CN116623275B - 一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,涉及单晶炉加料领域,包括炉体,所述炉体的上放设置有加料箱,所述炉体的上端与加料箱通过安装架固定连接,所述加料箱的右侧安装有进料口,所述加料箱的内底部设置有柱状口,所述炉体的内顶部还设置有开口;熔化机构,所述熔化机构包括多个固定连接在加料箱上下内壁间的金属加热杆,所述加料箱的内壁上安装有感应线圈,所述感应线圈与多个金属加热杆配合;流动机构,所述流动机构用于提高熔化的速度。该加料系统在使用时,先将固态的硅料进行熔化后,经过降速后投放入炉体中的溶体中,极大的降低溶体液面震荡可能性,保证了后续成品质量。
Description
技术领域
本发明涉及单晶炉加料领域,尤其涉及一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统。
背景技术
在光伏硅板的生产过程中,需要用到单晶体炉,单晶炉是用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备,但是在实际的使用过程中,我们发现,现有的单晶炉在进行加料过程中,还存在以下问题:
在供给硅料的过程中,当固态硅料直接落入到炉体内熔体中时,会产生较大机械冲击和热冲击,导致熔体液面振荡,并在晶体生长界面的引起温度梯度变化,温度梯度发生变化后,会影响后续单晶生长,最终影响实际成品质量,因此,为了解决上述问题,设计一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统是我们需要考虑的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,该加料系统在使用时,先将固态的硅料进行熔化后,经过降速后投放入炉体中的溶体中,极大的降低溶体液面震荡可能性,保证了后续成品质量。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,包括炉体,所述炉体的上放设置有加料箱,所述炉体的上端与加料箱通过安装架固定连接,所述加料箱的右侧安装有进料口,所述加料箱的内底部设置有柱状口,所述炉体的内顶部还设置有开口;熔化机构,所述熔化机构包括多个固定连接在加料箱上下内壁间的金属加热杆,所述加料箱的内壁上安装有感应线圈,所述感应线圈与多个金属加热杆配合;流动机构,所述流动机构用于提高熔化的速度。
优选地,所述流动机构包括设置在加料箱内的连接柱,所述连接柱的下端开设有提升槽,所述连接柱的下端延伸至柱状口内。
优选地,所述提升槽的内顶部转动连接有转轴,所述转轴外侧设置有螺旋叶片,所述提升槽的内顶部左右两侧内壁上设置有第一连通口,所述提升槽的内底部空间左右两侧内壁上均开设有第二连通口。
优选地,所述转轴的下端延伸至柱状口内,并固定连接有转动圆板,所述转动圆板的外侧壁与柱状口的内壁贴合,并滑动连接。
优选地,所述加料箱的内顶部开设有矩形槽,所述矩形槽的内顶部对称安装有两个液压伸缩杆,两个所述液压伸缩杆的伸缩端共同与连接柱的上端固定连接。
优选地,所述加料箱的上端安装有电机,所述电机的输出轴延伸至矩形槽内,并固定连接有转动伸缩杆,所述转动伸缩杆的伸缩端延伸至提升槽内,并与转轴的上端固定连接。
优选地,所述转动圆板的下端固定连接有空心盒,所述空心盒内设置有可上下滑动的滑动块,所述滑动块的上端与空心盒的内顶部通过弹簧弹性连接,所述滑动块的下端固定连接有连柱,所述连柱的下端延伸至外界,并固定连接有抖动网。
优选地,所述抖动网的下端偏心处固定连接有多个第一凸块,所述炉体的左侧内壁上固定连接有连接杆,所述连接杆的右端固定连接有圆环,所述圆环的上端固定连接有多个第二凸块。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
1、设置有可控制转动速度的电机和螺旋叶片,在熔化的过程中,让物料处于运动状态,提高物料与热源接触的均匀性,最终提高熔化均匀性和速度,而在后续加料过程中,利用电机和螺旋叶片,可对液体下流的速度降低,从而降低炉体内熔体震荡性,提高后续产品质量。
