[发明专利]一种用于检测铸锭炉漏硅的装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种用于检测铸锭炉漏硅的装置。

背景技术

近些年随着传统能源的日趋枯竭和环境污染的严重化，新能源的开发刻不容缓。太阳能作为一种永不枯竭的清洁能源，在新能源中占据着重要地位。

铸锭工艺是太阳能级硅片生产过程中的重要环节，铸锭过程中，将硅料置于坩埚内，并通过高温加热将硅料熔化，再通过定向凝固技术获得沿生长方向整齐排列的多晶硅。然而，由于坩埚、硅料等多方面的原因，铸锭过程中装硅料的坩埚可能会出现开裂，高温液态硅由坩埚中泄漏出来的问题。

由于铸锭过程中液态硅的温度达到1420℃以上，如果不能及时发现，高温状态下的液态硅易与坩埚外的石墨底板、坩埚护板、隔热笼、加热器等发生反应，甚至熔化掉水冷铜板，更加严重的会熔化铸锭炉炉体。漏硅问题直接导致硅料和铸锭零部件损坏，带来严重的损失。为了能够及时发现铸锭生产中漏硅问题，以便及时采取措施，将损失降到最低。下面内容将结合附图对现有技术中通常采用的检漏方法进行详细介绍。

请参考图1，图1为现有技术中铸锭炉结构示意图。

现有技术中，铸锭炉包括炉体、设置于炉体内部的隔热笼(图中未示出)石墨底板和加热器等。其中炉体为密封真空容器，以保证铸锭过程中其内部为真空状态，隔热笼具有较好的隔热作用，以保证铸锭时，其内部具有较高的温度，石墨底板使加热器的热量能均匀传递。另外，隔热笼内部包含有坩埚1、设置于坩埚1外侧的坩埚护板2、设置于坩埚下方并与坩埚护板2下端相连接的石墨底板3、设置于石墨底板3下方的塞条组合4、设置于塞条组合4下方的底板组合5、位于底板组合5下方的隔热板6及位于隔热板6下方的检测丝7。其中，石墨底板3、塞条组合4、底板组合5及隔热板6均设有溢流孔(图中未示出)。

在铸锭工艺过程中，如果发生漏硅，坩埚1中的硅液经过坩埚护板2和坩埚1的间隙流出，并由石墨底板3、塞条组合4、底板组合5及隔热板6的溢流孔，落于漏硅检测丝7上，检测丝7探测到漏硅后发出报警信号。

然而，现有技术中的漏硅检测方法，在发生漏硅到被检测到漏硅的这一过程中，硅液将流过坩埚外侧的坩埚护板2、石墨底板3、塞条组合4、底板组合5和隔热板6等铸锭炉的零部件。在流动过程中，硅液会与接触到的铸锭炉零部件在高温的情况下发生化学反应。

因此，当硅液从坩埚1中漏到检测丝7上时，即使检测丝7检测到液态硅泄漏，这时已有大量的硅液泄漏出来。因此，从坩埚1中的硅液泄漏出来被检测丝7检测到时，已经有大量的硅液泄漏出来，并对硅液流经过的铸锭炉上的零部件造成了损失。

此外，在石墨底板3、塞条组合4和底板组合5上设置的溢流孔，若溢流孔较小，硅液会与石墨底板3、塞条组合4和底板组合5发生反应后将溢流孔堵住，其余的硅液会从上述部件的边沿流到下面去。若溢流孔过大，将会影响到铸锭炉的热场效果，对使用定向凝固工艺生产太阳能多晶硅片有影响。

因此，在铸锭过程中，采用何种方法在硅液发生泄漏时能尽快的检测出来，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供了一种用于检测铸锭炉是否发生漏硅的装置，其能够及时检测出坩埚中的硅液泄漏。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于铸锭炉漏硅的检测装置，包括固定于炉体的外侧壁的温度感应装置，且所述温度感应装置的测温点与坩埚护板和石墨底板相配合的位置相对应，所述检漏装置还包括与所述温度感应装置可通信地相连接的判断装置及与所述判断装置可通信地相连接的报警装置。

优选地，所述判断装置包括存储有预设温度值及预设温度差值的存储模块及记录模块，当所述温度感应装置输入的实际温度值大于所述预设温度值时，所述记录模块开始记录不同单位时间段的实际温度值；所述判断模块还包括用于分析单位时间内的实际温度差值是否超出所述预设温度差值的分析模块及用于控制所述报警装置报警的控制模块。

优选地，所述温度感应装置为红外高温计，且铸锭炉的隔热笼和所述炉体均设有与所述坩埚护板和所述石墨底板相配合的位置相对应的透孔，所述红外高温计的测温点通过所述透孔与所述坩埚护板和所述石墨底板相配合的位置相对应，所述炉体的所述透孔设置有透明密封体。

优选地，所述温度感应装置为热电偶，且铸锭炉的隔热笼和所述炉体均设有与所述坩埚护板和所述石墨底板相配合的位置相对应的通孔，所述热电偶的感温端通过所述通孔与所述坩埚护板和所述石墨底板相配合的位置相对应，且所述热电偶与所述通孔的侧壁保持密封。