分体式水冷坩埚的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冶金铸锭技术领域，尤其与用于硅材料处理过程中硅水浇铸的分体式水冷坩祸有关。
【背景技术】
[0002]中国的能源资源储藏总量不足，人均能源资源拥有量更低，同时中国经济的快速增长推动了其对资源的旺盛需求，对能源的需求量越来越大，常规能源已不能满足国民经济发展的需要。另一方面我国温室气体排放量巨大、空气质量差、环境污染问题严重，中国已成为全球第一大二氧化硫和二氧碳排放国，国际环保责任压力大。
[0003]为了缓解以上矛盾我国近年来大力发展清洁能源。太阳能由于其体量大、清洁、安全，被认为是未来清洁能源的主要供给方式，这也是近几年光伏产业得以飞速发展的主要原因。
[0004]光伏产业的发展带动了低成本、环境友好的非化学法硅提纯工艺的发展。非化学法硅提纯工艺是以定向凝固技术为基础发展起来的，在提纯过程中往往要涉及到硅水浇铸的问题。常规的硅水浇铸，其坩祸材料一般用的是高温铸铁，存在以下问题:首先，硅与很多金属材料都能形成低温合金，因此浇铸过程高温硅水很容易与坩祸材料发生合金反应而受到污染。但在硅提纯过程中，为了减轻后期提纯任务负担，在高温硅水浇铸过程中必须尽量避免硅材料的污染；其次，坩祸由于长期受到高温硅水的侵蚀而导致其寿命很短；还有就是硅水冷却过程体积要膨胀，因此硅水铸锭过程中由于硅材料的体积膨胀很容易与坩祸挤压在一起导致后期脱模困难。
[0005]铜材料其热导率较高，被认为是制备水冷坩祸的首选材料，如公开号为CN101665253A，名称为《多晶硅提纯方法及用于多晶硅提纯的坩祸、提纯设备》的中国发明专利，即公开了一种冷坩祸，其坩祸壁就是水冷铜管构成。可借鉴以其为材料制成脱模容易、避免污染的用于硅材料处理过程中硅水浇铸的水冷坩祸。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的为提供一种分体式水冷坩祸。
[0007]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0008]一种分体式水冷坩祸，包括:坩祸本体，包括坩祸底和坩祸壁，所述坩祸底和坩祸壁均包括外壁和紫铜材料的内壁，所述坩祸底和坩祸壁的夹角大于90°，所述坩祸壁具有坩祸壁支撑杆；系统底座，所述坩祸壁支撑杆的底端连接于所述系统底座；以及升降装置，连接于所述系统底座与所述坩祸底之间，用于升降所述坩祸底。
[0009]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述坩祸底的外壁和所述坩祸壁的外壁的材质均为不锈钢。
[0010]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述坩祸壁与所述坩祸底的夹角介于110° -120° 之间。
[0011]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述坩祸本体为倒置的圆台形状，所述坩祸壁与所述坩祸底的夹角为115°。
[0012]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述坩祸壁支撑杆为3-4根，在所述坩祸壁的圆周上均匀分布。
[0013]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，至少有两根所述坩祸壁支撑杆为管状结构，分别为所述坩祸壁的冷却水的进水通道与回水通道。
[0014]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述升降装置包括下固定板、滚珠丝杆和坩祸底支撑杆，所述坩祸底支撑杆固定连接于所述坩祸底与所述下固定板，所述下固定板连接于所述滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的底端固定连接于所述系统底座。
[0015]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述升降装置还包括上固定板和坩祸底上下移动导杆，所述上固定板固定连接于所述坩祸壁支撑杆，所述坩祸底上下移动导杆为两根，顶端固定连接于所述上固定板，中间穿设于所述下固定板相应位置上的两导向孔中，底端固定连接于所述系统底座。
[0016]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述系统底座的底面上设置有移动轮。
[0017]本实用新型的分体式水冷坩祸，优选的，所述坩祸底支撑杆为具有中心管腔和夹层的双层管结构，所述中心管腔和夹层分别为所述坩祸底的冷却水的进水通道与回水通道，或者所述中心管腔和所述夹层分别为坩祸底的冷却水的回水通道与进水通道。
[0018]本实用新型的有益效果在于，本实用新型的分体式水冷坩祸使用寿命长，脱模容易，很好解决了常规硅水浇铸过程中来自坩祸污染的问题。同时，也很好解决了坩祸经常受到硅水侵蚀而容易损坏的问题。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例的分体式水冷坩祸的示意图。
【具体实施方式】
[0020]体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是，本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0021]下面参考附图和优选实施例对技术方案作详细说明。
[0022]如图1所示，本实用新型实施例的分体式水冷坩祸，包括坩祸本体1、系统底座2和升降装置3。
[0023]其中，坩祸本体I包括坩祸壁11、坩祸底12和坩祸壁支撑杆13，这里所说的分体，是指坩祸底12与坩祸壁11之间的分体。
[0024]坩祸壁11及坩祸底12都是由不锈钢材料的外壁及紫铜材料的内壁组成。其中，坩祸壁11包括紫铜材料的内壁111和不锈钢材质的外壁112，而内壁111与外壁112之间具有冷却水通道113，冷却水通道113可以由内壁111外侧表面上开设凹槽形成。坩祸壁11的底端具有底圈114，底圈114套设在坩祸底12的外周。坩祸底12则包括紫铜材料的内壁120和不锈钢材质的外壁122，而内壁120与外壁122之间为冷却水通道121，冷却水通道121与冷却水通道113之间不连通。
[0025]坩祸壁11通过坩祸壁支撑杆13与系统底座2固定为一体，坩祸壁支撑杆13的底端连接于系统底座2，而坩祸壁支撑杆13的顶端则连接于坩祸壁11的底圈114的底面。
[0026]坩祸底12可相对于坩祸壁11上下移动。坩祸壁11为圆筒形，也即坩祸壁11在任何高度处的被水平平面所截得的截面都是圆形，但高度越高，截面圆的面积越大，因此，整个坩祸本体I可以称是倒置的圆台形状。且坩祸壁11与坩祸底12之间的夹角Θ不小于90°，优选的在110° -120°之间，夹角Θ更优选的为115°。
[0027]其中坩祸壁支撑杆13的数量为3根或4根，在坩祸壁11的圆周上，具体是在底圈114的圆周上均匀分布，其中有两根坩祸壁支撑杆13为管状结构，分别为坩祸壁11冷却水的进水通道130与回水通道131。
[0028]系统底座2的底面设置有移动轮20，通过移动轮20使得整个分体式水