[实用新型]一种带节流阀的多晶硅铸锭炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带节流阀的多晶硅铸锭炉。

背景技术

在快速发展的光伏行业，晶体硅电池凭借其高效率和稳定性占据了绝大部分的份额，其中多晶硅电池以其低成本、高效率、低光衰等优势，具有较高的性价比和竞争优势，因而成为当前市场上占据份额最大的光伏电池。

多晶硅主要采用定向凝固的方式制造，即将硅料装在石英坩埚内，在真空炉内用电阻加热的方式将硅料融化，然后从底部冷却，硅液从坩埚底部开始向上逐渐凝固，最后得到多晶硅锭。当前多晶硅铸锭炉，主要由外围的不锈钢炉壁和内部的石墨热场组成，不锈钢炉壁由内层和外层两部分组成，两层炉壁中间通有流动的冷却水，防止在炉壁在高温下损坏和带走硅锭冷却释放的热量。当前铸锭炉冷却水为循环水，即外部制冷设备将水制冷，通过水泵将水升压到合适的压力，进入炉壁，在炉壁内带走热量，出来后再次进入外部制冷设备。

铸锭产生的热量全部是用过炉壁带走的，因为在铸锭过程的化料，长晶和冷却等不同阶段，需要炉壁带走的热量是不同的，炉壁温度的高低不但影响到铸锭能耗高低还严重影响硅锭品质。但是，当前市场上的铸锭炉，冷却水流量是始终不变的，这样就会带来能源浪费和降低生产效率同时影响硅锭品质。另外，当前开发的高电池转化效率多晶硅铸锭，对坩埚底部温度要求较高，炉壁温度也严重影响了高电池转化效率多晶硅铸锭的成功率。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对目前现有技术中的不足，提出一种带节流阀的多晶硅铸锭炉。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种带节流阀的多晶硅铸锭炉，其特征在于：包括炉体，所述炉体分为上炉体和下炉体，所述炉体包括炉壁及安装于炉壁内部的石墨热场，所述炉壁分为内外两层，两层炉壁之间通有冷却水，所述炉壁分为上炉壁和下炉壁，所述下炉壁的底部设有下炉壁冷却水进水口，侧面设有下炉壁冷却水出水口，所述上炉壁的侧面设有上炉壁冷却水进水口和上炉壁冷却水出水口，所述上炉壁冷却水出水口的位置高度高于所述上炉壁冷却水进水口的高度，所述下炉壁冷却水进水口和上炉壁冷却水进水口分别设有调节冷却水流量的下炉体节流阀和上炉体节流阀。

所述下炉体节流阀、上炉体节流阀为球阀或插板阀。

所述下炉体节流阀、上炉体节流阀通过手动调节或电脑自动控制。

所述石墨热场水平方向从上至下依次设有上隔热层、顶加热器、热交换台、下隔热板，所述热交换台底部对称设有热交换台支柱，所述热交换台支柱穿过所述下隔热板连接于炉壁的底部，所述热交换台顶部设有凹形的石英坩埚，所述石英坩埚外部设有石墨护板，所述顶加热器水平设于所述石英坩埚和上隔热层之间，所述上隔热层的四周设有向热交换台方向竖直延伸的侧隔热层，所述侧隔热层与石墨护板之间设有侧加热器。

有益效果：采用上述技术方案的本实用新型具有以下优点：

本实用新型在进水口增设节流阀，使得铸锭炉在不同的生产阶段，调节炉壁冷却水的进水流量，满足不同铸锭阶段对炉壁冷却程度的需要，降低铸锭能耗，缩短工艺周期，提高生产效率，提高铸锭品质；本实用新型在原有设备上进行加装，加装的设备结构简单，设备改造成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图中：1-炉壁、2-上隔热层、3-顶加热器、4-石英坩埚、5-侧加热器、6-侧隔热层、7-石墨护板、8-热交换台、9-热交换台支柱、10-下隔热板、11-下炉体、12-下炉壁冷却水进水口、13-下炉体节流阀、14-下炉壁冷却水出水口、15-上炉壁冷却水进水口、16-上炉体节流阀、17-上炉体、18-上炉壁冷却水出水口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步阐述。

如图1所示，一种带节流阀的多晶硅铸锭炉，其特征在于：包括炉体，所述炉体分为上炉体17和下炉体11，所述炉体包括炉壁1及安装于炉壁1内部的石墨热场，所述炉壁1分为内外两层，两层炉壁1之间通有冷却水，所述炉壁1分为上炉壁和下炉壁，所述下炉壁的底部设有下炉壁冷却水进水口12，侧面设有下炉壁冷却水出水口14，所述上炉壁的侧面设有上炉壁冷却水进水口15和上炉壁冷却水出水口16，所述上炉壁冷却水出水口16的位置高度高于所述上炉壁冷却水进水口15的高度，所述下炉壁冷却水进水口12和上炉壁冷却水进水口15分别设有调节冷却水流量的下炉体节流阀13和上炉体节流阀16。