CN203568856U - 分瓣式石墨护板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于多晶硅定向凝固领域，具体涉及一种分瓣式石墨护板。包括石墨底托和石墨护板，石墨底托上表面开设有凹槽，石墨护板位于凹槽内，石墨护板沿圆周方向等分成石墨片，相邻石墨片间有缝隙，缝隙处设置有防溢流棒。本实用新型将之前整体式的坩埚壁护板改造成分体式坩埚壁护板，每一块石墨片在自身内部产生感应电流，石墨片之间的电流被缝隙隔断，整体的涡流效应减弱，热生成量随之有效的降低，杂质不会再反向凝固。在定向凝固过程中，石英坩埚侧壁及底部需要加装石墨护板，是防止生产过程中石英坩埚破裂导致硅液流出，从而会有烧坏炉体的危险。该实用新型解决了电磁场内整体石墨坩埚发热和整体式坩埚不方便拆卸的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于多晶硅定向凝固领域，具体涉及一种分瓣式石墨护板。
背景技术
作为可再生能源的重要发展方向之一的太阳能光伏发电，近年来发展迅猛，其所占比重越来越大。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，中国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW。预计到2050年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%，其中光伏发电装机将占到5%。预计2030年之前，中国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。
太阳能光伏产业的发展依赖于对多晶硅原料的提纯。在对多晶硅原料进行提纯的过程中，存在一个关键的、必不可少的环节，就是对多晶硅原料进行定向凝固提纯，所用到的定向凝固技术广泛应用于冶金提纯领域。利用多晶硅原料中硅与金属杂质之间的分凝系数存在较大差异的这一特点，在凝固过程中，石英坩埚底端的硅液首先开始凝固，为达到分凝平衡，分凝系数小的杂质从凝固的硅中向液态不断扩散分离出来而聚集在液态，随着凝固不断进行，金属杂质在液态中的浓度越来越高，最后在铸锭的顶端凝固下来，凝固完成后在较高温度下保温一段时间，使各成分充分扩散以达到分凝平衡，最后将金属杂质含量较高的一端去除，得到提纯的多晶硅铸锭。
目前，多晶硅行业定向凝固中主要采用两种石墨坩埚。第一种是采用整体石墨环式坩埚，此类石墨坩埚的不足之处是：（1）安装不方便；（2）使用成本较高；（3）环状石墨在感应炉内会受到电磁场的感应，感应生热，使热场发生较大变化。第二种是采用分瓣式的石英坩埚，此类石墨坩埚的不足之处是：石墨坩埚护板之间有缝隙，石墨坩埚破裂时会发生危险。
实用新型内容
克服以上现有技术的不足，本实用新型涉及一种分瓣式石墨护板，此石墨护板通过分瓣式及防溢流棒的设计，解决了整体式石墨坩埚受感应发热的问题、不方便拆卸的问题及旧式分瓣式石墨坩埚存在溢流的问题。
本实用新型所述的一种分瓣式石墨护板，包括石墨底托和石墨护板，石墨底托上表面开设有凹槽，石墨护板位于凹槽内，石墨护板沿圆周方向等分成石墨片，相邻石墨片间有缝隙，缝隙处设置有防溢流棒。
优选方案如下：
石墨护板沿圆周方向等分成4～6块石墨片。石墨护板的作用是保护石英坩埚在高温下不软化。此石墨护板采用4～6块圆弧状石墨片组成，护板上下端有卡槽，方便安装且易于拆卸。
防溢流棒的直径为5～15mm。
石墨护板上部外围围绕有石墨顶环。石墨顶环主要起到固定的作用，使石墨护板更加稳定的贴附在石英坩埚外表面。
防溢流棒为氧化铝陶瓷棒。该材料不导电，且耐高温，使用寿命长。
