一種高純度工業硅耐用冷卻錠模的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于工業硅生產技術領域，涉及一種高純度工業硅耐用冷卻錠模。
【背景技術】
[0002]工業硅也稱為“結晶硅”、“純硅”、“金屬硅”，GB2881-81《工業硅技術條件》國家標準發布后，正式定名為“工業硅”。工業硅根據用途主要分為冶金用硅和化學用硅兩大類。冶金用硅用于生產鋁硅合金等領域，化學用硅則用于生產有機硅、半導體材料和太陽能級硅等方面。
[0003]現代工業硅生產的碳熱還原法是20世紀初發明的。以含Si02的礦物為原料，以碳質物為還原劑，在礦熱爐內熔煉直接制得產品，這種方法通常稱為碳熱還原法或電熱法。多年來，工業上一直沿用這種方法。冷卻錠模是把熔化的工業硅液澆入并凝固成錠的模或容器。模或容器的形狀根據工業硅所需成錠的形狀而定，一般形狀是扁長方形鑄鐵容器，由于硅的熔點為1420°C，沸點為2355°C，純鐵的熔點為1538°C，普通鋼材的熔點為1500°C左右，礦熱爐內近沸騰狀的工業硅液澆鑄到冷卻錠模容器時難免會熔蝕錠模體，破壞錠模體的金相組織，熔蝕出的鐵等元素還會降低工業硅的品質，目前如要生產高品質的化學用硅，特別是純度極高的太陽能級硅，一般要用高純度的石英或高純度的石墨作為錠模體的內襯以確保所成型工業硅錠的純度。但高純度的石英或高純度的石墨價格高昂且材質呈脆性，作為錠模體的內襯很容易破損，價格高且不耐用，生產成本高。
[0004]例如:公告號為CN203360010U的中國專利中，公開了一種工業硅安全耐用冷卻錠模，如圖1、圖2所示，包括錠模容器本體I ;錠模容器本體I的容器內底面嵌設有平板形石墨塊2。由于冷卻錠模容器本體I的容器內底面嵌設有平板形石墨塊2，石墨耐高溫且導熱性好，熱膨脹系數小，強度隨溫度提高而加強，礦熱爐內近沸騰狀的工業硅液澆鑄到冷卻錠模容器時，容器內底面嵌設的石墨塊板與剛出爐的高溫工業硅液接觸時不會被熔蝕，且熱量能被石墨塊板快速熱傳導分散到整個冷卻錠模容器，耐用且安全。
[0005]采用這樣技術的工業硅安全耐用冷卻錠模當然可以正常使用，但只能用于相對較低品質的冶金用硅生產，錠模容器本體I的容器內底面嵌設的平板形石墨塊2僅起到了延長錠模容器本體壽命的作用，對確保產品的純度品質并不起作用，不能用于相對較高品質的化學用硅生產，因為該平板形石墨塊2如采用純度不高的平板形石墨塊2，在與剛出爐的高溫工業硅液接觸時仍難免會產生少量的雜質，而若采用高純度的平板形石墨塊2則成本高，使用效果還不夠理想。
【實用新型內容】
[0006]為克服現有技術的不足，本實用新型提供一種價格低廉的高純度工業硅耐用冷卻錠模。
[0007]本實用新型為達到上述技術目的所采用的技術方案是:一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，包括錠模容器本體，錠模容器本體的容器內底面嵌固設置有平板形內襯層；所述內襯層是通過熔化后澆鑄冷卻成型嵌固設置在錠模容器本體內底面的工業硅內襯層。
[0008]所述的工業硅內襯層的材質與該冷卻錠模所用于生產的工業硅錠的材質相同。
[0009]所述的錠模容器本體的容器內底面均布設置有多個凸起塊，所述工業硅內襯層通過凸起塊與錠模容器本體的容器內底面嵌固連接。
[0010]所述的錠模容器本體架設在兩排間隔砌設的耐火磚墻上，由兩排耐火磚墻、地面、錠模容器本體底面四面圍構成截面呈扁長方形的風道，錠模容器本體的下底面均布設置有多個向下凸起的長條形散熱翅塊；風道上設置有可偏轉調節風向的調風板。
[0011]所述的工業硅內襯層的頂面與錠模容器本體的上端沿面齊平，錠模容器本體的上端沿面上架設有方形圍框狀的上圍框。
[0012]所述的上圍框是鑄鐵上圍框。
[0013]所述的上圍框是石墨上圍框。
[0014]本實用新型的有益效果是:由于所述內襯層是通過熔化后澆鑄冷卻成型嵌固設置在錠模容器本體內底面的工業硅內襯層；所述工業硅內襯層的材質可設置為與該冷卻錠模所用于生產的工業硅錠的材質相同。礦熱爐內近沸騰狀的工業硅液澆鑄到冷卻錠模容器時，工業硅內襯層能起到保護錠模容器本體的作用，同時不論工業硅液對工業硅內襯層如何熔蝕，由于工業硅內襯層的材質成份與該冷卻錠模所用于生產的工業硅錠的材質成份相同。不會產生“雜質”影響產品的品質，可用于生產高純度工業硅(當然也可用于生產冶金用硅)，同時澆鑄工業硅液時還會對工業硅內襯層的破損進行同材質性的補損，大大延長了冷卻錠模整體的使用壽命，模具成本大大降低，使用效果更理想。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。其中:
[0016]圖1是現有技術的工業娃安全耐用冷卻錠模的不意圖；
[0017]圖2是現有技術的工業娃安全耐用冷卻錠模的拆分不意圖；
[0018]圖3是本實用新型的示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的拆分示意圖。
[0020]附圖中的標記編號說明如下:容器本體1、石墨塊2、工業硅內襯層3、凸起塊4、散熱翅塊5、耐火磚墻6、風道7、調風板8、地面9、上圍框10
