[發明專利]拉晶爐初級儲塵箱的二次吸塵裝置

無效

• 申請號: 201010186521.2
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN101831689A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 周小偉
• 申請（專利權）人: 常州億晶光電科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

【技術領域】

本發明涉及太陽能電池生產設備，尤其涉及拉晶爐的除塵設備。

【背景技術】

隨著太陽能電池的不斷推廣應用，硅棒的需求量越來越大。目前，硅棒通常采用拉晶爐拉制，俗稱直拉法。直拉法是指在拉晶爐的真空腔室內設有石英坩堝，將經過處理的高純多晶硅料或次品硅(單晶硅和多晶硅頭尾料)裝入石英坩堝內，并向拉晶爐內充入保護性氣體，加熱至1500℃使硅料熔化，然后將子晶夾頭中的子晶降下與多晶熔硅充分接觸，子晶嚴格定向，并以一定的速度旋轉提升，在晶核誘導下從熔體上被緩緩提拉出來。在拉晶過程中，硅熔液會產生揮發性煙氣，主要包括硅氧化物(SiO、少量的SiO₂，呈黃色煙塵狀)和雜質揮發物。這些氣塵粒子必須及時由真空泵抽吸到拉晶爐的初級儲塵箱內，否則氣體中灰塵粒子就會飄浮在單晶生長界面周圍，從而直接影響硅棒的品質。因此生產中必須向拉晶爐中充入氬氣，氬氣由上至下穿過單晶生長區域，帶走氣塵雜質。當氬氣的流量偏小時，能明顯看到硅熔液上方有煙塵翻騰，俗稱“冒煙”，此時，SiO粒子可能會被吸附到單晶生長界面上，造成正在生長的單晶的原子晶向發生位錯，使單晶生長失敗，俗稱“斷苞”，降低了成晶率。

由于電池的單位成本隨著電池尺寸的增加而降低，因此生產大規格的硅棒是必然趨勢，這樣一次向拉晶爐內投入的硅料量就更大，必須使用更大的石英坩堝。在拉棒過程中產生的氣塵雜質必然會更多，也就增加了硅棒產生位錯的機率。所以，大直徑晶棒需要更迅速地排除氣塵雜質。目前，拉晶爐、初級儲塵箱和真空泵之間的連接關系如圖1所示，所述初級儲塵箱12為豎直的筒狀體，包括筒體和筒蓋，在筒體內設有不銹鋼濾網B2，它將筒體內分隔成存塵室B1和真空室B3，拉晶爐10中的廢氣通過連接管11與初級儲塵箱12中的存塵室B1相通，真空泵13通過連接管11與真空室B3相通連。在拉晶過程中，拉晶爐10中的灰塵會被吸入初級儲塵箱12中，拉晶結束經過冷卻，再用移動式吸塵器來吸除初級儲塵箱12中的灰塵。根據現行的拉晶工藝，拉晶爐10拉晶結束后需要冷卻5小時才能對初級儲塵箱12內的灰塵進行吸除，即使如此，拉晶爐10的初級儲塵箱12內的溫度還很高，一般在120℃～150℃，由于吸塵器內的儲塵袋為紙質或無紡布材質，如此溫度的灰塵廢氣被強行吸入吸塵器的儲塵袋中，時常將之燙壞，含有灰塵的高溫廢氣會直接滲透到吸塵器驅動電機的旋轉主軸軸承內，導致軸承卡死，因此吸塵器的使用壽命很短，一般只能使用3個月，每臺拉晶爐10每年至少需要配4臺吸塵器，以2000元/臺計算，每臺拉晶爐10僅吸塵器消耗就高達8000元，不僅生產成本大，而且拉晶爐10的生產間隔時間太長，拉晶爐的生產效率沒有得到充分發揮，每次開爐、關爐所消耗的能量也很大。到目前為止，太陽能電池生產企業還沒有理想的解決方法。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種拉晶爐初級儲塵箱的二次吸塵裝置。

用這種吸塵裝置取代現有的吸塵器，不僅可縮短拉晶爐的停爐時間，提高拉晶爐的產能，而且能對拉晶車間所有拉晶爐的初級儲塵箱中的高溫灰塵進行吸除，既快速又安全。

本發明所采用的技術方案是：

所述拉晶爐初級儲塵箱的二次吸塵裝置，其特征是：包括吸塵嘴、吸塵支管、支路閥門、主管道、二級儲塵箱、吸風管、吸風機和排風管，在主管道上接有多條吸塵支管，每一條吸塵支管對應于一臺拉晶爐，每一條吸塵支管都通過支路閥門與主管道相通連；所述二級儲塵箱包括二級儲塵筒、耐高溫濾網筒和端蓋，主管道與二級儲塵筒的筒體內腔相通連，耐高溫濾網筒放置在二級儲塵筒的筒體內腔中，吸風管穿過端蓋與耐高溫濾網筒的濾網筒內腔相通連，吸風機設置在吸風管和排風管之間。

進一步，所述吸塵支管是不銹鋼軟管。

進一步，所述耐高溫濾網筒由不繡鋼網圍合而成，其目數為30～60目。

由于在主管道上接有若干個吸塵支管，每根吸塵支管由支路閥門控制，每一根吸塵支管對應于一臺拉晶爐，當拉晶爐拉晶結束后冷卻2～3小時，開啟吸風機，只要將對應的支路閥門打開，用吸塵嘴對準初級儲塵箱中的存塵室和不銹鋼濾網進行吸除，就能很快地將拉晶爐的初級儲塵箱中的灰塵吸除，在吸除過程中，雖然初級儲塵箱中灰塵的溫度還較高，一般在200℃以內，但由于吸塵支管、支路閥門、主管道、二級儲塵箱、吸風管、吸風機和排風管都為耐高溫材料，它不僅能及時對初級儲塵箱中的灰塵進行吸除，縮短拉晶爐的冷卻時間，而且在吸除過程中工作穩定可靠，不存在濾芯被燙壞的情況。將二級儲塵箱設置在拉晶車間外，不僅減少了吸塵對拉晶車間的污染，滿足拉晶車間的凈化要求，而且延長了高溫灰塵廢氣的降溫路線，使得吸入二級儲塵箱中灰塵接近環境溫度。