一種多晶鑄錠爐的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種多晶鑄錠爐，包括：隔熱籠；設置于所述隔熱籠四周外側壁，且覆蓋側部保溫板的側加厚保溫層；與所述隔熱籠頂部外側貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層；與所述隔熱籠底部外側貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。由于在隔熱籠頂部、底部以及四周設置了頂加厚保溫層、側加厚保溫層以及底加厚保溫層，加強了對隔熱籠的保溫效果，從而增加了隔熱籠內的熱場的保溫能力，降低能耗，同時，側加厚保溫層的設置使得多晶鑄錠爐熱場受橫向溫度的影響降低，改善熱場縱向溫度，從而更好的提升晶體質量。
【專利說明】
一種多晶鑄錠爐
技術領域
[0001]本發明涉及多晶鑄錠技術領域，更具體地說，涉及一種多晶鑄錠爐。
【背景技術】
[0002]目前，隨著多晶鑄錠技術的發展，鑄錠爐熱場結構從G5熱場結構時代走向G6熱場結構時代，G6熱場結構以及大尺寸坩禍的應用逐漸趨于普遍。現有技術中，由于G6熱場結構以及大尺寸坩禍的隔熱籠內保溫熱場空間逐漸增加，越來越接近爐腔內壁，由于保溫熱場內部的加熱器提供的能量不變，熱場內部空間增加，導致四周散熱更大，保溫性下降，隔熱效果降低。同時，由于投料量增加，熔化和結晶時間都有所提升，長時間的運行導致熱場內腔的側部保溫效果下降更快，最終導致原有的熱場橫向溫度發生改變從而影響縱向溫度梯度和鑄錠工藝的不穩定。
[0003]因此，如何加強熱場內部的保溫性能從而改善晶體質量是本領域技術人員急需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種多晶鑄錠爐，能夠加強熱場內部的保溫性能，從而改善晶體質量。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0006]一種多晶鑄錠爐，包括:
[0007]隔熱籠；
[0008]設置于所述隔熱籠四周外側壁，且覆蓋側部保溫板的側加厚保溫層；
[0009]與所述隔熱籠頂部外側貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層。
[0010]與所述隔熱籠底部外側貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。
[0011]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，還包括設置于所述隔熱籠的角部外側的角加厚保溫層。
[0012]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述側加厚保溫層與側部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。
[0013]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述頂加厚保溫層與所述頂部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。
[0014]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述底加厚保溫層與所述底部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。
[0015]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述角加厚保溫層與角部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。
[0016]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述側加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層的厚度范圍均為5-200_。
[0017]優選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述側加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層均為硬氈保溫層或者軟氈保溫層。
[0018]從上述技術方案可以看出，本發明所提供的一種多晶鑄錠爐，包括:隔熱籠;設置于所述隔熱籠四周外側壁，且覆蓋側部保溫板的側加厚保溫層；與所述隔熱籠頂部外側貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層;與所述隔熱籠底部外側貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。
