CN205275786U - 一种铸锭炉热场保温层 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸锭炉热场保温层,所述热场保温层包括钢笼、固定在钢笼内表面的侧隔热板以及设置在钢笼内部的定向块隔热板和依次位于钢笼下方的小隔热板和大隔热板，还包括定向块、内隔热条、外隔热条、软碳毡层和石墨立柱，所述定向块位于所述定向块隔热板的上方，所述内侧隔热条设置于所述小隔热板外围的上表面，所述外隔热条通过石墨螺丝固定在所述大隔热板的外端，所述软碳毡层设置于所述小隔热板和所述大隔热板之间，所述石墨立柱设置为台阶式，从上到下依次放置有从上到下，分别放置定向块、定向块隔热板、小隔热板、软碳毡层和大隔热板。

Description

一种铸锭炉热场保温层

技术领域

本实用新型属于多晶铸锭生产领域，特别涉及一种铸锭炉热场保温层。

背景技术

多晶硅锭品质的高低，除硅材料的因素外，铸锭的制造工艺过程控制起着关键作用。多晶硅铸锭工艺主要为：加热，熔化，长晶，退火，冷却等几个阶段。为确保多晶硅锭品质高，其中杂质含量低，碳含量、氧含量等都能处在一个较理想的低值范围内，通过使用硅料快速熔化工艺的方法可达到一定的效果。

对于铸锭工艺而言，为了提高生产效率，要求设备的升温速度尽可能快。在多晶硅铸锭炉设计上，为使硅料熔融，必须采用合适的加热方式，从加热的效果而言，感应加热和辐射加热均可以达到所需的温度。一般多采用辐射加热方式，它可以对结晶过程的热量传递进行精确控制，易于在坩埚内部形成垂直的温度梯度。多晶硅工艺生产过程必须通过加热室的调整来实现，因此，多晶硅铸锭炉加热室的结构设计显得至关重要。

因此，需要提供一种能够减少热量流失，加快硅料熔化过程，减少能耗，提高硅锭品质的技术应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供本实用新型提供一种铸锭炉热场保温层来提高加热效果。

一种铸锭炉热场保温层,所述热场保温层包括钢笼、固定在钢笼内表面的侧隔热板以及设置在钢笼内部的定向块隔热板和依次位于钢笼下方的小隔热板和大隔热板,还包括定向块、内隔热条、外隔热条、软碳毡层和石墨立柱，所述定向块位于所述定向块隔热板的上方，所述内侧隔热条设置于所述小隔热板外围的上表面，所述外隔热条通过石墨螺丝固定在所述大隔热板的外端，所述软碳毡层设置于所述小隔热板和所述大隔热板之间，所述石墨立柱设置为台阶式，从上到下依次放置有从上到下，分别放置定向块、定向块隔热板、小隔热板、软碳毡层和大隔热板。

优选地，所述内侧隔热条的外沿与所述小隔热板的外沿平齐，使得所述钢笼向下运行时不与其碰撞且间隙紧密。

优选地，所述外侧隔热条的内沿与所述大隔热板的外沿平齐，使得所述钢笼向下运行时不与其碰撞且间隙紧密。

优选地，所述内侧隔热条设置为四条，并且其厚度与所述小隔热板的厚度相同。

优选地，所述外侧隔热条设置为四条，并且其厚度为所述小隔热板和所述大隔热板的厚度之和。

优选地，所述软碳毡层的厚度为1cm，其大小与所述大隔热板相同。

优选地，所述侧隔热板、所述定向块隔热板、所述小隔热板、大隔热板、所述内侧隔热条和所述外侧隔热条均为固体碳毡材质。

优选地，所述定向块和石墨立柱均为石墨材质。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种铸锭炉热场保温层延长了钢笼与大小隔热板结合部位保温层厚度，使炉内中心部位的热量不易从缝隙中流失；大小隔热板之间增加软碳毡层，减少了热量从隔热板底部流失的数量，并使用钢笼与大小隔热板结合部更紧密，确保加快热场中心部位温度升高，便于硅料的熔化；整个改进的热场保温层，大大减少热量的流失，在相同的时间与加热功率下，加快了热场升温与硅料熔化的速度，减少了能耗。同时，相应提高硅料熔化后杂质挥发与去杂的时间，可提高硅料的纯度与硅锭品质。

