热板一3且位于所述隔热板一3的内部，所述旋转杆一6的另一端与转轴7固定连接，所述转轴7远离所述旋转杆一6的一端与伺服电机8的输出端连接，所述伺服电机8位于所述锅体1的外部且与所述锅体1固定连接，所述隔热板一3远离所述旋转杆一6的一侧与旋转杆二9固定连接，所述旋转杆二9与套筒10相配合，所述套筒10与所述锅体1的内壁固定连接，所述坩埚2的两侧对称设有隔热板二11，所述隔热板二11位于所述转轴7的上方且与所述坩埚2固定连接，所述隔热板二11靠近所述坩埚 2的一侧固定连接侧加热器12，所述坩埚2的上方设有隔热板三13，所述隔热板三13的底部固定连接顶加热器14，所述隔热板二11与所述隔热板三13之间通过弧形隔热板15连接，所述第一腔室4的侧壁上对称设有温度传感器16，所述温度传感器16与控制面板17之间电性连接，所述控制面板17位于所述伺服电机8的上方且与所述锅体1固定连接，所述坩埚2 的两侧位于所述转轴7的下方固定连接隔热板四40，所述坩埚2的下方设有冷却机构，所述锅体1的顶部设有加料机构。

通过本实用新型的上述方案，能够通过设置一个锅体1，硅料先进入到坩埚2的第一腔室4内，侧加热器12与顶加热器14对第一腔室4内的硅料进行加热，温度传感器16感应第一腔室4内部的温度，当到达指定温度的时候，传递给控制面板17，通过控制面板17控制伺服电机8，使伺服电机8上的转轴7旋转带动旋转杆一6旋转，使隔热板一3旋转，液化的硅料通过隔热板一 3与坩埚2的缝隙进入第二腔室5，液压伸缩杆二25收缩带动剪叉臂23收缩，使隔离装置打开，液压伸缩杆一20控制储液箱18向上移动，储液箱18内部的冷却液对第二腔室5的硅料进行冷却，使硅料结晶，当需要加料的时候，真空泵二38工作保证加料罐31与坩埚2内部的压差一致，液压伸缩杆三35带动活塞36向上移动，使储料罐29内的硅料通过输送管道一30与输送管道二 32进入到坩埚2内，随后通过液压伸缩杆三35带动活塞36封闭输送管道二 32的端口，保证坩埚2内部硅料进行正常的加热与冷却。

在具体应用时，对于冷却机构来说，所述冷却机构包括储液箱18，所述储液箱18的内部设有冷却液19，所述储液箱18与所述锅体1的底部之间通过若干液压伸缩杆一20连接，所述储液箱18的顶部设有数量为两个的隔离机构，冷却机构用于冷却第二腔室5的硅液，能够使硅液的液固界面形成比较稳固的温度梯度，有利于晶体的成长；对于隔离机构来说，所述隔离机构包括连接杆一21，所述连接杆一21通过固定栓22与所述储液箱18 的顶部固定连接，所述连接杆一21与剪叉臂23的一端活动连接，所述剪叉臂23的另一端与连接杆二24活动连接，所述连接杆一21与所述连接杆二24的两端均通过液压伸缩杆二25连接，所述连接杆二24远离所述剪叉臂23的一侧固定连接橡胶垫26，所述剪叉臂23的外表面套设有隔离布27，隔离机构可以将储液箱18与坩埚2的底部隔离，当硅料进行加热的时候，将储液箱18里的冷却液进行隔离避免受硅料加热的影响；对于锅体1来说，所述锅体1的两侧对称连接真空泵一28，且所述真空泵一28位于所述伺服电机8的下方，所述真空泵一28与管道一33连接，所述管道一33的另一端贯穿所述锅体1且位于所述锅体1的内部，真空泵一28可以保证锅体1 内部的真空，使硅料能够在较好的环境下进行结晶，提高结晶的成功率；对于加料机构来说，所述加料机构包括储料罐29，所述储料罐29位于所述锅体 1的顶部，所述储料罐29与所述输送管道一30固定连接，所述储料罐29 