專利名稱：一種鑄錠爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能電池組件生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鑄錠爐。
背景技術(shù)：
太陽能電池組件的電池硅片大部分以多晶硅作為原料，使得多晶硅成為制造太陽能電池組件的關(guān)鍵原料，因此，多晶硅制備工藝的優(yōu)劣直接關(guān)系著太陽能電池組件的質(zhì)量。多晶硅的制造過程是先將原料硅放置到鑄錠爐內(nèi) 的坩堝中，使其在鑄錠爐的高溫熱場作用下熔化，然后再降溫凝結(jié)成純凈、無雜質(zhì)的多晶硅錠，最后將多晶硅錠通過多道工序加工成電池硅片進而組裝成太陽能電池組件。在原料硅熔化成硅溶液后再次凝固時，需要使用設(shè)置在坩堝頂端的蓋板來調(diào)節(jié)固液界面的溫度，以保證硅溶液能夠順利的凝固成多晶硅錠，而在熔化、凝固的整個過程中，都需要向鑄錠爐中不斷的通入氬氣，利用氬氣將原料硅和蓋板中揮發(fā)出的雜質(zhì)帶離鑄錠爐，以保證鑄錠爐內(nèi)部熱場的潔凈度。在現(xiàn)有技術(shù)中，向鑄錠爐內(nèi)部熱場中通入氬氣的固定管路僅僅是與鑄錠爐的內(nèi)部熱場連通，由于在硅溶液凝結(jié)成多晶硅錠的過程中，內(nèi)部熱場中存在溫度梯度，即熱場中不同部位的溫度不盡相同，使得氬氣氣流在進入熱場后的流向不但受到溫度的影響，還需要繞過蓋板才能到達坩堝的上方，使得氬氣無法直接到達坩堝附近，從而導致流經(jīng)坩堝上方的氬氣氣流流量較小，流速較低，這樣就很難將揮發(fā)出來的雜質(zhì)全部帶離，使得部分雜質(zhì)最終又回溶到硅溶液中，進而導致凝結(jié)成的多晶硅錠中含有一定量的雜質(zhì)，對其質(zhì)量造成較大影響，嚴重時甚至無法用于電池硅片的生產(chǎn)。綜上所述，如何提供一種鑄錠爐，以實現(xiàn)氬氣氣流可以直接吹到硅溶液的上方，提高對硅溶液揮發(fā)出來的雜質(zhì)的清除效果，進而提高凝結(jié)而成的多晶硅錠的質(zhì)量，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種鑄錠爐，解決了氬氣氣流無法直接吹到坩堝上方的問題，以最大程度地將雜質(zhì)帶離。為了解決上述問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種鑄錠爐，其具有向其內(nèi)部熱場充入氬氣的固定管路，還包括位于所述鑄錠爐的坩堝頂端的蓋板，所述蓋板上開設(shè)有通孔；與所述固定管路相連且穿過所述通孔的延伸管路。優(yōu)選的，上述鑄錠爐中，所述固定管路和所述延伸管路二者之一的內(nèi)壁為階梯狀內(nèi)壁，另一者的外壁為能夠與所述階梯狀內(nèi)壁配合的階梯狀外壁，所述固定管路和所述延伸管路通過所述階梯狀內(nèi)壁和所述階梯狀外壁配合搭接。優(yōu)選的，上述鑄錠爐中，還包括與所述延伸管路的外壁螺紋連接，且可在所述延伸管路外壁上自由轉(zhuǎn)動并能夠與所述蓋板的頂面貼合的螺母。[0013]優(yōu)選的，上述鑄錠爐中，還包括固定在所述蓋板的頂面或底面上，并與所述延伸管路的外壁螺紋連接的螺母。優(yōu)選的，上述鑄錠爐中，所述延伸管路為石墨管路。優(yōu)選的，上述鑄錠爐中，所述固定管路和所述延伸管路通過套接的方式相連，且所述固定管路和所述延伸管路之間可相對滑動。優(yōu)選的，上述鑄錠爐中，所述固定管路套設(shè)在所述延伸管路的內(nèi)側(cè)。本實用新型提供的鑄錠爐中，在原有固定管路的基礎(chǔ)上增設(shè)了延伸管路，通過將延伸管路與固定管路連接，并使延伸管路穿過蓋板上的通孔，使得氬氣能夠通過延伸管路直接吹到坩堝的上方，氬氣氣流不再受到熱場溫度梯度和蓋板的影響，進而提高對硅溶液揮發(fā)出來的雜質(zhì)的清除效果，最大程度的將從坩堝內(nèi)的硅溶液中揮發(fā)出的雜質(zhì)帶離，減少甚至避免了雜質(zhì)重新溶入到硅溶液中的幾率，使得凝結(jié)成的多晶硅錠的質(zhì)量得到較大的改善，提高了多晶硅錠的利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益?！?br>