附图说明

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1是本实用新型铸锭炉热场保温层的结构示意图；

图2为本实用新型铸锭炉热场保温层中内侧隔热条7的结构示意图。

具体实施方式

为了清楚了解本实用新型的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本实用新型实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

结合图1，图中公开了一种铸锭炉热场保温层，一种铸锭炉热场保温层,所述热场保温层包括钢笼1、固定在钢笼1内表面的侧隔热板2以及设置在钢笼1内部的定向块隔热板3和依次位于钢笼1下方的小隔热板4和大隔热板5，其特征在于,还包括定向块6、内隔热条7、外隔热条8、软碳毡层11和石墨立柱12，所述定向块6位于所述定向块隔热板3的上方，所述内侧隔热条7设置于所述小隔热板4外围的上表面，所述外隔热条8通过石墨螺丝9固定在所述大隔热板5的外端，所述软碳毡层11设置于所述小隔热板4和所述大隔热板5之间，所述石墨立柱12设置为台阶式，从上到下依次放置有从上到下，分别放置定向块6、定向块隔热板3、小隔热板4、软碳毡层11和大隔热板5；钢笼采用不锈钢材质的框架结构，是整个保温罩的基础框架。

所述内侧隔热条7的外沿与所述小隔热板4的外沿平齐，不可靠外或靠内，保证所述钢笼1向下运行时不与其碰撞且间隙紧密；所述外侧隔热条8的内沿与所述大隔热板5的外沿平齐，保证所述钢笼1向下运行时不与其碰撞且间隙紧密；在小隔热板上沿四周安装四条内侧隔热条7（见图1、图2所示），其厚度与所述小隔热板4的厚度相同，并使用石墨螺丝固定在小隔热板上；在大隔热板的外沿四周安装四条外侧隔热条8（见图1），并且其厚度为所述小隔热板4和所述大隔热板5的厚度之和，从外侧使用石墨螺丝固定在大隔热板上；石墨螺丝9用于固定隔热条在隔热板上。

增加的软碳毡层11必须平整，使大小隔热板之间无缝隙，在正常生产前必须每炉检查软碳毡层与钢笼接触部，看是否有不平整或损坏，如有及时更换，确保该部位结合时的密封性能，软碳毡层11的厚度为1cm，其大小与所述大隔热板5相同；软碳毡层11采用软碳毡材质，起到隔热作用，减少热量从加热室中散发，确保大隔热板与保温罩密闭性。

所述侧隔热板2、所述定向块隔热板3、所述小隔热板4、大隔热板5、所述内侧隔热条7和所述外侧隔热条8均为固体碳毡材质；所述定向块6和石墨立柱12均为石墨材质；侧隔热板2采用固体碳毡材质，起到隔热保温作用，通过石墨螺丝与石墨螺母固定在钢笼1上；定向块隔热板3采用固体碳毡材质，起到隔热作用，减少定向块6的热量散发，放置于三根石墨立柱12上；小隔热板4采用固体碳毡材质，起到隔热作用，减少加热室的热量散发；大隔热板5采用固体碳毡材质，起到隔热作用，减少炉腔热量散发，确保与保温罩闭合；内侧隔热条7采用固体碳毡材质，起到隔热作用，减少热量从加热室中散发；外侧隔热条8采用固体碳毡材质，起到隔热作用，减少热量从加热室中散发；定向块6采用石墨材质，放置于三根石墨立柱12顶部，石墨立柱12放入定向块的三个圆形限位槽内，定向块用于摆放、定位需制造的产品的容器——坩埚及坩埚底板；石墨立柱12采用石墨材质，从上到下，分别放置定向块、定向块隔热板、小隔热板、软碳毡层、大隔热板。定向块隔热板、大隔热板处分别都有台阶段，便于其放置。

