一种用于单晶热场的降耗桶及其匹配的单晶拉制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于单晶热场的降耗桶，包括相互配合的内筒（1）和外筒（2），内筒（1）为缩颈结构，其上、下端的外径大于中间段（13）的外径，且内筒（1）的上端部（11）和下端部（12）分别设有阶梯台（3），阶梯台（3）上设有两个圆形的卡槽（31），卡槽（31）绕着内筒（1）的外壁一圈设置，外筒（2）嵌入卡槽（31）内，外筒（2）的内壁与内筒（1）的中间段（13）之间形成一个环状的间隙（4）。本发明专利技术的优点是可以减少热量损耗，节约能源，提升单晶品质和碳毡使用寿命，增加热场稳定性和保温性。定性和保温性。定性和保温性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单晶热场的降耗桶及其匹配的单晶拉制方法


[0001]本专利技术涉及RCZ直拉单晶工艺设备
，尤其涉及一种用于单晶热场的降耗桶及其匹配的单晶拉制方法。

技术介绍

[0002]随着光伏行业的市场需求量大幅增长，单晶炉热场不断升级，产业线对热场保温性能及单晶硅棒品质的需求越来越高，保温性能不达标，易造成晶棒产量低、品质差、资源浪费等，因此提高保温性能、提高品质是必然趋势。原碳碳保温桶附碳毡的保温结构，保温效果一般，主要依附增加碳毡数量提高保温性能、拉晶工艺中适当提高主加热器、底加热器功率，同时碳毡与碳碳保温桶是直接接触的，高温会使碳毡老化速度加快、使用寿命降低、保温性能持续下降，增加电耗。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的就是为了解决现有保温装置热量损耗大、碳毡易老化、热场保温性差的问题，提供了一种用于单晶热场的降耗桶，可以减少热量损耗，节约能源，提升单晶品质和碳毡使用寿命，增加热场稳定性和保温性。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于单晶热场的降耗桶，包括相互配合的内筒和外筒，内筒为缩颈结构，其上、下端的外径大于中间段的外径，且内筒的上端部和下端部分别设有阶梯台，阶梯台上设有两个圆形的卡槽，卡槽绕着内筒的外壁一圈设置，外筒嵌入卡槽内，外筒的内壁与内筒的中间段之间形成一个环状的间隙。
[0005]进一步地，所述内筒为碳碳材质桶，外筒为钼材质桶。
[0006]进一步地，所述内筒和外筒的轴线相互重合。
[0007]进一步地，所述卡槽的轴线与内筒的轴线相互重合。
[0008]进一步地，所述卡槽包括同心的外卡槽和内卡槽，外筒的上下端嵌入外卡槽内。
[0009]为了进一步实现本专利技术的目的，还提供了一种与降耗桶匹配的单晶拉制方法，具体步骤如下，包括：（1）将内筒与外筒之间的间隙进行抽真空处理，增强保温性能的同时避免碳毡与碳碳保温桶直接接触，保护碳毡；（2）将碳毡层数调整为16层高效毡；（3）在加料阶段，加完最后一桶料后，将关闭底部加热器的时间提前10min，避免调温阶段降温缓慢，同时也可减少生产工时；（4）在熔接
‑
引晶阶段，埚转6rpm，防止由于保温性能的增强导致的液温过高；（5）在放肩阶段，肩部长晶的长度每增加20mm，埚转降低0.2rpm；（6）最后，在等径生长阶段，等径功率在放肩功率的基础上降16.5kw。
[0010]进一步地，所述步骤（5）中，肩部长晶的长度为85mm时埚转改为5.8rpm，肩部长晶
的长度为105mm时埚转改为5.6rpm，肩部长晶的长度为125mm时埚转改为5.4rpm，肩部长晶的长度为145mm时埚转改为5.2rpm，肩部长晶的长度为165mm时埚转改为5.0rpm保持。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的技术方案的优点具体在于：（1）本专利技术的降耗桶分内外两层结构，外筒采用钼材质，内层采用碳碳材质，同时内层有卡锁结构，可以锁死防止松动脱落；（2）使用本专利技术的降耗桶将中部保温层替换，由于采用缩颈设计，可以减少热量的散失，同时在外侧用金属钼将碳毡与碳碳内桶隔开，避免了直接的接触，使热量的传输方式由传导变为辐射，减少热量损失同时还保护碳毡；（3）本专利技术的降耗桶减少了热量流失，可以使单晶炉内环境更加稳定，以达到提高单产作用；（4）内层碳碳桶采用缩颈结构，底部热量可以很好地抑制在底部，使得熔体纵向温度梯度改变，从而降低单晶中的氧含量，提升单晶品质。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的用于单晶热场的降耗桶结构图；图2为本专利技术的用于单晶热场的降耗桶立体图；图3为本专利技术的内筒结构图；图4为本专利技术的外筒结构图；图5为本专利技术的卡槽结构示意图。