[0019]在應用本發明提供的一種多晶鑄錠爐時，由于在隔熱籠頂部、底部以及四周設置了頂加厚保溫層、側加厚保溫層以及底加厚保溫層，加強了對隔熱籠的保溫效果，從而增加了隔熱籠內的熱場的保溫能力，降低能耗，同時，側加厚保溫層的設置使得多晶鑄錠爐熱場受橫向溫度的影響降低，改善熱場縱向溫度，從而更好的提升晶體質量。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021 ]圖1為本發明實施例提供的一種多晶鑄錠爐主視圖；
[0022]圖2為本發明實施例提供的一種多晶鑄錠爐俯視圖。
[0023]附圖標記:1-上爐體2-銅電極3-石墨電極4-頂部加熱器5-吊裝板6_坩禍護板7-坩禍8-側部加熱器9-坩鍋底板10-內側保溫板11-外側保溫板12-隔熱籠13-側加厚保溫層14-上底部保溫板15-下底部保溫板16-下爐體17-頂部保溫板18-頂加厚保溫層19-側加厚保溫層20-角加厚保溫層21-底加厚保溫層22-螺栓螺母緊固件。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0025]請參閱圖1以及圖2，圖1為本發明實施例提供的一種多晶鑄錠爐主視圖；圖2為本發明實施例提供的一種多晶鑄錠爐俯視圖。
[0026]在一種具體的實施方式中，提供一種多晶鑄錠爐，包括:隔熱籠12;設置于所述隔熱籠12四周外側壁，且覆蓋側部保溫板的側加厚保溫層13;與所述隔熱籠12頂部外側貼合，且覆蓋頂部保溫板17的頂加厚保溫層18;與所述隔熱籠12底部外側貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層21。
[0027]側加厚保溫層13與隔熱籠12固定安裝，頂加厚保溫層18可以支撐在銅電極2與石墨電極3之間，可以與頂部保溫板17緊密貼合，也可以與頂部保溫板17固定連接，底加厚保溫層21固定在石墨柱上，可以與底部保溫板緊密貼合，也可以與底部保溫板固定連接，均在保護范圍之內。
[0028]具體的，多晶鑄錠爐的爐體通常由雙層不銹鋼焊接，層與層之間留有空隙，便于冷卻水通過，爐體主要包括頂蓋、上爐體I以及下爐體16，上爐體I和下爐體16組成多晶鑄錠爐真空腔室。爐體內設置有隔熱籠12，隔熱籠12中設置有坩禍7，坩禍7通常為石英坩禍，坩禍7外側表面設置有坩禍護板6，底面外表面設置有坩禍底板9，石墨柱支撐隔熱籠12以及坩禍I。
[0029]安裝在隔熱籠12內部的保溫板起到保溫隔熱作用，包括側部保溫板、頂部保溫板17、底部保溫板以及角部保溫板。其中，與隔熱籠12內壁貼合的側部保溫板包括內側保溫板10和外側保溫板11，內側保溫板10與坩禍護板6相對，且具有一定距離，外側保溫板11設置于內側保溫板10與隔熱籠12內壁之間;距離坩禍7頂部一定距離設置有頂部保溫板17，頂部保溫板17和側部保溫板緊鄰密閉;距離坩禍7底板一定距離設置有底部保溫板，底部保溫板包括上底部保溫板14以及下底部保溫板15;在側部保溫板之間設置有角部保溫板。頂部保溫板17、側部保溫板、底部保溫板以及角部保溫板通過螺栓螺母等緊固件安裝定位在隔熱籠12的內腔，形成熱場內腔室。
[0030]在坩禍7護板6與內側保溫板10之間設置有側部加熱器8，在坩禍7頂部與頂部保溫層之間設置有頂部加熱器4，側部加熱器8與頂部加熱器4通過吊裝板5連接，側部加熱器8是通過吊裝板5連接到石墨電極3上，頂部加熱器4和側部加熱器8構成熱場內部的加熱系統，為熱場提供高溫能量。銅電極2與石墨電極3相連接后提供電力輸送到頂部加熱器4和側部加熱器8上，加熱器通電后對坩禍7輻射熱量，加熱若干小時后完全融化硅料，形成垂直的溫度梯度，待硅料完全熔化后形成的固液界面剛好處在籽晶層面或深入籽晶層面時，調節熱場形成過冷狀態，使硅熔體在籽晶基礎上開始長晶。
[0031 ]由于側部加熱器8和坩禍7的尺寸問題，使得側部加熱器8與內側保溫板10內壁非常接近，導致側部保溫板厚度不能增加，側部保溫板的厚度約在90_左右。
[0032]為了提升熱場內部的保溫性，降低能耗和改善晶體質量，在隔熱籠12的側部加裝一層側加厚保溫層13，與所述側部保溫板連接，有兩種連接方式，一種連接方式為安裝于隔熱籠12外側并且和側部保溫板連接，不需拆卸舊的隔熱籠12構成的熱場，可以直接在正在使用的保溫性能下降的熱場上安裝側加厚保溫層13，提升整體保溫性能。另一種連接方式為安裝于隔熱籠12內側并且和側部保溫板連接，具體的可以設置于隔熱籠12內壁與側部保溫板之間。將原有的隔熱籠12的尺寸加寬，便于將側加厚保溫層13包括進去。
[0033]進一步的，在上述多晶鑄錠爐中，還包括設置于所述隔熱籠12的角部外側的角加厚保溫層20。需要指出的是，對于側部保溫板的數量以及與側部保溫板相鄰連接的角部保溫板的數量并不做限定，根據隔熱籠12的形狀進行確定，均在保護范圍之內。
