CN207608663U - 一种单晶炉水冷套 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于单晶炉冶炼装置领域，特别涉及一种单晶炉水冷套。一种单晶炉水冷套，包括喉口法兰，外筒，下法兰，下水管，上法兰，内筒，连接管和隔水条形成的回路水道；所述上法兰、下法兰与内筒组对焊接，所述外筒包裹内筒，上法兰、下法兰与外筒之间的环缝进行双面焊接；由于内筒与上法兰、下法兰的新型结构，使得内筒环缝可以采用双面焊，成型好，焊缝质量高；隔水条形成的回路水道的新型设计，使得水流在内外筒之间有限的空间内，经过了更长的路程，冷却效果更佳。

Description

一种单晶炉水冷套

技术领域

本实用新型是关于单晶炉冶炼装置领域，特别涉及一种单晶炉水冷套。

背景技术

现在国家极度重视新能源的开发及应用，并投入大量资金对光伏行业进行扶持，国内单晶硅的需求不断增加，国内现进的设备制造商已经提出了单晶硅的自动化生产线，而单晶硅又是光伏发电和半导体行业中的基础原料，单晶硅作为现代信息社会的关键支撑材料，是目前世界上最重要的单晶材料之一，它不仅是发展计算机与集成电路的主要功能材料，也是光伏发电利用太阳能的主要功能材料。

水冷套作为常规配套装置，固定在炉盖上，无视移动。当晶棒进入到水冷套内部时，晶棒的纵向温度梯度增加，冷却速度加快，可以加快拉晶速度，提高产能。水冷套进出水管为19mm的水管，并在出水口处安装水流量计和安全阀，当水流量过低、水温过高、水压过大时，自动报警。此外，水冷套的喉口法兰侧面有氩气入口，可以调节炉压和气流，并在法兰侧边安装压力表，监测炉内压力。

在生产过程中，水冷套的焊接工艺就显得尤为重要：既要保证水冷套外观，又要保证水冷套在参与拉晶的过程中起到它应有的作用。

然而现有技术中，晶棒在拉晶过程中时，由于水冷套的结构，导致冷却效果差，晶棒加工精度低。以及现有技术中，由于上下法兰与内外筒焊缝结构上的设计，焊接效率无法提高，生产效率低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种单晶炉水冷套。

一种单晶炉水冷套，包括喉口法兰，外筒，下法兰，下水管，上法兰，内筒，连接管和隔水条形成的回路水道；所述上法兰、下法兰与内筒组对焊接，所述外筒包裹内筒，上法兰、下法兰与外筒之间的环缝进行双面焊接；所述下水管焊接在由内筒和外筒之间的腔体上，下端两侧分别与内筒外壁和外筒内壁焊接；所述连接管将喉口法兰与水冷套焊接成一体；所述隔水条形成的回路水道由竖直隔水条，底层隔水条，顶层隔水条组成，焊接在内筒上，冷水经过整个水道回路。

所述内筒和外筒底部开设有U型槽，所述U型槽采用缺口封板焊封。

所述的上法兰、下法兰与内筒之间的焊接采用双面焊。

所述隔水条形成的回路水道，其中竖直隔水条两条位于下法兰中心线左侧18°处；底层隔水条，顶层隔水条，隔水条焊接为断续焊接，焊缝为断续角焊缝；长度15mm，焊缝间隔80mm，隔水条两侧对称施焊；未焊接部分隔水条与内筒的间隙不大于0.1mm，隔水条与外筒间隙不大于0.2mm。

所述焊接下水管，位置在下法兰中心线右侧60°角处，下水管与内筒焊为一体。

所述外筒包裹紧厚，纵向焊缝在下水管上，将外筒纵缝对位下水管，先点焊预制，纵缝与下水管焊接。

所述外筒与上法兰、下法兰锐边倒钝1mm,外筒与上法兰、下法兰焊接。

所述的外筒内放置有衬板。

另外，本实用新型还提供了适用单晶炉水冷套的焊接方法。

所述上法兰、下法兰与内筒组对焊接，且严格按照焊接过程控制卡提供的步骤及焊接参数操作；

所述焊接内筒和上法兰、下法兰环缝，点焊预制，采用双面焊(坡口60°)，采用自动焊机焊接；所述内筒划隔水条线，打磨外筒高度和焊接坡口，焊前酒精擦拭去油脂，包外筒，与上法兰、下法兰和外筒接缝处点焊；

所述内筒和外筒开底部U型槽；所述缺口封板制作，U型槽用缺口封板焊封起来，将U型槽用缺口封板焊封起来，先点焊预制，再焊(坡口角度60°，焊缝余高2-5mm)；

所述隔水条形成的回路水道，竖直隔水条两条，位置下法兰中心线左侧18°处，底层隔水条，顶层隔水条，隔水条焊接为断续焊接，焊缝为断续角焊缝；长度15mm，焊缝间隔80mm，隔水条两侧对称施焊；未焊接部分隔水条与内筒的间隙不大于0.1mm，隔水条与外筒间隙不大于0.2mm；

