專利名稱：一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于用物理冶金技術(shù)提純多晶硅的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐。
背景技術(shù)：
高純多晶硅是制備太陽能電池的主要原料。目前多晶硅感應(yīng)熔煉爐是冶金法提純多晶硅的重要設(shè)備，該設(shè)備可以使多晶硅原料從塊狀或粉狀熔化冷卻后形成鑄錠，鑄錠經(jīng)過切方和切片就可以制作太陽能電池片。以前的定向凝固設(shè)備的設(shè)計中，定向凝固冷源都是使用一層隔熱板隔熱，鑄錠的散熱能力不可控制。只要隔熱板一打開，整個底部都在散熱，能量消耗較大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，對傳統(tǒng)底部散熱的裝置進行了改進，設(shè)計使用雙開拉板的散熱方式，改善感應(yīng)熔煉中的熱場分布，增加了能量的利用率，降低了成本。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，感應(yīng)線圈的內(nèi)部安裝上保溫套筒，上保溫套筒的上面安裝保溫套蓋，保溫套蓋通過保溫蓋連桿連接到爐蓋上，保溫套筒的里面安裝石墨套筒，保溫套筒和石墨套筒共同固定在支架上，爐底部分水冷銅托盤通過底座支架連接在爐底蓋上，石墨支架直接支撐在水冷銅托盤上，石墨支架上支撐安裝石墨托盤，石墨托盤上面是石墨坩堝，石墨坩堝里套裝石英坩堝，水冷銅托盤與石墨托盤之間有下保溫套筒，下保溫套筒上安裝有上隔熱板和下隔熱板，隔熱板采用塊可分別四個方向拉動的隔熱板。所述石墨套筒的上面安裝料斗支架，料斗支架的上面安裝石墨料斗，料斗支架和石墨料斗共同圍成一個加料的空間，石墨料斗的開口處安裝石墨盤，石墨盤由石墨桿連接到頂部螺桿，頂部螺桿由頂部變速箱、伺服電機共同控制升降。所述下可移動的散熱擋板和上散熱擋板分別連接一套動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)由連接件、連接桿和氣動閥組成。所述水冷盤入水口、水冷盤出水口是水冷銅托盤冷卻水口。所述感應(yīng)線圈是水冷冷卻的低壓高電流高頻感應(yīng)線圈通過導(dǎo)線連到爐體外壁。本實用新型使用了傳統(tǒng)底部散熱方式進行，對底部散熱的裝置進行了改進，設(shè)計使用雙開拉板的散熱方式，即定向凝固中的隔熱板設(shè)計成4塊隔熱板，四塊隔熱板可分別向四個方向拉動，在機構(gòu)的牽引下可以調(diào)整散熱孔的大小，還可以控制冷源面積的大小，調(diào)整散熱量，精確控制能量轉(zhuǎn)移，控制鑄錠內(nèi)的溫度梯度，有利于節(jié)約能源，改善感應(yīng)熔煉中的熱場分布，增加能量的利用率，降低成本。
圖1是本實用新型的正視圖。圖2是本實用新型的俯視圖。圖中1.頂部螺桿，2.頂部變速箱，3.伺服電機，4.石墨桿，5.保溫蓋連桿，6.爐蓋，7.保溫套蓋，8.石墨盤，9.上保溫套筒，10.石墨料斗，11.料斗支架，12.感應(yīng)線圈， 13.石墨坩堝壁，14.石英坩堝，15.爐體，16.石墨坩堝底，17.支架，18.下保溫套筒，19.石墨支架，20.下隔熱板，21.爐底蓋，22.底座支架，23.水冷銅托盤，24.水冷盤入水口， 25.水冷盤出水口，26.上隔熱板，27連接件，28.連接桿，29.氣動閥，30.石墨托盤，31.石墨套筒，32.放氣閥，33.羅茲泵，34.機械泵。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型，但本實用新型并不局限于具體實施例。 實施例一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，涉及定向凝固水冷銅托盤和石墨托盤，感應(yīng)線圈12是水冷冷卻的低壓高電流高頻感應(yīng)線圈通過導(dǎo)線連到爐體外壁，感應(yīng)線圈12的內(nèi)部安裝上保溫套筒9用來保溫和隔熱，上保溫套筒9的上面安裝保溫套蓋7，保溫套蓋7通過保溫蓋連桿5連接到爐蓋6上，保溫套筒9的里面套裝石墨套筒31，石墨套筒 31是感應(yīng)加熱的發(fā)熱體，保溫套筒9和石墨套筒31共同固定在支架17上，石墨套筒31的上面安裝料斗支架11，料斗支架11的上面安裝石墨料斗10，料斗支架11和石墨料斗10共同圍成一個加料的空間。石墨料斗10的開口處安裝石墨盤8，石墨盤8由石墨桿4連接到頂部螺桿1，頂部螺桿1由頂部變速箱2、伺服電機3共同控制升降。底部爐底部分，水冷銅托盤23通過底座支架22連接在爐底蓋21上，水冷盤入水口 M、水冷盤出水口 25是水冷銅托盤22冷卻水口。石墨支架19直接支撐在水冷銅托盤23上，石墨支架19上面支撐安裝石墨托盤30，石墨托盤30上面是石墨坩堝，石墨坩堝底16和石墨坩堝壁13里套裝石英坩堝14。