CN204298508U - 一种铸锭炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种铸锭炉，包括上层底部保温板和下层底部保温板，所述下层底部保温板靠近边缘处设置有多个溢流孔，所述下层底部保温板靠近边缘处设置有溢流槽，且所述溢流孔全部设置于所述溢流槽内。利用本申请所提供的铸锭炉，能够对溢流现象进行及时的报警，从而有效的减少生产损失。

Description

一种铸锭炉

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，特别是涉及一种铸锭炉。

背景技术

多晶硅作为一种制造太阳能电池的原料，大多采用多晶铸锭炉进行生产。随着多晶铸锭技术的发展，单炉投料量越来越多，这样就有效的降低了生产成本。随着投料量的增加，石英坩埚的侧壁所承受的压强随之增加，且大体积坩埚的制造工艺难度越来越大，也会使其内部出现裂纹和气孔的概率增加，以上两方面原因均会导致坩埚开裂溢流的风险越来越大。

如图1和图2所示，图1为现有技术中的一种铸锭炉的剖面图，图2为现有技术中的一种铸锭炉的下层底部保温板的俯视图。现有技术中的铸锭炉包括石英坩埚101、包围石英坩埚101的坩埚护板102和坩埚底板103、位于最底部的下炉体109、溢流线108、石墨柱107、由石墨柱107支撑的下层底部保温板105和上层底部保温板104，其中下层底部保温板105靠近边缘的部分设置有分散的溢流孔106，分布方式如图2所示，且溢流孔106全部设置溢流线108的正上方，此处需要说明的是，现有技术中铸锭炉下层底部保温板的溢流孔不只图1所示的沿垂直方向，而另一种溢流孔的形态为：溢流孔上部为沿着垂直方向，而下部则与垂直方向偏离一定角度，且溢流孔下部的终端设置于下层底部保温板的底面，溢流线设置于溢流孔下部终端的正下方，该形态的溢流孔能起到更好的保温作用。利用现有技术的铸锭炉制造多晶硅时，当坩埚出现溢流口110时，硅液111从坩埚的溢流口110中流出，先降落至坩埚底板103上，再降落至上层底部保温板104的上表面，再继续流动，降落至下层底部保温板105的上表面，当硅液111流动到溢流孔106中以后，就通过溢流孔自由落体到溢流线108上，高温的硅液111将溢流线108熔断，就能驱动报警装置进行报警，工作人员接收到报警信号后对异常现象进行处理。

然而，现有技术中，由于上层底部保温板104和下层底部保温板105的上表面均被设计为平面，因此当溢流出来的硅液111落到上层底部保温板104和下层底部保温板105的上表面以后，其流动的方向均具有不确定性，因此硅液111并不能及时地进入溢流孔106中并落到溢流线108上产生报警信号，而是需要经过一段较长时间的累积和流动，硅液111才会进入溢流孔106中并落到溢流线108上，产生报警信号。从溢流现象发生到产生报警信号，经历了较长一段时间的溢流，在这段时间内，溢流口可能扩大到更大面积，因而产生严重的后果。由此可见，由于现有技术中的铸锭炉的溢流报警存在滞后性，给生产带来了较大的风险。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种铸锭炉，能够针对溢流现象及时地报警。

本实用新型提供的一种铸锭炉，包括：上层底部保温板和下层底部保温板，所述下层底部保温板靠近边缘处设置有多个溢流孔，所述下层底部保温板靠近边缘处设置有溢流槽，且所述溢流孔全部设置于所述溢流槽内。

优选的，在上述铸锭炉中，所述上层底部保温板的上表面的边缘设置为斜面。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流孔为折线形，所述溢流孔的上部沿垂直方向，所述溢流孔的下部与垂直方向偏离一定角度，且所述溢流孔的终端设置于所述下层底部保温板的侧面，溢流线设置于所述下层底部保温板的侧面边缘的正下方。

优选的，在上述铸锭炉中，所述下层底部保温板的边缘设置为斜面。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流孔的终端设置于所述下层底部保温板的侧面的最下端。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流槽的宽度为2mm至50mm，包括端点值。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流槽的截面形状为矩形、梯形或三角形。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流槽的底面设置为多个斜面，且所述溢流孔位于所述斜面的最底部。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流槽的底面设置为多个圆弧面，且所述溢流孔位于所述圆弧面的最底部。

