一種多晶鑄錠爐的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種多晶鑄錠爐，包括：隔熱籠；設(shè)置于所述隔熱籠四周外側(cè)壁，且覆蓋側(cè)部保溫板的側(cè)加厚保溫層；與所述隔熱籠頂部外側(cè)貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層；與所述隔熱籠底部外側(cè)貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。由于在隔熱籠頂部、底部以及四周設(shè)置了頂加厚保溫層、側(cè)加厚保溫層以及底加厚保溫層，加強(qiáng)了對(duì)隔熱籠的保溫效果，從而增加了隔熱籠內(nèi)的熱場(chǎng)的保溫能力，降低能耗，同時(shí)，側(cè)加厚保溫層的設(shè)置使得多晶鑄錠爐熱場(chǎng)受橫向溫度的影響降低，改善熱場(chǎng)縱向溫度，從而更好的提升晶體質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
一種多晶鑄錠爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及多晶鑄錠技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種多晶鑄錠爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著多晶鑄錠技術(shù)的發(fā)展，鑄錠爐熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)從G5熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)代走向G6熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)代，G6熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)以及大尺寸坩禍的應(yīng)用逐漸趨于普遍?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于G6熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)以及大尺寸坩禍的隔熱籠內(nèi)保溫?zé)釄?chǎng)空間逐漸增加，越來(lái)越接近爐腔內(nèi)壁，由于保溫?zé)釄?chǎng)內(nèi)部的加熱器提供的能量不變，熱場(chǎng)內(nèi)部空間增加，導(dǎo)致四周散熱更大，保溫性下降，隔熱效果降低。同時(shí)，由于投料量增加，熔化和結(jié)晶時(shí)間都有所提升，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行導(dǎo)致熱場(chǎng)內(nèi)腔的側(cè)部保溫效果下降更快，最終導(dǎo)致原有的熱場(chǎng)橫向溫度發(fā)生改變從而影響縱向溫度梯度和鑄錠工藝的不穩(wěn)定。
[0003]因此，如何加強(qiáng)熱場(chǎng)內(nèi)部的保溫性能從而改善晶體質(zhì)量是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多晶鑄錠爐，能夠加強(qiáng)熱場(chǎng)內(nèi)部的保溫性能，從而改善晶體質(zhì)量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種多晶鑄錠爐，包括:
[0007]隔熱籠；
[0008]設(shè)置于所述隔熱籠四周外側(cè)壁，且覆蓋側(cè)部保溫板的側(cè)加厚保溫層；
[0009]與所述隔熱籠頂部外側(cè)貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層。
[0010]與所述隔熱籠底部外側(cè)貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。
[0011]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，還包括設(shè)置于所述隔熱籠的角部外側(cè)的角加厚保溫層。
[0012]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述側(cè)加厚保溫層與側(cè)部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。
[0013]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述頂加厚保溫層與所述頂部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。
[0014]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述底加厚保溫層與所述底部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。
[0015]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述角加厚保溫層與角部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。
[0016]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述側(cè)加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層的厚度范圍均為5-200_。
[0017]優(yōu)選地，在上述多晶鑄錠爐中，所述側(cè)加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層均為硬氈保溫層或者軟氈保溫層。