水冷銅托盤23與石墨托盤30之間安裝下保溫套筒18，下保溫套筒18內(nèi)安裝有上隔熱板26和下隔熱板20，下保溫套筒18上安裝有上隔熱板沈和下隔熱板20，隔熱板采用 4塊可分別四個方向拉動的隔熱板，下散熱擋板20、上散熱擋板沈是可以移動的，分別連接一套動力系統(tǒng)連接件27、連接桿觀、氣動閥四。生產(chǎn)時，首先將石墨支架19置于水冷銅托盤23上，再依次將石墨托盤30、石墨坩堝底16、石英坩堝14、石墨坩堝壁13安裝在石墨支架8上。將硅料傾倒入石英坩堝14內(nèi)， 等到硅料裝滿以后，將爐底蓋21升高，石英坩堝14進入感應(yīng)線圈12內(nèi)。再將硅料加入到石墨料斗10內(nèi)，加滿后將爐蓋6蓋上，完成裝置的組裝。關(guān)閉爐體上的放氣閥32并開啟羅茲泵33和機械泵34，將爐體15的真空降到 10_2Pa，充入氬氣，至0.5大氣壓，12感應(yīng)線圈通電將硅料融化，在熔硅的過程中，使3伺服電機轉(zhuǎn)動，帶動1頂部螺桿、4石墨桿和8石墨盤向下運動，將10石墨料斗內(nèi)的硅料推進坩堝里熔化，然后8石墨盤升到最高處。將全部熔化的液硅升溫到1500°C，保溫一段時間，開始降溫。當(dāng)溫度降到接近熔點時，將20下隔熱板和沈上隔熱板打開，加大散熱量，鑄錠從底部開始凝固。當(dāng)硅液有一半冷卻后，8石墨盤下降到硅液上面，在電磁場中發(fā)熱，提供熱量；將20下隔熱板和沈上隔熱板完全打開，打開加大散熱量。隨著溫度的降低，最終液硅冷凝形成完整硅錠。
權(quán)利要求1.一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，其特征是感應(yīng)線圈(12)的內(nèi)部安裝上保溫套筒(9 )，上保溫套筒(9 )的上面安裝保溫套蓋(7 )，保溫套蓋(7 )通過保溫蓋連桿 (5)連接到爐蓋(6)上，保溫套筒(9)的里面安裝石墨套筒(30)，保溫套筒(9)和石墨套筒 (30 )共同固定在支架(17 )上，爐底部分水冷銅托盤(23 )通過底座支架(22 )連接在爐底蓋 (21)上，石墨支架(19)直接支撐在水冷銅托盤(23)上，石墨支架(19)上支撐安裝石墨托盤(30)，石墨托盤(30)上面是石墨坩堝，石墨坩堝里套裝石英坩堝(14)，水冷銅托盤(23) 與石墨托盤(30)之間有下保溫套筒(18)，下保溫套筒(18)上安裝有上隔熱板(26)和下隔熱板(20 )，隔熱板采用4塊可分別四個方向拉動的隔熱板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，其特征是 所述石墨套筒(30)的上面安裝料斗支架(11)，料斗支架(11)的上面安裝石墨料斗(10)，料斗支架(11)和石墨料斗(10)共同圍成一個加料的空間，石墨料斗(10)的開口處安裝石墨盤(8)，石墨盤(8)由石墨桿(4)連接到頂部螺桿(1)，頂部螺桿(1)由頂部變速箱(2)、伺服電機(3)共同控制升降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，其特征是 所述下可移動的散熱擋板(20)和上散熱擋板(26)分別連接一套動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)由連接件(27 )、連接桿(28 )和氣動閥(29 )組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，其特征是 所述水冷盤入水口(24)、水冷盤出水口(25)是水冷銅托盤(22)冷卻水口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，其特征是 所述感應(yīng)線圈(12)是水冷冷卻的低壓高電流高頻感應(yīng)線圈通過導(dǎo)線連到爐體外壁。
專利摘要本實用新型屬于用物理冶金技術(shù)提純多晶硅領(lǐng)域。一種雙開拉板式散熱的感應(yīng)熔煉多晶硅鑄錠爐，感應(yīng)線圈的內(nèi)部安裝上保溫套筒，上保溫套筒的上面安裝保溫套蓋，保溫套蓋通過保溫蓋連桿連接到爐蓋上，保溫套筒的里面安裝石墨套筒，保溫套筒和石墨套筒共同固定在支架上，爐底部分水冷銅托盤通過底座支架連接在爐底蓋上，石墨支架直接支撐在水冷銅托盤上，石墨支架上支撐安裝石墨托盤，石墨托盤上面是石墨坩堝，石墨坩堝里套裝石英坩堝，水冷銅托盤與石墨托盤之間有下保溫套筒，下保溫套筒上安裝有上隔熱板和下隔熱板，隔熱板采用塊可分別四個方向拉動的隔熱板。本實用新型使用雙開拉板的散熱方式，精確控制能量轉(zhuǎn)移，增加能量的利用率，降低成本。
文檔編號C30B11/00GK201962406SQ201120030878
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月29日
發(fā)明者戰(zhàn)麗姝, 譚毅, 顧正 申請人:大連隆田科技有限公司