优选的，在上述铸锭炉中，所述溢流槽和所述溢流孔为陶瓷材质或石墨材质。

本实用新型中，在所述下层底部保温板靠近边缘处设置有溢流槽，且所述溢流孔全部设置于所述溢流槽内。当石英坩埚发生溢流现象时，硅液从溢流口落到下层底部保温板的溢流槽中，溢流槽能起到引导硅液流动方向的作用，使硅液只能在溢流槽内流动，并快速进入距离其最近的溢流孔中，最后落入溢流线上，将溢流线熔断产生报警信号。由上述描述可知，本实用新型所提供的铸锭炉能够对溢流现象进行及时的报警，从而有效的减少生产损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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为现有技术中的一种铸锭炉的剖面图；

图2为现有技术中的一种铸锭炉的下层底部保温板的俯视图；

图3为本申请实施例提供的一种铸锭炉的下层底部保温板的俯视图；

图4为本申请实施例提供的一种铸锭炉的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例提供的一种铸锭炉如图3和图4所示，图3为本申请实施例提供的一种铸锭炉的下层底部保温板的俯视图，图4为本申请实施例提供的一种铸锭炉的剖面图。本申请实施例提供的铸锭炉的下层底部保温板205的靠近边缘处设置有溢流槽212，且所述溢流孔206全部设置于所述溢流槽212内。

利用如上所述的铸锭炉制造多晶铸锭时，如图4所示，当石英坩埚发生溢流现象时，硅液211从溢流口210落到下层底部保温板205的溢流槽212中，溢流槽212能起到引导硅液211流动方向的作用，使硅液211只能在溢流槽212内流动，并快速进入距离其最近的溢流孔206中，最后落入溢流线208上，将溢流线208熔断产生报警信号。需要说明的是，所述溢流口210可以位于坩埚护板202的任意位置，本实用新型实施例提供的这种铸锭炉能够对任意位置的溢流现象进行及时的报警。

由上述描述可知，本实用新型所提供的铸锭炉能够对溢流现象进行及时的报警，从而有效的减少生产损失。

本申请实施例还针对上述铸锭炉做了一些改进，能更及时的实现溢流报警，下面结合图4进行说明。

在上述铸锭炉中，包括石英坩埚201、包围石英坩埚201的坩埚护板202和坩埚底板203、位于最底部的下炉体209、溢流线208、石墨柱207、由石墨柱207支撑的下层底部保温板205和上层底部保温板204，其中下层底部保温板205靠近边缘的部分设置有溢流槽212和分散的溢流孔206，且溢流孔206位于所述溢流槽212内，且溢流线208设置于溢流孔206的正下方。

在上述铸锭炉中，所述上层底部保温板204的上表面的边缘优选的设置为斜面。当发生溢流现象时，硅液211从溢流口210流出后掉落到坩埚底板203上，再从坩埚底板203继续掉落到上层底部保温板204的具有斜面的上表面以后，就不再发生平面上的那种四处流动的现象，而是在重力作用下顺着斜面快速向下流动，快速到达下层底部保温板205上面，这样就实现更为及时的报警。

在上述铸锭炉中，所述溢流孔206可以优选的设置为折线形，所述溢流孔206的上部沿垂直方向，所述溢流孔206的下部与垂直方向偏离一定角度，且所述溢流孔206的终端设置于所述下层底部保温板205的侧面，溢流线208设置于所述下层底部保温板205的侧面边缘的正下方。在现有的铸锭炉中，当发生溢流现象时，硅液211掉落到坩埚底板203上以后，由于硅液的掉落速度不同，速度大的硅液从坩埚203处并不是自由落体式的掉落，而是如图4中左边的箭头所示，具有水平方向上的初始速度，以抛物线的形式掉落，这样就可能直接掉落在下层底部保温板205的上表面，在下层底部保温板的上表面再经过一段时间的流动之后，可能进入溢流孔内，也可能从下层底部保温板205的侧面边缘流下，而只有进入溢流孔内的硅液才能掉落到溢流线208上实现报警，从下层底部保温板205的边缘落下的硅液不能最终掉落到溢流线208上。从上述描述可以看出，现有的铸锭炉的上述设计使溢流报警时间较长。而在本优选方案中，将溢流孔206的底部终端、下层底部保温板205的侧面和溢流线208设置在同一个垂直面上，就能使从下层底部保温板205的边缘掉落的硅液和从溢流孔中掉落的硅液全都能精准地掉落到溢流线208上，这样就能更为精准得进行溢流报警。需要说明的是，将溢流孔206设置为折线形，还能减少硅液的散热，起到保温作用，更利于熔断溢流线208。

