[發(fā)明專利]太陽能級(jí)硅的制備方法及其微波熔煉爐有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810796651.4 | 申請日： | 2018-07-19 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108823635B | 公開（公告）日： | 2020-01-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 羊?qū)?/a>;庹開正 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇斯力康科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C30B29/06 | 分類號(hào)： | C30B29/06;C30B28/06;C01B33/037 |
| 代理公司： | 51220 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) | 代理人： | 唐邦英 |
| 地址： | 224000 江蘇省鹽*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 太陽能級(jí)硅 熔煉爐 微波 制備 金屬硅 能耗 金屬硅原料 金屬雜質(zhì) 石英坩堝 水平旋轉(zhuǎn) 提純效果 真空熔煉 熔煉 磁控管 冶煉法 造渣劑 硅錠 粘黏 坩堝 去除 裝入 保溫 分段 凝固 清洗 | ||
1.太陽能級(jí)硅的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一：選取金屬硅、粉碎，并均勻混入造渣劑形成金屬硅混合物；
步驟二：將混合物裝入石英坩堝，并置于可水平旋轉(zhuǎn)的微波熔煉爐中；
步驟三：對(duì)石英坩堝中的原料進(jìn)行微波加熱，在加熱過程的同時(shí)用真空泵抽真空；
步驟四：當(dāng)溫度上升到保溫熔煉溫度時(shí)，開啟旋轉(zhuǎn)裝置；
步驟五：金屬硅在微波熔煉爐中在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行保溫熔煉；
步驟六：從微波熔煉爐的中心向兩端分段斷開磁控管的電源，使石英坩堝中的硅液體逐漸降溫凝固并鑄錠；
步驟七：將所得硅錠遠(yuǎn)離微波熔煉爐中心的端部以及與坩堝粘黏的部分去除、清洗、干燥、包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能級(jí)硅的制備方法，其特征在于，所選用造渣劑為Na2O-CaO-BaO-SiO2復(fù)合造渣劑，其中各組分的純度均為5N以上，其摩爾比為1：1：2：2，添加量為金屬硅原料質(zhì)量的6～8％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能級(jí)硅的制備方法，其特征在于，所述保溫熔煉的溫度為1450-1750℃，保溫的時(shí)間為1-2小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能級(jí)硅的制備方法，其特征在于，所述的步驟三中，采用旋片式真空泵維持爐內(nèi)真空度，使熔煉過程在低真空下進(jìn)行，真空度為90-100Pa；在抽真空后，充入氬氣或氮?dú)鈱?duì)熔液進(jìn)行保護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能級(jí)硅的制備方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速為2000-10000r/min。
6.一種用于制備如權(quán)利要求1或2所述的太陽能級(jí)硅的微波熔煉爐，其特征在于，包括爐體(1)，套設(shè)在爐體(1)豎直外側(cè)的固定安裝筒(2)，所述的固定安裝筒(2)固定安裝有支撐架(3)，所述的爐體(1)外套設(shè)有第一齒輪圈(4)，所述固定安裝筒(2)的內(nèi)壁上固定設(shè)有一圈第二齒輪圈(5)，所述的第一齒輪圈(4)與第二齒輪圈(5)嚙合連接；
所述爐體(1)的頂部的中心位置設(shè)置爐門(6)，爐體(1)的底部的中心位置固定連接有轉(zhuǎn)軸(9)，所述支撐架(3)設(shè)置水平支撐臺(tái)(30)，所述水平支撐臺(tái)(30)上固定設(shè)有電機(jī)安裝座(7)，電機(jī)安裝座(7)上安裝有步進(jìn)電機(jī)(8)，所述步進(jìn)電機(jī)(8)的輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸(9)固定連接；
所述爐體(1)設(shè)置開孔一(10)并插入通氣管一(11)，所述通氣管一(11)與所述真空泵連接，
所述爐體(1)四周內(nèi)側(cè)內(nèi)嵌設(shè)置磁控管(12)，所述磁控管(12)與設(shè)在水平支撐臺(tái)(30)下方設(shè)有的微波發(fā)射器(13)通過波導(dǎo)管連接；所述磁控管(12)分段設(shè)置并分別設(shè)置控制電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波熔煉爐，其特征在于，所述爐體(1)具有開孔二(14)，通氣管二(15)插入開孔二(14)并與保護(hù)氣體儲(chǔ)存裝置連接。
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