專利名稱：石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CZ直拉單晶法加熱裝置，特別涉及石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置。
背景技術(shù)：
切克勞斯基法及CZ直拉單晶法，通過電阻加熱，將石英坩堝中的多晶硅料熔化， 并保持略高于硅熔點(diǎn)的溫度，在惰性氣體的保護(hù)下，經(jīng)過引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑、收尾、晶體取出等步驟，完成晶體生長(zhǎng)。眾所周知，硅的熔點(diǎn)是1420°c，如果是在20寸開放式熱場(chǎng)裝置、投料量90kg，要維持這個(gè)溫度，每小時(shí)需消耗120kw左右的電能。目前世界能源緊張， 能源成本所占比重日益增加。如何降低生產(chǎn)能耗，降低生產(chǎn)成本，直接關(guān)系到企業(yè)的生存大計(jì)。因此，人們?cè)贑Z直拉單晶法的加熱裝置上，也就是石墨熱場(chǎng)上面做了諸多改進(jìn)。 效果最為明顯的就是增加了熱屏裝置，傳統(tǒng)的熱屏裝置一般為圓筒狀或圓錐狀，由原始的開放式熱場(chǎng)改為封閉式熱場(chǎng)，增加了熱場(chǎng)的保溫效果，降低熱量的損失。其生產(chǎn)能耗由開放式熱場(chǎng)的每小時(shí)120kw降低至70 75kw/h ；相對(duì)開放式熱場(chǎng)，縮小了單晶生長(zhǎng)條件下惰性氣體的保護(hù)面積，使的保護(hù)面積更為集中化，惰性氣體的使用量也降低了 20% 30%;改變晶體的縱向溫度梯度，最大生長(zhǎng)拉速提高了 0. 2mm/min。按照上述結(jié)構(gòu)石墨熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖2 所示，但是其使用效果還不理想，熱場(chǎng)絕熱效果差，能量的利用率還是較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種增加熱場(chǎng)絕熱效果、提高能量利用率的石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，包括加熱器、底保溫板、中軸、支撐環(huán)、環(huán)狀支撐片，所述的支撐環(huán)套在中軸外并設(shè)置在底保溫板上， 所述的環(huán)狀支撐片設(shè)置在支撐環(huán)上，所述的加熱器底部與底保溫板之間形成腔體，所述的腔體內(nèi)設(shè)有兩塊套在中軸外的保溫板，所述的兩塊保溫板之間設(shè)有間隙，間隙中設(shè)有填充碳?xì)?。所述的填充碳?xì)殖虱h(huán)狀套在中軸外，所述的填充碳?xì)峙c中軸之間設(shè)有間隙。所述的底保溫板上設(shè)有環(huán)狀墊塊。所述的保溫板采用垂直反射的結(jié)構(gòu)。所述的保溫板包括上保溫板和下保溫板，所述的下保溫板的內(nèi)緣設(shè)置在環(huán)狀支撐片上，下保溫板的外緣設(shè)置在環(huán)狀墊塊上。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、保溫板采用垂直反射角度，使得熱輻射的反射率增加；2、在上、下保溫板之間設(shè)有間隙，得以填充石墨碳?xì)?，阻隔熱量傳?dǎo)，增加熱場(chǎng)的絕熱效果，由20寸傳統(tǒng)封閉式熱場(chǎng)維持1420°C的拉制條件需要每小時(shí)消耗電能70 65KW降低至55 50KW/h，節(jié)能超過20% ；同時(shí)改變了單晶生長(zhǎng)時(shí)晶體的縱向溫度梯度，相對(duì)傳統(tǒng)的封閉式熱場(chǎng)，拉加增加0. 05mm/min ；3、提高了設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中背景技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；在圖1中，1、加熱器；2、底保溫板；3、中軸；4、支撐環(huán)；5、環(huán)狀支撐片；6、腔體；7、 填充碳?xì)郑?、環(huán)狀墊塊；9、上保溫板；10、下保溫板。
