节能型多晶硅铸锭装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种节能型，它解决了现有多晶硅铸锭装置结构复杂，不能灵活控制炉内温度等问题，其包括隔热笼，隔热笼上端封闭，下端放置在底板上，隔热笼上端设有氩气进气口，底板上设有若干氩气出气口，隔热笼内设有隔热托板，且支撑柱分别穿设于底板上，隔热托板上设有环形保温罩，环形保温罩周向内侧设有坩埚，且环形保温罩周向外侧设有加热器，坩埚和隔热托板之间设有换热块，隔热笼上端连接有提升固定组件，提升固定组件设置在水平架体上，且水平架体连接有能驱动水平架体上下升降从而控制隔热笼下端和底板之间间隙的竖直驱动机构。本发明专利技术拥有灵活控制炉内温度、铸锭品质高等优点。

【技术实现步骤摘要】
节能型多晶硅铸锭装置
本专利技术涉及多晶硅铸锭
，具体涉及一种节能型多晶硅铸锭装置。
技术介绍
多晶硅是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，这些晶粒接合起来便形成多晶硅。在太阳能光伏工业中生产太阳能光伏产品的工艺包括多晶硅铸锭、切割成片、制成电池片和封装为太阳能组件，可见多晶硅铸锭是太阳能光伏工业的重要组成部分，多晶硅铸锭是将硅料熔化后再通过特定工艺使熔硅定向凝固以排除所含杂质的过程，熔化和定向凝固过程耗电量非常大。在铸锭过程中，有时需要把握好炉内的温度，但很多设备并不能控制好炉内温度的升降，有些设备的结构还比较复杂，有的铸锭品质也比较差。为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种多晶硅铸锭炉节能装置[201410107701.5]，包括多晶硅铸锭炉上炉体和多晶硅铸锭炉下炉体，在多晶硅铸锭炉上炉体的顶端设置有隔热笼升降装置，隔热笼升降装置与在多晶硅铸锭炉中设置的隔热笼机械连接，在多晶硅铸锭炉内分别设置有上矩形百叶窗和下矩形百叶窗，在隔热笼的外侧壁上固定设置有齿条板基座板，在齿条板基座板上沿上下垂直方向间隔地设置有上传动齿和下传动齿。上述方案在一定程度上解决了现有多晶硅铸锭装置结构复杂的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如，其没有较好的控制铸锭炉内温度的设备，不能灵活的控制炉内温度，从而使得铸锭的品质不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，铸锭品质高、结构不复杂、能灵活控制炉内温度的节能型多晶硅铸锭装置。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本节能型多晶硅铸锭装置，包括隔热笼，所述的隔热笼上端封闭，下端放置在底板上，所述的隔热笼上端设有氩气进气口，所述的底板上设有若干氩气出气口，所述的隔热笼内通过若干支撑柱设有水平设置的隔热托板，且所述的支撑柱分别穿设于底板上，所述的隔热托板上设有呈环形设置的环形保温罩，所述的环形保温罩上端封闭，所述的环形保温罩周向内侧设有设置在隔热托板上的坩埚，且所述的环形保温罩周向外侧设有与坩埚相对应的加热器，所述的坩埚和隔热托板之间设有换热块，所述的隔热笼上端连接有提升固定组件，所述的提升固定组件设置在呈水平设置的水平架体上，且所述的水平架体连接有能驱动水平架体上下升降从而控制隔热笼下端和底板之间间隙的竖直驱动机构。加热过程需要通入氩气，通入氩气时，氩气从氩气进气口进入，经过加热器加热，最终从氩气出气口排出，在此过程中，若要对隔热笼内温度进行升降，可通过竖直驱动机构驱动水平架体，带动提升固定组件升降，使得隔热笼下端底板处张开缝隙，通过调节缝隙大小进行散热，待无需降温时再运用竖直驱动机构使隔热笼下端与底板闭合。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的提升固定组件包括提升架体，所述的提升架体上端两侧分别通过提升链条和设置在水平架体上的滑座相连，且所述的滑座分别通过滑动定位结构和水平架体相连，所述的提升架体和隔热笼可拆卸相连。提升固定组件之间的连接灵活，便于其运转及拆卸维修。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的提升架体包括竖直设置的提升主架，所述的提升链条分别和提升主架上端两侧相连，所述的提升主架下端连接有向下延伸的延伸架体，所述的提升主架下端两侧分别铰接有倾斜设置的抓取臂，且所述的抓取臂中部和延伸架体之间铰接有支臂，在抓取臂端部分别设有钩体，在隔热笼上端两侧分别设有和钩体相配合的固定环。