一种具有挡碳渣板的防溢流多晶硅铸锭炉的制作方法

文档序号:15792049发布日期:2018-10-31 00:19阅读:357来源:国知局

本实用新型涉及多晶硅铸锭炉领域,尤其涉及一种具有挡碳渣板的防溢流多晶硅铸锭炉。



背景技术:

高纯多晶硅是制备太阳能电池的主要原料。目前,多晶硅铸锭炉是冶金法提纯多晶硅的重要设备,该设备可以使多晶硅原料从块状或粉状熔化冷却后形成铸锭,铸锭经过切方和切片就可以制作太阳能电池片。

多晶硅铸锭炉的保温笼体、保温顶板和保温底板都是采用的石墨碳毡材料,长时间高温烘烤之后会出现严重碳化形成碳渣;当保温笼体上下运动时,保温笼体与保温顶板会产生摩擦使粉末碳渣滑落,碳渣进入熔化的硅液中,使硅锭的碳化物严重超标,影响产品质量。同时如何防止多晶硅铸锭炉的硅液溢流也是一个研究热点,多晶硅铸锭炉的温度场调控也很重要。



技术实现要素:

本实用新型旨在解决现有技术的不足,而提供一种具有挡碳渣板的防溢流多晶硅铸锭炉。

本实用新型为实现上述目的,采用以下技术方案:

一种具有挡碳渣板的防溢流多晶硅铸锭炉,包括炉体,所述炉体内设有保温笼体,所述保温笼体上、下两端分别设有保温顶板和带有支柱的保温底板,所述保温底板上方通过支柱固定有热交换台,所述热交换台上放置有石墨坩埚,所述石墨坩埚内设有石英坩埚,所述石墨坩埚的高度高于所述石英坩埚的高度,所述石英坩埚顶部设有阶梯形连接台,所述阶梯形连接台上设有防溢流石英斗,所述保温顶板顶部通过固定杆固定在炉体内壁上,所述保温顶板底部边缘设有圆环形挡碳渣板,所述圆环形挡碳渣板的底部高度低于所述石墨坩埚的高度,所述圆环形挡碳渣板内部中空且填充有相变材料,所述石墨坩埚侧壁外均布有加热装置,所述加热装置连有电源,所述石墨坩埚外侧壁与保温笼体之间设有保温隔板,所述保温隔板通过连接杆与保温顶板底面相连,所述保温笼体顶部两端连有提升杆,所述提升杆伸出所述炉体顶部且连有提升动力装置。

所述石墨坩埚外壁上设有多个通气孔。

所述保温笼体、保温顶板、保温底板采用的是石墨碳毡保温板。

所述防溢流石英斗顶部设有熔断丝,所述熔断丝连有报警蜂鸣器。

本实用新型的有益效果是:本实用新型可以有效防止硅液溢流,有利于安全生产,同时能够防止保温笼体提升时和保温顶板摩擦导致碳渣落入硅液中对产品品质的破坏;在温度调控方面,形成稳定的温度梯场,有利于生产出高品质的硅锭。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的保温笼体提升时的结构示意图;

图中:1-炉体;2-保温笼体;3-保温顶板;4-支柱;5-保温底板;6-热交换台;7-石墨坩埚;8-石英坩埚;9-阶梯形连接台;10-防溢流石英斗;11-固定杆;12-圆环形挡碳渣板;13-加热装置;14-保温隔板;15-提升杆;

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:

如图1所示,一种具有挡碳渣板的防溢流多晶硅铸锭炉,包括炉体1,所述炉体1内设有保温笼体2,所述保温笼体2上、下两端分别设有保温顶板3和带有支柱4的保温底板5,所述保温底板5上方通过支柱4固定有热交换台6,所述热交换台6上放置有石墨坩埚7,所述石墨坩埚7内设有石英坩埚8,所述石墨坩埚7的高度高于所述石英坩埚8的高度,所述石英坩埚8顶部设有阶梯形连接台9,所述阶梯形连接台9上设有防溢流石英斗10,所述保温顶板3顶部通过固定杆11固定在炉体1内壁上,所述保温顶板3底部边缘设有圆环形挡碳渣板12,所述圆环形挡碳渣板12的底部高度低于所述石墨坩埚7的高度,所述圆环形挡碳渣板12内部中空且填充有相变材料,所述石墨坩埚7侧壁外均布有加热装置13,所述加热装置13连有电源,所述石墨坩埚7外侧壁与保温笼体2之间设有保温隔板14,所述保温隔板14通过连接杆与保温顶板3底面相连,,所述保温笼体2顶部两端连有提升杆15,所述提升杆15伸出所述炉体1顶部且连有提升动力装置。

所述石墨坩埚7外壁上设有多个通气孔。

所述保温笼体2、保温顶板3、保温底板5采用的是石墨碳毡保温板。

所述防溢流石英斗10顶部设有熔断丝,所述熔断丝连有报警蜂鸣器。

本实用新型在石英坩埚8顶部设有阶梯形连接台9,阶梯形连接台9上设有防溢流石英斗10,这样可以有效防止硅液溢流,同时防溢流石英斗10顶部设有熔断丝,所述熔断丝连有报警蜂鸣器,一旦出现险情,可以及时报警提醒工人及时关闭仪器,有利于安全生产。保温顶板3底部边缘设有圆环形挡碳渣板12,圆环形挡碳渣板12的底部高度低于石墨坩埚7的高度,圆环形挡碳渣板12内部中空且填充有相变材料,这样内部的相变材料可以吸收一部分高温,可以避免保温笼体2上部分和保温顶板3底部边缘被高温碳化,还可以避免保温笼体2提升时和保温顶板3摩擦导致碳渣落入硅液中对产品品质的破坏;正常生产时,多晶硅原料在石英坩埚8中被加热熔化,当进入涨晶体阶段时,保温笼体2被缓慢提起,热交换台6在保温笼体2的底部被暴露出来,大量的热辐射经由热交换台6和保温底板5之间的空间中散发,如图2所示,多晶硅原料的底部被冷却,开始长晶,但上面的多晶硅原料还必须长时间保持在液态状态,此时由于保温隔板14的隔离作用,限制了上部的热量散发,增大了上下的温度差,在温度调控方面,形成稳定的温度梯场,有利于生产出高品质的硅锭。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

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