專利名稱：快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能電池鑄錠技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鑄錠爐中使用的快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
在太陽能光伏領(lǐng)域，利用定向凝固的方法生產(chǎn)多晶硅錠是普遍采用的方法，其基本原理是將多晶硅原料放置在石英陶瓷坩堝中，放置在特定的熱場系統(tǒng)中，加熱至完全融化；然后從坩堝的底部開始冷卻，硅溶液在坩堝底部開始結(jié)晶，逐漸向上生長(凝固)；完成生長過程后。石英坩堝高溫時容易變形，所以一般在石英坩堝外會用組合式石墨護板做成石墨坩堝來進行支撐，石墨護板之間用石墨螺栓來固定，因此接合處都有縫隙。由于石英坩堝在可能存在著肉眼以及儀器無法檢測出的缺陷，高溫時可能會成為應(yīng)力集中點而引起破裂，造成漏硅事件，硅液會從石墨板縫隙流出，沿坩堝支撐塊往下流，經(jīng)過保溫隔熱籠的底板導(dǎo)流孔，流到置于整個爐體底部的置于阻熱材料上的金屬熔斷絲上，金屬絲熔斷，則產(chǎn)生硅液溢流報警。而在此過程中，硅液從上往下流動的整個距離在55cm左右，而且硅液途經(jīng)支撐塊、底保溫板，流動過程不可控，很有可能會產(chǎn)生大量溢流才掉落在熔斷絲上，而且鋪設(shè)在爐體底部的金屬熔斷絲位置存在偏差或者長期使用中移位未及時發(fā)現(xiàn)，不能保證硅液準(zhǔn)確及時滴在熔斷絲上，當(dāng)硅液大量聚集，極有可能熔穿爐底，如碰上水冷管路，則水蒸氣大量聚集易引發(fā)安全事故。這也是多晶爐使用者比較關(guān)注的問題，也有一些專利在減少漏硅危險作了研究，如專利號 200710070536、200810202819、200710070537、200920(^9606、 200720113619，對已經(jīng)流出的硅液進行導(dǎo)流、承接以及在爐底采取保護措施，在一定程度上的確起到了降低漏硅風(fēng)險的作用，但都是在產(chǎn)生大量溢流后的補救措施，不能及時發(fā)現(xiàn)從而在最大程度上避免此類風(fēng)險。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種當(dāng)多晶硅鑄錠時產(chǎn)生石英坩堝破裂而造成硅液溢流時，能及時發(fā)現(xiàn)并讓鑄錠爐急冷，從而在最大程度上避免了因漏硅而產(chǎn)生的安全風(fēng)險的監(jiān)控裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，包括由石墨坩堝側(cè)板和石墨坩堝底板構(gòu)成的石墨坩堝以及放置在石墨坩堝內(nèi)側(cè)的石英坩堝，所述的石墨坩堝底板下方設(shè)置有坩堝支撐塊和帶控制器的金屬熔斷絲，所述的坩堝支撐塊四周附有耐高溫絕緣材料支架，所述的金屬熔斷絲固定于耐高溫絕緣材料支架上。耐高溫絕緣材料支架可為石英，氮化硅或者耐高溫陶瓷等；金屬熔斷絲可為耐高溫金屬或合金，正常工作溫度達1500°C以上，如硅基合金、鎢基合金、鈦基合金、鎳基合金、 鉬基合金等，但不限于以上種類，只要既能滿足長期的高溫工作環(huán)境，又能被硅液侵蝕熔斷。高溫下石墨和硅都導(dǎo)電，為了避免形成回路，需要耐高溫絕緣材料作為支架固定金屬熔斷絲的支架，而熔斷絲的選擇也有要求，既能在1500°C高溫下能長期使用，又要能被硅液侵蝕熔斷。如硅鎢合金，選擇一定合金比例的硅鎢合金，就既能保證高溫下能長期使用，又容易被硅液侵蝕熔斷。鐵的熔點1534°C，采用傳統(tǒng)的方式放在爐底可以，由于爐低的溫度較低，不會有耐久性問題，如放置在坩堝支撐塊附近則不行，無法長期使用，因為支撐塊長期處于1000°C以上的高溫，而且化料時會達到1400°C以上。金屬熔斷絲除了固定在坩堝支撐塊上，也可經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整固定于石墨坩堝底板上。