经热改进后，任意选择两台铸锭炉6#与13#进行实验，分别运行5炉情况如下表：

表1为6#铸锭炉改进前单炉用时81小时，单炉用电量5300千瓦时；

表2为13#铸锭炉改进前单炉用时82小时，单炉用电量5400千瓦时

表2

通过上表，可以看出该热场的使用，可减少整炉的生产运行时间与能耗的使用。数据上体现为：1、单炉用电量由原来5300~5400度减少到5000度左右，减少350度电，每年单台炉可节省用电36000度左右；2、单炉用时间由原来的81~82小时减少到78小时左右，节省时间3~4小时，每年单台铸锭炉可增加产能4块左右的多晶硅锭；3、硅锭产品的合格率由原来的67%提高到68%左右。

采用本实用新型提供的一种铸锭炉热场保温层延长了钢笼与大小隔热板结合部位保温层厚度，使炉内中心部位的热量不易从缝隙中流失；大小隔热板之间增加软碳毡层，减少了热量从隔热板底部流失的数量，并使用钢笼与大小隔热板结合部更紧密，确保加快热场中心部位温度升高，便于硅料的熔化；整个改进的热场保温层，大大减少热量的流失，在相同的时间与加热功率下，加快了热场升温与硅料熔化的速度，减少了能耗。同时，相应提高硅料熔化后杂质挥发与去杂的时间，可提高硅料的纯度与硅锭品质。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铸锭炉热场保温层,所述热场保温层包括钢笼（1）、固定在钢笼（1）内表面的侧隔热板（2）以及设置在钢笼（1）内部的定向块隔热板（3）和依次位于钢笼（1）下方的小隔热板（4）和大隔热板（5），其特征在于,还包括定向块（6）、内隔热条（7）、外隔热条（8）、软碳毡层（11）和石墨立柱（12），所述定向块（6）位于所述定向块隔热板（3）的上方，所述内侧隔热条（7）设置于所述小隔热板（4）外围的上表面，所述外隔热条（8）通过石墨螺丝（9）固定在所述大隔热板（5）的外端，所述软碳毡层（11）设置于所述小隔热板（4）和所述大隔热板（5）之间，所述石墨立柱（12）设置为台阶式，从上到下依次放置有从上到下，分别放置定向块（6）、定向块隔热板（3）、小隔热板（4）、软碳毡层（11）和大隔热板（5）。

2.根据权利要求1所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，所述内侧隔热条（7）的外沿与所述小隔热板（4）的外沿平齐，使得所述钢笼（1）向下运行时不与其碰撞且间隙紧密。

3.根据权利要求1所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，所述外侧隔热条（8）的内沿与所述大隔热板（5）的外沿平齐，使得所述钢笼（1）向下运行时不与其碰撞且间隙紧密。

4.根据权利要求2所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，所述内侧隔热条（7）设置为四条，并且其厚度与所述小隔热板（4）的厚度相同。

5.根据权利要求2所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，所述外侧隔热条（8）设置为四条，并且其厚度为所述小隔热板（4）和所述大隔热板（5）的厚度之和。

6.根据权利要求1所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，软碳毡层（11）的厚度为1cm，其大小与所述大隔热板（5）相同。

7.根据权利要求1所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，所述侧隔热板（2）、所述定向块隔热板（3）、所述小隔热板（4）、大隔热板（5）、所述内侧隔热条（7）和所述外侧隔热条（8）均为固体碳毡材质。

8.根据权利要求1所述的铸锭炉热场保温层，其特征在于，所述定向块（6）和石墨立柱（12）均为石墨材质。