[实用新型]一种单晶生长热系统的煅烧处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及加工太阳能硅电池的单晶生长炉领域的技术，具体是涉及对单晶生长炉中热系统的煅烧处理装置结构。

背景技术

硅单晶生长需要在洁净的状况下进行，单晶炉热系统中有许多器件是用石墨加工而成，而石墨化炉是在石墨坯料上覆盖了大量的石墨焦炭来保护，进行高温处理，不通保护气体，是在常压下进行，所以用这种石墨加工出来的器件含有大量的灰份，另外石墨材料由于在加工及运输过程中的沾污及含有水份等，必须经高温彻底煅烧后才能适合晶体生长使用。

通常煅烧处理都在单晶炉中进行，但由于单晶炉热系统中的加热器置于热系统中间，加热器的形状是园桶形，一个22英寸加热器有效煅烧直径为600mm左右，有效热区的高度只有500mm左右，因此它主要能加热的方向和范围仅限于加热器内部有限区域及对应的外侧，而热系统的大部份区域不直接面对加热器难以直接加热，使得热系统的上、下部位及保温罩外层区域都无法得到高温的有效锻烧，其结果只能是大大延长锻烧时间，由加热器间接传递的热量缓慢进行加热，这样的方式不仅化费大量时间，还因为煅烧效果不佳使开始几炉拉晶不顺利。单晶炉是一个重要、耗能量大、造价昂贵的工作设备，化费很长时间对单晶炉热系统中新的石墨器件、保温材料用于煅烧加热处理是一种巨大的设备和能源的耗费，大大耽误单晶炉的正常工作时间和效率。

至今为止由单晶炉对单晶炉热系统进行加热煅烧处理，既是一种本领域习惯为常的思维方式、习惯的煅烧处理方法，也是一种无奈之举。

在日益追求高工作效率，降低能源消耗，尤其是世界范围的金融、经济危机加重的今天，迫切希望能有所改善的方法和举措。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术用现有供生产加工单晶硅的单晶炉来锻烧处理新的石墨器件及保温器件热系统的方法，加热煅烧效果差、效率低，成本高的缺点，提供一种煅烧效率高、效果好、时间短、能源省、成本低的单晶生长热系统的煅烧处理装置。

本实用新型的目的由以下技术方案予以实现。

一种单晶生长热系统的煅烧处理装置，其特征在于：

在矩形框架的机架上方固定设置一个圆筒形或矩形，包括炉身、炉盖和炉底的炉体，炉体内的体积大于等于包括石墨器件、保温层的一套单晶炉热系统外形尺寸；炉底放置在垫板上，垫板的下部安装两排滚轮，并放置在托板上，托板由升降机构驱动可上下移动，向下可移动至机架的底部；与托板位于机架底部的位置相平齐，横向平行设置两根与两排滚轮相对应的导轨；托板上的滚轮由横向驱动机构驱动可在导轨上作水平移动；在炉体内炉身、炉盖和炉底上分别设置棒状电加热器；炉体的炉身、炉盖和炉底由金属外壳和保温层组成；炉盖上设有充气孔、测温孔及炉盖压紧锁口。

所述装置采用真空泵及增压泵、减速电机、电加热器，由控制器经包括温度传感器、真空压力传感器、时间继电器、行程开关对装置运行进行控制。

进一步，所述炉体内为圆筒形，内径为1000—1200mm，高度为1000—1200mm。

进一步，所述升降机构为，托板的四角嵌入螺母，与由升降减速电机同步驱动的四根丝杆组成上下移动的移动装置。

进一步，所述横向驱动机构为，在垫板上固定横向减速电机，横向减速电机的输出轴经转向传递，与一组滚轮固定连接。

进一步，所述炉底下部经减震弹簧固定在垫板上。 

进一步，所述炉体电加热器为石墨碳棒连接成三相发热体，电加热器的温度为1600－2000℃。

进一步，所述炉体由隔层内通冷却水的不锈钢双层金属外壳和石墨毡保温层组成。

进一步，在所述炉体内设置可移动的搁置支架。

本实用新型的有益效果：采用本实用新型的专用煅烧炉，由炉体、机架、真空系统，控制系统、加热系统及升降机械组成。可将最大24英寸整套热场全部置于高温区锻烧，缩短煅烧周期，节省能耗上取得了很好的效果。单晶炉煅烧整套热场需要120小时，期间还需清炉四次，耗电约5000度左右；而煅烧炉只需50小时一个周期(煅烧24小时，伫炉26小时)，只需清炉1次，节省劳动强度，且充分高温煅烧，耗电约3000度左右，节电达40%以上，而且煅烧效果更好，用这种方法煅烧的热系统第一炉拉晶就能使晶体无位错生长到底。单独石墨器件的煅烧效率和节能效果会更好，它弥补了当前都用单晶炉来锻烧新的石墨器件及保温器件组成的热系统效果差、效率低、成本高、劳动强度大的缺点。