專利名稱：一種多晶硅鑄錠爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及多晶硅技術領域，尤其涉及ー種多晶硅鑄錠爐。
背景技術：
能源是當今世界的一大焦點問題，傳統能源的大量使用，使環境污染問題日趨嚴重。太陽能是一種清潔的可再生能源，在太陽能的利用中，太陽能電池是目前最重要的ー種產品。太陽能電池主要以硅為原料生產太陽能級多晶硅。生產太陽能級多晶硅常用的設備是多晶硅鑄錠爐。在太陽能電池板的制作過程中，多晶硅鑄錠爐將多晶硅原料加熱使其熔化，然后通過改變多晶硅鑄錠爐加熱器與多晶硅料的相對位置，使熔化的多晶硅料從底部到頂部定向冷卻凝固形成多晶硅錠。多晶娃鑄淀爐的熱場、導熱塊和螺檢等材料的材質均為石墨材質，這是由于石墨材料具有較好的耐高溫性能，較高的導熱導電性和良好的化學穩定性和抗腐蝕性能，因此石墨材料在多晶硅鑄錠爐中得到廣泛應用。現有技術中多晶娃鑄淀爐的熱場由石墨加熱器、隔熱籠、保溫碳租和石墨導熱塊組成。多晶硅鑄錠爐的隔熱籠是框架結構，將保溫碳氈置于隔熱籠內側構成多晶硅鑄錠爐的內保溫層，但是保溫碳氈是多塊拼接而成的，保溫碳氈與隔熱籠之間不可避免的會存在縫隙，使熱量散失嚴重，保溫效果差。另外多晶硅鑄錠爐的保溫材料均是使用多孔體碳氈材料，其熱吸收性較好，熱反射性很差，并不能起到良好的保溫效果。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型提供了ー種具有良好保溫效果的多晶硅鑄錠爐。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案ー種多晶硅鑄錠爐，包括銅電極、石墨電極、側加熱板、頂部加熱板、石墨支撐平臺、不銹鋼隔熱籠、隔熱籠側面保溫板、下爐體和上爐體，還包括貼合設置在隔熱籠側面保溫板內側的第一石墨紙。優選的，所述隔熱籠側面保溫板和所述第一石墨紙通過螺絲貫穿連接。優選的，所述第一石墨紙的厚度為0. 2mm 0. 8_。優選的，所述第一石墨紙的層數為I層 4層。優選的，還包括隔熱籠頂部保溫板和第二石墨紙，所述第二石墨紙在所述隔熱籠頂部保溫板底部貼合設置。優選的，所述隔熱籠頂部保溫板和所述第二石墨紙通過螺絲貫穿連接。優選的，所述第二石墨紙的厚度為0. 2mm 0. 8_。優選的，所述第二石墨紙的層數為I層 4層。與現有技術相比，本實用新型在多晶硅鑄錠爐隔熱籠側面保溫板內側貼合設置了石墨紙，隔熱籠側面保溫板和石墨紙共同構成多晶硅鑄錠爐的內保溫層。首先將石墨紙貼合設置于隔熱籠體內側，可以有效的密封隔熱籠側面保溫板與隔熱籠之間的縫隙，使內保溫層成為一個封閉的保溫層，從而使多晶硅鑄錠爐具有良好的保溫性。其次由于石墨具有極高的導熱性，溫度升高后，導熱系數下降，在多晶硅生產的過程中，在極高的溫度下，石墨成為熱的絕緣體，使多晶硅鑄錠爐熱場具有很好的保溫性；石墨的熱反射系數高，將加熱器輻射過來的熱量反射回去加熱硅料，能夠有效減少熱量散失，從而達到節能的效果。另外，也可根據鑄錠長晶的需要，調節石墨紙的高度配合隔熱籠的提升，形成爐內的垂直溫度梯度，更有利于娃淀定向長晶。
為了更清楚地說明本實用新型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實用新型的一些實施例，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，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型實施例I提供的多晶硅鑄錠爐的結構示意圖； 圖2為本實用新型實施例2提供的多晶硅鑄錠爐的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，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，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例I如圖I所示，本實用新型實施例I提供了ー種多晶硅鑄錠爐，包括銅電極I、石墨電極2、側加熱板3、頂部加熱板4、石墨支撐平臺5、不銹鋼隔熱籠6、隔熱籠側面保溫板7、第一石墨紙8、下爐體9和上爐體10，第一石墨紙8在隔熱籠側面保溫板7內側貼合設置。為了使多晶硅鑄錠爐具有更好的保溫效果，隔熱籠側面保溫板7和第一石墨紙8優選通過螺絲貫穿連接。為了避免在多晶硅生長過程中添加雜質，第一石墨紙8優選為高純石墨紙，第一石墨紙8的純度為99. 8%。第一石墨紙8的厚度優選為0. 2mm 0. 8_，若石墨紙厚度過大，則增加石墨紙導電的可能性，若石墨紙的厚度過小，則起不到保溫效果。第一石墨紙8的層數優選為I層 4層，更優選為I層，在隔熱籠側面保溫板內側設置ー層石墨紙，能夠有效避免多層石墨紙錯位貼合不緊密的問題，使多晶硅鑄錠爐保溫效果更好。實施例2如圖2所示，本實用新型實施例2還提供了ー種多晶硅鑄錠爐，包括銅電極I、石墨電極2、側加熱板3、頂部加熱板4、石墨支撐平臺5、不銹鋼隔熱籠6、隔熱籠側面保溫板7、第一石墨紙8、下爐體9、上爐體10、隔熱籠頂部保溫板11和第二石墨紙12，第一石墨紙8在隔熱籠側面保溫板7內側貼合設置，第二石墨紙12在隔熱籠頂部保溫板11內側貼合設置。為了使多晶硅鑄錠爐具有更好的保溫效果，隔熱籠頂部保溫板11和第二石墨紙12優選通過螺絲貫穿連接。第二石墨紙11的厚度優選為0. 2mm 0. 