2、设置有转动圆板,可在电机低速转动的状态下,使转动圆板转动处于变化状态,这样通过离心力作用,液体在落到转动圆板上后,可被更为均匀的甩落到炉体的熔面上,是的其与炉体内的熔体更为均匀接触。
3、通过抖动网的设置,配合第一凸块、第二凸块以及弹簧,最终可让抖动网处于抖动状态,将甩落的熔液被均匀抖散,进一步提高硅料熔液与炉体内熔体接触的均匀性。
附图说明
图1为本发明的实施例1结构示意图;
图2为图1的A处放大图;
图3为伸缩杆处剖视图;
图4为图1加料时状态图;
图5为本发明的实施例2结构示意图;
图6为图5的B处放大图。
图中:1炉体、2加料箱、3安装架、4金属加热杆、5感应线圈、6矩形槽、7连接柱、8液压伸缩杆、9转动伸缩杆、10进料口、11提升槽、12第一连通口、13转轴、14螺旋叶片、15第二连通口、16转动圆板、17柱状口、18圆环、19第二凸块、20连接杆、21抖动网、22第一凸块、23空心盒、24滑动块、25弹簧、26连柱、27开口、28电机。
具体实施方式
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。
实施例1
参照图1-4,一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,包括炉体1,炉体1的上放设置有加料箱2,炉体1的上端与加料箱2通过安装架3固定连接,安装架3呈回形状,可起到密封的作用,加料箱2的右侧安装有进料口10,加料箱2的内底部设置有柱状口17,炉体1的内顶部还设置有开口27;
作为本发明的一种实施方式,还包括熔化机构,熔化机构包括多个固定连接在加料箱2上下内壁间的金属加热杆4,加料箱2的内壁上安装有感应线圈5,感应线圈5与多个金属加热杆4配合,感应加热线圈是根据电力电子学和电磁兼容测试技术性,使高频交变电流变换为高频率交替变化电磁场,磁场遇到金属材料料筒又转化为高频率交变电流,而此电流量使被加热设备立即从内部结构发烫的一种加热方法,此为现有技术,此处不做具体阐述;
作为本发明的一种实施方式,还包括流动机构,流动机构用于提高熔化的速度,流动机构包括设置在加料箱2内的连接柱7,连接柱7的下端开设有提升槽11,连接柱7的下端延伸至柱状口17内,提升槽11的内顶部转动连接有转轴13(通过轴承转动连接,通过轴承的设置,具有一定的支撑作用),转轴13外侧设置有螺旋叶片14,提升槽11的内顶部左右两侧内壁上设置有第一连通口12,提升槽11的内底部空间左右两侧内壁上均开设有第二连通口15,转轴13的下端延伸至柱状口17内,并固定连接有转动圆板16,转动圆板16的外侧壁与柱状口17的内壁贴合,并滑动连接,加料箱2的内顶部开设有矩形槽6,矩形槽6的内顶部对称安装有两个液压伸缩杆8,两个液压伸缩杆8的伸缩端共同与连接柱7的上端固定连接;
作为本发明的一种实施方式,加料箱2的上端安装有电机28,电机28为可改变转动速度的伺服电机,伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出,电机28的输出轴延伸至矩形槽6内,并固定连接有转动伸缩杆9,转动伸缩杆9的伸缩端延伸至提升槽11内,并与转轴13的上端固定连接,转动伸缩杆9具体如图3所示,由一个设置有中空矩形腔的杆体和一个连杆组成,连杆的上端延伸至中空矩形腔内,并固定连接连接有矩形块,矩形块与中空矩形杆的内壁滑动连接。
本发明中,从进料口10处投放入需要量的硅料,然后启动感应线圈5即可,感应线圈5启动后,会对多个金属加热杆4进行加热,多个金属加热杆4作为热源,可让内部的硅料加热,对其进行熔化,在这个过程中,启动电机28快速转动,电机28会通过伸缩杆9让转轴13转动,从而让螺旋叶片14快速转动,螺旋叶片14的转动,可将位于底部部分的硅料运动到顶部,实现硅料的运动,让硅料更为均匀的与热源接触,提高熔化的速度和均匀性;
在完成熔化后,启动多个液压伸缩杆8伸长,让连接柱7下移至炉体1中,高于炉体1内熔液的液面高度后,位于加料箱2内的熔化的液体会自然的流入到炉体1中;
而在上述的熔化的液体下流的过程中,可启动电机28低速的转动,由于螺旋叶片14的转动具有一个向上的提升力,而此时是低速转动,所以提升力较小,不足以支撑流体上移,因此液体还是会下移,只是下移的速度较慢,这样液体最终进入到炉体1熔液液面处时冲击力较小,造成的震荡较小,提高成品质量;
