[实用新型]一种分体式加热装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及工业炉结构的技术领域，具体为一种分体式加热装置。

背景技术

目前，制备太阳能电池用硅锭的生产工艺主要包括单晶硅拉制和多晶硅铸锭。多晶硅铸锭技术由于能直接熔铸出适于规模化生产的、制造过程相对简单，从而成为太阳能电池用硅锭制备的主流方法。

    制备太阳能多晶硅电池的大尺寸方形硅锭，一次装载硅料可达500-800kg,融融温度高达1560℃，采用方形高纯石墨加热器，由均匀分布的五大块辐射式加热板组成，铜电极的接线为三角形连接方式。

    目前工艺加热方式为一体式，顶部加热和侧面加热一体控制，由顶部加热器上的测温热偶来控制五面，这样的功率分配只能由顶部石墨加热器和侧面石墨加热器的电阻值来决定顶部和侧面加热的功率比值。为了生产出高质量的硅锭，同时减少热能的损耗，硅锭在加热、熔化、生长、退火、冷却阶段中，从定向生长的角度，应该将热能更好分配到硅锭上，使硅锭垂直面温度梯度更完美。这样的控制方式需要解决如下问题：

1）    需要对硅锭的不同区域，实施温度测量，了解硅锭底部和侧面的温度。

2）    根据硅锭底部和侧面温度的不同，给予底部和侧面不同的功率分配。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种分体式加热装置，其可对硅锭的不同区域进行功率分配，提高加热功率利用的有效率，减少了无功消耗。

一种分体式加热装置，其技术方案是这样的：其包括炉体、坩埚、隔热笼、侧面加热器，所述坩埚、侧面加热器均位于所述隔热笼所形成的腔体内，所述侧面加热器分别位于所述坩埚的四周，其特征在于：所述隔热笼底部设置有隔热底板，所述隔热底板上设置有底部加热器，所述坩埚支承于所述底部加热器，所述侧面加热器上设置有侧部温控热偶，所述底部加热器上设置有底部温控热偶，所述侧面加热器的铜电极分别连接侧部加热变压器，所述底部加热器的铜电极分别连接底部加热变压器，所述侧部温控热偶、底部温控热偶的输出端分别连接PLC控制器的输入端，所述PLC控制器的输出端分别连接侧部交流三相智能可控硅功率控制器、底部交流三相智能可控硅功率控制器，所述侧部交流三相智能可控硅功率控制器的输出端连接所述侧部加热变压器的输入端，所述底部交流三相智能可控硅功率控制器的输出端连接所述底部加热变压器的输入端。

其进一步特征在于： 所述三相交流电输入端连接空气开关后分别连接底部交流接触器、侧部交流接触器，所述底部交流接触器连接所述底部交流三相智能可控硅功率控制器，所述侧部交流接触器连接所述侧部交流三相智能可控硅功率控制器；

所述PLC控制器的输出端通过对应的PLC模拟量输出模块分别连接所述侧部交流三相智能可控硅功率控制器、底部交流三相智能可控硅功率控制器；

所述侧部温控热偶、底部温控热偶的输出端通过模拟量输入模块连接所述PLC控制器的输入端。

采用本实用新型的结构后，由于将原本的一体式加热分为底部加热和侧面加热，侧部温控热偶、底部温控热偶将数据反馈至PLC控制器，PLC控制器分别控制侧部交流三相智能可控硅功率控制器、底部交流三相智能可控硅功率控制器的输出，从而时其可对硅锭的不同区域进行功率分配，提高加热功率利用的有效率，减少了无功消耗。

附图说明

图1为本实用新型的主视图结构示意图；

图2为本实用新型电路连接示意框图。

具体实施方式

见图1、图2，其包括炉体1、坩埚2、隔热笼3、侧面加热器4，坩埚2、侧面加热器4均位于隔热笼3所形成的腔体内，侧面加热器4分别位于坩埚2的四周，隔热笼3底部设置有隔热底板5，隔热底板5上设置有底部加热器6，坩埚2支承于底部加热器6，侧面加热器4上设置有侧部温控热偶7，底部加热器6上设置有底部温控热偶8，侧面加热器4的铜电极19分别连接侧部加热变压器9，底部加热器6的铜电极20分别连接底部加热变压器10，侧部温控热偶7、底部温控热偶8的输出端通过模拟量输入模块11连接PLC控制器12的输入端，PLC控制器12的输出端通过对应的PLC模拟量输出模块13分别连接侧部交流三相智能可控硅功率控制器14、底部交流三相智能可控硅功率控制器15；侧部交流三相智能可控硅功率控制器14的输出端连接侧部加热变压器9的输入端，底部交流三相智能可控硅功率控制器15的输出端连接底部加热变压器10的输入端；三相交流电输入端连接空气开关16后分别连接底部交流接触器17、侧部交流接触器18，底部交流接触器17连接底部交流三相智能可控硅功率控制器15，侧部交流接触器18连接侧部交流三相智能可控硅功率控制器14。