实施方式实施例
[0013]为使本专利技术更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术的一种用于单晶热场的降耗桶及其匹配的单晶拉制方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]参见图1和图2，一种用于单晶热场的降耗桶及其匹配的单晶拉制方法，其特征在于：包括相互配合的内筒1和外筒2，内筒1和外筒2的轴线相互重合；参见图1和图3，内筒1为缩颈结构的碳碳桶，其上、下端的外径大于中间段13的外径，且内筒1的上端部11和下端部12分别设有阶梯台3；参见图1和图5，阶梯台3上设有两个圆形的卡槽31，卡槽31包括同心的外卡槽31a和内卡槽31b，两个卡槽31均绕着内筒1的外壁一圈设置，卡槽31的轴线与内筒1的轴线相互重合；参见图4和图5，外筒2为钼材质桶，其上下端嵌入外卡槽31a内，外筒2的内壁与内筒1的中间段13之间形成一个环状的间隙4。
[0015]本专利技术中，在碳碳保温桶与碳毡之间增加一层钼材质套桶，两桶的顶部与底部用两个凹环固定，即上述的卡槽31，然后在二者中间抽真空，其目的增强保温性能的同时，能够避免碳毡与碳碳保温桶直接接触，保护碳毡。
[0016]此外，碳毡层数调整将原有毡数改为16层高效毡。
[0017]针对现场工艺，主要包括加料工艺和加热器功率的调整，具体如下：（1）加料阶段：加完最后一桶料要根据当时的化料情况选择关闭底部加热器的时机，可将关闭底部加热器时间提前10min，避免调温阶段降温缓慢，同时也可减少生产工时。
[0018]（2）熔接
‑
引晶阶段：埚转6rpm，防止由于保温性能的增强导致的液温过高；放肩阶段：肩部长晶的长度为85mm时埚转改为5.8rpm，肩部长晶的长度为105mm时埚转改为5.6rpm，肩部长晶的长度为125mm时埚转改为5.4rpm，肩部长晶的长度为145mm时埚转改为5.2rpm，肩部长晶的长度为165mm时埚转改为5.0rpm保持；等径生长阶段：等径功率在放肩功率的基础上降16.5kw。
[0019]本专利技术中，降耗桶的内筒结构采用缩颈设计，可以减少热量的散失，同时在外侧用金属钼将碳毡与碳碳内桶隔开，避免了直接的接触，使热量的传输方式由传导变为辐射，在减少热量损失同时还可以保护碳毡，延长其使用寿命，在使用本专利技术的装置后，拉单晶过程中可节约2kw电，节省10min的工时，节省保温毡使用寿命可延长3个月，效果显著。
[0020]除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于单晶热场的降耗桶，其特征在于：包括相互配合的内筒（1）和外筒（2），内筒（1）为缩颈结构，其上、下端的外径大于中间段（13）的外径，且内筒（1）的上端部（11）和下端部（12）分别设有阶梯台（3），阶梯台（3）上设有两个圆形的卡槽（31），卡槽（31）绕着内筒（1）的外壁一圈设置，外筒（2）嵌入卡槽（31）内，外筒（2）的内壁与内筒（1）的中间段（13）之间形成一个环状的间隙（4）。2.根据权利要求1所述的用于单晶热场的降耗桶，其特征在于：所述内筒（1）为碳碳材质桶，外筒（2）为钼材质桶。3.根据权利要求1或2所述的用于单晶热场的降耗桶，其特征在于：所述内筒（1）和外筒（2）的轴线相互重合。4.根据权利要求1或2所述的用于单晶热场的降耗桶，其特征在于：所述卡槽（31）的轴线与内筒（1）的轴线相互重合。5.根据权利要求1或2所述的用于单晶热场的降耗桶，其特征在于：所述卡槽（31）包括同心的外卡槽（31a）和内卡槽（31...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚新影，王军磊，王艺澄，
申请(专利权)人：云南美科新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：