一种多晶铸锭炉热场的制作方法

本实用新型涉及涉及一种多晶铸锭炉热场。

背景技术：

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有火电、水电和核电三种，但这三种能源都不同程度对我们赖以生存的环境造成影响，并存在各种安装隐患。而太阳能是人类取之不尽用之不歇的可再生能源，也是清洁能源，它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。晶硅太阳能光伏发电是目前发展最快，最具活力和开发研究潜力的利用领域，而晶硅电池材料制造工艺中，最主要的方式是以多晶铸锭为主。该方法是将多晶硅料通过在铸锭炉里面高温加热熔化，再通过工艺方法定向长晶最后制成所需要的成品多晶硅锭。

因硅锭中心区域硅块与边缘硅块的质量差异，大尺寸的晶锭能够把中心硅块比例由36%增加到44%，所以部分硅锭厂家开始生产G6（大尺寸）规格的硅锭，但改造时缺乏对热场性能的认知，多晶热场不单为多晶硅锭熔化提供热能，在长晶过程中还需提供合理的温度梯度场。现有的热场因设计结构上的不足，难以满足生产质量要求，改造后的炉台热场耗能较大，且不利于生产高效率多晶硅产品。为了制造优质的高转换效率多晶硅锭产品，通过对热场等温曲线模拟，控制晶锭生长温度梯度，设计新型的铸锭炉热场，达到诱导形核高品质晶锭的目的。另外，由于硅锭尺寸增大，大大增加了对铸锭所使用的石英坩埚的质量考验，若铸锭过程中坩埚破裂引起的硅液溢流未及时发现，有可能造成炉腔熔穿，后果不堪设想。

技术实现要素：

本实用新型其目的就在于提供一种多晶铸锭炉热场，解决了铸锭过程中坩埚破裂引起的硅液溢流未及时发现有可能造成炉腔熔穿的问题，具有提高晶锭收益率、改善晶体质量、降低能耗、安全性高的特点，本发明满足隔热笼与炉体结构的均匀对称，改善热场偏心，不仅能产出高收益率的多晶硅锭，而且晶锭质量和铸锭能耗优于普通铸锭炉设备，并且有效地保障设备和人员安全。

实现上述目的而采取的技术方案，包括炉体，炉体内设有隔热笼装置，隔热笼装置内设有热场保温装置，所述隔热笼装置为矩形柱状壳体，矩形柱状壳体包括4个钢架面，4个钢架面之间连接侧角板，侧角板底部设有连接板，隔热笼装置上设有支撑板，支撑板上设有3个提升板，所述隔热笼装置底部设有保温底板；所述热场保温装置包括加热器部件，加热器部件外侧设有4块内保温板，4块内保温板由内侧角保温板相互连接，内保温板外侧设有4块外保温板，4块外保温板由外侧角保温板相互连接。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

本发明解决了铸锭过程中坩埚破裂引起的硅液溢流未及时发现，有可能造成炉腔熔穿的问题，能满足隔热笼与炉体结构的均匀对称，改善热场偏心，具有便于装配等特点，并且能有效提高晶锭收益率，改善晶体质量，降低能耗，安全性高。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的多晶铸锭炉结构示意俯视图；

图2为本实用新型中隔热笼装置结构示意图；

图3为本实用新型中热场保温装置结构示意图；

图4为本实用新型中侧角板结构示意主视图；

图5为本实用新型中侧角板结构示意俯视图；

图6为本实用新型中提升板结构示意图；

图7为本实用新型中保温底板结构示意图；

图8为图7中A-A剖视图。

具体实施方式

一种多晶铸锭炉，包括炉体1，炉体1内设有隔热笼装置2，隔热笼装置2内设有热场保温装置3，如图1所示，所述隔热笼装置2为矩形柱状壳体，如图2所示，矩形柱状壳体包括4个钢架面25，4个钢架面25之间连接侧角板23，侧角板23底部设有连接板27，隔热笼装置2上设有支撑板22，支撑板22上设有3个提升板21，所述隔热笼装置2底部设有保温底板28；所述热场保温装置3包括加热器部件31，如图3所示，加热器部件31外侧设有4块内保温板32，4块内保温板32由内侧角保温板33相互连接，内保温板32外侧设有4块外保温板34，4块外保温板34由外侧角保温板35相互连接。

所述侧角板23包括上侧板、下侧板2块，上侧板、下侧板两侧均设有折边231用于连接钢架面25，下侧板底部设有连接块233用于连接侧角板23底部的连接板27，所述侧角板23上设有角板散热孔232，如图4、图5所示。

所述提升板21上设有吊装孔212、定位孔211，提升板21设有3块，如图6所示。

所述内保温板32与外保温板34为上下交错排列的设计，内侧角保温板33、外侧角保温板35设计厚度分别为18mm和32mm。

所述保温底板28上设有16个漏斗形溢流孔29，溢流孔29的上方开口长度为50mm、宽度为20mm、开槽深度为33mm，开槽位置对应坩埚护板底部的开孔，如图7、图8所示。

所述钢架面25包括3根底条24和垂直底条24的3根连接条26，如图2所示。

提升板（21）为3块，采用其中一块提升板与隔热笼上梁使用孔对孔防错处理，避免安装出错，另外两块提升板使用半圆孔设计，使其在使用过程中存在一定的左右平衡空间。

内侧角保温板33、外侧角保温板35设计共50mm厚度的保温板保证了硅锭所需热量的同时也保证了热场足够的对角尺寸。

所述连接条26下端设有稳固结构。