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型實施例提供的鑄錠爐的固定管路的剖視圖；圖2為延伸管路的剖視圖；圖3為固定管路、延伸管路、蓋板和螺母的裝配圖。以上圖I-圖3中固定管路I、蓋板2、延伸管路3、螺母4。
具體實施方式
為了進一步理解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型優(yōu)選實施方式進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為了進一步說明本實用新型的特征和優(yōu)點，而不是對本實用新型權(quán)利要求的限制。本實用新型提供了一種鑄錠爐，實現(xiàn)了氬氣氣流可以直接吹到硅溶液的上方，減少甚至避免揮發(fā)出的雜質(zhì)重新溶入硅溶液中，進而提高了凝結(jié)而成的多晶硅錠的質(zhì)量。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參考附圖1-3，本實用新型實施例提供的鑄錠爐，其具有向其內(nèi)部熱場充入氬氣的固定管路1，還包括位于鑄錠爐的坩堝頂端，用于調(diào)節(jié)硅溶液固液界面溫度的蓋板2，蓋板2上位于坩堝頂部的部位開設(shè)有通孔；與固定管路I相連且穿過通孔的延伸管路3，延伸管路3的尾端延伸至坩堝的頂端。本實施例提供的鑄錠爐中，在原有固定管路I的基礎(chǔ)上增設(shè)了延伸管路3，通過將延伸管路3與固定管路I連接，并使延伸管路3穿過蓋板2上的通孔，使得氬氣能夠通過延伸管路3直接吹到坩堝的上方，氬氣氣流不再受到熱場溫度梯度和蓋板2的影響，進而提高對硅溶液揮發(fā)出來的雜質(zhì)的清除效果，最大程度的將從坩堝內(nèi)的硅溶液中揮發(fā)出的雜質(zhì)帶離，減少甚至避免了雜質(zhì)重新溶入到硅溶液中的幾率，使得凝結(jié)成的多晶硅錠的質(zhì)量得到較大的改善，提高了多晶硅錠的利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本實施例提供的鑄錠爐中，固定管路I和延伸管路3 二者之一的內(nèi)壁為階梯狀內(nèi)壁，另一者的外壁為與階梯狀內(nèi)壁配合的階梯狀外壁，固定管路I和延伸管路3通過階梯狀內(nèi)壁和階梯狀外壁配合搭接。在本實施例中，固定管路I和延伸管路3是通過搭接的方式連接，如圖I和圖2所示，將固定管路I的尾端內(nèi)壁設(shè)置為階梯狀，將延伸管路3的頭端外壁設(shè)置為階梯狀，在進行連接時，只需將延伸管路3放入到固定管路I的內(nèi)腔中，延伸管路3在自身重力的作用下沿固定管路I的內(nèi)壁滑動，最終使得 固定管路I的階梯狀內(nèi)壁卡住延伸管路3的階梯狀外壁，這樣就實現(xiàn)了連接。此種連接方式結(jié)構(gòu)簡單、操作方便且無需使用其他的連接部件，更加便于拆裝，大大提高了其連接靈活性。此外，將固定管路I的尾端外壁設(shè)置為階梯狀，延伸管路3的頭端內(nèi)壁設(shè)置為階梯狀，也可以采用搭接的方式連接固定管路I和延伸管路3。進一步的，本實施例提供的鑄錠爐中，還包括與延伸管路3的外壁螺紋連接，且可在延伸管路3外壁上自由轉(zhuǎn)動并能夠與蓋板2的頂面貼合的螺母4，如圖3所示。在延伸管路3的外壁上設(shè)置螺紋，使螺母4通過螺紋與延伸管路3連接，且螺母4位于蓋板2的上方，因為螺母4可以與蓋板2的頂面貼合，所以在轉(zhuǎn)動螺母4使其向延伸管路3的延伸端運動時，螺母4最終會與蓋板2接觸進而起到支撐延伸管路3的作用，如果繼續(xù)轉(zhuǎn)動螺母4，則延伸管路3會相對于蓋板2向上移動，而且因為延伸管路3與固定管路I是通過搭接的方式相連，所以在延伸管路3向上運動時其不會與固定管路I發(fā)生抵觸，這樣就可以通過轉(zhuǎn)動螺母4而實現(xiàn)調(diào)節(jié)穿過蓋板2的延伸管路3的長度，進而實現(xiàn)調(diào)節(jié)延伸管路3相對于坩堝距離的目的，使得技術(shù)方案得到進一步的優(yōu)化。此外，螺母的設(shè)置方式還可以固定在蓋板2的頂面或底面上，并與延伸管路3的外壁螺紋連接的螺母4。