[實用新型]一種加料裝置

有效

• 申請號: 201220523606.X
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN202968746U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 蘇金玉;李偉;昝武;陳潔
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02;C30B29/06;C30B15/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本實用新型涉及一種加料裝置，具體是一種在單晶爐中用于晶體生長的加料裝置。

背景技術

近年來，隨著光伏產品產能的大量釋放，供應量得到了大幅提高，然而在歐債危機、全球經濟發展放緩和有關國家政策不穩定的影響下，光伏市場急劇萎縮、價格快速下跌、行業洗牌加劇，使得光伏行業陷入寒冬的考驗。目前，全球光伏市場供需狀況嚴重失衡，整個光伏產業鏈產能嚴重過剩，產業進入調整和整合期，在如此嚴峻形勢下，促使光伏生產企業必須加強技術創新，通過提高光伏產業自身技術水平和裝備制造能力，進一步降低生產成本，提高企業核心競爭力。

直拉法是目前制備單晶硅的主要方法，其相應生產設備是直拉單晶爐，通過直拉法制備單晶硅棒的主要生產過程為：首先，將硅原料放入高純石英坩堝中，通過石墨加熱器加熱將其熔化；然后對熔化后的熔硅體稍做降溫，使之產生一定的過冷度，再將籽晶插入熔硅體表面進行熔接，待籽晶與熔硅體熔接后，慢慢向上提升籽晶，經過引晶、縮頸、放肩、轉肩、等徑、收尾等工藝過程后即完成單晶硅棒的拉制。

由于直拉單晶爐內特殊的溫度環境要求以及單晶硅生長對于內、外界的苛刻條件，想要增加單爐投料量，具有很大的困難。首先，石英坩堝的價格昂貴，且為一次性耗材，直接導致單位生產成本的上升；其次，單晶爐每次生產結束后均要經過、停爐冷卻、拆爐、清爐、裝爐等過程，無形之中延長了生產周期。由于以上兩個因素，很大程度上導致了耗材的利用率降低，因此在石英坩堝容積有限的情況下，通過采用二次加料裝置增加單爐的投料量，以提高設備及耗材的利用率是降低生產成本，提高設備產能的有效辦法。

目前國內已有能解決上述問題的二次加料裝置，如申請號為200820117664.6的中國實用新型專利中公開了一種單晶拉制加料裝置，其包括筒體，筒體中心有活動拉桿，筒體的下端頭為敞口，所述拉桿的下端部連接有托碗，托碗可將筒體的下端頭封閉。該加料裝置結構簡單，加料操作既平穩，又簡單迅速，可以防止加料裝置在高溫區損壞。但是該裝置在使用過程中存在以下問題：第一，硅原料與套在拉桿上的拉桿護套直接接觸，由于拉桿護套通常為金屬材質，所以極易導致硅料受金屬污染，嚴重影響產品品質；第二，拉桿與托碗之間為螺紋連接，在高溫情況下如果拉桿材質發生性變，托碗易脫落掉入石英坩堝內，從而造成嚴重的質量事故。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種結構簡單、操作安全方便且能避免硅料受到金屬污染的加料裝置。

解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是該加料裝置包括盛料筒，所述盛料筒內包括有拉桿和托底，所述拉桿的頂端能與外部提升裝置連接，其底端與所述托底連接，所述盛料筒下端為敞口，托底用于封閉盛料筒下端的敞口，其中，所述盛料筒內還包括有中空的套管，所述套管套裝在拉桿上，拉桿能夠在所述套管內上下移動，所述盛料筒、套管以及托底均采用耐高溫的非金屬材料制成。

優選的是，所述盛料筒內還包括有用于對套管進行導向的固定筋，所述固定筋采用耐高溫的非金屬材料制成。固定筋不僅能夠提高盛料筒的強度，同時還對套管具有導向的作用。

進一步優選的是，所述拉桿的底端設有卡頭，所述托底上開有連接孔，所述盛料筒內還包括有用于連接所述拉桿和托底的連接機構，所述連接機構包括設置在套管底端的螺母、設置在所述連接孔內的護套、以及設置在所述護套內的卡套，所述卡套與螺母螺紋連接，所述拉桿底端的卡頭依次穿過螺母、護套和卡套而與托底連接為一體。通過該連接結構有有效地防止托底與拉桿之間的脫離，大大降低晶體生產工藝中的事故率。

由于拉桿通過螺母、護套、卡套而與托底連接，在進行加料作業時，首先將原料裝于盛料筒中，由于拉桿頂端可與單晶爐中的晶體提升裝置連接，通過所述晶體提升裝置的提升，可將將該加料裝置放入單晶爐的副室內，再通過晶體提升裝置的上升或下降實現加料作業。

優選的是，所述護套、卡套和螺母均采用在高溫環境下不會發生性變的材料制成。

所述盛料筒內還包括有用于固定拉桿位置的定位機構，所述定位機構包括定位圈和防護套，所述防護套套設在所述拉桿上，所述定位圈用于固定所述防護套，同時對盛料筒還起到固定的作用。防護套可以有效的防止拉桿與定位圈之間的摩擦，其中防護套的位置由定位圈所固定。

優選所述定位圈采用耐高溫的非金屬材料制成，所述防護套采用不銹鋼制成，以避免拉桿與定位圈之間的磨損。

優選的是，盛料筒的下部形狀為錐形，可以有效避免硅濺現象的發生，相應的，所述托底的形狀為與盛料筒下端的敞口形狀相適配的倒錐形。