CN105112997B - 一种铸锭炉气流导向装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种铸锭炉气流导向装置，设置在直筒气流通道的下部开口处，包括与所述直筒气流通道的下部开口相连接并包围所述直筒气流通道的第一连接部，所述第一连接部的主体为直径大于所述直筒气流通道直径的筒状，且所述第一连接部的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，所述第一侧面上设置有小通孔，且所述第一连接部的底面设置有大通孔。这些小通孔减小了导气孔横截面积，因此能够增加气流流速，而这些小通孔设置在所述从上向下直径渐缩的第一侧面上，因此能够改变气流的导出方向，将气流向四周扩展，因此能够增加气流覆盖面积，从而能够充分排出杂质气体，提高铸锭质量。

Description

一种铸锭炉气流导向装置

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种铸锭炉气流导向装置。

背景技术

在利用铸锭炉制造多晶硅晶体时，需要通入氩气作为保护气体，防止炉内各类部件的氧化，同时带走炉内的挥发性杂质气体。其中，氩气进入铸锭炉顶部后通过石墨直筒，再经过直筒状的气流导出口，导出到硅料上部，然后再经过铸锭炉排空气炉排到炉外，在此过程中可将炉内杂质气体带走。

然而，目前这种气流经过直筒状端口直接导出的方式存在气流流速慢，导出的气体覆盖硅料表面积小，容易形成紊流等的缺点，导致杂质气体的排出不充分，特别是随着硅锭尺寸越来越大，气流覆盖面积与流速愈加不足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种铸锭炉气流导向装置，能够增加气流流速和气流覆盖面积，充分排出杂质气体，提高铸锭质量。

本发明提供的一种铸锭炉气流导向装置，设置在直筒气流通道的下部开口处，包括与所述直筒气流通道的下部开口相连接并包围所述直筒气流通道的第一连接部，所述第一连接部的主体为直径大于所述直筒气流通道直径的筒状，且所述第一连接部的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，所述第一侧面上设置有小通孔，且所述第一连接部的底面设置有大通孔。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，还包括底部与所述大通孔的边缘固定连接，且位于所述第一连接部的腔体内的分流筒，所述分流筒的靠近顶部的部分具有从下向上直径渐缩的结构。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，所述第一侧面为弧面。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，所述第一侧面为平面。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，所述第一侧面与水平方向之间的夹角范围为20°至80°。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，所述小通孔为圆形通孔。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，所述小通孔的直径的范围为：1毫米至30毫米。

优选的，在上述铸锭炉气流导向装置中，所述分流筒为石墨分流筒、木质分流筒、氮化硅分流筒或石英分流筒。

本发明提供的上述铸锭炉气流导向装置中，由于所述第一连接部的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，且所述第一侧面上设置有小通孔，这些小通孔减小了导气孔横截面积，因此能够增加气流流速，而这些小通孔设置在所述从上向下直径渐缩的第一侧面上，因此能够改变气流的导出方向，将气流向四周扩展，因此能够增加气流覆盖面积，从而能够充分排出杂质气体，提高铸锭质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种铸锭炉气流导向装置的示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种铸锭炉气流导向装置的示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种铸锭炉气流导向装置，以增加气流流速和气流覆盖面积，充分排出杂质气体，提高铸锭质量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供的第一种铸锭炉气流导向装置如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种铸锭炉气流导向装置的示意图。该铸锭炉气流导向装置设置在直筒气流通道101的下部开口处，包括与所述直筒气流通道101的下部开口相连接并包围所述直筒气流通道101的第一连接部102，这样就能够把进入直筒气流通道的气流包围住，然后才能实现对该气流的导向；

所述第一连接部102的主体为直径大于所述直筒气流通道101直径的筒状，从图1中可以明显看出，将该第一连接部102的主体的直径设置成一个大于直筒气流通道101直径的值，就可以形成一个较大的空腔，能够更为均匀的收集气流，方便导向；

所述第一连接部102的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，所述第一侧面上设置有小通孔，这种直径渐缩形状的第一侧面改变了现有技术中的侧面仅仅沿着竖直方向的状况，而是呈倾斜方向设置，这样就能够在其上通过设置小通孔，气流通过这种位于倾斜平面上的通孔之后，就能直接流向坩埚104内的更大范围的熔体103，将熔体103表面的更大面积范围内的杂质带走，这种气流方向如图1中的箭头所示，这就增大了气流覆盖面积，而且小通孔的孔径较小，在流量固定的情况下，流过路径面积的减小就能够增大气流的流速，避免紊流现象的发生，便于更好的排出杂质；

所述第一连接部102的底面设置有大通孔，在实际操作中，这种大通孔作为观察窗使用，也可以作为导流孔。

本申请实施例提供的上述第一种铸锭炉气流导向装置中，由于所述第一连接部的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，且所述第一侧面上设置有小通孔，这些小通孔减小了导气孔横截面积，因此能够增加气流流速，而这些小通孔设置在所述从上向下直径渐缩的第一侧面上，因此能够改变气流的导出方向，将气流向四周扩展，因此能够增加气流覆盖面积，从而能够充分排出杂质气体，提高铸锭质量。

