多晶铸锭炉及其隔热笼的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种隔热笼，包括水平的顶板和底板，还包括外侧板和内侧板，底板的上表面四周均固接有内侧板，顶板的侧面抵紧四周的内侧板，内侧板的外侧均竖直叠放有外侧板，内侧板与外侧板可拆卸的固定连接，内侧板均包括自下而上竖直的下内侧板、中内侧板和上内侧板，中内侧板与上内侧板和下内侧板均可拆卸的固定连接。解除中内侧板与上下内侧板的连接，拆卸中内侧板，再拆卸上内侧板替换新部件。无需拆卸用于固定下内侧板的各部件，使得拆换上内侧板的过程大大简化，方便了工作人员的拆换操作，而且节约时间，不会过多耽搁生产进度，保持了隔热笼的保温效果。本实用新型还公开了一种多晶铸锭炉，包括坩埚和加热器和上述隔热笼。
【专利说明】
多晶铸锭炉及其隔热笼
技术领域
[0001]本实用新型涉及多晶铸锭设备技术领域，更具体地说，涉及一种隔热笼，还涉及一种包含上述隔热笼的多晶铸锭炉。
【背景技术】
[0002]多晶铸锭炉主要用于多晶硅锭的批量生产，它采用先进的多晶硅定向凝固技术，将硅料高温熔融后通过相应工艺定向冷凝结晶，是一种适用于长时间连续工作、高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化生产设备。
[0003]目前各个企业以及厂房常用的一种多晶铸锭炉，包括顶板、底板和双层的侧板，侧板分为上下两部分。上述多晶铸锭炉中还安装有坩祸以及加热器，用于熔炼原料。其中，加热器包围在坩祸上半部分的外围，同时加热器距离上部分的内侧板较近。由于上部分内侧板靠近加热器，长时间受热之后会出现严重的粉化现象，当侧板稍微受到一定的外力后粉末就会脱落，因此内侧板的厚度就会相应的逐渐变薄，使得多晶铸锭炉中的隔热笼的保温效果变差，进而需要更大的加热功率以维持隔热笼内的热场温度，更重要的是，由于热场温度梯度不再均匀，使得硅锭长晶时出现阴影。同时，脱落的粉末也会进入到熔融的硅液中，使得铸出的娃锭碳化物严重超标。
[0004]由此观之，上部分内侧板需要定期维护和更换，以免影响产品质量。然而，为了使得隔热笼的结构牢固，侧板的上下部分均对准且紧密贴合，同时上下部分侧板之间还搭扣连接，因此，想要拆换上部分内侧板，首先要拆卸下部分内侧板并且解除上下侧板之间的搭扣连接，然后才能将上部分内侧板安全的拆卸下来。由于下部分内侧板与炉体的很多部件均有连接关系，因此拆卸极为不便，拆卸较多部件既会耗时从而影响生产进度，又会减弱隔热笼的保温能力从而影响硅锭质量。
[0005]综上所述，如何有效地解决隔热笼上部分内侧板的拆换比较困难从而影响生产进度和产品质量等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种隔热笼，该隔热笼的结构设计可以有效地解决上部分内侧板的拆换比较困难的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述隔热笼的多晶铸锭炉。
[0007]为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]—种隔热笼，包括水平的顶板和底板，还包括外侧板和内侧板，底板的上表面四周均固接有内侧板，顶板的侧面抵紧四周的内侧板，内侧板的外侧均竖直叠放有外侧板，内侧板与外侧板可拆卸的固定连接，内侧板均包括自下而上竖直的下内侧板、中内侧板和上内侧板，中内侧板与上内侧板和下内侧板均可拆卸的固定连接。
[0009]优选地，上述隔热笼中，中内侧板具体为梯形截面的条状结构，中内侧板的梯形截面的短底边接近外侧板。
[0010]优选地，上述隔热笼中，上内侧板和下内侧板与中内侧板的连接处均设有与梯形截面的斜边相匹配的斜边，上内侧板和下内侧板与中内侧板的连接处均紧密贴合。
