CN202107795U - 多晶硅铸锭炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、设置在炉体内的坩埚、设置在所述坩埚下方的热交换平台以及若干支撑柱，支撑柱连接在热交换平台与所述炉体的底部之间，用于支撑所述热交换平台及坩埚；坩埚截面长1000mm～1500mm，宽1000mm～1500mm；坩埚高400mm～550mm。本实用新型通过降低热交换平台的高度，增大坩埚的放置空间，有效增加坩埚长宽方向的尺寸及高度，从而使坩埚的容积量增大；同时对加热器结构进行改进，增加其高度，从而大大提高了多晶硅铸锭炉的单位产能，提高了效率，且能耗降低，节省了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅铸锭炉技术领域，尤其涉及一种大容量的多晶硅铸锭炉。
背景技术
多晶硅铸锭炉是一种硅原料重融设备，用于低成本生产太阳能级多晶硅铸锭，其作用是将硅原料按照设定的工艺，经过加热融化、定向结晶、退火、冷却等阶段后成为沿一定方向生长的多晶硅锭。
太阳能的大量使用，使得人们对传统能源的使用适度的减少，改善了环境，也解决了部分能源问题。随着多晶硅铸锭炉的大量使用，如何有效的降低单位能耗，提高产能，是太阳能多晶硅铸锭研发领域中有待解决的问题。
现有的多晶硅铸锭炉的容量有限，单位能耗较高，生产效率较低。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种生产效率高的多晶硅铸锭炉。
为了达到上述目的，本实用新型提出一种多晶硅铸锭炉，包括炉体及设置在所述炉体内的坩埚、设置在所述坩埚下方的热交换平台，以及若干支撑柱，所述支撑柱连接在所述热交换平台与所述炉体的底部之间，用于支撑所述热交换平台及坩埚；所述坩埚截面长1000mm～1500mm，宽1000mm～1500mm；坩埚高400mm～550mm。
优选地，所述热交换平台顶部与所述炉体的底部之间的距离为700mm-900mm。
优选地，所述炉体包括具有所述炉体底部的下炉体，所述下炉体顶部具有端面，所述下炉体顶部的端面与所述热交换平台的顶部之间的距离为30mm～60mm。
优选地，还包括热场箱，位于所述炉体内及坩埚外，所述热场箱包括底部保温板，所述支撑杆穿过所述底部保温板连接在所述热交换平台与炉体底 部之间；支撑柱与底部保温板的连接处设有台阶，底部保温板放置于所述支撑柱的台阶上。
优选地，还包括加热器及电极，所述热场箱还包括隔热笼、侧面保温板及顶部保温板；侧面保温板固定在隔热笼上，侧面保温板与顶部保温板可分离，电极固定在炉体的电极连接杆上，顶部保温板通过电极固定在所述炉体上；所述加热器位于所述热场箱内及坩埚外，并与所述电极连接。
优选地，所述加热器高度为180mm～250mm，其形状为呈弯曲状的倒m型，包括相互平行的左部、中部及右部，所述左部与中部之间的第一连接部上设有第一凸起；所述中部与右部之间的第二连接部上设有第二凸起。
优选地，还包括若干提升杆，连接在所述热场箱的隔热笼与炉体的顶部之间，用于悬挂所述热场箱的隔热笼与侧面保温板，该隔热笼与侧面保温板可随提升杆的提升向上移动。
优选地，所述热场箱的侧面保温板与底部保温板的连接处通过台阶端面贴合，侧面保温板通过提升杆向上提升时与该底部保温板分离。
优选地，还包括坩埚侧板及坩埚底板，所述坩埚侧板设置在坩埚的侧壁外；所述坩埚底板设置在坩埚底部与热交换平台之间。
优选地，所述多晶硅铸锭炉的功率为160KW-200KW。
本实用新型提出的一种多晶硅铸锭炉，通过降低热交换平台的高度，增大坩埚的放置空间，有效增加坩埚长宽方向的尺寸及高度，从而使坩埚的容积量增大；同时对加热器结构进行改进，增加其高度，从而大大提高了多晶硅铸锭炉的单位产能，提高了效率，且能耗降低，节省了成本。
附图说明
图1是本实用新型多晶硅铸锭炉一实施例的结构示意图；
图2是现有的多晶硅铸锭炉中加热器的结构示意图；
图3是本实用新型多晶硅铸锭炉一实施例中加热器的结构示意图。
为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本实用新型技术方案总体思路是：通过降低热交换平台的高度，增大坩埚的放置空间，有效增加坩埚长宽方向的尺寸及高度，使坩埚的容积量增大；同时对加热器结构进行改进，增加其高度，以提高多晶硅铸锭炉的单位产能，提高效率。
以下将结合附图及实施例，对实现实用新型目的的技术方案作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，图1是本实用新型多晶硅铸锭炉一实施例的结构示意图。本实用新型一实施例提出一种多晶硅铸锭炉，包括炉体2，炉体2包括分离的上炉体21及下炉体22。炉体2内设置有坩埚5，坩埚5内用于承装硅料9，坩埚5底部设有坩埚底板52，紧贴坩埚5外壁设有保护坩埚5的坩埚侧板51，坩埚5下方于坩埚底板52之下设有热交换平台7及若干支撑柱8，支撑柱8连接在热交换平台7底部与炉体2的底部即下炉体22的底部之间，用于支撑热交换平台7及坩埚5。
炉体2内还设有热场箱4，该热场箱4位于坩埚5外，热场箱4包括隔热笼(图中未示出)、底部保温板41、侧面保温板42及顶部保温板43，侧面保温板42固定在隔热笼上，侧面保温板42与顶部保温板43可分离，支撑柱8穿过底部保温板41连接在热交换平台7与炉体2底部之间。支撑柱8与底部保温板41的连接处设有台阶，底部保温板41放置于支撑柱8的台阶上。电极6固定在炉体2的电极连接杆上，顶部保温板43通过电极6固定在炉体2上。
热场箱4的隔热笼及侧面保温板42通过连接隔热笼与炉体2的顶部(即上炉体21的顶部)之间的若干提升杆1悬置于炉体2内。
