[實用新型]多晶硅鑄錠爐的硅液溢流保護系統

無效

• 申請號: 200720113614.6
• 申請日: 2007-08-23
• 公開（公告）號: CN201081540Y
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 徐芳華;孫海梁;高杰;衛國軍
• 申請（專利權）人: 浙江精工科技股份有限公司紹興縣精工機電研究所有限公司
• 主分類號: F27B14/08
• 分類號: F27B14/08
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

技術領域

本實用新型涉及一種多晶硅鑄錠爐的硅液溢流保護系統，屬多晶硅鑄錠爐的設計與制造技術領域。

背景技術

硅Si是光伏產業中最重要的一種基礎材料，硅在地殼中含量豐富，僅次于氧，達25.7％。純凈的硅熔點1414℃，用于太陽能級多晶硅純度一般在99.99％以上。硅在高溫熔煉、燒結中，一般所用容器多為石英坩堝，在硅的熔點1414℃附近，坩堝的石英材料會變得松軟，因此需要在石英坩堝外再用耐火材料或由高純石墨制成的堅硬外殼坩堝的支撐，使其具有足夠的溫度和潔度特性。

現有的多晶硅鑄錠爐，在硅液溢流保護上，主要采用金屬熔斷絲保護技術。具體操作上是沿坩堝下面保溫板四周圍繞固定金屬熔斷絲，當硅液溢流時，硅液滴附在熔斷絲上面，使金屬絲熔斷產生報警，從而提醒用戶采取措施。實際應用中，此項保護技術存在眾多不可靠因素：首先，鋪設在爐體底部的金屬熔斷絲位置存在偏差或在長期使用中被挪移原來位置不被糾正，當硅液溢流時，不能保證硅液準確及時滴在熔斷絲上面；其次是當坩堝破裂發生大面積溢流時，硅液即使熔斷了金屬熔斷絲，但大量的硅液聚集在爐體底部，極有可能對爐體金屬部件造成損壞，嚴重的話會引起重大設備事故，甚至人身安全。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種設計合理，能有效避免硅液對爐體損傷的多晶硅鑄錠爐的硅液溢流保護系統。

本實用新型為多晶硅鑄錠爐的硅液溢流保護系統，包括爐體，置于爐體內底部帶保溫底板的保溫籠體，置于保溫籠體內帶石英坩堝和石墨坩堝的熱交換臺，其特征在于石墨坩堝的底部兩邊開設有導流溝，保溫底板的兩邊開設有導流孔，爐體的底部與導流孔的對應位置設有硅液溢流承接容器，硅液溢流承接容器內設有帶控制器的金屬熔斷絲。

所述爐體的底部還可設有巖棉，硅液溢流承接容器置于巖棉上，以進一步提高對爐體的保護效果。

所述巖棉的中部還可設有中心護套和凸臺套管，可進一步防止硅液與爐體的直接接觸。

本實用新型設計合理，通過由導流溝、導流孔、帶金屬熔斷絲的硅液溢流承接容器構成的匯流導流系統的作用，能有效防止承裝硅液的坩堝在發生破裂或其它原因導致硅液溢出時，流向爐體底部的硅液在爐體底部堆積，高溫硅液熱能燒穿爐體鋼板，從而引發災難性事故的現象發生。避免了硅液對爐體的損傷。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構剖視圖；

圖2為圖1所示A部分的放大結構示意圖；

圖3為圖1所示B部分的放大結構示意圖；

圖4為本實用新型使用狀態時的結構剖視圖。

具體實施方式

本實用新型主要由底部帶巖棉10的爐體1，置于爐體1內底部帶保溫底板6的保溫籠體5，置于保溫籠體5內帶石英坩堝2和石墨坩堝3的熱交換臺4，置于巖棉10中部的中心護套12和凸臺套管11，開設于石墨坩堝3底部兩邊的導流溝13，開設于保溫底板6兩邊的導流孔14，置于爐體1底部的巖棉10上與導流孔14對應位置的硅液溢流承接容器7，置于硅液溢流承接容器7內帶控制器9的金屬熔斷絲8等構成。控制器9置于爐體1外；石墨坩堝3由高純石墨制成，能承受二千多攝氏度的高溫，在硅液熔化中，同時支撐石英坩堝2在高溫下因軟化現象不至于發生癱落。

使用時，將石英坩堝2放入石墨坩堝3內，在石英坩堝2中裝滿多晶硅原材料15，用推車將裝好多晶硅原材料15的石英坩堝2和石墨坩堝3送入爐體1內，并擱放在熱交換臺4上，調整位置讓石英坩堝2和石墨坩堝3居中放置于熱交換臺4上面，以保證石墨坩堝3上面的導流溝13與下面保溫底板6上面的導流孔14基本對齊。裝爐完畢后，合緊爐體1，蓋上保溫籠體5，按正常生產工藝流程繼續進行下一步操作。