在这个过程中,可在电机28低速转动的状态下,使其转动处于变化状态,这样通过离心力作用,液体在落到转动圆板16上后,可被更为均匀的甩落到炉体1的熔面上,是的其与炉体1内的熔体更为均匀接触。
实施例2
参照图5-6,本实施例与实施例1的不同之处在于,转动圆板16的下端固定连接有空心盒23,空心盒23内设置有可上下滑动的滑动块24,滑动块24的上端与空心盒23的内顶部通过弹簧25弹性连接,滑动块24的下端固定连接有连柱76,连柱76的下端延伸至外界,并固定连接有抖动网21,抖动网21的下端偏心处固定连接有多个第一凸块22,炉体1的左侧内壁上固定连接有连接杆20,连接杆20的右端固定连接有圆环18,圆环18的上端固定连接有多个第二凸块19。
在上述让加料箱2内熔化硅料甩落过程中,转动圆板16的转动会带动抖动网21转动,通过第一凸块22、第二凸块19以及弹簧25的配合下,抖动网21会往复的上下抖动,抖动网21的抖动,可将甩落的熔液被均匀抖散,进一步提高硅料熔液与炉体1内熔体接触的均匀性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,其特征在于,包括:
炉体(1),所述炉体(1)的上放设置有加料箱(2),所述炉体(1)的上端与加料箱(2)通过安装架(3)固定连接,所述加料箱(2)的右侧安装有进料口(10),所述加料箱(2)的内底部设置有柱状口(17),所述炉体(1)的内顶部还设置有开口(27);
熔化机构,所述熔化机构包括多个固定连接在加料箱(2)上下内壁间的金属加热杆(4),所述加料箱(2)的内壁上安装有感应线圈(5),所述感应线圈(5)与多个金属加热杆(4)配合;
流动机构,所述流动机构用于提高熔化的速度;
所述流动机构包括设置在加料箱(2)内的连接柱(7),所述连接柱(7)的下端开设有提升槽(11),所述连接柱(7)的下端延伸至柱状口(17)内;
所述提升槽(11)的内顶部转动连接有转轴(13),所述转轴(13)外侧设置有螺旋叶片(14),所述提升槽(11)的内顶部左右两侧内壁上设置有第一连通口(12),所述提升槽(11)的内底部空间左右两侧内壁上均开设有第二连通口(15);
所述转轴(13)的下端延伸至柱状口(17)内,并固定连接有转动圆板(16),所述转动圆板(16)的外侧壁与柱状口(17)的内壁贴合,并滑动连接;
所述加料箱(2)的内顶部开设有矩形槽(6),所述矩形槽(6)的内顶部对称安装有两个液压伸缩杆(8),两个所述液压伸缩杆(8)的伸缩端共同与连接柱(7)的上端固定连接;
所述加料箱(2)的上端安装有电机(28),所述电机(28)的输出轴延伸至矩形槽(6)内,并固定连接有转动伸缩杆(9),所述转动伸缩杆(9)的伸缩端延伸至提升槽(11)内,并与转轴(13)的上端固定连接;
当电机(28)快速转动时,让螺旋叶片(14)快速转动,将位于底部部分的硅料运动到顶部;当电机(28)低速转动时,螺旋叶片(14)低速转动,使熔化的液体下移的速度较慢。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,其特征在于,所述转动圆板(16)的下端固定连接有空心盒(23),所述空心盒(23)内设置有可上下滑动的滑动块(24),所述滑动块(24)的上端与空心盒(23)的内顶部通过弹簧(25)弹性连接,所述滑动块(24)的下端固定连接有连柱(26),所述连柱(26)的下端延伸至外界,并固定连接有抖动网(21)。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏硅片生产用单晶炉加料系统,其特征在于,所述抖动网(21)的下端偏心处固定连接有多个第一凸块(22),所述炉体(1)的左侧内壁上固定连接有连接杆(20),所述连接杆(20)的右端固定连接有圆环(18),所述圆环(18)的上端固定连接有多个第二凸块(19)。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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