的一侧设有密封机构，所述输送管道一30远离所述储料罐29的一端与加料罐31连接，所述加料罐31位于所述锅体1的内部，所述加料罐31远离所述输送管道一30的一侧设有真空机构，所述加料罐31的底端与输送管道二32固定连接，所述输送管道二32远离所述加料罐31的一端贯穿所述隔热板三13与所述坩埚2，且位于所述坩埚2的内部，通过加料机构可以进行二次加料，充分利用坩埚2内部的现有空间，能够提高硅晶的产量，节省资源的浪费；对于密封机构来说，所述密封机构包括支撑架34，所述支撑架 34位于所述储料罐29的一侧，所述支撑架34上固定连接液压伸缩杆三35，所述液压伸缩杆三35远离所述支撑架34的一端贯穿所述锅体1且位于所述加料罐31的内部，所述液压伸缩杆三35位于所述加料罐31的一端与活塞36固定连接，所述活塞36与所述输送管道二32的端口相匹配，密封机构能够密封输送管道二32，避免影响坩埚2内部的硅料液化以及结晶；对于真空机构来说，所述真空机构包括管道二37，所述管道二37的一端与所述加料罐31固定连接，所述管道二37的另一端贯穿所述锅体1且与真空泵二38连接，所述真空泵二38位于所述锅体1的外侧且与所述锅体1固定连接，真空装置能够保持加料罐31内部的真空，能够使加料罐31内的硅料进入到坩埚2内，并且不影响硅料的结晶；对于加料罐31来说，所述加料罐 31的顶部固定连接密封圈39，所述密封圈39套设在所述液压伸缩杆三35 的外表面，通过密封圈39能够使液压伸缩杆三35与加料罐31的连接紧密，保证加料罐31内部的真空度。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设置一个锅体1，硅料先进入到坩埚2的第一腔室4内，侧加热器12与顶加热器14对第一腔室4 内的硅料进行加热，温度传感器16感应第一腔室4内部的温度，当到达指定温度的时候，传递给控制面板17，通过控制面板17控制伺服电机8，使伺服电机8上的转轴7旋转带动旋转杆一6旋转，使隔热板一3旋转，液化的硅料通过隔热板一3与坩埚2的缝隙进入第二腔室5，液压伸缩杆二25收缩带动剪叉臂23收缩，使隔离装置打开，液压伸缩杆一20控制储液箱18向上移动，储液箱18内部的冷却液对第二腔室5的硅料进行冷却，使硅料结晶，当需要加料的时候，真空泵二38工作保证加料罐31与坩埚2内部的压差一致，液压伸缩杆三35带动活塞36向上移动，使储料罐29内的硅料通过输送管道一30 与输送管道二32进入到坩埚2内，随后通过液压伸缩杆三35带动活塞36封闭输送管道二32的端口，保证坩埚2内部硅料进行正常的加热与冷却，冷却机构用于冷却第二腔室5的硅液，能够使硅液的液固界面形成比较稳固的温度梯度，有利于晶体的成长，隔离机构可以将储液箱18与坩埚2的底部隔离，当硅料进行加热的时候，将储液箱18里的冷却液进行隔离避免受硅料加热的影响，真空泵一28可以保证锅体1内部的真空，使硅料能够在较好的环境下进行结晶，提高结晶的成功率，通过加料机构可以进行二次加料，充分利用坩埚2内部的现有空间，能够提高硅晶的产量，节省资源的浪费，密封机构能够密封输送管道二32，避免影响坩埚2内部的硅料液化以及结晶，真空装置能够保持加料罐31内部的真空，能够使加料罐31内的硅料进入到坩埚2内，并且不影响硅料的结晶，通过密封圈39能够使液压伸缩杆三35与加料罐31的连接紧密，保证加料罐31内部的真空度，该装置能够保持真空度，同时通过移动储液箱18对第二腔室5的硅液进行冷却结晶，保证了坩埚2的平稳，能够形成平稳的温度梯度，避免了坩埚2的上下移动影响结晶的质量，同时储液箱18的上下移动可以控制结晶的生长速度，能够调节硅晶的生长速度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。