[0011]优选地，上述隔热笼中，中内侧板的梯形截面的斜边与水平方向设有预设夹角，预设夹角的角度值的范围为30度?60度，包括端点值。
[0012]优选地，上述隔热笼中，上内侧板、中内侧板和下内侧板均通过螺杆和螺母与外侧板固定连接。
[0013]优选地，上述隔热笼中，螺杆和螺母具体为石墨螺杆和石墨螺母。
[0014]优选地，上述隔热笼中，隔热笼内部安装有加热器，下内侧板的顶面高度低于或等于加热器的底面高度。
[0015]优选地，上述隔热笼中，内侧板具体为石墨碳毡隔热板。
[0016]优选地，上述隔热笼中，顶板插装有用于吊装加热器的固定杆，底板插装有用于支撑坩祸的支撑柱。
[0017]一种隔热笼，包括水平的顶板和底板，还包括外侧板和内侧板，底板的上表面四周均固接有内侧板，顶板的侧面抵紧四周的内侧板，内侧板的外侧均竖直叠放有外侧板，内侧板与外侧板可拆卸的固定连接，其特征在于，内侧板均包括自下而上竖直的下内侧板、中内侧板和上内侧板，中内侧板与上内侧板和下内侧板均可拆卸的固定连接。应用本实用新型提供的隔热笼时，相关工作人员由多晶铸锭炉的底部入口进入炉体内部，到达隔热笼底板的位置，首先解除中内侧板与上下内侧板的搭扣连接，然后将中内侦贩拆卸下来，由中内侧板的原来位置水平拨出，之后将上内侧板拆卸下来，替换上新的上内侧板部件，然后重新固定连接上内侧板以及中内侧板。上述过程跳过了拆卸下内侧板的复杂步骤，因此也无需拆卸用于固定下内侧板的诸多部件，使得拆换上内侧板的过程大大简化，方便了相关工作人员的拆换操作，而且节约了拆换上内侧板的时间，不会过分耽搁生产进度，而且下内侧板的固定部件不必频繁拆装，有效保持了隔热笼的保温效果，因此也就不会影响硅锭的产品质量。
[0018]为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种多晶铸锭炉，该多晶铸锭炉包括上述任一种隔热笼，该隔热笼安装于该多晶铸锭炉内。由于上述的隔热笼具有上述技术效果，具有该隔热笼的多晶铸锭炉也应具有相应的技术效果。
【附图说明】
[0019]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，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的多晶铸锭炉的结构示意图。
[0021]附图中标记如下:
[0022]顶板1、底板2、外侧板3、上内侧板4、中内侧板5、下内侧板6、螺杆7、螺母8、加热器
9、固定杆10、坩祸11、支撑柱12、定向凝固块13、多晶铸锭炉14。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型实施例公开了一种隔热笼，以方便上部分内侧板的拆换，有效维持可观的生产进度以及产品质量。
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的多晶铸锭炉14的结构示意图。
[0026]本实用新型的实施例提供了一种隔热笼，包括水平的顶板I和底板2，底板2设置有供工作人员进出的通道，还包括外侧板3和内侧板，底板2的上表面四周均固接有内侧板，顶板I的侧面抵紧四周的内侧板，内侧板的外侧均竖直叠放有外侧板3，外侧板3包括上下两部分，方便装置整体的拆卸，内侧板与外侧板3可拆卸的固定连接，内侧板均包括自下而上竖直的下内侧板6、中内侧板5和上内侧板4，上内侧板4和中内侧板5以及和中内侧板5和下内侧板6首尾相接，中内侧板5与上内侧板4和下内侧板6均可拆卸的固定连接，可以优选搭扣连接的固定形式。