本申请实施例提供的第二种铸锭炉气流导向装置如图2所示，图2为本申请实施例提供的第二种铸锭炉气流导向装置的示意图。该铸锭炉气流导向装置设置在直筒气流通道201的下部开口处，包括与所述直筒气流通道201的下部开口相连接并包围所述直筒气流通道201的第一连接部202，这样就能够把进入直筒气流通道的气流包围住，然后才能实现对该气流的导向；

所述第一连接部202的主体为直径大于所述直筒气流通道201直径的筒状，从图2中可以明显看出，将该第一连接部202的主体的直径设置成一个大于直筒气流通道201直径的值，就可以形成一个较大的空腔，能够更为均匀的收集气流，方便导向；

所述第一连接部202的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，所述第一侧面上设置有小通孔，这种直径渐缩形状的第一侧面改变了现有技术中的侧面沿着竖直方向的状况，而是呈倾斜方向设置，这样就能够在其上通过设置小通孔，气流通过这种位于倾斜平面上的通孔之后，就能直接流向坩埚204内的更大范围的熔体203，将熔体203表面的更大面积范围内的杂质带走，这种气流方向如图2中的箭头所示，这就增大了气流覆盖面积，而且小通孔的孔径较小，能够增大气流的流速，避免紊流现象的发生，便于更好的排出杂质；

所述第一连接部202的底面设置有大通孔，在实际操作中，这种大通孔作为观察窗使用，也可以作为导流孔；

而且，还包括底部与所述大通孔的边缘固定连接，且位于所述第一连接部202的腔体内的分流筒205，所述分流筒205的靠近顶部的部分具有从下向上直径渐缩的结构，当气流进入直筒气流通道201之后，被分流筒205分为两部分，其中间部分仍通过大通孔导出，其四周部分则进入半封闭的气路，通过小通孔导出到熔体203的上表面，通过炉体抽气系统，带走硅熔体203上方的杂质气氛，由于分流筒205的靠近顶部的部分具有从下向上直径渐缩的结构，因此能够较少从大通孔导出的气流的流量，而增加从小通孔导出的气流的流量，实际上，这种分流筒205的顶部的直径可以根据实际需要进行对应的设置，实现对大通孔和小通孔中通过的气流流量的控制。

本申请实施例提供的上述第二种铸锭炉气流导向装置中，避免了上述第一种装置中集中通过大通孔导出的问题，而使得气流以更快速度更大流量由小通孔导出，由于设置了分流筒205，因此能够进一步增大气流从小通孔通过的流量，从而进一步增大气流流速和气流覆盖面积，从而更好的将杂质排出，提高铸锭质量。

在上述两种铸锭炉气流导向装置中，所述第一侧面可以设置为弧面，这样气流沿着弧形路径前进，能够促进流动，或者所述第一侧面也可以为平面，当第一侧面为平面时，所述第一侧面与水平方向之间的夹角范围可以为20°至80°，可以根据实际的坩埚尺寸，对这种夹角进行适应性的调整，既保证气流流速足够大，又能满足大面积去除杂质的要求。

在上述两种铸锭炉气流导向装置中，所述小通孔可以优选为圆形通孔，所述小通孔的直径的范围可以为1毫米至30毫米，圆形通孔易于制造，且便于气流均匀通过。需要说明的是，此处并没有对小通孔的形状做出任何限制，实际上，将小通孔设置成方形或三角形等形状均可，只要具有尺寸较小且能够提高气流流速即可。另外，小通孔的数量和分布情况也可以根据实际情况进行调整，此处并不做任何限制。

在上述第二种铸锭炉气流导向装置中，所述分流筒可以为石墨分流筒、木质分流筒、氮化硅分流筒或石英分流筒，这些分流筒能够耐高温，避免在生产过程中变形或熔化。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种铸锭炉气流导向装置，设置在直筒气流通道的下部开口处，其特征在于，包括与所述直筒气流通道的下部开口相连接并包围所述直筒气流通道的第一连接部，所述第一连接部的主体为直径大于所述直筒气流通道直径的筒状，且所述第一连接部的主体具有从上向下直径渐缩的第一侧面，所述第一侧面上设置有小通孔，且所述第一连接部的底面设置有大通孔；

还包括底部与所述大通孔的边缘固定连接，且位于所述第一连接部的腔体内的分流筒，所述分流筒的靠近顶部的部分具有从下向上直径渐缩的结构。

2.根据权利要求1所述的铸锭炉气流导向装置，其特征在于，所述第一侧面为弧面。

3.根据权利要求1所述的铸锭炉气流导向装置，其特征在于，所述第一侧面为平面。

4.根据权利要求3所述的铸锭炉气流导向装置，其特征在于，所述第一侧面与水平方向之间的夹角范围为20°至80°。

5.根据权利要求1所述的铸锭炉气流导向装置，其特征在于，所述小通孔为圆形通孔。

6.根据权利要求5所述的铸锭炉气流导向装置，其特征在于，所述小通孔的直径的范围为：1毫米至30毫米。

7.根据权利要求1所述的铸锭炉气流导向装置，其特征在于，所述分流筒为石墨分流筒、氮化硅分流筒或石英分流筒。