一种多晶硅铸锭炉二次加料装置的制作方法

1.本实用新型涉及光伏行业生产过程中的多晶硅技术领域，具体为一种多晶硅铸锭炉二次加料装置。


背景技术：

2.随着煤炭、石油、天热气等非可再生化石能源的不断减少，能源危机日益加剧，而由于化石能源的大量开采和肆意使用，环境污染问题日益严重。开发和使用替代化石能源的可再生的清洁新能源成为解决能源危机的最有效途径。太阳能具有清洁无污染且取之不尽用之不竭等优点，是化石能源的理想替代能源。定向结晶铸造多晶硅锭工艺简单、易于工业化生产，输出产量大，且相对生产成本低，所以铸造多晶硅是使用最广泛的太阳能材料。
3.与传统的火力发电相比，太阳能光伏发电成本依然较高，因此仍需进一步优化多晶硅铸锭工艺，提高生产量，提高多晶硅锭质量，提高光电转换效率，进而降低太阳能发电成本。目前多晶硅铸锭通常采用的方式为，在内壁涂有涂层的石墨坩埚或石英坩埚中装入硅料，在铸锭炉中高温加热熔化，通过底部冷却的方式控制铸锭炉内的温度梯度，定向凝固得到合格的铸锭。通常在坩埚中装入的硅料为粉料或形状不一的块料，由于硅料间存在缝隙，达不到实体硅充满整个坩埚所应有重量。将块状料变为粉状料可提高填充因子的数值，但硅料熔化后坩埚顶部仍有一定余量。如果在硅料熔化后在坩埚中再次增加适当的硅料，则可以使填充因子的数值得到大幅度提高，提高坩埚的利用率和单次产能，降低铸锭成本。
4.cn110016717a公开了一种多晶硅铸锭炉二次加料装置，包括加料仓，加料仓的下端固定连接有出料管，出料管的管壁固定连接有控制阀，出料管的下端固定连接有缓流箱，缓流箱的内部设有缓冲机构，缓流箱的下端固定连接有连接管，连接管的下端固定连接有缓流头，加料仓的内部设有疏通机构，缓冲机构包括转轴和多个缓冲页，转轴的两端均通过第一滚动轴承与缓流箱的左右两个侧壁转动连接，多个缓冲页呈环形设置。该多晶硅铸锭炉二次加料装置及多晶铸锭系统，能够有效降低硅原料的下料速度，避免硅原料速度过快将坩埚中的硅溶液溅出，避免对坩埚内表面的氮化硅涂层造成脱落，引起铸锭粘埚，但是在本发明中物料进入通过缓流箱进入进料管，进料管位于多晶硅铸锭炉内，进料管的温度较高，而物料本身的温度较低，进料管可能会由于温度骤冷而爆裂。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种多晶硅铸锭炉二次加料装置，具体实施方式如下：
6.一种多晶硅铸锭炉二次加料装置，包括储料仓和出料管，还包括缓冲仓和加强板，所述储料仓的底部通过出料阀与出料管连接，出料管的底部与缓冲仓连接，所述储料仓的外周设置夹套，所述出料管由顶部到底部逐渐变宽，所述出料管的外周套设有加强板，所述缓冲仓的外周套设有振动环，所述缓冲仓的底部设有分配板，所述分配板上设有均匀分布的分配孔。
7.进一步的，所述储料仓顶部设有顶盖，所述顶盖与储料仓螺栓连接，所述顶盖的顶
部设有握柄。
8.进一步的，所述夹套的顶部设有左右对称的蒸汽入口，底部设有左右对称的冷凝液出口。
9.进一步的，所述加强板包括加强底板和左右对称的加强侧板，所述加强底板和加强侧板上设有若干套环，绑带穿过所述套环将所述加强底板与加强侧板固定在出料管的外壁上，所述绑带上设有调节孔，绑带的两端通过调节钉穿过调节孔进行固定，所述调节钉底部设有圆形挡球。
10.进一步的，所述顶盖上设有抽真空接口。
11.进一步的，所述缓冲仓的宽度大于出料管底部的宽度。
12.进一步的，所述出料管和缓冲仓可拆卸的连接，所述出料管与出料阀可拆卸的连接。
13.进一步的，所述顶盖上设有料位计，储料仓顶部设有压力传感器和温度传感器。
