多晶硅锭铸锭炉制造技术

本实用新型专利技术属于多晶硅生产技术领域。一种多晶硅锭铸锭炉，包括炉体，所述炉体包括匹配对应扣合的上炉体和下炉体，且所述上炉体和下炉体之间设置有上下开合动作的开合动力机构；支撑台，所述支撑台包括平行间隔设置在下炉体内的下保温板和支撑板、连接支撑下保温板、支撑板和下炉体的支撑柱，所述支撑台上设置有坩埚；和加热腔室。本申请能够形成在线生产过程中的一个动态可变的热场分布，从而能够根据工艺需求进行热场分布的调整，从而大大提高了产品的晶粒大小和晶向的垂直度；本申请还能够有效的控制热量散失速度，并能够进行实时调整，从而为多晶硅的质量提供更好的结晶环境，从而满足相关行业的进一步的发展，具有很大的市场价值。

Polysilicon ingot casting ingot furnace

The utility model belongs to the polysilicon production technology field. A polycrystalline ingot casting ingot furnace consists of a furnace body. The furnace body comprises an upper furnace body and a lower furnace body matching the corresponding buckle, and the upper and lower opening and closing power mechanism is arranged between the upper furnace body and the lower furnace body, and the support table includes a lower insulation board and a support plate arranged in a lower furnace, and a connection plate which are arranged in a lower furnace. A supporting column supporting the insulation board, supporting plate and lower furnace body is supported, and a crucible is arranged on the supporting platform, and a heating chamber is arranged. This application can form a dynamically variable thermal field distribution in the process of on-line production, so that the thermal field distribution can be adjusted according to the process requirements, thus greatly improving the grain size of the product and the perpendicularity of the crystal direction; this application can also effectively control the thermal stall degree, and can make real-time adjustment, It provides a better crystallization environment for the quality of polycrystalline silicon, and thus meets the further development of related industries. It has great market value.

【技术实现步骤摘要】
多晶硅锭铸锭炉
本技术属于多晶硅生产
，具体涉及一种多晶硅锭铸锭炉。
技术介绍
