[實用新型]一種多晶硅鑄錠過程中二次加料裝置

有效

• 申請號: 201420027401.1
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN203741454U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 馬文會;張聰;魏奎先;鄭達敏;謝克強;伍繼君;周陽;戴永年
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種多晶硅鑄錠過程中二次加料裝置，屬于光伏行業中多晶硅鑄錠生產技術領域。

背景技術

目前多晶硅鑄錠通常采用的方式為，在內壁涂有涂層的石墨坩堝或石英坩堝中裝入硅料，在鑄錠爐中高溫加熱熔化，通過底部冷卻的方式控制鑄錠爐內的溫度梯度，定向凝固得到合格的鑄錠。通常在坩堝中裝入的硅料為粉料或形狀不一的塊料，由于硅料間存在縫隙，達不到實體硅充滿整個坩堝所應有重量。實際裝料量與最大可容量的比值為填充因子。將塊狀料變為粉狀料可提高填充因子的數值，但硅料熔化后坩堝頂部仍有一定余量。如果在硅料熔化后在坩堝中再次增加適當的硅料，則可以使填充因子的數值得到大幅度提高，提高坩堝的利用率和單次產能，降低鑄錠成本。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本實用新型提供一種多晶硅鑄錠過程中二次加料裝置。該多晶硅鑄錠過程中二次加料裝置既能提高多晶硅鑄錠爐的單次產能，又能提高坩堝的利用率，增加下料管的使用壽命，降低多晶硅生產成本，本實用新型通過以下技術方案實現。

一種多晶硅鑄錠過程中二次加料裝置，包括裝料筒總成、進出氣系統總成、加熱設備11和下料系統總成，所述裝料筒總成包括裝料筒4、蓋在裝料筒4上面的裝料筒蓋3、裝在裝料筒蓋3上面的觀察口1，觀察口1可觀測裝料筒4內硅料的情況和裝料筒4上設有的可反映其壓力的壓力表Ⅰ2，進出氣系統總成包括截止閥Ⅰ5、進氣管6、進氣流量計7、壓力表Ⅱ8、出氣管9和截止閥Ⅱ10，進氣管6和出氣管9分別安裝在裝料筒4上端的兩側，進氣管6從近至遠到進氣口的位置依次設有進氣流量計7、截止閥Ⅰ5，通過進氣流量計7調節充入裝料筒4內惰性氣體的流量，出氣管9從近至遠到出氣口的位置依次設有壓力表Ⅱ8、截止閥Ⅱ10，出氣管9與鑄錠爐相連，加熱設備11為覆蓋在裝料筒4底部錐形區域的加熱層，下料系統總成包括從上至下順序連接的導流器件12、下料管13和截止閥Ⅲ14，導流器件12與裝料筒4底部相通連接。

所述加熱設備11的發熱材質為石墨材質。

上述裝料筒4內壁涂覆有特氟龍涂料，用來防止筒壁對硅料的污染。

該多晶硅鑄錠過程中二次加料裝置的工作原理為：裝料筒4先裝夠預添加的硅料，然后開啟截止閥Ⅱ10，使出氣管9與鑄錠爐內部相連接，從而使裝料筒4內部的真空度與鑄錠爐內部的真空度一致，當壓力表Ⅰ2所顯示的真空度與鑄錠爐內部的真空度一致時，關閉截止閥Ⅱ10，打開加熱設備11，對硅料進行預熱；同時打開截止閥Ⅰ5，由進氣管6對爐內充保護氣（惰性氣體），通過進氣流量計7對進氣速度進行調節控制并由觀察口1觀察裝料筒4內硅料不被吹起，當鑄錠爐內硅料熔化后，打開導流器件12，打開截止閥Ⅲ14，使裝料筒4內硅料間隙性添加，待硅料全部熔化后，開始正常鑄錠工藝。

本實用新型的有益效果是：（1）在多晶硅鑄錠生產中，當坩堝內硅料熔化后，通過本裝置進行二次加料，可大幅度提高坩堝內的填充因子數值。通過連續加料，提高單次鑄錠產能和坩堝的利用率；（2）裝料筒底部的錐形區域設有加熱系統，在二次加料前對硅料進行預熱，可防止在下料時下料管由于溫度驟冷而爆裂，延長下料管的使用壽命；（3）進出氣系統的設置配合導流裝置，出氣系統與鑄錠爐聯接，可簡化裝置，進氣系統上的流量計可控制進氣的速率，適當的控制裝料筒內的壓力并配合導流裝置，可提高下料速度，延長導流裝置的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖中：1-觀察口，2-壓力表Ⅰ，3-裝料筒蓋，4-裝料筒，5-截止閥Ⅰ，6-進氣管，7-進氣流量計，8-壓力表Ⅱ，9-出氣管，10-截止閥Ⅱ，11-加熱設備，12-導流器件，13-下料管，14-截止閥Ⅲ。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。

實施例1