本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體。

背景技術(shù)：

太陽能光伏行業(yè)發(fā)展迅速，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長，但同時(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭激烈，為盡快實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的普及應(yīng)用，全行業(yè)各環(huán)節(jié)努力追求和獲取高效率、低成本電池。在上游的晶硅環(huán)節(jié)，獲得高品質(zhì)、低成本的晶體非常重要，目前大尺寸（g6）多晶硅錠成為行業(yè)主流，下一代超大尺寸硅錠g7或g8成為當(dāng)前趨勢(shì)順延發(fā)展的必由之路，可以提升硅錠重量，提高生產(chǎn)率，降低單耗、提高晶體品質(zhì)。

多晶硅鑄錠爐是用于制造多晶硅錠的設(shè)備，利用定向凝固法生產(chǎn)多晶硅錠，首先將已裝好硅料的坩堝裝入爐腔中，然后進(jìn)行抽空、加熱、熔化、長晶、退火、冷卻等工藝步驟。

現(xiàn)有的多晶鑄錠爐爐體結(jié)構(gòu)不適用于超大尺寸硅錠的使用，因此需要一種用于超大尺寸硅錠的鑄錠爐爐體，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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，提供一種結(jié)構(gòu)合理，使用方便安全的用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明是一種用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體，其特點(diǎn)是，包括爐身和爐蓋，爐身和爐蓋的內(nèi)壁和外壁之間均分別設(shè)有水冷夾層；在爐身的一側(cè)設(shè)有爐蓋提升柱，爐蓋提升柱上套裝有導(dǎo)向套筒，在爐蓋提升柱的下端設(shè)有驅(qū)動(dòng)爐蓋提升柱上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述爐蓋通過軸套安裝在爐蓋提升柱的上端；所述爐蓋上設(shè)有檢測(cè)口、預(yù)留口和若干進(jìn)氣口；所述爐身設(shè)有上端敞口的爐腔，在爐腔的底部設(shè)有若干冷卻裝置，在爐身的底部中心處設(shè)有與爐腔連通的的檢測(cè)孔，在爐身的下部設(shè)有兩個(gè)向外凸出、用于熱交換控制器運(yùn)動(dòng)的容置腔，容置腔與爐腔連為一體，在爐身的下部還設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的抽真空出氣口，在爐身的側(cè)部和爐蓋上分別設(shè)有數(shù)個(gè)鑄錠爐加熱組件接線放置腔。

爐身和爐蓋水冷夾層的內(nèi)外層材質(zhì)為同種金屬或兩種金屬。檢測(cè)孔用于檢測(cè)溫度或者漏水檢測(cè)等。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述爐腔為正方形，所述容置腔對(duì)稱設(shè)在爐身的兩側(cè)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述抽真空出氣口設(shè)在與容置腔相對(duì)的爐身兩側(cè)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述進(jìn)氣口設(shè)有1-4個(gè)。當(dāng)數(shù)量為1個(gè)時(shí)，其設(shè)置在爐蓋的中心處，當(dāng)為2-4個(gè)時(shí)，均勻設(shè)置在爐蓋上。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述爐蓋的總厚度為40mm-100mm，爐身的總厚度為40-60mm。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的絲桿，絲桿豎直設(shè)置，所述爐蓋提升柱設(shè)有中空的柱體，在柱體內(nèi)設(shè)有與絲桿配合的螺母。電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)的方式為現(xiàn)有技術(shù)中任何一種能實(shí)現(xiàn)本功能的技術(shù)方案，如蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)等。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述冷卻裝置設(shè)有1-4個(gè)，當(dāng)數(shù)量為1個(gè)時(shí)，其設(shè)置在爐腔的底部中心處，當(dāng)為2-4個(gè)時(shí)，均勻設(shè)置在爐腔的底部。每個(gè)冷卻裝置均設(shè)有冷卻散熱板，在冷卻散熱板的中心處設(shè)有測(cè)溫取樣孔，在冷卻散熱板的下表面上鋪滿冷卻管道，冷卻管道設(shè)有一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，在冷卻散熱板的下表面四周設(shè)有與爐身底壁相接的防護(hù)板ⅰ，在冷卻散熱板上表面的測(cè)溫取樣孔四周設(shè)有防護(hù)板ⅱ。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述防護(hù)板ⅰ和防護(hù)板ⅱ為保溫硬氈板、陶瓷板、氧化鋁板、氧化鋯板或石墨板，高度為20mm-60mm。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述冷卻散熱板為鉬板或銅板，其厚度為20mm-60mm。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，所述冷卻管道為鉬管或銅管，其內(nèi)徑為20mm-60mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明爐體適用于鑄錠高質(zhì)量、低單耗、低成本的晶體，尤其可鑄造超大尺寸多晶硅錠，提高產(chǎn)能和生產(chǎn)率，超大尺寸多晶硅錠主要指g7硅錠（7*7）、g8硅錠（8*8）；設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化布局，設(shè)有進(jìn)氣口、抽真空出氣口和用于熱交換控制器運(yùn)動(dòng)的容置腔等，這有利于與其配合的熱場(chǎng)各元件及工藝發(fā)揮更好的靈活性，如：檢測(cè)，進(jìn)氣，加熱，抽空，定向凝固等，從而獲取高質(zhì)量的晶體；另外運(yùn)行中發(fā)生漏硅較其他爐型幾率偏低，加上特殊的爐蓋設(shè)計(jì)，大大提高了安全性。同時(shí)結(jié)構(gòu)上采用開放式，操作簡單，檢修、維保方便，且設(shè)置多處預(yù)留口，爐體平臺(tái)的升級(jí)改善潛力大。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。