所述焊接下水管，位置在下法兰中心线(右侧60°角处)，下水管与内筒焊为一体，下水管与内筒紧密装配，先点焊预制，角焊(焊缝3X45°)；

所述外筒包裹紧厚，纵向焊缝在下水管上，将外筒纵缝对位下水管，先点焊预制，纵缝与下水管焊接，外筒壁厚5mm(坡口50°，焊缝余高0-1mm)；

所述外筒与上法兰、下法兰锐边倒钝1mm,外筒与上法兰、下法兰焊接，内放置2mm衬板(坡口60°，外筒壁厚10mm)；

所述下法兰上安装的内筒和外筒，下法兰上周边的小孔不需要密封；

所述水冷套振动消应处理(单件振动半小时，多件振动一小时)；X光拍片(是否符合Ⅱ级拍片要求)；水压测试(1)6Kg/cm²保持30分钟不泄漏；抛光(粗)；内表面喷砂，两次发黑；外表面镜面(精)；组对水压测试(2)；氦质谱检漏。

所述水冷套冷水进热水出的水流循环，水流经过隔水条形成的回路水道，从而带走热量，达到降温效果，使单晶硅加速冷却，提高产量；

所述水冷套焊接完成后，焊缝处在焊接过程中高温氧化，需要酸洗处理，去除表面氧化层；

所述水冷套外筒与上法兰、下法兰环缝，需进行X光拍片处理，并达到Ⅱ级拍片要求，保证焊接质量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

内、外筒与上法兰、下法兰在结构上的改变使得环缝和外筒纵缝均可以采用自动焊，不仅提高了生产效率，而且提升了加工精度；

由于内筒与上法兰、下法兰的新型结构，使得内筒环缝可以采用双面焊，成型好，焊缝质量高；

隔水条形成的回路水道的新型设计，使得水流在内外筒之间有限的空间内，经过了更长的路程，冷却效果更佳。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的剖视图。

附图标记为：1喉口法兰；2外筒；3下法兰；4下水管；5上法兰；6内筒；7连接管；8隔水条形成的回路水道。

具体实施方式

如图1，图2所示，一种单晶炉水冷套，包括1喉口法兰；2外筒；3下法兰；4下水管；5上法兰；6内筒；7连接管；8隔水条形成的回路水道；所述5上法兰、3下法兰与6内筒组对焊接，

所述2外筒包裹6内筒，5上法兰、3下法兰与2外筒之间的环缝进行双面焊接；

所述4下水管焊接在由内筒和外筒之间的腔体上，下端两侧分别与内筒外壁和外筒内壁焊接；

所述6内筒和2外筒底部开设有U型槽，所述U型槽采用缺口封板焊封；所述连接管将喉口法兰与水冷套焊接成一体；所述隔水条形成的回路水道由竖直隔水条，底层隔水条，顶层隔水条组成，焊接在内筒上，冷水经过整个水道回路；

所述7连接管将喉口法兰与水冷套焊接成一体；

所述2外筒内放置有衬板；

本实用新型在水冷套的零部件以及整体结构上新颖且简单，上下法兰，内外筒拼装式的焊接组合形式，内部环形空间包裹了下水管以及隔水条形成的回路水道，连接管在置于法兰上，置于喉口法兰下，以焊接形式将两者连接为一体，水路相通。

Claims (8)

1.一种单晶炉水冷套，其特征在于：包括喉口法兰，外筒，下法兰，下水管，上法兰，内筒，连接管和隔水条形成的回路水道；所述上法兰、下法兰与内筒组对焊接，所述外筒包裹内筒，上法兰、下法兰与外筒之间的环缝进行双面焊接；所述下水管焊接在由内筒和外筒之间的腔体上，下端两侧分别与内筒外壁和外筒内壁焊接；所述连接管将喉口法兰与水冷套焊接成一体；所述隔水条形成的回路水道由竖直隔水条，底层隔水条，顶层隔水条组成，焊接在内筒上，冷水经过整个水道回路。

2.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述内筒和外筒底部开设有U型槽，所述U型槽采用缺口封板焊封。

3.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述的上法兰、下法兰与内筒之间的焊接采用双面焊。

4.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述焊接为焊接后经过酸洗处理的焊接方式。

5.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述隔水条形成的回路水道，其中竖直隔水条两条位于下法兰中心线左侧18°处；底层隔水条，顶层隔水条，隔水条焊接为断续焊接，焊缝为断续角焊缝；长度15mm，焊缝间隔80mm，隔水条两侧对称施焊；未焊接部分隔水条与内筒的间隙不大于0.1mm，隔水条与外筒间隙不大于0.2mm。

6.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述焊接下水管，位置在下法兰中心线右侧60°角处，下水管与内筒焊为一体。

7.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述外筒与上法兰、下法兰锐边倒钝1mm,外筒与上法兰、下法兰焊接。

8.根据权利要求1所述的一种单晶炉水冷套，其特征在于：所述的外筒内放置有衬板。