提升主架与延伸架体，延伸架体与抓取臂，钩体与固定环之间连接紧固，避免隔热笼在升降过程中下坠的可能性。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的滑动定位结构包括沿水平架体轴向延伸设置的水平滑槽，所述的滑座上端滑动设置在水平滑槽内，且所述的水平架体上端分别延伸至水平滑槽内且和滑座相抵靠的锁紧螺栓，滑动定位结构的存在有利于水平架体的横向运动。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的竖直驱动机构包括上端和水平架体相连的竖直架体，所述的竖直架体下端滑动穿设在底座上，所述的竖直架体下端一侧设有竖直延伸设置的驱动齿条，且所述的底座上设有和驱动齿条相啮合的驱动齿轮，且所述的驱动齿轮通过传动链条和设置在底座上的驱动器的输出齿轮相连。驱动齿轮与输出齿轮的相互运动使得水平架体及提升固定组件更好的运动。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的隔热笼靠近氩气进气口的一端的直径大小至另一端的直径大小逐渐变小，且所述的隔热笼周向内侧和环形保温罩周向外侧之间形成圆锥筒状的送气通道，且所述的送气通道靠近氩气进气口的一端的直径至另一端直径逐渐变小，所述的环形保温罩周向内侧和坩埚周向外侧之间设有呈圆锥筒状的布气通道，且所述的布气通道靠近氩气进气口一端的直径至另一端直径逐渐变大，且所述的环形保温罩上设有能将送气通道和布气通道相互连通的连通结构；所述的连通结构包括设置在环形保温罩上端周向外侧的第一连通孔，所述的环形保温罩下端周向外侧设有若干第二连通孔，且所述的第一连通孔和第二连通孔分别位于加热器两侧；所述的环形保温罩周向外壁呈竖直状且所述的环形保温罩上端壁厚大小至下端的壁厚大小逐渐变小。由于送气通道呈锥形，氩气更容易从第一连通孔进入布气通道进行加热，也由于布气通道呈锥形，氩气更容易从第二连通孔排出。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的隔热笼周向内壁设有自上向下且呈螺旋状分布设置的螺旋导气凸条，且所述的螺旋导气凸条上端延伸至隔热笼靠近氩气进气口一端，另一端延伸至隔热笼靠近氩气出气口一端，所述的环形保温罩上端通过弧形顶盖封闭，且所述的弧形顶盖朝向坩埚一侧弯曲。弧形顶盖使得通入的氩气不会直接进入布气通道，避免了过量的氩气浪费，也保证了铸锭的品质。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的底板上设有呈拱形且朝向隔热托板的封闭盖体，且所述的支撑柱分别穿设于封闭盖体上，所述的氩气出气口分别设置在封闭盖体下端一侧，所述的封闭盖体上端和隔热托板不接触，且所述的封闭盖体下端周向外侧和底板周向密封，保证了氩气不会随意流出，而只会从氩气出气口流出。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的换热块上端和坩埚之间设有呈圆盘状的石墨保温盘，所述的石墨保温盘上端抵靠在坩埚底部，下端抵靠在换热块上表面，且石墨保温盘、坩埚和换热块三者之间同心设置，且所述的石墨保温盘周向外侧设有若干石墨保温条，且所述的石墨保温条分别位于换热块上端和坩埚之间，且所述的石墨保温条外端延伸至换热块外侧且向上延伸形成紧贴于坩埚周向外侧的竖直保温条。石墨保温盘能够有效保持坩埚内的温度较高，从而无需持续通电让坩埚保持高温，节省了能源。在上述的节能型多晶硅铸锭装置中，所述的石墨保温条均以石墨保温盘的中心为圆心呈周向向外均匀发散设置；所述的石墨保温条的厚度大小和石墨保温盘的厚度大小相等，且所述的石墨保温条、石墨保温盘和竖直保温条呈一体式结构，不易松散，间接加强了其保温效果。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：本装置拥有提升部件，能有效的控制隔热笼内的温度，保证了铸锭的品质；本装置的结构并不复杂，各组件间连接得当；本装置内拥有石墨保温盘，保温效果好，减少了能耗。