一種單晶爐的停爐冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種單晶爐的停爐冷卻裝置，包括內(nèi)部空心的爐蓋，爐蓋上分別設置有進水管、出水管和氬氣進氣管，進水管上設置有進水管閥門，出水管上設置有出水管閥門，氬氣進氣管上設置有氬氣閥，爐蓋的下表面通過兩根導水管連接有冷卻主體，冷卻主體的下部連接有接觸式冷卻體，進水管、爐蓋、導水管、冷卻主體以及出水管依次連通構成冷卻循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置解決了現(xiàn)有的單晶爐由于停爐降溫速度慢使得停爐拆爐耗時較長的缺點，其縮短了停爐冷卻降溫時間，縮短了單晶爐運行工時、提高了設備利用率，減少了石墨件熱態(tài)拆爐造成的使用壽命降低的情況，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種單晶爐的停爐冷卻裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于單晶硅制造【技術領域】，具體涉及一種單晶爐的停爐冷卻裝置。

【背景技術】
[0002]光伏行業(yè)領域中，光伏電池是基于硅材料制作的發(fā)電系統(tǒng)單元，而單晶硅作為光伏電池最重要的一種基材，目前單晶太陽能發(fā)電的成本大約在I元/度，太陽能發(fā)電的成本主要是太陽能電池片制作加工的成本，電站建成后的管理費用是相當?shù)偷?。要降低太陽能發(fā)電的成本，要么就要提高單晶太陽能電池片的轉換效率，要么就要降低電池片的加工成本?，F(xiàn)在規(guī)模化生產(chǎn)的商品電池效率已達到16% -18%，幾乎無改進空間，要降低單晶太陽能發(fā)電的單位成本就要從太陽能電池片下手。單晶太陽能發(fā)電的電池片基材硅片的成本占電池片總成本的70%左右,基材單晶娃片的拉晶成本占整個單晶娃片生廣成本的70%。所以要降低太陽能發(fā)電的成本，就要降低太陽能電池基材前期生產(chǎn)拉晶成本。
[0003]現(xiàn)在單晶硅的生長方法大多采用直拉法在單晶爐中進行生產(chǎn)。單晶硅生產(chǎn)使用的單晶爐是一個密封的壓力容器，爐內(nèi)包含許多熱場部件及一些保溫氈，熱場部件包含熱屏、上保溫、中保溫、下保溫、加熱器、坩堝、坩堝托、托桿、護底壓板、底氈等部件，這些熱場部件在密封的單晶爐內(nèi)又組合成了一套類似鳥巢的保溫體系，保溫效果好，可是降溫速度慢。利用單晶爐進行直拉法單晶生產(chǎn)的工藝流程包括裝爐、裝料、合爐、抽空、熔料、引晶、縮頸、放肩、等徑、收尾、停爐、拆爐等工藝，上述整套生產(chǎn)工藝耗時大約在75小時左右，由于單晶爐的降溫速度慢使得現(xiàn)在的停爐工藝需要6個小時，耗時較長，而提前拆爐的話由于溫度太高會損壞單晶爐內(nèi)的熱場部件，增加生產(chǎn)成本。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種單晶爐的停爐冷卻裝置，解決了現(xiàn)有的單晶爐停爐后降溫速度慢、耗時長的缺點。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種單晶爐的停爐冷卻裝置，包括內(nèi)部空心的爐蓋，爐蓋上分別設置有進水管、出水管和氬氣進氣管，進水管上設置有進水管閥門，出水管上設置有出水管閥門，氬氣進氣管上設置有氬氣閥，爐蓋的下表面通過兩根導水管連接有冷卻主體,冷卻主體的下部連接有接觸式冷卻體,進水管、爐蓋、導水管、冷卻主體以及出水管依次連通構成冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的特點還在于，
[0007]冷卻主體為耐高溫材質(zhì)并且其下部與接觸式冷卻體通過接觸式冷卻體連接桿相連。
[0008]爐蓋的下端面設置有密封圈。
[0009]爐蓋上設置有若干個用于懸掛在運輸小車上的吊環(huán)。
[0010]吊環(huán)的數(shù)量為3個。
[0011]本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置解決了現(xiàn)有的單晶爐由于停爐降溫速度慢使得停爐拆爐過程耗時較長的缺點。本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置具有以下優(yōu)點:
[0012]1、由于縮短了停爐降溫時間，使得停爐拆爐時間大大減少，還可以在冷卻過程中拆取晶棒，因而縮短了單晶爐運行工時、提高了設備利用率；
[0013]2、由于停爐需要流氬降溫，隨著單晶爐降溫時間減少，使得用于冷卻降溫的氬氣用量也大大減少，降低了生產(chǎn)成本；
[0014]3、減少了各種石墨件熱態(tài)拆爐造成的使用壽命降低的情況，增加了石墨件使用壽命,降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的剖視圖；
[0017]圖3是本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置的立體結構圖；
[0018]圖4是本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置的組裝結構示意圖。
[0019]圖中，1.進水管，2.進水管閥門，3.出水管，4.出水管閥門，5.1S氣進氣管，6.吊環(huán),7.爐蓋，8.導水管，9.冷卻主體，10.接觸式冷卻體，11.接觸式冷卻體連接桿。