底部保温板41与侧面保温板42可分离，两者结合处设有台阶端面，底部保温板41与侧面保温板42通过该台阶端面贴合，底部保温板41固定在支撑柱8上。热场箱4内设有加热器3，该加热器3位于坩埚5外，加热器3通过电极6固定于上炉体21。
本实施例中，坩埚5截面长1000mm～1500mm，宽1000mm～1500mm；坩埚5高400mm～550mm，因此使得坩埚5的容积量可达730KG。
在现有的多晶硅铸锭炉的基础上，为了保证坩埚5具有上述730KG的容积量，本实施例中将热交换平台7顶部与炉体2的底部之间的距离设置为700mm-900mm。将坩埚侧板51的高度设置为500mm-650mm。
同时，在改进设计中，将下炉体2顶部的端面与热交换平台7的顶部之间的距离设置为30mm～60mm。
本实施例中多晶硅铸锭炉的功率为160KW-200KW，在加大坩埚5容积量的基础上，为了保证多晶硅铸锭炉达到上述功率，本实施例对加热器3的形状进行改进设计。
如图2所示，图2是现有的多晶硅铸锭炉中加热器的结构示意图，从图2可以看出，现有的加热器10呈弯曲的条状，包括若干个弯曲部(图中未示出)。
如图3所示，图3是本实用新型多晶硅铸锭炉一实施例中加热器的结构示意图，加热器3的形状为呈弯曲状的倒m型，包括相互平行的左部31、中部32及右部33，左部31与中部32之间的第一连接部上设有第一凸起34；中部32与右部33之间的第二连接部上设有第二凸起35。其中，加热器3的高度即左部31、中部32及右部33的高度设置为180mm～250mm。相比现有的加热器10，本实施例改进了加热器3的结构，增加了加热器3的高度，以满足加大坩埚5容积量的情形下，保证多晶硅铸锭炉达到160KW-200KW的功率。
相比现有的容积量为450KG的多晶硅铸锭炉，本实施例在工艺时间基本保持不变的情况下，可将单炉产量由450KG提高到730KG。其具体改进方式为：扩大热场箱4的内部空间，降低热交换平台7顶部到下炉体22顶部端面的高度，比如降低高度可以为30mm-60mm，具体可通过调整支撑柱8的高度来降低热交换平台7的高度。同时增大坩埚5的尺寸，具体将坩埚5截面的长度增加至1000mm～1500mm，宽度增加至1000mm～1500mm；将坩埚5的高度增加至400mm～550mm。随着坩埚侧板51高度的增高，坩埚5的高度也可以增加20mm-50mm，因此使得坩埚5的容量大大增加，坩埚5内可以承装更多的硅料9。由于坩埚5长、宽、高均增加以及坩埚侧板51的高度增加，需要对加热器3进行重新优化设计，将加热器3的高度调整至180mm～250mm。 改进之后的多晶硅铸锭炉工艺过程时间与容积量为450KG的多晶硅铸锭炉相差不多，且功耗相差不多，使得多晶硅铸锭炉在最少的改造费用下，获得了最大的产能。
通过上述分析，本实用新型改进设计简单合理，通过增大坩埚5放置的空间，有效增加坩埚5长度宽度及高度，使坩埚5的容积量增大，同时优化加热器3的结构，在工艺时间基本保持不变的情况下，单位产能由450KG增大到730KG，有效的提高了产量。
在实际应用中，经过测试，本实用新型多晶硅铸锭炉生产出的多晶硅锭的品质不变，工艺过程时间和能耗与容积量为450KG的多晶硅铸锭炉相差不多，由此大大提高了单位产能，节省了成本。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种多晶硅铸锭炉，包括炉体及设置在所述炉体内的坩埚，其特征在于，还包括：设置在所述坩埚下方的热交换平台，以及若干支撑柱，所述支撑柱连接在所述热交换平台与所述炉体的底部之间，用于支撑所述热交换平台及坩埚；所述坩埚截面长1000mm～1500mm，宽1000mm～1500mm；坩埚高400mm～550mm。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述热交换平台顶部与所述炉体的底部之间的距离为700mm-900mm。
3.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述炉体包括具有所述炉体底部的下炉体，所述下炉体顶部具有端面，所述下炉体顶部的端面与所述热交换平台的顶部之间的距离为30mm～60mm。
4.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括热场箱，位于所述炉体内及坩埚外，所述热场箱包括底部保温板，所述支撑杆穿过所述底部保温板连接在所述热交换平台与炉体底部之间；支撑柱与底部保温板的连接处设有台阶，底部保温板放置于所述支撑柱的台阶上。
5.根据权利要求3所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括加热器及电极，所述热场箱还包括隔热笼、侧面保温板及顶部保温板；侧面保温板固定在隔热笼上，侧面保温板与顶部保温板可分离，电极固定在炉体的电极连接杆上，顶部保温板通过电极固定在所述炉体上；所述加热器位于所述热场箱内及坩埚外，并与所述电极连接。
6.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述加热器高度为180mm～250mm，其形状为呈弯曲状的倒m型，包括相互平行的左部、中部及右部，所述左部与中部之间的第一连接部上设有第一凸起；所述中部与右部之间的第二连接部上设有第二凸起。
7.根据权利要求4所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括若干提升杆，连接在所述热场箱的隔热笼与炉体的顶部之间，用于悬挂所述热场箱的隔热笼与侧面保温板，该隔热笼与侧面保温板可随提升杆的提升向上移动。