铸造多晶硅内部存在大量的晶界，洁净的晶界呈非电活性，对少数载流子寿命并无影响或只有微小影响，而杂质的偏聚或沉淀会改变晶界的电活性，会显著降低少数载流子寿命，晶界越多，影响越大；但是研究表明，如果晶界垂直于器件表面，则晶界对材料电化学性能几乎没有影响，所以提高晶粒大小、改善长晶方向是提高多晶硅铸锭品质的有效方法。多晶硅铸锭炉是一种硅的定向凝固设备、其功能是将多晶硅按照设定工艺经过熔化、定向结晶、退火、冷却几个阶段后成为有一定晶体生长方向的多晶硅锭。多晶硅铸锭过程所需环境即为多晶铸锭炉热场。通过合理的设计热场中加热器的功率分布，隔热材料的位置、厚度分布，可以改变最终多晶硅锭的晶体生长方向。此外由于多晶硅的生产工艺分为全熔法铸锭和半熔法铸锭工艺，二者在铸锭过程中对热场的控制工艺完全不同，现有技术中不具备在同一设备上进行二种工艺的切换的技术，此外，由于现有对热场的调控不灵敏，热场分布不能有效的控制晶向的粒径和长晶方向，因此生产质量处于瓶颈状态，无法进一步突破，也导致无法满足在光伏电池等行业的快速发展，因此，需要针对现有的铸锭炉进行结构和工艺的改进，从而能够提高品质的多晶硅产品。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理、稳定性好，能够大大提高产品的实用性和产品质量的多晶硅锭铸锭炉。为达到上述目的，所采取的技术方案是：一种多晶硅锭铸锭炉，包括炉体，所述炉体包括匹配对应扣合的上炉体和下炉体，且所述上炉体和下炉体之间设置有上下开合动作的开合动力机构；支撑台，所述支撑台包括平行间隔设置在下炉体内的下保温板和支撑板、连接支撑下保温板、支撑板和下炉体的支撑柱，所述支撑台上设置有坩埚；加热腔室，所述加热腔室包括上保温板和呈环状的侧保温壁，所述上保温板和侧保温壁内侧设有加热器，所述侧保温壁与上炉体之间设置有升降机构，所述侧保温壁上下端均设置有向内延伸的对接沿，所述侧保温壁的对接沿与下保温板匹配叠合连接；以及控制系统和抽排风系统；所述下保温板与侧保温壁之间设置有长晶热量缓流散组件，所述长晶热量缓流散组件包括匹配套设在侧保温壁下端对接沿内的外隔套、和匹配枢接设置在下保温板上的内隔套，所述内隔套与外隔套匹配滑动贴合套接，所述外隔套上端设置有向外延伸的搭接沿，当所述侧保温壁与下保温板处于分离状态时，所述外隔套通过搭接沿匹配挂设在侧保温壁上，当侧保温壁与下保温板处于闭合状态时，所述外隔套支撑设置在下保温板上。所述外隔套和内隔套上均设置有长条形散热孔，所述下保温板上设置有驱动内隔套旋转的旋转动力机构，当通过散热进行长晶过程中，所述旋转动力机构调整内隔套与外隔套之间的气流散热量。所述旋转动力机构包括枢接设置在下炉体上的旋转轴、设置在旋转轴顶部的驱动齿轮、开设在下保温板上的一段弧形调节槽、设置在与弧形调节槽对应的内衬套上的驱动臂、固定设置在驱动臂下端的齿圈和驱动电机，所述驱动齿轮与齿圈匹配啮合传动。所述坩埚的底部外侧开设有环形凹槽，所述坩埚的内腔底部设置有弧形槽，坩埚的内腔底部截面呈波浪线状，所述坩埚的外侧壁上均布设有环形安装槽，所述坩埚的外侧壁还设有保温条，根据不同的热场结构分布，在相应的环形安装槽内匹配插设保温条。所述支撑板包括下支撑板、上支撑圈、枢接设置在支撑柱中部的调节轴、通过轴承支撑设置在调节轴顶部的中支撑盘、以及设置在中支撑盘与上支撑圈之间的调温盘，所述调温盘上设置有迷宫式凹槽，调温盘固定设置在调节轴上，调温盘的顶面与坩埚贴合，在所述下炉体外侧设置有驱动调节轴的驱动电机。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本申请能够通过对坩埚和支撑板的结构设计，为整个热场的分布进行重新归整，能够形成在线生产过程中的一个动态可变的热场分布，从而能够根据工艺需求进行热场分布的调整，从而大大提高了产品的晶粒大小和晶向的垂直度；本申请还能够通过侧保温壁和下保温板的结构设计，在进行结晶过程中，有效的控制热量散失速度，并能够进行实时调整，从而为多晶硅的质量提供更好的结晶环境，通过以上结构的设计，本申请能够有效的提高多晶硅的产品质量，从而满足相关行业的进一步的发展，具有很大的市场价值。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为内隔套和外隔套的结构示意图。图3为支撑板的结构示意图。图4为坩埚的结构示意图。图5为图4的仰视结构示意图。图中序号：101为上炉体、102为下炉体、200为支撑台、201为下保温板、202为支撑板、2021为下支撑板、2022上支撑圈、2023调节轴、2024为中支撑盘、2025为轴承、2026调温盘、203为支撑柱、300为加热腔室、301为上保温板、302为侧保温壁、303为升降机构、304为加热器、305为对接沿、400为抽排风系统、501为外隔套、502为内隔套、503为搭接沿、504为散热孔、505为旋转轴、506为驱动齿轮、507为弧形调节槽、508为驱动臂、509为齿圈、510为驱动电机、600为坩埚、601为环形凹槽、602为弧形槽、603为环形安装槽、604为保温条。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细说明。