【具體實施方式】
[0021]本實用新型的實施例，如圖3、圖4所示，一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，包括錠模容器本體1，錠模容器本體I的容器內底面嵌固設置有平板形內襯層；所述內襯層是通過熔化后澆鑄冷卻成型嵌固設置在錠模容器本體I內底面的工業硅內襯層3。
[0022]所述工業硅內襯層3的材質與該冷卻錠模所用于生產的工業硅錠的材質相同。
[0023]所述的錠模容器本體I的容器內底面均布設置有多個凸起塊4，所述工業硅內襯層3通過凸起塊4與錠模容器本體I的容器內底面嵌固連接。
[0024]設置凸起塊4是為了錠模容器本體I和工業硅內襯層3兩者間嵌固牢靠，作為技術實現的變通，當然也可以在錠模容器本體I內底面均布設置多個凹孔。
[0025]所述的錠模容器本體I架設在兩排間隔砌設的耐火磚墻6上，由兩排耐火磚墻6、地面9、錠模容器本體I底面四面圍構成截面呈扁長方形的風道7，錠模容器本體I的下底面均布設置有多個向下凸起的長條形散熱翅塊5 ;風道7上設置有可偏轉調節風向的調風板8。
[0026]所述的工業硅內襯層3的頂面與錠模容器本體I的上端沿面齊平，錠模容器本體I的上端沿面上架設有方形圍框狀的上圍框10。設置上圍框10的目的是便于工業硅錠的脫模。
[0027]所述的上圍框10是鑄鐵上圍框10。適用于冶金用硅生產。
[0028]所述的上圍框10是石墨上圍框10。適用于化學用硅生產。
[0029]本實用新型中的工業硅內襯層3的具體實現方法是:可在錠模容器本體I上先澆鑄一層與將進行生產的工業硅錠的材質成份完全相同(即所含元素種類及各元素的重量比完全相同)的工業硅熔液，待其冷卻后就形成了成型嵌固設置在錠模容器本體I內底面的工業硅內襯層3。換生產不同純度產品時，只要敲碎去掉該工業硅內襯層3，另行澆鑄一層與將進行生產的另一批工業硅錠的材質成份相同的工業硅熔液即可。敲碎的工業硅內襯層3仍可留做產品使用，不會造成浪費。
[0030]本實用新型既能用于生產高純度的化學用硅，也能用于生產冶金用硅。
【主權項】
1.一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，包括錠模容器本體，錠模容器本體的容器內底面嵌固設置有平板形內襯層；其特征在于:所述內襯層是通過熔化后澆鑄冷卻成型嵌固設置在錠模容器本體內底面的工業硅內襯層。2.根據權利要求1所述的一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，其特征在于:所述的工業硅內襯層的材質與該冷卻錠模所用于生產的工業硅錠的材質相同。3.根據權利要求2所述的一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，其特征在于:所述的錠模容器本體的容器內底面均布設置有多個凸起塊，所述工業硅內襯層通過凸起塊與錠模容器本體的容器內底面嵌固連接。4.根據權利要求3所述的一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，其特征在于:所述的錠模容器本體架設在兩排間隔砌設的耐火磚墻上，由兩排耐火磚墻、地面、錠模容器本體底面四面圍構成截面呈扁長方形的風道，錠模容器本體的下底面均布設置有多個向下凸起的長條形散熱翅塊；風道上設置有可偏轉調節風向的調風板。5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，其特征在于:所述的工業硅內襯層的頂面與錠模容器本體的上端沿面齊平，錠模容器本體的上端沿面上架設有方形圍框狀的上圍框。6.根據權利要求5所述的一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，其特征在于:所述的上圍框是鑄鐵上圍框。7.根據權利要求5所述的一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，其特征在于:所述的上圍框是石墨上圍框。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高純度工業硅耐用冷卻錠模，包括錠模容器本體，錠模容器本體的容器內底面嵌固設置有平板形內襯層；所述內襯層是通過熔化后澆鑄冷卻成型嵌固設置在錠模容器本體內底面的工業硅內襯層。由于工業硅內襯層的材質可設置為與該冷卻錠模所用于生產的工業硅錠的材質相同。不會產生“雜質”影響產品的品質，可用于生產高純度工業硅，同時產品澆鑄時的工業硅液還會對工業硅內襯層的破損進行同材質性的補損，大大延長了冷卻錠模整體的使用壽命，模具成本大大降低，使用效果更理想。
【IPC分類】C01B33/021
【公開號】CN204752219
【申請號】CN201520463654
【發明人】吳旺河
【申請人】吳旺河
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月1日