一种多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统的制作方法

本发明涉及多晶硅铸锭技术领域，具体为一种多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统。

背景技术：

多晶硅，是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅，利用价值；从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料。

铸造多晶硅是使用最广泛的太阳能材料，多晶硅铸锭使用形状不规则的块状原生多晶硅料，硅块之间会存在缝隙，另外铸锭过程中硅原料中的杂质会挥发排除，因此即使铸锭前硅料装满坩埚，铸锭完成后多晶硅锭体积也只有坩埚内体积的三分之二，需要向坩埚中进行二次加料，现有的二次加料装置的出料管伸入炉体内的长度较短，硅料的下降过程中没有设计减速的缓冲装置，因此硅料会以较快的速度落在硅熔液表面，在硅熔液表面会产生较大的冲击力，容易将坩埚中的硅溶液溅出，且容易冲击到坩埚内表面的氮化硅涂层，使部分氮化硅涂层脱落引起铸锭粘埚，因此，提出一种多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统，具备能够降低硅原料下料速度，对硅原料进行缓冲等优点，解决了现在市面上的二次加料装置容易将坩埚中的硅溶液溅出，且容易冲击到坩埚内表面的氮化硅涂层，使部分氮化硅涂层脱落引起铸锭粘埚的问题。

(二)技术方案

为实现上述可以能够降低硅原料下料速度，对硅原料进行缓冲的目的，本发明提供如下技术方案：一种多晶硅铸锭炉二次加料装置，包括加料仓，所述加料仓的下端固定连接有出料管，所述出料管的管壁固定连接有控制阀，所述出料管的下端固定连接有缓流箱，所述缓流箱的内部设有缓冲机构，所述缓流箱的下端固定连接有进料管，所述进料管的下端固定连接有缓流头，所述加料仓的内部设有疏通机构；

所述缓冲机构包括转轴和多个缓冲页，所述转轴的两端均通过第一滚动轴承与缓流箱的左右两个侧壁转动连接，多个所述缓冲页呈环形设置，且多个缓冲页均与转轴的轴壁固定连接；

所述缓流头包括壳体和缓流板，所述壳体的上端与进料管的下端固定连接，所述缓流板位于壳体的内部固定设置，且缓流板横向设置，所述缓流板的上端开设有多个均匀分布的第一缓流孔，所述壳体的下侧壁开设有多个均匀分布的第二缓流孔。

优选的，多个所述缓冲页的表面均开设有弧形槽，多个所述弧形槽分别位于多个缓冲页的同侧设置。

优选的，所述第一缓流孔与第二缓流孔的位置相错设置，所述壳体的上端固定连接有内螺纹筒并通过内螺纹筒与进料管螺纹连接。

优选的，所述疏通机构包括第一旋转电机、转杆、横杆、环形杆和多个疏通杆，所述加料仓的上端固定连接有u形支撑板，所述第一旋转电机的位于u形支撑板的上端中心处固定设置，所述第一旋转电机的输出端通过第一连轴器转动与转杆的上端转动连接，所述转杆的下端贯穿u形支撑板并延伸至加料仓的内部下方设置，所述转杆的杆壁上端通过第二滚动轴承与u形支撑板转动连接，所述转杆的下端与横杆中部固定连接，所述横杆位于环形杆的内部设置，且横杆的两端分别与环形杆两侧杆壁固定连接，多个所述疏通杆的上端均与环形杆固定连接，且多个疏通杆的呈环形设置。

优选的，所述环形杆的外圆杆壁固定套接有环形滑块，所述加料仓的内侧壁开设有与环形滑块相匹配的环形滑槽。

一种多晶铸锭系统，包括多晶铸锭炉和二次加料装置，所述多晶铸锭炉包括底座、隔热笼、坩埚及坩埚盖，所述坩埚位于隔热笼的内部设置，所述坩埚盖位于坩埚的上端设置，所述隔热笼的内部下方设有转动机构并通过转动机构与坩埚连接，所述隔热笼位于底座的上端固定设置。