[0027]应用上述实施例提供的隔热笼时，相关工作人员由多晶铸锭炉14的底部入口进入炉体内部，到达隔热笼底板2的位置，首先解除中内侧板5与上下内侧板6的搭扣连接，然后将中内侧板5拆卸下来，由中内侧板5的原来位置水平拨出，之后将上内侧板4拆卸下来，替换上新的上内侧板4部件，然后重新固定连接上内侧板4以及中内侧板5。上述过程跳过了拆卸下内侧板6的复杂步骤，因此也无需拆卸用于固定下内侧板6的诸多部件，使得拆换上内侧板4的过程大大简化，方便了相关工作人员的拆换操作，而且节约了拆换上内侧板4的时间，不会过分耽搁生产进度，而且下内侧板6的固定部件不必频繁拆装，有效保持了隔热笼的保温效果，因此也就不会影响硅锭的产品质量
[0028]为了优化上述实施例中中内侧板5的使用效果，中内侧板5具体为梯形截面的条状结构，中内侧板5的梯形截面的短底边接近外侧板3。优选中内侧板5为梯形截面的条状结构，并且短底边朝外，可以使得中内侧板5更便于从上下内侧板6之间取出来，同时条状结构也使得中内侧板5的宽度不会太大，方便相关工作人员的拆换。
[0029]更进一步的，上内侧板4和下内侧板6与中内侧板5的连接处均设有与梯形截面的斜边相匹配的斜边，上内侦贩4和下内侦贩6与中内侦贩5的连接处均紧密贴合。通过优选内侧板各部件之间连接处的配合方式，可以使得内侧板的密封性更好，增加了隔热笼的保温能力，同时，各部件紧密配合，可以使得装置整体安装完成后更加牢固，不会因为存在太大的间隙而使得装置变得松散。如果有需要，还可以优选的在各个连接处设置密封结构，加强隔热笼的密封性。
[0030]为了优化上述实施例中中内侧板5的使用效果，中内侧板5的梯形截面的斜边与水平方向设有预设夹角，预设夹角的角度值的范围为30度?60度，包括端点值。上述梯形截面的倾斜角在一定范围内变化，倾角过小可能无法达到更便于取出的目的，倾角过大则有可能导致各个连接处缝隙过大，难以紧密贴合，因此取值在30至60度之间是一个比较合理的范围。
[0031]当然，中内侧板5的横截面的形状不限于梯形，只要可以从上下内侧板6之间取出即可，可以适当优选一些更加方便取出的中内侧板5。
[0032]本实用新型的实施例中可以理解的是，上内侧板4、中内侧板5和下内侧板6均通过螺杆7和螺母8与外侧板3固定连接。内侧板与外侧板3之间需要固定连接以使得隔热笼具有牢靠的结构，由于内外侧板3均为板状结构，因此可以优选采用螺杆7加螺母8的连接形式。内侧板分为上中下三部分，因此各个部分均需要和外侧板3固定连接。外侧板3也分为上下两部分，这里可以优选外侧板3上下部件的连接处与内侧板各部件的连接处错开，以免可承受力低的部位处在同一位置，造成隔热笼侧板无法承受一定程度的外力。
[0033]为了优化上述实施例中的螺杆7和螺母8的使用效果，螺杆7和螺母8具体为石墨螺杆7和石墨螺母8。本实施例在具体实施过程中，由于需要热熔融硅原料，隔热笼内部以及侧板会处在高温环境中，而石墨螺杆7和石墨螺母8相比于金属螺杆7和金属螺母8更加耐高温，同时也具有更好的抗热震性，在温度不断发生变化的情况下还能维持自身形态而不产生裂纹。同时，石墨螺杆7和石墨螺母8比金属螺杆7和金属螺母8更易加工，因而可以在损坏时及时更换。
[0034]本实用新型的实施例中可以理解的是，隔热笼内部安装有加热器9，下内侧板6的顶面高度低于或等于加热器9的底面高度。由于下内侧板6难以拆卸，因此需要下内侧板6与加热器9错开，可以优选限定下内侧板6的顶面高度低于或等于加热器9的底面高度，这样加热器9就不会太多的影响下内侧板6的质量。当然，还可以优选中内侧板5也与加热器9错开，这样中内侧板5也不用频繁的更换了，只需及时更换粉化严重的上内侧板4即可。