14.进一步的，所述缓冲仓底部设有锥形基部，所述锥形基部底部与进料管连接。
15.进一步的，所述储料仓内壁设有保护涂层。
16.由于采用了以上技术方案，本实用新型的有益技术效果是：
17.1.本实用新型中设置出料管，出料管由顶部到底部逐渐变宽，使硅料不易在出料管中堵塞，缓冲仓的宽度大于出料管底部的宽度，且缓冲仓的外周套设有振动环，通过振动环的振动，可以防止硅料在缓冲仓内堵塞；
18.2.本实用新型中储料仓的外周设置夹套，通过向夹套内通入热蒸汽，可以将储料仓内的硅料进行初步加热，出料管位于多晶硅铸锭炉中，其本身温度较高，而加入的硅料的温度较低，防止出料管由于温度骤冷而爆裂，增加了出料管的使用年限，加强板对出料管起到保护作用，可以防止硅料下降引起的冲击使出料管破裂，进一步延长出料管的使用年限；
19.3.本实用新型中缓冲仓的底部设有分配板，所述分配板上设有均匀分布的分配孔，硅料从分配孔中均匀落下，可以减缓缓冲仓中硅料的下料速度，避免硅料落入坩埚内部时将硅溶液溅出，同时，硅料下降过快，容易冲击到坩埚内表面的氮化硅涂层，使部分氮化硅涂层脱落引起铸锭粘埚，分配孔可以避免因硅料下降过快而引起的铸锭粘埚。
附图说明
20.图1为本实用新型一种多晶硅铸锭炉二次加料装置的结构示意图一；
21.图2为本实用新型一种多晶硅铸锭炉二次加料装置的结构示意图二；
22.图3为本实用新型中缓冲仓的剖面示意图；
23.图4为本实用新型中加强板的结构示意图；
24.图5为本实用新型一种多晶硅铸锭炉二次加料装置的工作示意图。
25.附图标记说明：
26.1、储料仓，2、出料管，3、缓冲仓，4、加强板，5、多晶硅铸锭炉，
27.11、出料阀，12、夹套，13、顶盖，14、握柄，15、抽真空接口，16、料位计，17、压力传感器，18、温度传感器，
28.121、蒸汽入口，122、冷凝液出口，
29.31、振动环，32、分配板，33、锥形基部，34、进料管，
30.321、分配孔，
31.41、加强底板，42、加强侧板，43、绑带，44、套环，45、调节钉，
32.431、调节孔，451、圆形挡球，
33.51、坩埚。
具体实施方式
34.下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：
35.需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
36.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
37.结合图1至图3对本实用新型一种多晶硅铸锭炉二次加料装置进行说明：
38.一种多晶硅铸锭炉二次加料装置，包括储料仓1和出料管2，还包括缓冲仓3和加强板4，所述储料仓1的底部通过出料阀11与出料管2连接，出料管2的底部与缓冲仓3连接，所述储料仓1的外周设置夹套12，所述出料管2由顶部到底部逐渐变宽，所述出料管2的外周套设有加强板4，所述缓冲仓3的外周套设有振动环31，所述缓冲仓3的底部设有分配板32，所述分配板32上设有均匀分布的分配孔321，储料仓1的外周设置夹套12，通过向夹套12内通入热蒸汽，可以将储料仓1内的硅料进行初步加热，出料管2位于多晶硅铸锭炉5中，其本身温度较高，而加入的硅料的温度较低，防止出料管2由于温度骤冷而爆裂，出料管2由顶部到底部逐渐变宽，加强板4对出料管2起到保护作用，可以防止硅料下降引起的冲击使出料管2破裂，延长出料管2的使用年限，出料管2倾斜着连接出料阀11和缓冲仓3，可以防止硅料在出料管2中堵塞，缓冲仓3的外周套设有振动环31，通过振动环31的振动，可以防止硅料在缓冲仓3内堵塞，硅料从分配孔321中均匀落下，可以减缓缓冲仓3中硅料的下料速度，避免硅料落入坩埚51内部时将硅溶液溅出，同时，硅料下降过快，容易冲击到多晶硅铸锭炉5内坩埚51内表面的氮化硅涂层，使部分氮化硅涂层脱落引起铸锭粘埚，分配孔321可以避免因硅料下降过快而引起的铸锭粘埚。