需要说明的是，在上述优选方案中，所述下层底部保温板205的边缘还可以优选的设置为斜面，这样就能保证从坩埚底板203上直接掉落到下层底部保温板205上以后不再向任意方向流动，而是只能在重力作用下从下层底部保温板205的边缘处落下，以更快的速度掉落到溢流线208上并产生报警信号。

在上述铸锭炉中，所述溢流孔206的终端优选的设置于所述下层底部保温板205的侧面的最下端，这样就能使所述溢流孔206的下部的倾斜程度更大，硅液就能更快的流下，实现更为及时的报警。

在上述铸锭炉中，所述溢流槽212的宽度可以优选为2mm至50mm，包括端点值。将溢流槽212的宽度设置得越小，就越能使硅液更迅速的流动并进入溢流孔中，从而更快的产生报警信号。

在上述铸锭炉中，所述溢流槽212的截面形状可以优选为矩形、梯形或三角形。此处需要说明的是，当溢流槽212的截面形状为梯形时，将梯形的短边设置于下部，当溢流槽212的截面形状为三角形时，将三角形的一个角设置在下部，这样就能使硅液流动速度得到最大限度的提高，更为及时的实现溢流报警。

在上述铸锭炉中，所述溢流槽212的底面优选的设置为多个斜面，且所述溢流孔206位于所述斜面的最底部，在这种情况下，当硅液进入溢流槽212以后，就能以更快的速度流入距离其最近的位于最底部的溢流孔206，实现快速的溢流报警。

在上述铸锭炉中，所述溢流槽212的底面还可以优选的设置为多个圆弧面，且所述溢流孔206位于所述圆弧面的最底部。在这种情况下，当硅液进入溢流槽212以后，也能以更快的速度流入距离其最近的位于最底部的溢流孔206，实现快速的溢流报警。

在上述铸锭炉中，所述溢流槽212和所述溢流孔206可以优选为陶瓷材质或石墨材质。其中，需要说明的是，陶瓷和石墨均为耐高温材料，更重要的是，这两种材质具有不浸润性，硅液在这两种材质的通道中能够实现更快的流动，因此能够更快的进行溢流报警。

通过上述描述可知，利用如上所述的铸锭炉，能够对溢流现象进行及时的报警，从而有效的减少生产损失。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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 (10)

1.一种铸锭炉，包括上层底部保温板和下层底部保温板，所述下层底部保温板靠近边缘处设置有多个溢流孔，其特征在于，所述下层底部保温板靠近边缘处设置有溢流槽，且所述溢流孔全部设置于所述溢流槽内。

2.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述上层底部保温板的上表面的边缘设置为斜面。

3.根据权利要求2所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流孔为折线形，所述溢流孔的上部沿垂直方向，所述溢流孔的下部与垂直方向偏离一定角度，且所述溢流孔的终端设置于所述下层底部保温板的侧面，溢流线设置于所述下层底部保温板的侧面边缘的正下方。

4.根据权利要求3所述的铸锭炉，其特征在于，所述下层底部保温板的边缘设置为斜面。

5.根据权利要求3所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流孔的终端设置于所述下层底部保温板的侧面的最下端。

6.根据权利要求1-5任一项所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流槽的宽度为2mm至50mm，包括端点值。

7.根据权利要求6所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流槽的截面形状为矩形、梯形或三角形。

8.根据权利要求6所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流槽的底面设置为多个斜面，且所述溢流孔位于所述斜面的最底部。

9.根据权利要求6所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流槽的底面设置为多个圆弧面，且所述溢流孔位于所述圆弧面的最底部。

10.根据权利要求6所述的铸锭炉，其特征在于，所述溢流槽和所述溢流孔为陶瓷材质或石墨材质。