參照?qǐng)D1和圖2，一種用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體，包括爐身5和爐蓋3，爐身5和爐蓋3的內(nèi)壁和外壁之間均分別設(shè)有水冷夾層；內(nèi)壁和外壁由同種材質(zhì)制成，爐蓋3的總厚度為60mm，爐身5的總厚度為50mm。

在爐身5的一側(cè)設(shè)有爐蓋提升柱1，爐蓋提升柱1上套裝有導(dǎo)向套筒2，導(dǎo)向套筒2通過支撐架進(jìn)行固定，在爐蓋提升柱1的下端設(shè)有驅(qū)動(dòng)爐蓋提升柱1上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述爐蓋3通過軸套安裝在爐蓋提升柱1的上端，可以實(shí)現(xiàn)爐蓋3的旋轉(zhuǎn)，使其離開爐身5。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的絲桿，絲桿豎直設(shè)置，所述爐蓋提升柱1設(shè)有中空的柱體，在柱體內(nèi)設(shè)有與絲桿配合的螺母。

使用時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿繞著螺母正反旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)爐蓋提升柱1的上下運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離或蓋在爐身5上，使用導(dǎo)向套筒2可以控制爐蓋提升柱1的運(yùn)動(dòng)方向。

所述爐蓋3上設(shè)有檢測(cè)口、預(yù)留口和4個(gè)進(jìn)氣口9；4個(gè)進(jìn)氣口9對(duì)稱設(shè)置在爐蓋3四周.

所述爐身5設(shè)有上端敞口的爐腔，爐腔為正方形，在爐腔的底部設(shè)有2個(gè)冷卻裝置7，在爐身5的底部中心處設(shè)有與爐腔連通的的檢測(cè)孔，在爐身5的下部設(shè)有兩個(gè)向外凸出、用于熱交換控制器運(yùn)動(dòng)的容置腔8，熱交換控制器打開時(shí)可以處于容置腔8中，容置腔8與爐腔連為一體，容置腔8對(duì)稱設(shè)在爐身5的兩側(cè)，在爐身5的下部還設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的抽真空出氣口7，抽真空出氣口7設(shè)在與容置腔8相對(duì)的爐身5兩側(cè)。

在爐身5的側(cè)部設(shè)有2個(gè)鑄錠爐加熱組件接線放置腔4，爐蓋3上設(shè)有1個(gè)鑄錠爐加熱組件接線放置腔4。鑄錠爐加熱組件接線放置腔4用于放置加熱場(chǎng)的接線端子。

參考圖3和圖4，所述每個(gè)冷卻裝置7均設(shè)有冷卻散熱板72，冷卻散熱板72通過支撐架固定在爐身5中，冷卻散熱板72為鉬板或銅板，形狀為正方形，其厚度為30mm。在冷卻散熱板72的中心處設(shè)有測(cè)溫取樣孔，在冷卻散熱板72的下表面上鋪滿冷卻管道75，冷卻管道75呈回字形盤旋設(shè)置在冷卻散熱板72上，冷卻管道75設(shè)有一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口。所述冷卻管道75由具有一定強(qiáng)度、熔點(diǎn)高且導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成，如鉬管或銅管，其內(nèi)徑為40mm，冷卻管道75截面外形可以為三角形、方形、半圓形、圓形或長方形。冷卻管道75和冷卻散熱板72的連接固定形式為直接焊接或者通過外部緊固件連接，以保證兩者之間的充分接觸，使傳導(dǎo)良好。冷卻管道75與冷卻裝置7相連，其內(nèi)部流經(jīng)的介質(zhì)為液體或惰性氣體，壓力為0.1bar-6bar。

在冷卻散熱板72的下表面四周設(shè)有與爐身5相接的防護(hù)板ⅰ73，在冷卻散熱板72上表面的測(cè)溫取樣孔74四周設(shè)有防護(hù)板ⅱ71。防護(hù)板ⅰ73和防護(hù)板ⅱ71為保溫硬氈板、陶瓷板、氧化鋁板、氧化鋯板或石墨板，防護(hù)板ⅱ71的高度為30mm，防護(hù)板ⅰ73的高度為50mm。使用防護(hù)板ⅰ73和防護(hù)板ⅱ71可以防止坩堝破裂后料液從溫取樣孔或冷卻散熱板72的四周流出。