鑄錠爐爐體制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種鑄錠爐爐體，包括形成熱場的隔熱籠和設(shè)于所述隔熱籠內(nèi)部的坩堝，以及隨所述坩堝內(nèi)固液生長界面上升而移動的擋板，該擋板設(shè)于所述隔熱籠和所述坩堝之間，所述坩堝的底部設(shè)有熱交換臺，所述擋板移動時的最低點低于所述熱交換臺的下表面。在退火工藝中，擋板下降，鑄錠爐爐體輻射的熱量輻射到熱交換臺上，由于擋板移動時的最低點低于熱交換臺的下表面，擋板的頂部與熱交換臺的底部之間仍有部分間隙，擋板不會阻擋鑄錠爐爐體內(nèi)的熱量輻射，使熱交換臺升溫速度明顯提高，節(jié)省了退火階段熱交換臺的升溫時間，縮短硅錠的工期，提高硅錠的生產(chǎn)效率。而且，由于提高了熱量輻射的利用率，可以減少生產(chǎn)周期內(nèi)的用電量，降低了硅錠的生產(chǎn)成本。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及光伏電池制造領(lǐng)域，特別是涉及一種鑄錠爐爐體。
技術(shù)介紹
多晶硅鑄錠爐主要用于太陽能級多晶硅錠的生產(chǎn)，它采用先進(jìn)的多晶硅定向凝固技術(shù)，將硅料高溫熔融后通過特殊工藝定向冷凝結(jié)晶，從而達(dá)到太陽能電池生產(chǎn)用多晶硅品質(zhì)的要求，是一種適用于長時間連續(xù)工作，高精度、高可靠性、自動化程度高的智能化大生產(chǎn)設(shè)備。鑄錠爐一般包括五個主要部分:鑄錠爐爐體、控制柜系統(tǒng)、電源柜系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、真空泵系統(tǒng)，本技術(shù)主要針對鑄錠爐爐體進(jìn)行改進(jìn)。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型鑄錠爐爐體的結(jié)構(gòu)示意圖。鑄錠爐爐體包括爐本體11，位于爐本體11內(nèi)的石墨護(hù)板12和設(shè)置在石墨護(hù)板12內(nèi)的坩堝13，以及套設(shè)在石墨護(hù)板12外圍，并靠近坩堝13內(nèi)硅溶液的固液生長界面14，且能夠隨著固液生長界面14的上升而移動的擋板15，與爐本體11內(nèi)的熱交換臺17 —同控制吸熱、散熱。在多晶鑄錠生產(chǎn)過程中，通過調(diào)節(jié)擋板15的位置，改變鑄錠爐爐體內(nèi)部熱場分布，更好的控制冷凝結(jié)晶，得到高品質(zhì)多晶硅，是鑄錠爐特殊工藝的一種。熱交換臺17為高純石墨材質(zhì)，熱傳導(dǎo)性好(吸熱快，散熱快)。在多晶鑄錠生產(chǎn)過程中，高溫熔料階段熱交換臺17大量吸熱幫助加快硅料融化；冷凝結(jié)晶過程中，通過調(diào)節(jié)擋板15以及其他工藝參數(shù)，使熱交換臺17散熱平穩(wěn)。鑄錠生產(chǎn)過程包括五個階段，分別為加熱、融化、長晶、退火、冷卻，其中加熱、融化過程為高溫熔融過程，長晶過程為定向冷凝過程，退火過程的主要目的是使硅錠內(nèi)部的熱應(yīng)力予以釋放，盡量保證所鑄硅錠上部與下部的溫差較小，再均勻散熱，避免硅錠裂紋產(chǎn)生，影響生產(chǎn)質(zhì)量。但是，現(xiàn)有的鑄錠爐爐體在硅錠生產(chǎn)過程中，退火階段中將擋板15降至與熱交換臺17底部水平，鑄錠爐爐體內(nèi)輻射熱量的大部分被擋板15反射，不能順利的輻射到熱交換臺17上，導(dǎo)致熱交換臺17升溫緩慢，需要花費較多的時間，影響硅錠的生產(chǎn)效率。因此，如何確保熱交換臺17的換熱速度，節(jié)省硅錠的生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種鑄錠爐爐體，該鑄錠爐爐體中熱交換臺的換熱速度快，縮短了硅錠的生長周期，提高了硅錠的生產(chǎn)效率。