CN206916252U - 一种溢流监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能电池硅片生产领域，具体是一种溢流监测装置。一种溢流监测装置，硅液从坩埚内部经石墨护板的底部向下流入溢流槽，四个溢流槽置于坩埚四周的底部构成方形闭环结构，溢流槽里有溢流孔，导流管安装在溢流孔下方，每个导流管内均有一个热电偶，四个热电偶与溢流监视器电信号相连。本实用新型能够实时监测溢流点温度，一旦溢流可及时发出警报，以便采取应急措施，保障从业人员的人身安全，同时将设备损失降到最低。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池硅片生产领域，具体是一种溢流监测装置。
背景技术
硅是光伏产业中最重要的一种基础材料，一般采用99.9999%的高纯纯度多晶硅原料进行生产，其熔点为1414℃左右。多晶铸锭是光伏产业链中重要的生产工序，即在方形陶瓷坩埚内将高纯硅料熔化后通过温度控制进行定向凝固生长。在多晶硅铸锭生产过程中，硅溢流是非常危险的异常情况，由于液态硅在具有较好的流动性，一旦发生硅溢流，液态硅在高温下很快就会流到铸锭炉炉体底部。铸锭炉体为双层夹套结构，在夹套中通有冷却水，溢流的高温硅液会烧穿不锈钢炉体，夹套中的冷却水就会流入铸锭炉体内，流入的冷却水遇到高温硅液会瞬间汽化，使炉内压力急剧上升造成铸锭炉爆炸。所以多晶铸锭炉内的硅液溢流预警装置的可靠性直接关系到设备和从业人员的安全。
现有的多晶硅铸锭炉，在硅溢流保护上，主要采用金属溢流丝保护技术，当硅液流到炉体后熔断溢流丝，触发硅溢流报警。具体操作上是在炉体内底部延坩埚护板下部四周围绕固定的金属溢流丝，发生硅溢流后，硅液流经金属溢流丝时，1414℃以上的硅液使溢流丝熔断产生报警，从而提醒从业人员采取应急措施。
在实际应用中，此项保护技术存在众多不可靠因素：首先，铺设在炉体底部的金属溢流丝位置存在偏差、长期使用被变形或挪移原来位置不被及时纠正，当硅液溢流时，不能保证硅液准确及时熔断溢流丝；其次，金属溢流丝容易接触铸锭金属炉体或保温层石墨粉被短接而失效；另外，不锈钢溢流丝也会在高温环境中老化断开而引发误报警造成巨大经济损失。
随着近年来G6、G7铸锭技术的推广，单炉装料量由G5的450Kg增加到G6的850Kg、G7的1200Kg，装料量的增加加大了硅溢流时的危险性，所以对铸锭炉的安全性能提出了更高的要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种可靠的溢流监测装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种溢流监测装置，硅液从坩埚内部经石墨护板的底部向下流入溢流槽，四个溢流槽置于坩埚四周的底部构成方形闭环结构，溢流槽里有溢流孔，导流管安装在溢流孔下方，每个导流管内均有一个热电偶，四个热电偶与溢流监视器电信号相连。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实时监测溢流点温度，一旦溢流可及时发出警报，以便采取应急措施，保障从业人员的人身安全，同时将设备损失降到最低。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是溢流槽结构示意图；
其中，1、炉体，2、溢流棉，3、热电偶，4、坩埚，5、硅液，6、石墨护板，7、溢流槽，8、导流管。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型提供一种溢流监测装置，包括溢流槽、导流管、热电偶、监视器。四个溢流槽置于坩埚四周的底部，其边长与坩埚石墨底座相等构成方形闭环。导流管与溢流槽相连，嵌在溢流槽的溢流孔内，每个导流管内均设有热电偶，四根热电偶与溢流监视器电信号相连，本实用新型运用在ECM PV600铸锭炉上。
当正常生产时，四根热电偶监测的温度均小于600℃，监视器灯塔绿灯亮起，告知从业人员炉内安全运行；
当发生少量硅溢流时，硅液从坩埚处经石墨护板的底部向下流，溢流槽的槽沟为锥形构造结构，四周高、中心低，具有收集硅液和导流的作用，其槽沟的锥形底端设有溢流孔，其锥形槽沟将硅液导流至导流管流内，此时导流管内热电偶监测温度会迅速上升，在600-800℃时监视器的灯塔橙色灯管亮起，并发出溢流提示声音报警，现场作业人员需终止铸锭生产进行紧急冷却，并加强所报警铸锭炉的巡查，密切观察该炉冷却水出水温度变化情况；
当发生严重硅溢流时，大量硅液流至热电偶，监测温度升到800℃以上，监视器的红灯亮起，同时发出溢流警告声音报警，现场作业人员需迅速并撤离到安全区域。
当硅液流至导流管后，将顺着导流管流至炉体底部的硅液冷却处理装置内，该装置一般为倒置伞状溢流棉结构，其材质为氧化铝纤维，可有效杜绝硅液与炉体底部的接触，防止硅液烧穿炉体底部而造成爆炸事故的发生，并利用其良好的导热性通过炉体底部夹套里的冷却水将硅液进行冷却凝固。
本实用新型热电偶置于导流管内，能实时监导流管内的温度，并通过导线将温度反馈至溢流监视器。
Claims (1)
1.一种溢流监测装置，硅液从坩埚内部经石墨护板的底部向下流入溢流槽，其特征在于：四个溢流槽置于坩埚四周的底部构成方形闭环结构，溢流槽里有溢流孔，导流管安装在溢流孔下方，每个导流管内均有一个热电偶，四个热电偶与溢流监视器电信号相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720463466.4U CN206916252U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种溢流监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720463466.4U CN206916252U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种溢流监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206916252U true CN206916252U (zh) | 2018-01-23 |
Family
ID=61306228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720463466.4U Active CN206916252U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种溢流监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206916252U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109744877A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-14 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 智能冲泡机的冲泡方法及智能冲泡机的冲泡装置 |
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2017
- 2017-04-28 CN CN201720463466.4U patent/CN206916252U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN109744877A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-14 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 智能冲泡机的冲泡方法及智能冲泡机的冲泡装置 |
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