[0035]为了优化上述实施例中内侧板5的使用效果，内侧板具体为石墨碳毡隔热板。本实施例在具体实施过程中，由于需要热熔融硅原料，隔热笼内部以及侧板会处在高温环境中，因此优选内侧板为石墨碳毡隔热板，具有更好的耐高温性，可以有效减缓自身的粉化过程。
[0036]本实用新型的实施例中可以理解的是，顶板I插装有用于吊装加热器9的固定杆10，底板2插装有用于支撑坩祸11的支撑柱12。加热器9优选采用固定杆10吊装于坩祸11的上方，固定杆10穿过隔热笼的顶板I与外部固定连接，而坩祸11优选采用支撑柱12支撑于隔热笼中，支撑柱12的上方还可安装用于放置坩祸11的定向凝固块13，支撑柱12穿过隔热笼的底板2与炉体固定连接。采用上述结构设计，可以及时调整各部件的相对位置，而且调整位置的过程较为便捷，同时加热器9与坩祸11配合可以很顺利地实现硅锭的加工。
[0037]基于上述实施例中提供的隔热笼，本实用新型还提供了一种多晶铸锭炉14，该多晶铸锭炉14包括上述实施例中任意一种隔热笼。由于该多晶铸锭炉14采用了上述实施例中的隔热笼，所以该多晶铸锭炉14的有益效果请参考上述实施例。
[0038]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0039]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种隔热笼，包括水平的顶板(I)和底板(2)，还包括外侧板(3)和内侧板，所述底板(2)的上表面四周均固接有所述内侧板，所述顶板(I)的侧面抵紧四周的所述内侧板，所述内侧板的外侧均竖直叠放有所述外侧板(3)，所述内侧板与所述外侧板(3)可拆卸的固定连接，其特征在于，所述内侧板均包括自下而上竖直的下内侧板(6)、中内侧板(5)和上内侧板(4)，所述中内侧板(5)与所述上内侧板(4)和所述下内侧板(6)均可拆卸的固定连接。2.根据权利要求1所述的隔热笼，其特征在于，所述中内侧板(5)具体为梯形截面的条状结构，所述中内侧板(5)的梯形截面的短底边接近所述外侧板(3)。3.根据权利要求2所述的隔热笼，其特征在于，所述上内侧板(4)和所述下内侧板(6)与所述中内侧板(5)的连接处均设有与所述梯形截面的斜边相匹配的斜边，所述上内侧板(4)和所述下内侧板(6)与所述中内侧板(5)的连接处均紧密贴合。4.根据权利要求2所述的隔热笼，其特征在于，所述中内侧板(5)的梯形截面的斜边与水平方向设有预设夹角，所述预设夹角的角度值的范围为30度?60度，包括端点值。5.根据权利要求1所述的隔热笼，其特征在于，所述上内侧板(4)、所述中内侧板(5)和所述下内侧板(6)均通过螺杆(7)和螺母(8)与所述外侧板(3)固定连接。6.根据权利要求5所述的隔热笼，其特征在于，所述螺杆(7)和所述螺母(8)具体为石墨螺杆(7)和石墨螺母(8)。7.根据权利要求1所述的隔热笼，其特征在于，所述隔热笼内部安装有加热器(9)，所述下内侧板(6)的顶面高度低于或等于所述加热器(9)的底面高度。8.根据权利要求1所述的隔热笼，其特征在于，所述内侧板具体为石墨碳毡隔热板。9.根据权利要求1所述的隔热笼，其特征在于，所述顶板(I)插装有用于吊装所述加热器(9)的固定杆(10)，所述底板(2)插装有用于支撑坩祸(11)的支撑柱(12)。10.—种多晶铸锭炉(14)，包括坩祸(11)和加热器(9)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的隔热笼。
【文档编号】C30B28/06GK205529141SQ201620114178
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】罗丁, 李林东, 陈伟, 肖贵云, 金浩
【申请人】晶科能源有限公司, 浙江晶科能源有限公司