参见图1-图5，本申请一种多晶硅锭铸锭炉，包括炉体、支撑台200、加热腔室300、以及控制系统和抽排风系统400；其中炉体包括匹配对应扣合的上炉体101和下炉体102，且上炉体101和下炉体102之间设置有上下开合动作的开合动力机构，本实施例中的开合动力机构可以为驱动下炉体上下动作的丝杠和电机，或者同时驱动上炉体和下炉体动作的丝杠和电机，在上炉体和下炉体之间还设置有搭扣，用于密封连接固定；支撑台200包括平行间隔设置在下炉体102内的下保温板201和支撑板202、连接支撑下保温板201、支撑板202和下炉体102的支撑柱203，支撑台200上设置有坩埚600；加热腔室300包括上保温板301和呈环状的侧保温壁302，所述上保温板301和侧保温壁302内侧设有加热器304，侧保温壁302与上炉体101之间设置有升降机构303，本实施例中的升降机构可以为通过气缸驱动导向杆上下动作，也可以通过驱动电机和锥齿轮的配合驱动导向杆来带动侧保温壁的上下动作，在侧保温壁302上下端均设置有向内延伸的对接沿305，侧保温壁305的对接沿与下保温板匹配叠合连接；所述下保温板201与侧保温壁302之间设置有长晶热量缓流散组件，所述长晶热量缓流散组件包括匹配套设在侧保温壁下端对接沿内的外隔套501、和匹配枢接设置在下保温板上的内隔套502，所述内隔套502与外隔套501匹配滑动贴合套接，所述外隔套501上端设置有向外延伸的搭接沿503，当所述侧保温壁302与下保温板201处于分离状态时，所述外隔套501通过搭接沿503匹配挂设在侧保温壁302上，当侧保温壁302与下保温板201处于闭合状态时，所述外隔套501支撑设置在下保温板201上。本申请中的外隔套501和内隔套502上均设置有长条形散热孔504，所述下保温板201上设置有驱动内隔套502旋转的旋转动力机构，当通过散热进行长晶过程中，所述旋转动力机构调整内隔套与外隔套之间的气流散热量。旋转动力机构包括枢接设置在下炉体上的旋转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅锭铸锭炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体包括匹配对应扣合的上炉体和下炉体，且所述上炉体和下炉体之间设置有上下开合动作的开合动力机构；支撑台，所述支撑台包括平行间隔设置在下炉体内的下保温板和支撑板、连接支撑下保温板、支撑板和下炉体的支撑柱，所述支撑台上设置有坩埚；加热腔室，所述加热腔室包括上保温板和呈环状的侧保温壁，所述上保温板和侧保温壁内侧设有加热器，所述侧保温壁与上炉体之间设置有升降机构，所述侧保温壁上下端均设置有向内延伸的对接沿，所述侧保温壁的对接沿与下保温板匹配叠合连接；以及控制系统和抽排风系统；所述下保温板与侧保温壁之间设置有长晶热量缓流散组件，所述长晶热量缓流散组件包括匹配套设在侧保温壁下端对接沿内的外隔套、和匹配枢接设置在下保温板上的内隔套，所述内隔套与外隔套匹配滑动贴合套接，所述外隔套上端设置有向外延伸的搭接沿，当所述侧保温壁与下保温板处于分离状态时，所述外隔套通过搭接沿匹配挂设在侧保温壁上，当侧保温壁与下保温板处于闭合状态时，所述外隔套支撑设置在下保温板上。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅锭铸锭炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体包括匹配对应扣合的上炉体和下炉体，且所述上炉体和下炉体之间设置有上下开合动作的开合动力机构；支撑台，所述支撑台包括平行间隔设置在下炉体内的下保温板和支撑板、连接支撑下保温板、支撑板和下炉体的支撑柱，所述支撑台上设置有坩埚；加热腔室，所述加热腔室包括上保温板和呈环状的侧保温壁，所述上保温板和侧保温壁内侧设有加热器，所述侧保温壁与上炉体之间设置有升降机构，所述侧保温壁上下端均设置有向内延伸的对接沿，所述侧保温壁的对接沿与下保温板匹配叠合连接；以及控制系统和抽排风系统；所述下保温板与侧保温壁之间设置有长晶热量缓流散组件，所述长晶热量缓流散组件包括匹配套设在侧保温壁下端对接沿内的外隔套、和匹配枢接设置在下保温板上的内隔套，所述内隔套与外隔套匹配滑动贴合套接，所述外隔套上端设置有向外延伸的搭接沿，当所述侧保温壁与下保温板处于分离状态时，所述外隔套通过搭接沿匹配挂设在侧保温壁上，当侧保温壁与下保温板处于闭合状态时，所述外隔套支撑设置在下保温板上。2.根据权利要求1所述的多晶硅锭铸锭炉，其特征在于，所述外隔套和内隔套上均设置有长条形散热孔，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，房灵辉，
申请(专利权)人：河南省博宇新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41