[实用新型]一种用于多晶硅铸锭炉的二次加料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种装置，尤其是涉及一种用于多晶硅铸锭炉的二次加料装置，属于光伏行业多晶硅铸锭技术领域。

背景技术

在光伏领域中，铸造多晶硅作为一种低成本高效能材料，一直占据着商品晶体硅太阳电池的主要市场。而目前铸造多晶硅广泛采用定向凝固法，即装满多晶硅料的石英坩埚放置于铸锭炉热场中，在惰性气体保护下高温加热熔化硅料，然后通过底部热交换台散热，使硅料自下而上定向长晶形成一定晶向的多晶硅锭。但装入坩埚的硅料之间存在大量空隙，硅料熔化后空隙被填满，致使坩埚上方留有一定的空间，而坩埚作为一次性投入产品，单次坩埚投料较少，可以直接导致多晶硅锭生产成本较高而生产效率较低。目前多采用定向凝固法铸造多晶硅锭，将多晶硅料装入石英坩埚，加热熔化后再从底部冷却沿垂直温度梯度开始长晶，形成一定晶向的多晶硅锭。

现有的多晶硅铸锭炉的加料装置利用铸锭炉顶部中心的观察孔进料，缺少了观察孔对加料过程的监控，对加料的多少无法做出准确判断，且单加料口单点加料硅料易堆积，加料所需时间较长，更重要的是该方案并没有对具体工艺做出合理的说明，直接向熔融硅料二次加料必然引起熔体硅液迸溅，从而给铸锭设备带来安全问题。坩埚中硅料之间存在大量间隙，致使装满的硅料熔化后坩埚上方还存有一定空间，这部分空间容易引起熔体硅液迸溅。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有多晶硅铸锭炉中在进行加料时存在着单加料口单点加料硅料易堆积，加料所需时间较长，易引起熔体硅液迸溅的问题，设计了一种用于多晶硅铸锭炉的二次加料装置，该加料装置可以实现多晶硅铸锭过程中的二次加料，在不影响多晶硅锭质量的基础上，可以有效提高单次投料量，铸造出大重量的多晶硅锭，使一次性投入的石英坩埚得到更大利用，同时降低生产成本，提高生产效率。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种用于多晶硅铸锭炉的二次加料装置，包括铸锭炉体，所述铸锭炉体的上方设置有若干个加料箱，加料箱之间相互连通，且加料箱均连接有进料管，且进料管的两端分别与铸锭炉体的内部和加料箱的内部连通，进料管能够在铸锭炉体内移动。通过设置的多个加料箱能够有效减小了加料时间，加料过程中不会出现熔融硅液迸溅的现象，铸锭炉原带中间观察孔可以有效观测加料过程，避免了现有加料方式出现的视线的阻挡问题。

进一步地，所述加料箱的数量为两个，且沿着铸锭炉体的中心线对称设置在铸锭炉的上方。加料箱的具体数量根据实际的使用进行设定，但是一定的两个以上，偶数最好，作为沿着铸锭炉体的中心线对称设置，一般两个加料箱外观上以及效率就能满足加料需求。

进一步地，所述进料管包括上进料管和下进料管，上进料管设置在下进料管的正上方，上进料管和加料箱连通，上进料管和下进料管之间设置有进料管阀门，进料管阀门同时与上进料管和下进料管连通；所述加料箱和上进料管之间设置有加料箱底部阀门，加料箱底部阀门同时与加料箱和上进料管连通，且加料箱底部阀门设置在进料管阀门上方。下加料管和上加料管通过升降装置无缝连接。

进一步地，所述上进料管的外壁上均设置有提升装置，提升装置套合在上进料管的外壁上，且提升装置的底端与对应的进料管阀门固定。提升装置是用于对下进料管的位置进行垂直的移动，使得下进料管能够伸入和脱离石墨加热器的范围。

进一步地，所述加料箱的下方均设置有支架，支架的顶端与加料箱的底端面固定，另一端设置在铸锭炉体的上方，进料管穿过支架后与铸锭炉体的内部连通；所述进料管阀门的顶端设置有连接套，下进料管穿过连接套与进料管阀门连通，且连接套的底端与铸锭炉体连接，连接套的侧壁与支架连接。支架是作为支撑加料箱，使得加料箱能够有一个支撑点，同时提升装置在进行提升时有一个接力点，利用连接套，支架与铸锭炉体连接。

进一步地，所述提升装置采用钼制作；下加料管采用石英制成；上加料管采用不锈钢制成，且内壁涂覆特氟龙涂料；加料箱采用不锈钢制成，且内壁涂覆特氟龙涂料。特氟龙是指聚四氟乙烯，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，在本实用新型中，使用特氟龙涂料，使得硅料不会在壁面沾附，减少原料浪费。

进一步地，所述加料箱之间设置有抽气管，抽气管分别与所有的加料箱连通；所述抽气管和加料箱之间均设置有加料箱顶盖阀门，加料箱顶盖阀门同时与抽气管和对应的加料箱连通，且加料箱顶盖阀门设置在加料箱的上方。抽气管是用于将加料箱中的气体抽出，使得加料箱中的气压铸锭炉内压强一致。