8_，若石墨紙厚度過大，則增加石墨紙導電的可能性，若石墨紙的厚度過小，則起不到保溫效果。第二石墨紙11的層數優選為I層 4層，更優選為I層，在隔熱籠側面保溫板內側設置ー層石墨紙，能夠有效避免多層石墨紙錯位貼合不緊密的問題，使鑄錠爐具有更好的保溫效果。本實用新型的多晶硅鑄錠爐的熱場選擇石墨紙作為內保溫層，這是由于石墨獨特的晶體結構，使石墨具有一系列特殊的性質1)耐聞溫性能石墨溶點極聞，在真空中為3850±50°C，與一般耐高溫材料不同，當溫度升高時石墨不但不軟化，強度反而增高，在2500°C時石墨的抗拉強度反而比室溫時提高一倍；2)導熱、導電性由于六角網狀平面層上的碳原子有剩余電子，與相鄰平面上碳原子的剩余電子作為電子云存在于網狀平面之間，使石墨具有良好的導熱性與導電性。石墨的導熱性與一般金屬材料正好相反，在室溫下具有非常高的導熱系數，但溫度升高后，導熱系數反而下降，在極高溫度下，石墨甚至成為熱的絕緣體；3)特殊的抗震性能石墨的膨脹具各向異性，因而宏觀膨脹系數不大。在溫度驟變的情況下，石墨體積變化不大；再加上其良好的導熱性能，因而石墨抗熱震性能優良；4)潤滑性石墨層間為范德華力，結合力弱，使之具有潤滑性；5)良好的化學穩定性和抗侵蝕能力石墨在常溫下具有很好的化學穩定性，不受任何強酸，強堿及有機溶劑的侵蝕。因此將石墨紙置于隔熱籠側面保溫板內側能夠起到很好的保溫效果。 本實用新型在多晶硅鑄錠爐的隔熱籠側面保溫板內側設置了石墨紙，隔熱籠側面保溫板和石墨紙共同構成多晶硅鑄錠爐的內保溫層，隔熱籠側面保溫板和石墨紙共同構成多晶硅鑄錠爐的內保溫層。首先將石墨紙貼合設置于保溫籠體內側，可以有效的密封隔熱籠側面保溫板與隔熱籠之間的縫隙，使內保溫層成為一個封閉的保溫層，使多晶硅鑄錠爐具有良好的保溫性。其次由于石墨具有極高的導熱性，溫度升高后，導熱系數下降，在多晶硅生產的過程中，在極高的溫度下，石墨成為熱的絕緣體，使多晶硅鑄錠爐具有很好的保溫性；其次石墨具有高熱反射系數的特點，將加熱器輻射過來的熱量反射回去加熱硅料，能夠有效減少熱量散失，從而使多晶硅鑄錠爐具有很好的節能效果。另外，也可根據鑄錠長晶的需要，調節石墨紙的高度配合隔熱籠的提升，形成爐內的垂直溫度梯度，更有利于硅錠定向長晶。以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。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實用新型。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實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型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。
權利要求1.一種多晶硅鑄錠爐，包括銅電極(I)、石墨電極(2)、側加熱板(3)、頂部加熱板(4)、石墨支撐平臺(5)、不銹鋼隔熱籠(6)、隔熱籠側面保溫板(7)、下爐體(9)和上爐體(10)，其特征在于，還包括貼合設置在隔熱籠側面保溫板(7)內側的第一石墨紙(8)。
2.根據權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述隔熱籠側面保溫板(7)和所述第一石墨紙(8)通過螺絲貫穿連接。
3.根據權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述第一石墨紙(8)的厚度為O.2mm O. 8mm0
4.根據權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述第一石墨紙(8)的層數為I層 4層。
5.根據權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，還包括隔熱籠頂部保溫板(11)和第二石墨紙(12)，所述第二石墨紙(12)在所述隔熱籠頂部保溫板(11)底部貼合設置。
6.根據權利要求5所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述隔熱籠頂部保溫板(11)和所述第二石墨紙(12)通過螺絲貫穿連接。
7.根據權利要求5所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述第二石墨紙(12)的厚度為O.2mm O. 8mm0
8.根據權利要求5所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于，所述第二石墨紙(12)的層數為I層 4層。
專利摘要本實用新型提供了一種多晶硅鑄錠爐，包括銅電極、石墨電極、側加熱板、頂部加熱板、石墨支撐平臺、不銹鋼隔熱籠、隔熱籠側面保溫板、第一石墨紙、下爐體和上爐體，所述第一石墨紙在所述隔熱籠側面保溫板內側貼合設置。隔熱籠側面保溫板和石墨紙共同構成多晶硅鑄錠爐的內保溫層，將石墨紙貼合設置于保溫籠體內側，可以有效的密封隔熱籠側面保溫板與隔熱籠之間的縫隙，使內保溫層成為一個封閉的保溫層，從而使多晶硅鑄錠爐具有良好的保溫性。
文檔編號C30B28/06GK202543391SQ201220132970
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者周天群, 謝建偉 申請人:重慶大全新能源有限公司