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的一種多晶鑄錠爐，包括:隔熱籠;設(shè)置于所述隔熱籠四周外側(cè)壁，且覆蓋側(cè)部保溫板的側(cè)加厚保溫層；與所述隔熱籠頂部外側(cè)貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層;與所述隔熱籠底部外側(cè)貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。
[0019]在應(yīng)用本發(fā)明提供的一種多晶鑄錠爐時(shí)，由于在隔熱籠頂部、底部以及四周設(shè)置了頂加厚保溫層、側(cè)加厚保溫層以及底加厚保溫層，加強(qiáng)了對(duì)隔熱籠的保溫效果，從而增加了隔熱籠內(nèi)的熱場(chǎng)的保溫能力，降低能耗，同時(shí)，側(cè)加厚保溫層的設(shè)置使得多晶鑄錠爐熱場(chǎng)受橫向溫度的影響降低，改善熱場(chǎng)縱向溫度，從而更好的提升晶體質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021 ]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多晶鑄錠爐主視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多晶鑄錠爐俯視圖。
[0023]附圖標(biāo)記:1-上爐體2-銅電極3-石墨電極4-頂部加熱器5-吊裝板6_坩禍護(hù)板7-坩禍8-側(cè)部加熱器9-坩鍋底板10-內(nèi)側(cè)保溫板11-外側(cè)保溫板12-隔熱籠13-側(cè)加厚保溫層14-上底部保溫板15-下底部保溫板16-下?tīng)t體17-頂部保溫板18-頂加厚保溫層19-側(cè)加厚保溫層20-角加厚保溫層21-底加厚保溫層22-螺栓螺母緊固件。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]請(qǐng)參閱圖1以及圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多晶鑄錠爐主視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多晶鑄錠爐俯視圖。
[0026]在一種具體的實(shí)施方式中，提供一種多晶鑄錠爐，包括:隔熱籠12;設(shè)置于所述隔熱籠12四周外側(cè)壁，且覆蓋側(cè)部保溫板的側(cè)加厚保溫層13;與所述隔熱籠12頂部外側(cè)貼合，且覆蓋頂部保溫板17的頂加厚保溫層18;與所述隔熱籠12底部外側(cè)貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層21。
[0027]側(cè)加厚保溫層13與隔熱籠12固定安裝，頂加厚保溫層18可以支撐在銅電極2與石墨電極3之間，可以與頂部保溫板17緊密貼合，也可以與頂部保溫板17固定連接，底加厚保溫層21固定在石墨柱上，可以與底部保溫板緊密貼合，也可以與底部保溫板固定連接，均在保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0028]具體的，多晶鑄錠爐的爐體通常由雙層不銹鋼焊接，層與層之間留有空隙，便于冷卻水通過(guò)，爐體主要包括頂蓋、上爐體I以及下?tīng)t體16，上爐體I和下?tīng)t體16組成多晶鑄錠爐真空腔室。爐體內(nèi)設(shè)置有隔熱籠12，隔熱籠12中設(shè)置有坩禍7，坩禍7通常為石英坩禍，坩禍7外側(cè)表面設(shè)置有坩禍護(hù)板6，底面外表面設(shè)置有坩禍底板9，石墨柱支撐隔熱籠12以及坩禍I。
[0029]安裝在隔熱籠12內(nèi)部的保溫板起到保溫隔熱作用，包括側(cè)部保溫板、頂部保溫板17、底部保溫板以及角部保溫板。其中，與隔熱籠12內(nèi)壁貼合的側(cè)部保溫板包括內(nèi)側(cè)保溫板10和外側(cè)保溫板11，內(nèi)側(cè)保溫板10與坩禍護(hù)板6相對(duì)，且具有一定距離，外側(cè)保溫板11設(shè)置于內(nèi)側(cè)保溫板10與隔熱籠12內(nèi)壁之間;距離坩禍7頂部一定距離設(shè)置有頂部保溫板17，頂部保溫板17和側(cè)部保溫板緊鄰密閉;距離坩禍7底板一定距離設(shè)置有底部保溫板，底部保溫板包括上底部保溫板14以及下底部保溫板15;在側(cè)部保溫板之間設(shè)置有角部保溫板。頂部保溫板17、側(cè)部保溫板、底部保溫板以及角部保溫板通過(guò)螺栓螺母等緊固件安裝定位在隔熱籠12的內(nèi)腔，形成熱場(chǎng)內(nèi)腔室。
[0030]在坩禍7護(hù)板6與內(nèi)側(cè)保溫板10之間設(shè)置有側(cè)部加熱器8，在坩禍7頂部與頂部保溫層之間設(shè)置有頂部加熱器4，側(cè)部加熱器8與頂部加熱器4通過(guò)吊裝板5連接，側(cè)部加熱器8是通過(guò)吊裝板5連接到石墨電極3上，頂部加熱器4和側(cè)部加熱器8構(gòu)成熱場(chǎng)內(nèi)部的加熱系統(tǒng)，為熱場(chǎng)提供高溫能量。銅電極2與石墨電極3相連接后提供電力輸送到頂部加熱器4和側(cè)部加熱器8上，加熱器通電后對(duì)坩禍7輻射熱量，加熱若干小時(shí)后完全融化硅料，形成垂直的溫度梯度，待硅料完全熔化后形成的固液界面剛好處在籽晶層面或深入籽晶層面時(shí)，調(diào)節(jié)熱場(chǎng)形成過(guò)冷狀態(tài)，使硅熔體在籽晶基礎(chǔ)上開始長(zhǎng)晶。
[0031 ]由于側(cè)部加熱器8和坩禍7的尺寸問(wèn)題，使得側(cè)部加熱器8與內(nèi)側(cè)保溫板10內(nèi)壁非常接近，導(dǎo)致側(cè)部保溫板厚度不能增加，側(cè)部保溫板的厚度約在90_左右。
[0032]為了提升熱場(chǎng)內(nèi)部的保溫性，降低能耗和改善晶體質(zhì)量，在隔熱籠12的側(cè)部加裝一層側(cè)加厚保溫層13，與所述側(cè)部保溫板連接，有兩種連接方式，一種連接方式為安裝于隔熱籠12外側(cè)并且和側(cè)部保溫板連接，不需拆卸舊的隔熱籠12構(gòu)成的熱場(chǎng)，可以直接在正在使用的保溫性能下降的熱場(chǎng)上安裝側(cè)加厚保溫層13，提升整體保溫性能。另一種連接方式為安裝于隔熱籠12內(nèi)側(cè)并且和側(cè)部保溫板連接，具體的可以設(shè)置于隔熱籠12內(nèi)壁與側(cè)部保溫板之間。將原有的隔熱籠12的尺寸加寬，便于將側(cè)加厚保溫層13包括進(jìn)去。