优选的，所述转动机构包括第二旋转电机和转盘，所述底座的上端中部开设有电机槽，所述第二旋转电机位于电机槽的内部固定设置，所述第二旋转电机的输出端通过第二连轴器转动连接有连接轴，所述连接轴的上端贯穿隔热笼的下侧壁并延伸至隔热笼的内部设置，所述连接轴的轴壁通过第三滚动轴承与隔热笼转动连接，所述连接轴的上端与转盘固定连接，所述坩埚位于转盘上端设置，所述转盘的四周侧壁固定套接有环形板，所述环形板的下端开设有多个均匀分布的球形槽，所述球形槽的内部滚动连接有滚珠，所述滚珠的下侧壁与隔热笼的下内侧壁相抵设置。

优选的，所述坩埚盖为锥形设置，且坩埚盖的表面开设有多个均匀分布的进料孔。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统，具备以下有益效果：

1、该多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统，通过设有的加料仓能够盛放待添加的硅原料，硅原料通过出料管进入缓流箱中，通过设有的多个缓流页和转轴，当硅原料落在缓流页上时，缓流页绕转轴转动，将硅原料卸下，从而能够降低硅原料的下料速度，硅原料通过进料管进入缓流头中，并通过缓流头落入坩埚中，降低硅原料的下料速度，避免硅原料落入坩埚内部时将硅溶液溅出，且避免对坩埚内表面的氮化硅涂层造成脱落，引起铸锭粘锅。

2、该多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统，通过设有的第一旋转电机能够带动转杆旋转，转杆能够带动横杆旋转，横杆能够带动环形杆旋转，环形杆能够带动多个疏通杆转动，从而能够对加料仓内部的硅原料进行疏通，避免硅原料下料堵塞。

附图说明

图1为本发明提出的一种多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统结构示意图；

图2为图1中缓流箱的内部结构示意图；

图3为图1中缓流头的内部结构示意图；

图4为图1中a部分的结构放大图；

图5为图1中环形杆和疏通杆的俯视图。

图中：1加料仓、2出料管、3控制阀、4缓流箱、5进料管、6转轴、7缓冲页、8壳体、9缓流板、10内螺纹筒、11第一旋转电机、12转杆、13横杆、14环形杆、15疏通杆、16u形支撑板、17环形滑块、18底座、19隔热笼、20坩埚、21坩埚盖、22第二旋转电机、23转盘、24环形板、25滚珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种多晶硅铸锭炉二次加料装置，包括加料仓1，加料仓1的下端固定连接有出料管2，出料管2的管壁固定连接有控制阀3，出料管2的下端固定连接有缓流箱4，缓流箱4的内部设有缓冲机构，缓流箱4的下端固定连接有进料管5，进料管5的下端固定连接有缓流头，加料仓1的内部设有疏通机构；

缓冲机构包括转轴6和多个缓冲页7，转轴6的两端均通过第一滚动轴承与缓流箱4的左右两个侧壁转动连接，多个缓冲页7呈环形设置，且多个缓冲页7均与转轴6的轴壁固定连接；

缓流头包括壳体8和缓流板9，壳体8的上端与进料管5的下端固定连接，缓流板9位于壳体8的内部固定设置，且缓流板9横向设置，缓流板9的上端开设有多个均匀分布的第一缓流孔，壳体8的下侧壁开设有多个均匀分布的第二缓流孔。

多个缓冲页7的表面均开设有弧形槽，多个弧形槽分别位于多个缓冲页7的同侧设置，能够使硅原料缓慢下料。

第一缓流孔与第二缓流孔的位置相错设置，能够降低硅原料的下料速度，壳体8的上端固定连接有内螺纹筒10并通过内螺纹筒10与进料管5螺纹连接，便于将壳体8与进料管5进行固定连接，且便于拆卸更换。