附图说明图1是本专利技术的总体结构示意图图；图2是本专利技术中隔热笼内部结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型多晶硅铸锭装置，包括隔热笼(1)，所述的隔热笼(1)上端封闭，下端放置在底板(14)上，所述的隔热笼(1)上端设有氩气进气口(11)，所述的底板(14)上设有若干氩气出气口(12)，所述的隔热笼(1)内通过若干支撑柱(2)设有水平设置的隔热托板(3)，且所述的支撑柱(2)分别穿设于底板(14)上，所述的隔热托板(3)上设有呈环形设置的环形保温罩(4)，所述的环形保温罩(4)上端封闭，所述的环形保温罩(4)周向内侧设有设置在隔热托板(3)上的坩埚(5)，且所述的环形保温罩(4)周向外侧设有与坩埚(5)相对应的加热器(6)，所述的坩埚(5)和隔热托板(3)之间设有换热块(31)，其特征在于，所述的隔热笼(1)上端连接有提升固定组件(16)，所述的提升固定组件(16)设置在呈水平设置的水平架体(17)上，且所述的水平架体(17)连接有能驱动水平架体(17)上下升降从而控制隔热笼(1)下端和底板(14)之间间隙的竖直驱动机构(18)。

【技术特征摘要】
1.一种节能型多晶硅铸锭装置，包括隔热笼(1)，所述的隔热笼(1)上端封闭，下端放置在底板(14)上，所述的隔热笼(1)上端设有氩气进气口(11)，所述的底板(14)上设有若干氩气出气口(12)，所述的隔热笼(1)内通过若干支撑柱(2)设有水平设置的隔热托板(3)，且所述的支撑柱(2)分别穿设于底板(14)上，所述的隔热托板(3)上设有呈环形设置的环形保温罩(4)，所述的环形保温罩(4)上端封闭，所述的环形保温罩(4)周向内侧设有设置在隔热托板(3)上的坩埚(5)，且所述的环形保温罩(4)周向外侧设有与坩埚(5)相对应的加热器(6)，所述的坩埚(5)和隔热托板(3)之间设有换热块(31)，其特征在于，所述的隔热笼(1)上端连接有提升固定组件(16)，所述的提升固定组件(16)设置在呈水平设置的水平架体(17)上，且所述的水平架体(17)连接有能驱动水平架体(17)上下升降从而控制隔热笼(1)下端和底板(14)之间间隙的竖直驱动机构(18)。2.根据权利要求1所述的节能型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述的提升固定组件(16)包括提升架体(161)，所述的提升架体(161)上端两侧分别通过提升链条(162)和设置在水平架体(17)上的滑座(171)相连，且所述的滑座(171)分别通过滑动定位结构(19)和水平架体(17)相连，所述的提升架体(161)和隔热笼(1)可拆卸相连。3.根据权利要求2所述的节能型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述的提升架体(161)包括竖直设置的提升主架(163)，所述的提升链条(162)分别和提升主架(163)上端两侧相连，所述的提升主架(163)下端连接有向下延伸的延伸架体(164)，所述的提升主架(163)下端两侧分别铰接有倾斜设置的抓取臂(165)，且所述的抓取臂(165)中部和延伸架体(164)之间铰接有支臂(166)，在抓取臂(165)端部分别设有钩体(167)，在隔热笼(1)上端两侧分别设有和钩体(167)相配合的固定环(168)。4.根据权利要求2所述的节能型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述的滑动定位结构(19)包括沿水平架体(17)轴向延伸设置的水平滑槽(191)，所述的滑座(171)上端滑动设置在水平滑槽(191)内，且所述的水平架体(17)上端分别延伸至水平滑槽(191)内且和滑座(171)相抵靠的锁紧螺栓(192)。5.根据权利要求1或2或3或4所述的节能型多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述的竖直驱动机构(18)包括上端和水平架体(17)相连的竖直架体(181)，所述的竖直架体(181)下端滑动穿设在底座(182)上，所述的竖直架体(181)下端一侧设有竖直延伸设置的驱动齿条(183)，且所述的底座(182)上设有和驱动齿条(183)相啮合的驱动齿轮(184)，且所述的驱动齿轮(184)通过传动链条和设置在底座(182)上的驱动器的输出齿轮(18...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪伟华，
申请(专利权)人：浙江羿阳太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33