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本技術(shù)提供一種鑄錠爐爐體，包括形成熱場的隔熱籠和設(shè)于所述隔熱籠內(nèi)部的坩堝，以及隨所述坩堝內(nèi)固液生長界面上升而移動的擋板，該擋板設(shè)于所述隔熱籠和所述坩堝之間，所述坩堝的底部設(shè)有熱交換臺，所述擋板移動時的最低點低于所述熱交換臺的下表面。優(yōu)選地，所述擋板移動時的最低點比所述熱交換臺的下表面低8_15mm。優(yōu)選地，還包括與所述擋板固定連接且穿透所述隔熱籠頂部的吊桿，該吊桿的長度大于所述隔熱籠頂部到所述熱交換臺底部的距離。優(yōu)選地，所述坩堝為正方形坩堝，所述擋板為正方形方框。優(yōu)選地，所述擋板的外表面與所述隔熱籠的內(nèi)表面之間的距離，小于所述擋板的內(nèi)表面與所述坩堝的外表面之間的距離。優(yōu)選地，所述擋板為碳纖維板。本技術(shù)所提供的鑄錠爐爐體，包括形成熱場的隔熱籠和設(shè)于所述隔熱籠內(nèi)部的坩堝，以及隨所述坩堝內(nèi)固液生長界面上升而移動的擋板，該擋板設(shè)于所述隔熱籠和所述坩堝之間，所述坩堝的底部設(shè)有熱交換臺，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，所述擋板移動時的最低點低于所述熱交換臺的下表面。硅錠生產(chǎn)過程中，硅料盛放于坩堝內(nèi)，擋板在坩堝和隔熱籠之間，并隨固液生長界面上升而上升。在退火工藝中，擋板下降，鑄錠爐爐體輻射的熱量輻射到熱交換臺上，由于擋板移動時的最低點低于熱交換臺的下表面，擋板的頂部與熱交換臺的底部之間仍有部分間隙，擋板不會阻擋鑄錠爐爐體內(nèi)的熱量輻射，使熱交換臺升溫速度明顯提高，節(jié)省了退火階段熱交換臺的升溫時間，縮短硅錠的工期，提高硅錠的生產(chǎn)效率。而且，由于提高了熱量輻射的利用率，可以減少生產(chǎn)周期內(nèi)的用電量，降低了硅錠的生產(chǎn)成本。在一種優(yōu)選的實施方式中，本技術(shù)所提供的鑄錠爐爐體還包括與所述擋板固定連接且穿透所述隔熱籠頂部的吊桿，該吊桿的長度大于所述隔熱籠頂部到所述熱交換臺底部的距離。吊桿帶動擋板隨固液生長界面上升而上升，從而改變鑄錠爐爐體內(nèi)的熱場分布，更好的控制冷凝結(jié)晶。其結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可以有效降低實現(xiàn)本鑄錠爐爐體的成本。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型鑄錠爐爐體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)所提供鑄錠爐爐體中擋板的俯視圖；圖3為本技術(shù)所提供鑄錠爐爐體一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式本技術(shù)的核心是提供一種鑄錠爐爐體，該鑄錠爐爐體中熱交換臺的換熱速度快，縮短了硅錠的生長周期，提高了硅錠的生產(chǎn)效率。本文所涉及的上、下、內(nèi)、外等方位詞，是以鑄錠爐爐體處于工作狀態(tài)時的相對位置為基準(zhǔn)來定義的，應(yīng)當(dāng)理解，本文中所采用的方位詞不應(yīng)當(dāng)限制本專利的保護(hù)范圍。為了使本
的人員更好地理解本技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖2和圖3，圖2為本技術(shù)所提供鑄錠爐爐體中擋板的俯視圖；圖3為本技術(shù)所提供鑄錠爐爐體一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本技術(shù)所提供的鑄錠爐爐體，包括形成熱場的隔熱籠21和設(shè)于隔熱籠21內(nèi)部的坩堝22，以及隨坩堝22內(nèi)固液生長界面23上升而移動的擋板24，該擋板設(shè)于隔熱籠21和坩堝22之間，坩堝22的底部設(shè)有熱交換臺25，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，擋板24移動時的最低點低于熱交換臺25的下表面。