专利名称：硅液溢流即时反馈装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池铸锭技术领域，尤其是一种铸锭炉中使用的硅液溢流即时反馈装置。
背景技术：
在太阳能光伏领域，利用定向凝固的方法生产多晶硅锭是普遍采用的方法，其基本原理是将多晶硅原料放置在石英陶瓷坩埚中，放置在特定的热场系统中，加热至完全融化；然后从坩埚的底部开始冷却，硅溶液在坩埚底部开始结晶，逐渐向上生长(凝固)；完成生长过程后。石英坩埚高温时容易变形，所以一般在石英坩埚外会用组合式石墨护板做成石墨坩埚来进行支撑，石墨护板之间用石墨螺栓来固定，因此接合处都有缝隙。由于石英坩埚在可能存在着肉眼以及仪器无法检测出的缺陷，高温时可能会成为应力集中点而引起破裂，造成漏硅事件。由于现有的技术是靠硅液流到炉体底部阻热材料上的金属熔断丝上，熔断金属丝产生硅液溢流报警。而此过程中，硅液体从上往下流动当穿过下隔热板后， 由于整个炉壁是采用水冷，如果少量硅液流出会迅速降温，这样就很难把阻热材料上的金属丝熔断，只有当硅液流量达到一定值时，才能把金属丝熔断。而且铺设在炉体底部的金属熔断丝位置存在偏差或者长期使用中移位未及时发现，不能保证硅液准确及时流在熔断丝上，当硅液大量聚集，极有可能熔穿炉底，如碰上水冷管路，则水蒸气大量聚集易引发安全事故。这也是多晶炉使用者比较关注的问题，也有一些专利在减少漏硅危险作了研究，如专利号 200710070536、200810202819、200710070537、200920029606、200720113619、对已经流出的硅液进行导流、承接以及在炉底采取保护措施，在一定程度上的确起到了降低漏硅风险的作用，但都是在产生大量溢流后的补救措施，不能及时发现从而在最大程度上避免此类风险。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是当多晶硅铸锭时产生石英坩埚破裂而造成硅液溢流时，能及时发现并让铸锭炉急冷，从而在最大程度上避免了因漏硅而产生的安全风险。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种硅液溢流即时反馈装置， 包括设置在铸锭炉底部的金属托盘、压力传感器以及阻热材料，所述的金属托盘置于炉底钢壁上方，金属托盘中心与压力传感器相连接，阻热材料完全覆盖住金属托盘。金属托盘置于炉底钢壁上方I-SOmm处，金属托盘中心与压力传感器相连，压力传感器对重量的分辨率为小于等于100g，阻热材料完全覆盖住金属托盘。金属托盘可采用钢及其合金等导热良好且不易变形的材质，熔点要大于800°c，金属托盘由于自身没有装水冷装置，需要靠近水冷炉壁，但不能接触，如果接触会影响压力传感器监测。金属托盘为一个由于硅液温度较高，阻热材料需采用耐火点较高的材料，可采用碳纤维毡、氧化铝陶瓷纤维毡等。本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，当硅液发生少量溢流，由于熔化过程隔热笼内温度非常高，硅液会迅速流出下隔热板，掉到炉内底部阻热材料上， 由于阻热材料是由金属托盘托起的，压力传感器会立刻监测到相应压力的变化，从而及时报警，这样在硅液少量溢流时就能及时被发现，能迅速反馈并冷却炉体，有效避免了大量硅液溢流情况的发生，使铸锭过程消除了安全隐患。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图；图中1、炉体；2、加热器电极；3、隔热笼；4、坩埚侧壁石墨护板；5、石英坩埚；6、 坩埚底部石墨护板；7、助凝支撑块；8、下隔热板；9、阻热材料；10、金属托盘；11、压力传感
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具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的一种硅液溢流即时反馈装置，具有炉体1，所述的炉体1内设置有隔热笼3，隔热笼3内具有坩埚侧壁石墨护板4、石英坩埚5、坩埚底部石墨护板6以及助凝支撑块7，炉体内、隔热笼的下方设置有下隔热板8，炉体1顶部具有加热器电极2。炉底设置有金属托盘10、压力传感器11以及阻热材料9，包钢至托盘距离底部水冷壁5mm，托盘的直径为炉体内径的9/10，托盘呈凹形与炉底面形状一致，一块厚为3cm的氧化铝陶瓷纤维毡完全覆盖在托盘表面，压力传感器安装在炉底中心位置，与托盘的中心突出位置相接触，传感器的精度为20g。当漏硅量达到20g时，系统监测到压力传感器反馈的信号，立刻发出警报，进入急冷程序，有效避免了大量硅液溢流情况的发生。
权利要求1.一种硅液溢流即时反馈装置，其特征在于包括设置在铸锭炉底部的金属托盘 (10)、压力传感器(11)以及阻热材料(9)，所述的金属托盘(10)置于炉底钢壁上方，金属托盘(10)中心与压力传感器(11)相连接，阻热材料(9)完全覆盖住金属托盘(10)。
2.如权利要求1所述的硅液溢流即时反馈装置，其特征在于所述的金属托盘(10)置于炉底钢壁上方l_80mm处。
3.如权利要求1所述的硅液溢流即时反馈装置，其特征在于所述的金属托盘(10)的熔点大于800°C。
4.如权利要求1所述的硅液溢流即时反馈装置，其特征在于所述的压力传感器(11) 对重量的分辨率小于等于100g。
5.如权利要求1所述的硅液溢流即时反馈装置，其特征在于所述的阻热材料(9)为碳纤维毡或氧化铝陶瓷纤维毡。
专利摘要本实用新型涉及一种硅液溢流即时反馈装置，包括设置在铸锭炉底部的金属托盘、压力传感器以及阻热材料，所述的金属托盘置于炉底钢壁上方，金属托盘中心与压力传感器相连接，阻热材料完全覆盖住金属托盘。本实用新型当硅液发生少量溢流，由于熔化过程隔热笼内温度非常高，硅液会迅速流出下隔热板，掉到炉内底部阻热材料上，由于阻热材料是由金属托盘托起的，压力传感器会立刻监测到相应压力的变化，从而及时报警，这样在硅液少量溢流时就能及时被发现，能迅速反馈并冷却炉体，有效避免了大量硅液溢流情况的发生，使铸锭过程消除了安全隐患。
文档编号C30B29/06GK202175735SQ201120275648
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月30日 优先权日2011年7月30日
发明者叶宏亮, 陈雪 申请人:常州天合光能有限公司