具體實(shí)施例方式如圖1所示石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，包括加熱器1、底保溫板2、中軸3、支撐環(huán) 4、環(huán)狀支撐片5，支撐環(huán)4套在中軸3外并設(shè)置在底保溫板2上，環(huán)狀支撐片5設(shè)置在支撐環(huán)4上，加熱器1底部與底保溫板2之間形成腔體6，腔體6內(nèi)設(shè)有兩塊套在中軸3外的保溫板，兩塊保溫板之間設(shè)有間隙，間隙中設(shè)有填充碳?xì)?，石墨碳?xì)肿韪魺崃總鲗?dǎo)，增加熱場(chǎng)的絕熱效果，由20寸傳統(tǒng)封閉式熱場(chǎng)維持1420°C的拉制條件需要每小時(shí)消耗電能70 65KW 降低至55 50KW/h，節(jié)能超過20% ；同時(shí)改變了單晶生長(zhǎng)時(shí)晶體的縱向溫度梯度，相對(duì)傳統(tǒng)的封閉式熱場(chǎng)，拉加增加0. 05mm/min，提高了設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本。填充碳?xì)?呈環(huán)狀套在中軸3外，填充碳?xì)?與中軸3之間設(shè)有間隙。底保溫板 2上設(shè)有環(huán)狀墊塊8。保溫板采用垂直反射的結(jié)構(gòu)，保溫板采用垂直反射角度，使得熱輻射的反射率增加。保溫板包括上保溫板9和下保溫板10，所述的下保溫板10的內(nèi)緣設(shè)置在環(huán)狀支撐片5上，下保溫板10的外緣設(shè)置在環(huán)狀墊塊8上。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，包括加熱器(1)、底保溫板O)、中軸(3)、支撐環(huán)、環(huán)狀支撐片(5)，所述的支撐環(huán)(4)套在中軸C3)外并設(shè)置在底保溫板( 上，所述的環(huán)狀支撐片( 設(shè)置在支撐環(huán)(4)上，所述的加熱器(1)底部與底保溫板( 之間形成腔體(6)， 其特征在于所述的腔體(6)內(nèi)設(shè)有兩塊套在中軸( 外的保溫板，所述的兩塊保溫板之間設(shè)有間隙，間隙中設(shè)有填充碳?xì)?7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，其特征在于所述的填充碳?xì)?7) 呈環(huán)狀套在中軸(3)外，所述的填充碳?xì)?7)與中軸(3)之間設(shè)有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，其特征在于所述的底保溫板(2) 上設(shè)有環(huán)狀墊塊(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，其特征在于所述的保溫板采用垂直反射的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，其特征在于所述的保溫板包括上保溫板(9)和下保溫板(10)，所述的下保溫板(10)的內(nèi)緣設(shè)置在環(huán)狀支撐片(5) 上，下保溫板(10)的外緣設(shè)置在環(huán)狀墊塊(8)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了石墨熱場(chǎng)的爐底保溫裝置，包括加熱器、底保溫板、中軸、支撐環(huán)、環(huán)狀支撐片，所述的支撐環(huán)套在中軸外并設(shè)置在底保溫板上，所述的環(huán)狀支撐片設(shè)置在支撐環(huán)上，所述的加熱器底部與底保溫板之間形成腔體，所述的腔體內(nèi)設(shè)有兩塊套在中軸外的保溫板，所述的兩塊保溫板之間設(shè)有間隙，間隙中設(shè)有填充碳?xì)帧２捎蒙鲜鼋Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、保溫板采用垂直反射角度，使得熱輻射的反射率增加；2、在上、下保溫板之間設(shè)有間隙，得以填充石墨碳?xì)郑韪魺崃總鲗?dǎo)，增加熱場(chǎng)的絕熱效果；3、提高了設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C30B15/14GK102304758SQ201110288398
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者孫平川, 楊江華, 王賢福, 韓冰 申請(qǐng)人:蕪湖昊陽(yáng)光能股份有限公司