疏通机构包括第一旋转电机11、转杆12、横杆13、环形杆14和多个疏通杆15，加料仓1的上端固定连接有u形支撑板16，第一旋转电机11的位于u形支撑板16的上端中心处固定设置，第一旋转电机11的输出端通过第一连轴器转动与转杆12的上端转动连接，转杆12的下端贯穿u形支撑板16并延伸至加料仓1的内部下方设置，转杆12的杆壁上端通过第二滚动轴承与u形支撑板16转动连接，转杆12的下端与横杆13中部固定连接，横杆13位于环形杆14的内部设置，且横杆13的两端分别与环形杆14两侧杆壁固定连接，多个疏通杆15的上端均与环形杆14固定连接，且多个疏通杆15的呈环形设置，通过设有的第一旋转电机11能够带动转杆12旋转，转杆12能够带动横杆13旋转，横杆13能够带动环形杆14旋转，环形杆14能够带动多个疏通杆15转动，从而能够对加料仓1内部的硅原料进行疏通，避免硅原料下料堵塞。

环形杆14的外圆杆壁固定套接有环形滑块17，加料仓1的内侧壁开设有与环形滑块17相匹配的环形滑槽，能够使环形杆14转动时更加稳定。

一种多晶铸锭系统，包括多晶铸锭炉和二次加料装置，多晶铸锭炉包括底座18、隔热笼19、坩埚20及坩埚盖21，坩埚20位于隔热笼19的内部设置，坩埚盖21位于坩埚20的上端设置，隔热笼19的内部下方设有转动机构并通过转动机构与坩埚20连接，隔热笼19位于底座18的上端固定设置。

转动机构包括第二旋转电机22和转盘23，底座18的上端中部开设有电机槽，第二旋转电机22位于电机槽的内部固定设置，第二旋转电机22的输出端通过第二连轴器转动连接有连接轴，连接轴的上端贯穿隔热笼19的下侧壁并延伸至隔热笼19的内部设置，连接轴的轴壁通过第三滚动轴承与隔热笼19转动连接，连接轴的上端与转盘23固定连接，坩埚20位于转盘23上端设置，转盘23的四周侧壁固定套接有环形板24，第二旋转电机22能够带动连接轴转动，连接轴能够带动转盘23和环形板24转动，从而能够带动坩埚20转动，能够使坩埚20内部的硅溶液受热均匀，环形板24的下端开设有多个均匀分布的球形槽，球形槽的内部滚动连接有滚珠25，滚珠25的下侧壁与隔热笼19的下内侧壁相抵设置，能够使环形板24和转盘23转动更加稳定。

坩埚盖21为锥形设置，且坩埚盖21的表面开设有多个均匀分布的进料孔，便于向坩埚20内部进行加料，且降低进料速度。

综上所述，该多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统，使用时，通过设有的加料仓1能够盛放待添加的硅原料，硅原料通过出料管2进入缓流箱4中，通过设有的多个缓流页7和转轴6，当硅原料落在缓流页7上时，缓流页7绕转轴6转动，将硅原料卸下，从而能够降低硅原料的下料速度，硅原料通过进料管5进入缓流头中，并通过缓流头落入坩埚20中，降低硅原料的下料速度，避免硅原料落入坩埚20内部时将硅溶液溅出，且避免对坩埚20内表面的氮化硅涂层造成脱落，引起铸锭粘锅，通过设有的第一旋转电机11能够带动转杆12旋转，转杆12能够带动横杆13旋转，横杆13能够带动环形杆14旋转，环形杆14能够带动多个疏通杆15转动，从而能够对加料仓1内部的硅原料进行疏通，避免硅原料下料堵塞，通过设有的第二旋转电机22能够带动连接轴转动，连接轴能够带动转盘23和环形板24转动，从而能够带动坩埚20转动，能够使坩埚20内部的硅溶液受热均匀。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。