娃錠生產(chǎn)過程中，娃料盛放于i甘禍22內(nèi)，擋板24在坩堝22和隔熱籠21之間，并隨固液生長界面23上升而上升。在退火工藝中，擋板24下降至最低點，鑄錠爐爐體輻射的熱量輻射到熱交換臺25上，由于擋板24移動時的最低點低于熱交換臺25的下表面，擋板24的頂部與熱交換臺25的底部之間仍有部分間隙，擋板24不會阻擋鑄錠爐爐體內(nèi)的熱量輻射，使熱交換臺25升溫速度明顯提高，節(jié)省了退火階段熱交換臺25的升溫時間，縮短硅錠的工期，提高硅錠的生產(chǎn)效率。而且，由于提高了熱量輻射的利用率，可以減少生產(chǎn)周期內(nèi)的用電量，降低了硅錠的生產(chǎn)成本。在一種優(yōu)選的實施方式中，本技術(shù)所提供的鑄錠爐爐體還包括與擋板24固定連接且穿透隔熱籠21頂部的吊桿(圖中未示出)，該吊桿的長度大于隔熱籠21頂部到熱交換臺25底部的距離。吊桿帶動擋板24隨固液生長界面23上升而上升，從而改變鑄錠爐爐體內(nèi)的熱場分布，更好的控制冷凝結(jié)晶。其結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可以有效降低實現(xiàn)本鑄錠爐爐體的成本。具體地，擋板24移動時的最低點比熱交換臺25的下表面低8_15mm，最優(yōu)可以是10mm。在退火工序中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)擋板24的上表面與熱交換臺25的下表面之間的距離為8-15mm時，其熱量吸收效果較好，且吊桿的長度不用增加太多。進(jìn)一步地，吊桿的長度應(yīng)該比從隔熱籠21的頂部到熱交換臺25的底部的距離還長8-15mm,最優(yōu)是長IOmm,以實現(xiàn)本技術(shù)所提供的擋板24功能。在一種具體的實施方式中，坩堝22可以是正方形的石英坩堝22，擋板24為碳纖維材質(zhì)的正方形方框，且套設(shè)在坩堝22的外圍。顯然，擋板24具有一定的厚度，其厚度方向分別有內(nèi)表面和外表面。擋板24的外表面與隔熱籠21的內(nèi)表面之間的距離，小于擋板24的內(nèi)表面與坩堝22的外表面之間的距離，即擋板24在坩堝22和隔熱籠21之間上下移動時，更靠近隔熱籠21。以便減少擋板24對本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種鑄錠爐爐體，包括形成熱場的隔熱籠和設(shè)于所述隔熱籠內(nèi)部的坩堝，以及隨所述坩堝內(nèi)固液生長界面上升而移動的擋板，該擋板設(shè)于所述隔熱籠和所述坩堝之間，所述坩堝的底部設(shè)有熱交換臺，其特征在于，所述擋板移動時的最低點低于所述熱交換臺的下表面。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鑄錠爐爐體，包括形成熱場的隔熱籠和設(shè)于所述隔熱籠內(nèi)部的坩堝，以及隨所述坩堝內(nèi)固液生長界面上升而移動的擋板，該擋板設(shè)于所述隔熱籠和所述坩堝之間，所述坩堝的底部設(shè)有熱交換臺，其特征在于，所述擋板移動時的最低點低于所述熱交換臺的下表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄錠爐爐體，其特征在于，所述擋板移動時的最低點比所述熱交換臺的下表面低8-15_。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄錠爐爐體，其特征在于，還包括與...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏景拓，方君杰，劉超，
申請(專利權(quán))人：英利能源中國有限公司，
類型：實用新型
國別省市：