防溢流棒为石英棒。该材料不导电，且耐高温，使用寿命长。
本实用新型将之前整体式的坩埚壁护板改造成分体式坩埚壁护板，每一块石墨片在自身内部产生感应电流，石墨片之间的电流被缝隙隔断，整体的涡流效应减弱，热生成量随之有效的降低，凝固的硅液不会再次熔化，杂质也不会再反向凝固。在定向凝固过程中，石英坩埚侧壁及底部需要加装石墨护板，是防止生产过程中石英坩埚破裂导致硅液流出，从而会有烧坏炉体的危险。
本实用新型所具有的有益效果是：通过分瓣式结构，有效地解决了电磁场内整体石墨坩埚发热和整体式坩埚不方便拆卸的问题；通过加入防溢流棒，有效地解决了分瓣式坩埚硅液溢流的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图中：1、石墨顶环，2、石墨护板，3、石墨底托，4、防溢流棒。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型做进一步描述。
实施例1：
如图1和图2所示，一种分瓣式石墨护板，包括石墨底托3和石墨护板2，石墨底托3上表面开设有凹槽，石墨护板2位于凹槽内，石墨护板2沿圆周方向等分成石墨片，相邻石墨片间有缝隙，缝隙处设置有防溢流棒4。
其中，石墨护板2沿圆周方向等分成4块石墨片。
防溢流棒4的直径为10mm。
石墨护板2上部外围围绕有石墨顶环1。石墨顶环1主要起到固定的作用，使石墨护板2更加稳定的贴附在石英坩埚外表面
防溢流棒4为氧化铝陶瓷棒。氧化铝陶瓷材质防溢流棒4不导电，且耐高温，使用寿命长。
具体操作时，将石英坩埚放置在石墨底托3上，然后将石墨护板2安装在石墨底托3的卡槽里。将4根防溢流棒4插进石墨护板2的中间，再将石墨顶环1安装到石墨护板2上，将所有的石墨护板2固定，组装完成。
组装好后，将多晶硅块料放入石英坩埚内，整体置入定向提纯炉内熔炼。
实施例2：
一种分瓣式石墨护板，包括石墨底托3和石墨护板2，石墨底托3上表面开设有凹槽，石墨护板2位于凹槽内，石墨护板2沿圆周方向等分成石墨片，相邻石墨片间有缝隙，缝隙处设置有防溢流棒4。
其中，石墨护板2沿圆周方向等分成5块石墨片。
防溢流棒4的直径为5mm。
石墨护板2上部外围围绕有石墨顶环1。石墨顶环1主要起到固定的作用，使石墨护板2更加稳定的贴附在石英坩埚外表面
防溢流棒4为石英棒。石英材质防溢流棒4不导电，且耐高温，使用寿命长。
具体操作时，将石英坩埚放置在石墨底托3上，然后将石墨护板2安装在石墨底托3的卡槽里。将5根防溢流棒4插进石墨护板2的中间，再将石墨顶环1安装到石墨护板2上，将所有的石墨护板2固定，组装完成。
组装好后，将多晶硅块料放入石英坩埚内，整体置入定向提纯炉内熔炼。
综上，本实用新型通过分瓣式结构，有效地解决了电磁场内整体石墨坩埚发热和整体式坩埚不方便拆卸的问题；通过加入防溢流棒，有效地解决了分瓣式坩埚硅液溢流的问题。
Claims (6)
1.一种分瓣式石墨护板，包括石墨底托和石墨护板，石墨底托上表面开设有凹槽，石墨护板位于凹槽内，石墨护板沿圆周方向等分成石墨片，相邻石墨片间有缝隙，其特征在于缝隙处设置有防溢流棒。
2.根据权利要求1所述的一种分瓣式石墨护板，其特征在于石墨护板沿圆周方向等分成4～6块石墨片。
3.根据权利要求1所述的一种分瓣式石墨护板，其特征在于防溢流棒的直径为5～15mm。
4.根据权利要求1所述的一种分瓣式石墨护板，其特征在于石墨护板上部外围围绕有石墨顶环。
5.根据权利要求1所述的一种分瓣式石墨护板，其特征在于防溢流棒为氧化铝陶瓷棒。
6.根据权利要求1所述的一种分瓣式石墨护板，其特征在于防溢流棒为石英棒。
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