[0034]在上述實施方式的基礎上，所述側加厚保溫層13與側部保溫板通過螺栓螺母緊固件22連接。所述頂加厚保溫層18與所述頂部保溫板17通過螺栓螺母緊固件22連接。所述底加厚保溫層21與所述底部保溫板通過螺栓螺母緊固件22連接。所述角加厚保溫層20與角部保溫板通過螺栓螺母緊固件22連接。
[0035]為了保證側加厚保溫層13、頂加厚保溫層18以及底加厚保溫層21與隔熱籠12之間不會錯位，選擇通過螺栓螺母將側加厚保溫層13、頂加厚保溫層18以及底加厚保溫層21與分別與側部保溫板、頂部保溫板17以及底部保溫板固定連接，螺栓將側部保溫板與側加厚保溫層13、所述頂加厚保溫層18與所述頂部保溫板17、所述底加厚保溫層21與所述底部保溫板以及所述角加厚保溫層20與所述角部保溫板進行連接，將螺母安裝于螺栓上進行固定。螺栓螺母緊固件22的個數不做限定，根據其尺寸進行確定。當然，固定連接的方式可根據實際情況選擇，例如，粘貼固定等。
[0036]在上述實施方式的基礎上，所述側加厚保溫層13、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層21以及所述角加厚保溫層20的厚度范圍為5-200mm。保溫層的厚度根據保溫層外側壁與上爐體I的內側壁之間的實際距離進行確定，通常情況下位于上述厚度范圍內。另外，根據多晶鑄錠爐自身的熱場特點，可以單獨在保溫性能差的局部位置加厚，例如，如果多晶鑄錠爐的側部保溫異常，可以僅僅對側部進行加厚，設置側加厚保溫層13，提升局部保溫性能，改善晶體局部的陰影、雜質等缺陷。
[0037]進一步的，由于硬氈保溫層或者軟氈保溫層性能穩定、耐高溫等優良特性。所述側加厚保溫層13、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層21以及所述角加厚保溫層20優選為硬氈保溫層或者軟氈保溫層。當然，上述各種保溫層還可以選擇其它質量的保溫層，例如，莫來石纖維氈等。
[0038]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0039]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種多晶鑄錠爐，其特征在于，包括: 隔熱籠； 設置于所述隔熱籠四周外側壁，且覆蓋側部保溫板的側加厚保溫層； 與所述隔熱籠頂部外側貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層； 與所述隔熱籠底部外側貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。2.如權利要求1所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，還包括設置于所述隔熱籠的角部外側的角加厚保溫層。3.如權利要求2所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述側加厚保溫層與側部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。4.如權利要求3所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述頂加厚保溫層與所述頂部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。5.如權利要求4所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述底加厚保溫層與所述底部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。6.如權利要求5所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述角加厚保溫層與角部保溫板通過螺栓螺母緊固件連接。7.如權利要求6所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述側加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層的厚度范圍均為5-200_。8.如權利要求7所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述側加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層均為硬氈保溫層或者軟氈保溫層。
【文檔編號】C30B28/06GK105839180SQ201610444176
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】陳偉, 陳志軍, 李林東, 肖貴云, 金浩
【申請人】晶科能源有限公司, 浙江晶科能源有限公司