39.储料仓1顶部设有顶盖13，所述顶盖13与储料仓1螺栓连接，所述顶盖13的顶部设有握柄14，顶盖13便于拆卸，便于向储料仓1中加入硅料，握柄14便于操作人员移动顶盖13。
40.夹套12的顶部设有左右对称的蒸汽入口121，底部设有左右对称的冷凝液出口122。
41.加强板4包括加强底板41和左右对称的加强侧板42，所述加强底板41和加强侧板42上设有若干套环44，绑带43穿过所述套环44将所述加强底板41与加强侧板42固定在出料管2的外壁上，所述绑带43上设有调节孔431，绑带43的两端通过调节钉45穿过调节孔431进行固定，调节钉45底部设有圆形挡球451，加强板4对出料管2起到保护作用，可以防止硅料下降引起的冲击使出料管2破裂，延长出料管2的使用年限，绑带43穿过所述套环44将所述
加强底板41与加强侧板42固定在出料管2的外壁上，加强底板41与加强侧板42便于拆卸，绑带43上设有调节孔431，便于根据出料管2的宽度调整绑带43两端扣合的长度，使加强底板41与加强侧板42出料管2紧密结合，圆形挡球451可以防止调节钉45脱落，优选的，可以通过1个以上的调节钉45对绑带43进行固定。
42.顶盖13上设有抽真空接口15。
43.缓冲仓3的宽度大于出料管2底部的宽度，可以避免硅料在缓冲仓3中堵塞。
44.出料管2和缓冲仓3可拆卸的连接，所述出料管2与出料阀11可拆卸的连接，装置的连接方式进行优化，便于装置的连接与检修。
45.顶盖13上设有料位计16，储料仓1顶部设有压力传感器17和温度传感器18，操作人员可以通过料位计16了解储料仓1中物料的剩余量，通过温度感受器17和压力感受器18了解储料仓1中的温度和压力，进行温度和压力调整。
46.所述缓冲仓3底部设有锥形基部33，所述锥形基部33底部与进料管34连接，缓冲仓3顶部设有连杆34，所述连杆35顶部与多晶硅铸锭炉5的顶部连接。
47.储料仓1内壁设有保护涂层，对储料仓1的进行进一步优化，以避免污染硅料。
48.本实用新型的工作过程如下：将顶盖13打开，向储料仓1内加入硅料，加料完成后，将顶盖13与储料仓1重新螺栓连接，根据铸锭炉内真空状态，调节储料仓1内真空度达到平衡，通过蒸汽入口121向夹套12内通入热蒸汽，对储料仓1内的硅料进行预热，当预装在坩埚51中的块状硅料基本融化完毕，坩埚51上部有一定装料空间时，打开出料阀11，预热后的硅料由储料仓1通过出料管2进入缓冲仓3中，出料管2倾斜的连接储料仓1和缓冲仓3，且出料管2由顶部到底部逐渐变宽，使硅料不易在出料管2中堵塞，硅料进入缓冲仓3后，硅料通过缓冲仓3底部的分配板32上的分配孔321均匀落下，可以减缓缓冲仓3中硅料的下料速度，避免硅料落入坩埚51内部时将硅溶液溅出，同时可以避免因硅料下降过快而引起的铸锭粘埚，缓冲仓3的外周套设有振动环31，通过振动环31的振动，可以防止硅料在缓冲仓3内堵塞，加强板4对出料管2起到保护作用，可以防止硅料下降引起的冲击使出料管2破裂，延长出料管2的使用年限。
49.不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。