[0033]進(jìn)一步的，在上述多晶鑄錠爐中，還包括設(shè)置于所述隔熱籠12的角部外側(cè)的角加厚保溫層20。需要指出的是，對(duì)于側(cè)部保溫板的數(shù)量以及與側(cè)部保溫板相鄰連接的角部保溫板的數(shù)量并不做限定，根據(jù)隔熱籠12的形狀進(jìn)行確定，均在保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0034]在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述側(cè)加厚保溫層13與側(cè)部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件22連接。所述頂加厚保溫層18與所述頂部保溫板17通過(guò)螺栓螺母緊固件22連接。所述底加厚保溫層21與所述底部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件22連接。所述角加厚保溫層20與角部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件22連接。
[0035]為了保證側(cè)加厚保溫層13、頂加厚保溫層18以及底加厚保溫層21與隔熱籠12之間不會(huì)錯(cuò)位，選擇通過(guò)螺栓螺母將側(cè)加厚保溫層13、頂加厚保溫層18以及底加厚保溫層21與分別與側(cè)部保溫板、頂部保溫板17以及底部保溫板固定連接，螺栓將側(cè)部保溫板與側(cè)加厚保溫層13、所述頂加厚保溫層18與所述頂部保溫板17、所述底加厚保溫層21與所述底部保溫板以及所述角加厚保溫層20與所述角部保溫板進(jìn)行連接，將螺母安裝于螺栓上進(jìn)行固定。螺栓螺母緊固件22的個(gè)數(shù)不做限定，根據(jù)其尺寸進(jìn)行確定。當(dāng)然，固定連接的方式可根據(jù)實(shí)際情況選擇，例如，粘貼固定等。
[0036]在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述側(cè)加厚保溫層13、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層21以及所述角加厚保溫層20的厚度范圍為5-200mm。保溫層的厚度根據(jù)保溫層外側(cè)壁與上爐體I的內(nèi)側(cè)壁之間的實(shí)際距離進(jìn)行確定，通常情況下位于上述厚度范圍內(nèi)。另外，根據(jù)多晶鑄錠爐自身的熱場(chǎng)特點(diǎn)，可以單獨(dú)在保溫性能差的局部位置加厚，例如，如果多晶鑄錠爐的側(cè)部保溫異常，可以僅僅對(duì)側(cè)部進(jìn)行加厚，設(shè)置側(cè)加厚保溫層13，提升局部保溫性能，改善晶體局部的陰影、雜質(zhì)等缺陷。
[0037]進(jìn)一步的，由于硬氈保溫層或者軟氈保溫層性能穩(wěn)定、耐高溫等優(yōu)良特性。所述側(cè)加厚保溫層13、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層21以及所述角加厚保溫層20優(yōu)選為硬氈保溫層或者軟氈保溫層。當(dāng)然，上述各種保溫層還可以選擇其它質(zhì)量的保溫層，例如，莫來(lái)石纖維氈等。
[0038]本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0039]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多晶鑄錠爐，其特征在于，包括: 隔熱籠； 設(shè)置于所述隔熱籠四周外側(cè)壁，且覆蓋側(cè)部保溫板的側(cè)加厚保溫層； 與所述隔熱籠頂部外側(cè)貼合，且覆蓋頂部保溫板的頂加厚保溫層； 與所述隔熱籠底部外側(cè)貼合，且覆蓋底部保溫板的底加厚保溫層。2.如權(quán)利要求1所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，還包括設(shè)置于所述隔熱籠的角部外側(cè)的角加厚保溫層。3.如權(quán)利要求2所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述側(cè)加厚保溫層與側(cè)部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。4.如權(quán)利要求3所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述頂加厚保溫層與所述頂部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。5.如權(quán)利要求4所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述底加厚保溫層與所述底部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。6.如權(quán)利要求5所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述角加厚保溫層與角部保溫板通過(guò)螺栓螺母緊固件連接。7.如權(quán)利要求6所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述側(cè)加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層的厚度范圍均為5-200_。8.如權(quán)利要求7所述的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述側(cè)加厚保溫層、所述頂加厚保溫、所述底加厚保溫層以及所述角加厚保溫層均為硬氈保溫層或者軟氈保溫層。
【文檔編號(hào)】C30B28/06GK105839180SQ201610444176
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】陳偉, 陳志軍, 李林東, 肖貴云, 金浩
【申請(qǐng)人】晶科能源有限公司, 浙江晶科能源有限公司