[實用新型]鑄錠爐

有效

• 申請號: 201320456308.8
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN203373448U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 田迎新
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本實用新型涉及制備太陽能級多晶硅錠的設備領域，特別地，涉及一種鑄錠爐。

背景技術

晶硅鑄錠爐是一種硅重熔鑄錠設備，是制備太陽能電池硅片的一道重要工藝裝備。晶硅鑄錠爐對晶體生長系統的優劣影響主要是由爐中的熱場來決定的，而熱場的好壞則集中反應在熱場的隔熱裝置的結構和控制上。

目前，市場上有多種型號的鑄錠爐，各個品牌的鑄錠爐內部熱場設計也不盡相同，其中，在沒有側壁加熱器的鑄錠爐中，非常容易出現坩堝側壁溫度下降的問題，進而導致坩堝側壁附近形成凹型固液生長界面，靠近坩堝側壁的硅溶液成核，如成核時間過早（坩堝側壁溫度降低過多），沿坩堝側壁生長的晶粒將不垂直硅液界面，進而影響電池片轉化效率。現有技術中，為解決這一問題，有方案在鑄錠爐內的熱交換塊上設置了碳條，其作用就是阻止坩堝側壁，尤其是坩堝底部的側壁溫度降低過快。然而，在熱交換塊上設置碳條不能最大限度的阻止坩堝側壁溫度降低過快。因為，這些碳條僅僅是在一定程度上降低了熱場的熱量通過側壁降溫的速度，而在熱交換塊和側壁隔熱籠之間還存較大的熱量傳遞空間，熱場的高溫區的熱量就會通過這樣的空間傳遞到低溫區，進而被鑄錠爐底部設置的水冷壁帶走。如果單純為減小上述熱量傳遞空間而加寬熱交換塊上的碳條，一方面，在操作人員進行裝爐操作過程中，當下爐腔上升時，加寬的碳條可能會卡住側壁隔熱籠，造成更大的損失，另一方，在坩堝進出熱場時對坩堝進行移動操作的過程中，叉車等搬運機械難免會碰觸到熱交換塊，會產生大量碳粉，這是硅晶生長過程中工藝要求的禁忌。

另外，現有技術中，有做法是在側壁隔熱籠與坩堝的石墨支撐板之間設置環形的能上下移動的保溫框，但這種做法由于空間有限不能生產大尺寸硅錠。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種鑄錠爐，以解決現有鑄錠爐無法有效地控制的坩堝側壁的熱量快速地從高溫區向低溫區傳遞的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種鑄錠爐，包括：上爐體；隔熱籠，設置在上爐體內；下爐體，與上爐體扣合形成鑄錠爐爐體；坩堝，固定在下爐體內，并在上爐體與下爐體扣合后位于隔熱籠內，其中，坩堝的外底面設置有底部支撐板，隔熱籠的側壁的底部設置有凸出于隔熱籠的側壁的內表面的隔熱擋塊環，隔熱擋塊環在上爐體與下爐體扣合后與底部支撐板相對并與底部支撐板之間形成避免隔熱擋塊環妨礙坩堝進出隔熱籠的安全間距。

進一步地，隔熱籠包括側壁隔熱層以及設置在側壁隔熱層頂部的頂部隔熱層，側壁隔熱層的下端設置有隔熱碳條，隔熱擋塊環設置在側壁隔熱層與隔熱碳條之間。

進一步地，隔熱籠還包括設置于側壁隔熱層與頂部隔熱層外周的罩體，隔熱擋塊環與罩體固定連接。

進一步地，頂部隔熱層的下方設置有頂部加熱器。

進一步地，底部支撐板的下面設置有熱交換塊，熱交換塊的下方設置有底部加熱器。

進一步地，底部加熱器的下方設置有熱門機構，熱門機構的下方設置水冷銅盤。

進一步地，底部支撐板為石墨板。

進一步地，隔熱擋塊環的上表面與底部支撐板的上表面平齊。

進一步地，隔熱擋塊環的材質為碳纖維。

進一步地，隔熱擋塊環的厚度大于底部支撐板的厚度。

進一步地，安全間距的寬度大于等于20mm。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型提供了一種鑄錠爐，包括上爐體及設置在上爐體內的隔熱籠；下爐體與上爐體扣合形成鑄錠爐爐體；坩堝，固定在下爐體內，并在上爐體與下爐體扣合后位于隔熱籠內，坩堝的外底面設置有底部支撐板，隔熱籠的側壁的底部設置有凸出于隔熱籠的側壁的內表面的隔熱擋塊環，隔熱擋塊環在上爐體與下爐體扣合后與底部支撐板相對并與底部支撐板之間形成避免隔熱擋塊環妨礙坩堝進出隔熱籠的安全間距。本實用新型提供的鑄錠爐，由于在隔熱籠的側壁的底部設置了凸出于隔熱籠的側壁的內表面的隔熱擋塊環，使上爐體與下爐體扣合后隔熱擋塊環與底部支撐板的間隔變小，能夠大大降低隔熱擋塊環上方的上爐腔內的熱量傳導到下爐腔，使得上爐腔的熱量只能通過底部支撐板以及熱交換塊均勻的傳遞到下爐腔，從而保證了坩堝內的晶粒能垂直液面生長。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：