【具體實施方式】
[0020]下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0021]本實用新型提供的一種單晶爐的停爐冷卻裝置的結構如圖1-圖3所示，包括內(nèi)部空心的爐蓋7，爐蓋7上分別設置有進水管1、出水管3和氬氣進氣管5，進水管I上設置有進水管閥門2,出水管3上設置有出水管閥門4,気氣進氣管5上設置有IS氣閥,IS氣的出氣口則利用單晶爐的氬氣出氣口，爐蓋7的下表面通過兩根導水管8連接有冷卻主體9，冷卻主體9的下部通過接觸式冷卻體連接桿11連接有接觸式冷卻體10，并且使得在冷卻過程中接觸式冷卻體10直接接觸堝底，方便快速導熱。接觸式冷卻體10為耐高溫材質(zhì)，以免其與堝底接觸時熔點低于堝底溫度而出現(xiàn)熔化現(xiàn)象。本實施例中接觸式冷卻體10為316型不銹鋼。進水管1、爐蓋7、導水管8、冷卻主體9以及出水管3依次連通構成冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
[0022]爐蓋7的下端面設置有密封圈，使爐蓋7與單晶爐爐體之間完全密封，防止氬氣外泄。
[0023]爐蓋7的空心設計使得水可以充滿整個爐蓋7內(nèi)部和冷卻主體9內(nèi)，降低了冷卻降溫時間。
[0024]爐蓋7上設置有若干個用于懸掛在運輸小車上的吊環(huán)6，使得該冷卻裝置可以穩(wěn)定懸掛在運輸小車上。本實施例吊環(huán)6的數(shù)量為3個并在爐蓋7上呈等邊三角形設置。
[0025]利用本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置進行單晶爐冷卻降溫的方法，具體包括以下步驟:
[0026]第一步，單晶爐停爐1.5h-2h后將副室和單晶爐蓋體移除，然后將爐蓋7更換在爐臺上部，使爐蓋7和單晶爐完全密封，再接通進水管1、出水管3以及氬氣進氣管5，該冷卻裝置的使用狀態(tài)圖如圖4所示；
[0027]第二步，先打開進水管閥門2和出水管閥門4并調(diào)節(jié)爐內(nèi)水壓為0.15MPa-0.38MPa，然后打開氬氣閥調(diào)節(jié)氬氣流量為20slpm-80slpm進行冷卻降溫，在冷卻過程中可以進行副室內(nèi)的晶棒拆取工作，冷卻lh-1.5h后進行拆爐工作。
[0028]現(xiàn)有的爐臺結構停爐之后，冷卻水仍然通過爐蓋循環(huán)流出，但由于冷卻水離熱場中心太遠，因而其能傳導帶走的熱量極其有限，對冷卻水的利用效率很低，甚至可以說是一種浪費，這個原因?qū)е聠尉t的停爐冷卻時間較長。而本實用新型的結構可以通用，形狀與現(xiàn)有的熱場空間相適應，其能夠充分利用冷卻水和氬氣的冷卻降溫作用，最大程度地帶走熱量，提高單晶爐的冷卻效率，達到縮短冷卻時間的目的。并且利用冷卻時間進行副室內(nèi)晶棒的拆取工作，更是最大程度地利用了空閑時間，降低整套生產(chǎn)工藝的耗時。
[0029]通過上述方式，本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置解決了現(xiàn)有的單晶爐由于停爐降溫速度慢使得停爐拆爐過程耗時較長的缺點。本實用新型的一種單晶爐的停爐冷卻裝置具有以下優(yōu)點:
[0030]1、由于縮短了停爐降溫時間，使得停爐拆爐時間大大減少，還可以在冷卻過程中拆取晶棒，因而縮短了單晶爐運行工時、提高了設備利用率；
[0031]2、由于停爐需要流氬降溫，隨著單晶爐降溫時間減少，使得用于冷卻降溫的氬氣用量也大大減少，降低了生產(chǎn)成本；
[0032]3、減少了各種石墨件熱態(tài)拆爐造成的使用壽命降低的情況，增加了石墨件使用壽命,降低了生產(chǎn)成本。
【權利要求】
1.一種單晶爐的停爐冷卻裝置，其特征在于，包括內(nèi)部空心的爐蓋(7)，爐蓋(7)上分別設置有進水管(I)、出水管(3)和氬氣進氣管(5)，進水管(I)上設置有進水管閥門(2)，出水管(3)上設置有出水管閥門(4)，氬氣進氣管(5)上設置有氬氣閥，爐蓋(7)的下表面通過兩根導水管⑶連接有冷卻主體(9)，冷卻主體(9)的下部連接有接觸式冷卻體(10)，所述進水管(I)、爐蓋(7)、導水管(8)、冷卻主體(9)以及出水管(3)依次連通構成冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的一種單晶爐的停爐冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻主體(9)為耐高溫材質(zhì)并且其下部與接觸式冷卻體(10)通過接觸式冷卻體連接桿(11)相連。
3.如權利要求1所述的一種單晶爐的停爐冷卻裝置，其特征在于，所述爐蓋(7)的下端面設置有密封圈。
4.如權利要求1-3任一項所述的一種單晶爐的停爐冷卻裝置，其特征在于，所述爐蓋(7)上設置有若干個用于懸掛在運輸小車上的吊環(huán)(6)。
5.如權利要求4所述的一種單晶爐的停爐冷卻裝置，其特征在于，所述吊環(huán)(6)的數(shù)量為3個。
【文檔編號】F27D1/12GK204151452SQ201420573455
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】楊正華, 張鑫, 李強, 潘永娥, 王文華 申請人:寧夏隆基硅材料有限公司