相比于上述的螺母4可在延伸管路3的外壁上自由轉(zhuǎn)動的連接方式，本實施例還提供了一種螺母4固定在蓋板2的頂面或底面上并與延伸管路3的外壁螺紋連接的方式，其不同之處就在于，螺母4自由轉(zhuǎn)動的方式是通過轉(zhuǎn)動螺母4來改變延伸管路3與蓋板2之間的相對位置，而螺母4固定的方式則是通過轉(zhuǎn)動延伸管路3來實現(xiàn)延伸管路3與蓋板2之間的相對位置的改變。優(yōu)選的，延伸管路3為石墨管路。因為在鑄錠爐的內(nèi)部熱場中，絕大部分的部件均為石墨部件，在多晶硅錠生產(chǎn)的過程中，石墨部件對生產(chǎn)過程的影響很小，所以為了不影響多晶硅錠的正常生產(chǎn)，使得生產(chǎn)出的多晶硅錠的質(zhì)量得到保證，本實施例選擇了石墨作為延伸管路3的制造材料。具體的，固定管路I與延伸管路3除了搭接的連接方式以外，其還可以通過套接的方式相連，且固定管路I和延伸管路3之間可相對滑動。將固定管路I套設(shè)在延伸管路3的外側(cè)，使固定管路I和延伸管路3緊密貼合，當需要改變固定管路I和延伸管路3的相對位置時，對延伸管路3進行操作，使得作用力克服其相互之間的摩擦力，進而實現(xiàn)固定管路I和延伸管路3相對位置的改變。當然，在不影響本實施例提供的鑄錠爐正常工作的前提下，固定管路I和延伸管路3還可以通過其他的方式連接，例如焊接、螺紋連接。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種鑄錠爐，其具有向其內(nèi)部熱場充入氬氣的固定管路(1)，其特征在于，還包括 位于所述鑄錠爐的坩堝頂端的蓋板(2)，所述蓋板(2)上開設(shè)有通孔； 與所述固定管路(I)相連且穿過所述通孔的延伸管路(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄錠爐，其特征在于，所述固定管路(I)和所述延伸管路(3)二者之一的內(nèi)壁為階梯狀內(nèi)壁，另一者的外壁為能夠與所述階梯狀內(nèi)壁配合的階梯狀外壁，所述固定管路(I)和所述延伸管路(3)通過所述階梯狀內(nèi)壁和所述階梯狀外壁配合搭接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄錠爐，其特征在于，還包括與所述延伸管路(3)的外壁螺紋連接，且可在所述延伸管路(3)外壁上自由轉(zhuǎn)動并能夠與所述蓋板(2)的頂面貼合的螺母(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄錠爐，其特征在于，還包括固定在所述蓋板(2)的頂面或底面上，并與所述延伸管路(3)的外壁螺紋連接的螺母(4)?！?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄錠爐，其特征在于，所述延伸管路(3)為石墨管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄錠爐，其特征在于，所述固定管路(I)和所述延伸管路(3)通過套接的方式相連，且所述固定管路(I)和所述延伸管路(3)之間可相對滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑄錠爐，其特征在于，所述固定管路(I)套設(shè)在所述延伸管路(3)的外側(cè)。
專利摘要本實用新型公開了一種鑄錠爐，其具有向其內(nèi)部熱場充入氬氣的固定管路(1)，還包括位于所述鑄錠爐的坩堝頂端的蓋板(2)，所述蓋板(2)上開設(shè)有通孔；與所述固定管路(1)相連且穿過所述通孔的延伸管路(3)。本實用新型提供的鑄錠爐，使得氬氣氣流不再受到熱場溫度梯度和蓋板的影響，進而提高對硅溶液揮發(fā)出來的雜質(zhì)的清除效果，最大程度的將從坩堝內(nèi)的硅溶液中揮發(fā)出的雜質(zhì)帶離，減少甚至避免了雜質(zhì)重新溶入到硅溶液中的幾率，使得凝結(jié)成的多晶硅錠的質(zhì)量得到較大的改善，提高了多晶硅錠的利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。
文檔編號C30B28/06GK202744661SQ20122036095
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者劉金發(fā), 龍昭欽, 周慧敏, 徐志群 申請人:晶科能源有限公司