[發(fā)明專利]一種多晶硅分凝鑄造方法及分凝裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710471648.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN107162001A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹云貴;蔣國(guó)慶;喬曉媛;郭強(qiáng);門龍飛;孟超;許飛飛;張敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 晉能清潔能源光伏工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C01B33/037
• 分類號(hào): C01B33/037
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11435
• 代理人: 申紹中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多晶硅鑄錠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅分凝鑄造方法及分凝裝置。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保意識(shí)在全球范圍的提高，能源清潔利用早已成為全球性的大課題。太陽能發(fā)電以其清潔、安全、便利、資源豐富的優(yōu)點(diǎn)，備受關(guān)注，得到廣泛應(yīng)用和大力推廣，以集中和分散的使用形式，應(yīng)用于家庭供電、路燈照明、通訊、交通信號(hào)系統(tǒng)等民用乃至航天、電子信息等高精尖領(lǐng)域。它在清潔能源、可再生能源之中占據(jù)著難以取代的重要地位。太陽能發(fā)電技術(shù)的迅猛發(fā)展，造成了其原料短缺的狀況，而傳統(tǒng)的西門子法及改進(jìn)西門子法投資大、污染高、能耗大，因此，各國(guó)均把科研力量投向了降低投資、污染的新型太陽能級(jí)多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)。

在新型的太陽能級(jí)多晶硅提純工藝中，高溫硅液在模具中冷卻凝固時(shí)，易被污染且損毀模具，冷卻后不易從模具分離。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多晶硅分凝鑄造方法及分凝裝置，可以保證在分凝過程中多晶硅不會(huì)被污染，并且能夠?qū)⒗鋮s后的硅錠從分容器中取出。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種多晶硅分凝鑄造方法，所述鑄造方法包括：在分凝容器內(nèi)涂抹脫模劑，涂抹后蓋上密封蓋進(jìn)行減壓干燥，所述脫模劑的制備步驟包括：

1）在去離子水中加入羧甲基纖維素鈉，攪拌均勻；

2）在氫氧化鈣反應(yīng)釜中加入羧甲基纖維素鈉與去離子水的混合物，待其充分混合形成粘稠膏狀物；

3）靜置后制得脫膜劑。

所述脫模劑由下列重量份的成分組成：氫氧化鈣 5-30份，去離子水30-60份，羧甲基纖維素鈉1-10份。

所述脫模劑由下列重量份的成分組成：氫氧化鈣 15份，去離子水45份，羧甲基纖維素鈉 3份。

一種分凝裝置，包括支架和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架，所述支架上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的分凝容器，所述分凝容器上設(shè)有密封蓋，所述密封蓋上設(shè)有吹氣歧管，所述分凝容器與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)聯(lián)接，通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分凝容器的翻轉(zhuǎn)，從而倒出硅錠，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸輪與分凝容器聯(lián)接。

所述分凝容器的內(nèi)底部為弧形。

所述吹氣歧管的材質(zhì)為C/C復(fù)合材料。

所述分凝容器上設(shè)有透氣窗。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是：

利用不同元素的分凝系數(shù)不同，將硅與其他雜質(zhì)分別凝固后徹底分離，采用脫模劑，保證在分凝過程中多晶硅不會(huì)被污染，并且能夠?qū)⒗鋮s后的硅錠從分凝包中取出。并且，該脫模劑耐高溫，無制程污染，無高溫生成物，涂布簡(jiǎn)單，制備簡(jiǎn)單。分凝容器內(nèi)底部為弧形設(shè)計(jì)，可以防止硅熔液在冷卻過程中膨脹而損壞分凝容器。透氣窗可以排出分凝容器襯材內(nèi)的水蒸氣，以免水蒸汽頂破分凝容器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明分凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明分凝容器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明密封蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1為分凝容器，2為支架，3為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，4為密封蓋，5為吹氣歧管，6為透氣窗。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1～4所示，一種分凝裝置包括支架2和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3設(shè)置在支架2上，分凝容器1與支架2鉸接，分凝容器1相對(duì)于支架2可以旋轉(zhuǎn)，分凝容器1上設(shè)有密封蓋4，密封蓋4上連通有吹氣歧管5，分凝容器1與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3聯(lián)接，通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3使分凝容器1翻轉(zhuǎn)，從而倒出分凝容器1內(nèi)的硅錠。分凝容器1上設(shè)有透氣窗6，透氣窗6的作用是在高溫硅液倒入分凝容器1時(shí)，排出分凝容器1襯材內(nèi)的水蒸氣，以免水蒸汽頂破分凝容器1。

翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3為蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，其蝸桿聯(lián)接有手輪，其蝸輪與分凝容器1聯(lián)接，通過手輪使蝸桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分凝容器的旋轉(zhuǎn)。

制備脫模劑的步驟如下：

向去離子水中加入羧甲基纖維素鈉，每升去離子水中羧甲基纖維素鈉的添加量為50g，攪拌均勻；