[實用新型]一種硅粉餅的壓制裝置

無效

• 申請號: 200720110133.X
• 申請日: 2007-06-13
• 公開（公告）號: CN201056060Y
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 吳云才;陸榮
• 申請（專利權）人: 浙江昱輝陽光能源有限公司
• 主分類號: B30B11/02
• 分類號: B30B11/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 徐關壽

技術領域

本實用新型涉及一種硅粉餅的壓制裝置。

背景技術

硅粉是采用特殊工藝制成的高純度、低成本的太陽能級硅，其特點是顆粒小，大約1微米左右。因此，硅粉投入單晶爐拉晶時，會碰到許多問題。首先，硅粉顆粒小而易飛揚，在裝料時，硅粉會飄散到周圍空間，對人體矽肺造成損害。其次，硅粉裝料后，在單晶爐抽真空時，部分硅粉會被真空泵抽走而損耗，并導致爐底、抽空管道內沉積大量硅粉，不僅損失大量硅粉，而且在拉晶過程中無法正常排氣，在單晶爐壁形成大量氧化物，影響所拉單晶的質量。再次，硅粉本身密度低，裝滿石英坩堝時只有35kg左右，裝料量少，這樣，拉等量單晶所需的石英坩堝的數量增加，從而增加了生產成本。因此，有必要設計一種裝置來處理硅粉，然后將處理后的硅料投入單晶爐拉晶，以克服上述存在的缺點。

發明內容

本實用新型公開了一種硅粉餅的壓制裝置，解決了目前硅粉拉晶過程中，存在易飛揚而對人體造成損害、損失硅粉及影響拉晶效果的技術問題；同時也解決了硅粉拉晶時裝料量少而增加石英坩堝數量，從而增加生產成本的問題。

本實用新型所采用的技術方案：一種硅粉餅的壓制裝置，包括立柱和缸體，立柱支撐缸體，缸體上下伸入壓塊、頂塊，壓塊、頂塊與缸體內壁密封配合，三者圍成硅料壓制區；壓塊受外力驅動，將硅粉加壓成餅狀；頂塊受外力驅動，將硅粉餅頂出壓制區。

所述的壓制裝置，缸體由銅鑄造而成，內壁呈圓柱形，外壁固定不銹鋼保護套；壓塊、頂塊呈圓形。

所述的壓制裝置，壓塊、頂塊由模具鋼制成，壓塊由上活塞液壓驅動，頂塊由下活塞液壓驅動。

經本實用新型的壓制裝置處理后，硅粉被壓制成餅狀，硅餅不存在易飛揚的問題，在硅餅投入石英坩堝的拉晶過程中，不會對人體造成損害，也不會被真空泵抽走而損失硅料，更不影響拉晶效果；又，硅餅體積小而密度大，增加了石英坩堝的裝料量，與原有技術相比，拉等量的單晶所需的石英坩堝的用量減少，大幅降低生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。

如圖1所示，不銹鋼保護套4由四根立柱6支撐，不銹鋼保護套4內襯缸體3，缸體3由生銅鑄造而成，內、外壁都呈圓柱形。壓塊1、頂塊5由模具鋼制成，呈圓形，兩者的外徑與缸體3的內徑相適配，壓塊1、頂塊5與缸體3內壁間密封配合，三者圍成硅粉壓制區2。壓塊1由上活塞液壓驅動而作升降運動，頂塊5由下活塞液壓驅動而作升降運動，立柱6與上、下活塞的外固定塊固定相連。

缸體采用生銅鑄造而成，避免與壓塊、頂塊咬死而出現故障。不銹鋼保護套內襯缸體，便于更換缸體，又可降低維護成本。由上活塞液壓驅動的壓塊呈倒T型，減少與缸體的接觸，防止有雜物進入時卡死；由下活塞液壓驅動的頂塊呈T型，且頂塊設計成易拆卸結構，方便清理雜物。

稱取適量硅粉，采用雙層塑料袋包裝以防止硅粉向外飄散，后放入生銅缸的硅粉壓制區，上活塞液壓驅動壓塊向下運動并壓制硅粉，在重壓作用下，使硅粉壓制成餅狀，體積被壓縮到原來的70％，從而加大了密度，也徹底克服了硅粉易飛揚、飄散的缺點，壓制而成的硅餅在頂塊作用下向上頂出生銅缸。

硅粉經本壓制裝置處理后，徹底解決了易飛揚、被真空泵抽走所帶來的諸多問題，硅餅投入石英坩堝的拉晶過程中，不會對人體造成損害，也不會被真空泵抽走而損失硅料，更不影響拉晶效果。此外，原來拉晶時，硅粉只能部分使用(原來的石英坩堝底部裝20kg硅粉，中間用硅片支撐，上面用硅片覆蓋，硅片用量在15kg，總共35kg)過渡到完全使用。另外，硅粉經壓制處理后，體積縮小，增加了石英坩堝的投料量，從原來裝料35kg增加到50kg，且由于不存在飛揚的問題，使壓制成的硅餅可應用于二次加料器，可加料到80~120kg，進一步增加效益。

使用本壓制裝置后的經濟效益估算：原來一爐單晶裝35kg硅料，拉一根單晶需42小時(含降溫冷卻、拆裝爐8小時)，一個月拉24×30÷42＝17爐，投料17×35＝595kg，生產單晶約595×70％＝416kg。使用本壓制裝置后，一爐單晶裝50kg硅料，拉一根單晶需48小時(含降溫冷卻、拆裝爐8小時)，一個月拉24×30÷48＝15爐，投料15×50＝750kg，生產單晶約750×70％＝525kg。每月增產109kg，產值增加了109×2500＝272500元；又，石英坩堝少用2個，節約成本2×2000＝4000元，冷卻降溫(不但耗時，也耗電和氬氣)、裝拆爐等工序減少2次，極大地增加了經濟效益，提高了生產效率。以48臺單晶爐80％的開臺率計算，每年可多增產量48×80％×12×109＝50227.2kg，約50噸單晶，多增產值為50227.2×2500＝125568000元，約1.2億元；節約石英坩堝成本48×80％×12×4000＝1843200元，約184萬元，經濟效益十分可觀。