本實用新型的有益效果是，解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，當(dāng)產(chǎn)生硅液溢流時，由于支撐塊就位于坩堝下部，硅液首先就會流到金屬熔斷絲上，熔斷絲被高溫硅液侵蝕熔斷， 不再構(gòu)成回路則產(chǎn)生報警，這樣在硅液少量溢流時就能被發(fā)現(xiàn)，能迅速反饋并冷卻爐體，有效避免了大量硅液溢流情況的發(fā)生，使鑄錠過程消除了安全隱患。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、石英坩堝；2、石墨坩堝側(cè)板；3、石墨坩堝底板；4、坩堝支撐塊；5、絕緣材料支架；6、金屬熔斷絲。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的一種快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，包括由石墨坩堝側(cè)板2和石墨坩堝底板3構(gòu)成的石墨坩堝以及放置在石墨坩堝內(nèi)側(cè)的石英坩堝1，坩堝支撐塊4和帶控制器的金屬熔斷絲6，支撐塊4四周附有耐高溫絕緣材料支架5，金屬熔斷絲6固定于耐高溫絕緣材料支架5上。當(dāng)硅液發(fā)生溢流時，由于支撐塊4就位于坩堝下部，硅液從坩堝石墨護板的連接縫隙處首先流出，并沿石墨坩堝底板往下流動，首先就會流到金屬熔斷絲上，熔斷絲被高溫硅液侵蝕熔斷，不再構(gòu)成回路則產(chǎn)生報警，這樣在硅液少量溢流時就能被發(fā)現(xiàn)，能迅速反饋并冷卻爐體，有效避免了大量硅液溢流情況的發(fā)生，使鑄錠過程消除了安全隱患。以上說明書中描述的只是本實用新型的具體實施方式
，各種舉例說明不對本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體實施方式
做修改或變形，而不背離實用新型的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求1.一種快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，包括由石墨坩堝側(cè)板⑵和石墨坩堝底板⑶構(gòu)成的石墨坩堝以及放置在石墨坩堝內(nèi)側(cè)的石英坩堝(1)，其特征在于所述的石墨坩堝底板(3)下方設(shè)置有坩堝支撐塊(4)和帶控制器的金屬熔斷絲(5)，所述的坩堝支撐塊(4) 四周附有耐高溫絕緣材料支架(5)，所述的金屬熔斷絲(6)固定于耐高溫絕緣材料支架(5) 上。
2.如權(quán)利要求1所述的快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，其特征在于所述的耐高溫絕緣材料支架( 為石英支架、氮化硅支架或耐高溫陶瓷支架。
3.如權(quán)利要求1所述的快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，其特征在于所述的金屬熔斷絲 (6)為能夠被硅液侵蝕熔斷的耐高溫金屬絲或合金絲。
4.如權(quán)利要求1所述的快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，其特征在于所述的金屬熔斷絲 (6)與耐高溫絕緣材料支架(5)固定在石墨坩堝底板(3)上。
專利摘要本實用新型涉及一種快速反饋硅液溢流監(jiān)控裝置，包括由石墨坩堝側(cè)板和石墨坩堝底板構(gòu)成的石墨坩堝以及放置在石墨坩堝內(nèi)側(cè)的石英坩堝，所述的石墨坩堝底板下方設(shè)置有坩堝支撐塊和帶控制器的金屬熔斷絲，所述的坩堝支撐塊四周附有耐高溫絕緣材料支架，所述的金屬熔斷絲固定于耐高溫絕緣材料支架上。本實用新型當(dāng)多晶硅鑄錠時產(chǎn)生石英坩堝破裂而造成硅液溢流時，能及時發(fā)現(xiàn)并讓鑄錠爐急冷，從而在最大程度上避免了因漏硅而產(chǎn)生的安全風(fēng)險。
文檔編號C30B29/06GK202187089SQ201120275878
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者葉宏亮, 陳雪 申請人:常州天合光能有限公司