8.根据权利要求4所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述热场箱的侧面保温板与底部保温板的连接处通过台阶端面贴合，侧面保温板通过提升杆向上提升时与该底部保温板分离。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括坩埚侧板及坩埚底板，所述坩埚侧板设置在坩埚的侧壁外；所述坩埚底板设置在坩埚底部与热交换平台之间。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述多晶硅铸锭炉的功率为160KW-200KW。
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Cited By (2)
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| CN103668427A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 英利集团有限公司 | 铸造大尺寸硅锭的方法 |
| CN110938866A (zh) * | 2018-09-25 | 2020-03-31 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种多晶硅铸锭炉 |
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2011
- 2011-05-12 CN CN2011201502524U patent/CN202107795U/zh not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| CN103668427B (zh) * | 2013-12-13 | 2016-02-03 | 英利集团有限公司 | 铸造大尺寸硅锭的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHENZHEN GOLD STONE TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: GOLD STONE PRECISION TECHNOLOGY(SHENZHEN)CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000, Shenzhen, Guangdong, Baoan District Fuyong Street on the south side of the first floor of Great Ocean Road 4, two floor East Patentee after: Shenzhen Gold Stone Technology Co., Ltd. Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District manhole Street third Jiao Sha Tau Tong industrial area ranked first, one to two Patentee before: Gold stone precision technology (Shenzhen) Co., Ltd. |
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| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHENZHEN GOLD STONE TECHNOLOGY STOCK CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN GOLD STONE TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Nan Zhihua Inventor after: Li Wenhong Inventor before: Nan Zhihua |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: NAN ZHIHUA TO: NAN ZHIHUA LI WENHONG |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Baoan District Songgang street, Shenzhen city 518105 Guangdong province with rich industrial zone safety run road No. 2 Patentee after: Shenzhen Gold Stone Technology Co., Ltd Address before: 518000, Shenzhen, Guangdong, Baoan District Fuyong Street on the south side of the first floor of Great Ocean Road 4, two floor East Patentee before: Shenzhen Gold Stone Technology Co., Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120111 |