[實用新型]具有氣流引導裝置的鑄錠爐

有效

• 申請號: 201220263980.0
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN202595327U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 羅大偉;王臨水;路忠林;林洪峰;張鳳鳴
• 申請（專利權）人: 天威新能源控股有限公司;保定天威集團有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本實用新型涉及光伏領域，具體是具有氣流引導裝置的鑄錠爐。

背景技術

目前多晶硅錠的鑄錠爐中為了防止石英坩堝在高溫下軟化，因此采用一塊石墨材料制成的底板托住石英坩堝底部，并用幾塊石墨材料制成的護板來護住石英坩堝的四周；同時為了防止位于石英坩堝上方的石墨加熱器中的碳雜質或其他雜質掉入石英坩堝內，造成制備得到的多晶硅錠的碳雜質含量以及其他雜質含量偏高，以及防止液面蒸發氣體對加熱器的侵蝕，鑄錠爐中采用蓋板將幾塊護板拼接成的口部蓋住，同時在石英坩堝的熔體硅上方引入惰性氣體起保護作用。由于石英坩堝裝料時，硅原料的堆積高度會高于石英坩堝的平口表面，為了不影響裝料工藝，護板的高度比石英坩堝的高度高。

現有鑄錠爐在應用時，在高溫環境下，石墨材料制成的護板會與石英坩堝在高溫下反應產生一氧化硅和一氧化碳氣體，同時硅熔體表面也會揮發出大量的一氧化硅氣體。在氬氣的作用下，一氧化硅和一氧化碳氣體隨著氬氣的流動而充滿整個隔熱籠內部，使得含有碳氧等雜質的氣體無法排出；同時一氧化硅和一氧化碳氣體也會擴散至石英坩堝內部，致使雜質氣體不斷混入熔體硅內，造成生成的硅錠的碳氧雜質含量增加。氣體在整個流動過程中會與石墨加熱器接觸，從而對石墨加熱器產生侵蝕，這不但增加了有害氣體的數量，而且還嚴重影響石墨加熱器的壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了在鑄錠整個生長階段能降低一氧化硅和一氧化碳氣體與石墨加熱器接觸的機率，并能引導石英坩堝中熔體硅上方的一氧化硅和一氧化碳氣體進行排放，從而降低一氧化硅和一氧化碳氣體與熔體硅接觸機率的具有氣流引導裝置的鑄錠爐。

本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現：具有氣流引導裝置的鑄錠爐，包括爐體、設置在爐體內的隔熱籠、以及設置在隔熱籠內的石墨加熱器和石英坩堝，所述石英坩堝上端開口，石墨加熱器設置在石英坩堝上方，石英坩堝的外側壁連接有多塊石墨護板，多塊石墨護板拼接構成第一套管，多塊石墨護板頂端水平位置均高于石英坩堝側壁頂端的水平位置，石墨加熱器與石英坩堝之間設置有封閉第一套管上端開口的蓋板，爐體連接有穿過爐體、隔熱籠及蓋板的石墨套管，所述石墨套管的下端開口位于蓋板與石英坩堝之間，所述隔熱籠內設有氣流引導裝置，所述氣流引導裝置包括頂層薄板和多塊側薄板，所述多塊側薄板拼接構成第二套管，所述頂層薄板與第二套管連接且密封第二套管的上端開口，所述頂層薄板位于蓋板與石墨加熱器之間，石墨套管穿過頂層薄板，所述第一套管設置有第二套管內，且第一套管與第二套管之間構成氣流通道。本實用新型的蓋板封閉第一套管的開口，但在本實用新型工作時，石英坩堝上方不斷加入氬氣，在石英坩堝內氣壓增加，蓋板與第一套管之間產生間隙，從而便于石英坩堝中熔體硅上方氣體的排放。

所述頂層薄板設置在蓋板上端面，且頂層薄板與蓋板之間設置有墊板。本實用新型通過蓋板對頂層薄板進行支承，進而完成對氣流引導裝置的支承。

所述石英坩堝構成長方體形狀，所述第一套管和第二套管均為矩形套管，且第二套管由四塊側薄板拼接構成。

所述頂層薄板和側薄板的厚度為0.4～0.6mm。

因高純鉬具有熔點高和傳熱效果好等優點，其不易軟化變形和揮發，作為優選，所述頂層薄板和側薄板均為鉬板。頂層薄板和側薄板采用鉬板，不會影響爐體內的熱量傳遞，且不會對鑄錠產生污染。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型的隔熱籠內設有氣流引導裝置，其中，氣流引導裝置包括頂層薄板和多塊側薄板，多塊側薄板拼接構成第二套管，頂層薄板與第二套管連接且密封第二套管的上端開口，頂層薄板位于蓋板與石墨加熱器之間，石墨套管穿過頂層薄板，第一套管設置有第二套管內，第一套管與第二套管之間構成氣流通道，本實用新型在工作時，向石英坩堝內不斷的加入氬氣，氬氣帶動一氧化碳和一氧化硅氣體經過氣流通道流出，因氣流通道對氣體具有引導作用，氣體不會隨意的擴散，從而便于將熔體硅上方的一氧化碳和一氧化硅氣體排出，在持續輸入氬氣的作用下，氣體的流向一定，石墨護板產生的一氧化碳和一氧化硅氣體也不會進入石英坩堝內，這就降低了熔體硅與一氧化碳、一氧化硅等有害氣體的接觸量，本實用新型通過減少與熔體硅接觸的雜質氣體量，進而可降低硅錠中的碳氧含量；因本實用新型第二套管的上端開口由頂層薄板密封，氣體在流通時不會從第二套管上端流出，這就減少了與石墨加熱器接觸的氣體量，從而避免了對石墨加熱器的侵蝕，延長石墨加熱器的壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。