多晶硅铸锭炉的加热装置的制作方法

本实用新型涉及一种多晶硅电池片生产技术领域，特别涉及一种多晶硅铸锭炉的升级改造，尤其是一种多晶硅铸锭炉的加热装置。

背景技术：

多晶硅电池片的生产工序包括：坩埚喷涂→填料→铸锭→切割成块→线割成片→清洗干燥→检测→包装，其中，铸造多晶硅锭是一道重要的工艺，多晶硅铸锭的质量将直接影响太阳能电池的转换效率和质量。

铸造多晶硅锭，是将填料后的坩埚放置在铸锭炉内，经过炉腔抽空、加热、熔化、长晶、退火、冷却后，完成硅锭的铸造。现有技术中多晶硅铸锭炉内设有顶部加热器和侧部加热器，顶部加热器和侧部加热器设为一体，通过顶部铜电极与炉体固定，顶部加热器和侧部加热器提供热量，但现有铸锭炉的顶部加热器与侧部加热器由于一体设置，因此只能针对固定规格石墨护罩及坩埚进行加热，从而导致铸锭炉的应用范围较窄，因此有必要对加热结构进行升级改造。

此外，在多晶硅锭铸造的整个过程中，为保证硅铸锭生产过程中适当的压力及周围的气氛一致，并及时带走从硅原料中挥发出的杂质，需要持续从石英坩埚上方通过石墨盖板中央的开孔通入保护气体，并流经硅料表面。通过是直接在石墨盖板上开进气孔，然后通过进气管将保护气以直通的方式通入内腔以带走杂质气体，但直通的方式不能形成有效的回流，因而通常存在杂质气体去除效果不好的状况。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉的加热装置，以满足不同规格坩埚内硅料的加热。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种多晶硅铸锭炉的加热装置，所述铸锭炉包括：炉体，所述炉体上设置有进气管，所述炉体内设置有保温护罩，所述保温护罩内设置有坩埚、对应所述坩埚的石墨护罩以及位于所述石墨护罩底部的散热平台，所述保温护罩及散热平台通过设置在所述炉体底部的石墨支柱来支撑，所述散热平台支撑所述石墨护罩；

所述加热装置包括：对应所述石墨护罩的顶部加热器及侧部加热器，所述顶部加热器平行于所述石墨护罩的盖板设置，所述侧部加热器平行于所述石墨护罩的侧板设置并与所述顶部加热器垂直连接；所述顶部加热器与侧部加热器由安装在所述炉体顶部的外部加热铜电极控制以实现对石墨护罩顶部及侧部的外部加热；所述侧部加热器与所述顶部加热器通过位移机构连接以调节所述侧部加热器与石墨护罩侧板的间距；

所述进气管的出口处设置有高纯度耐高温材质制备的螺旋桨，通过进气管的高速保护气气流冲击螺旋桨后使螺旋桨旋转，进而使得进入所述石墨护罩腔室内的保护气形成有效的螺旋流动，并进一步带动硅液流动而有效排出硅液内部杂质，废气通过设置在所述石墨护罩上的排气孔导出至所述石墨护罩的腔室外部。

其中，所述位移机构为导轨或者卡套，如：所述侧部加热器通过卡套连接至所述顶部加热器，通过调节所述卡套在所述顶部加热器的水平位置以调节所述侧部加热器与石墨护罩的间距。

进一步的，所述进气管通过所述石墨护罩的盖板连通至所述石墨护罩内部空间，所述石墨护罩的侧板与盖板上设置有所述排气孔，所述排气孔排出的尾气经设置的集气罩集气后通过排气管排出至所述炉体外部，并导入至吸收器对尾气进行处理。

进一步的，所述排气管伸入所述吸收器内的吸收液内，且所述吸收器具有搅拌器用于搅拌吸收液；经吸收后的尾气导入至尾气回收罐。

通过上述技术方案，本实用新型提供的多晶硅铸锭炉：

①其通过将顶部加热器与侧部加热器设置为可调结构，因此可以根据坩埚尺寸及对应的石墨护罩尺寸进行调节侧部加热器的水平位置，从而调节侧部加热器与石墨护罩之间的间距以满足不同的加热需求，或者针对相同规格坩埚以通过间距调节实现不同的加热需求，极大拓展了铸锭炉的使用范围；

②其通过在进气管的出口处设置高纯度耐高温材质制备的螺旋桨，通过进气管的高速保护气气流冲击螺旋桨后使螺旋桨旋转，进而使得进入所述石墨护罩腔室内的保护气形成有效的螺旋流动，并进一步带动硅液流动而有效排出硅液内部杂质，废气通过设置在所述石墨护罩上的排气孔导出至所述石墨护罩的腔室外部，从而有效提高了硅液中杂质的排出效率，确保了多晶硅的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例所公开的多晶硅铸锭炉结构示意图；

图2为本实用新型实施例所公开的加热装置结构示意图。

图中数字表示：

11.炉体 12.保温护罩 13.石墨支柱

14.散热平台 15.石墨护罩 16.顶部加热器

17.侧部加热器 18.外部加热铜电极 19.进气管

20.坩埚 21.排气孔 22.螺旋桨

23.集气罩 24.排气管 25.卡套

具体实施方式

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。

参考图1，本实用新型提供的多晶硅铸锭炉的加热装置，铸锭炉包括：炉体11，炉体11上设置有进气管19，炉体11内设置有保温护罩12，保温护罩12内设置有坩埚20、对应坩埚20的石墨护罩15以及位于石墨护罩15底部的散热平台14，保温护罩12及散热平台14通过设置在炉体11底部的石墨支柱13来支撑，散热平台14支撑石墨护罩15；对应石墨护罩15的顶部加热器16及侧部加热器17，顶部加热器16平行于石墨护罩15的盖板设置，侧部加热器17平行于石墨护罩15的侧板设置并与顶部加热器16垂直连接；顶部加热器16与侧部加热器17由安装在炉体11顶部的外部加热铜电极18控制以实现对石墨护罩15顶部及侧部的外部加热；参考图2，侧部加热器17通过卡套25连接至顶部加热器16，通过调节卡套25在顶部加热器16的水平位置以调节侧部加热器17与石墨护罩15的间距；进气管19的出口处设置有高纯度耐高温材质制备的螺旋桨22，通过进气管19的高速保护气气流冲击螺旋桨22后使螺旋桨22旋转，进而使得进入石墨护罩15腔室内的保护气形成有效的螺旋流动，并进一步带动硅液流动而有效排出硅液内部杂质，废气通过设置在石墨护罩15上的排气孔21导出至石墨护罩15的腔室外部，从而有效提高了硅液中杂质的排出效率，确保了多晶硅的质量；进气管19通过石墨护罩15的盖板连通至石墨护罩15内部空间，石墨护罩15的侧板与盖板上设置有排气孔21，排气孔21排出的尾气经设置的集气罩23集气后通过排气管24排出至炉体11外部，并导入至吸收器对尾气进行处理；排气管24伸入吸收器内的吸收液内，且吸收器具有搅拌器用于搅拌吸收液；经吸收后的尾气导入至尾气回收罐。

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。