[实用新型]多晶硅连铸设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连铸设备，特别是一种多晶硅连铸设备。

背景技术

晶体硅是目前最广泛使用的光伏材料，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料，因此研究低成本的太阳能级多晶硅制备方法具有重大意义，是光伏行业重要的探索方向。

近年来，冶金法制备太阳能级多晶硅逐渐成为了人们研究的重点，主要包括定向凝固、等离子体精炼、电子束真空熔炼等技术，利用这些技术制备而成的多晶硅太阳能电池板光电转换效率得到显著提高，然而，以上制备多晶硅铸锭放法还存在有设备复杂，生产效率较低，成本相对较高等缺点，使得冶金法在实际生产中的应用受到限制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种降低多晶硅生产成本、提高生产效率、省时省力获得较好内部定向凝固组织的多晶硅连铸设备，克服现有技术的不足。

本实用新型的多晶硅连铸设备，包括机架，在机架的上部自上至下依次设有加热机构、结晶器、二次冷却器和拉坯机构。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的加热机构包括外围设有第一感应线圈的石墨坩埚，在石墨坩埚的底部固定连接有隔热底板，在隔热底板与石墨坩埚之间夹持有浸入式水口，浸入式水口内孔与石墨坩埚的内腔通过石墨坩埚底部的下料孔连通并下端通向下方的结晶器的内腔。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的结晶器包括固定在机架上的与供水装置相接的第一冷却水箱，结晶器铜管位于第一冷却水箱的中心并与第一冷却水箱固定连接，在结晶器铜管内侧设有石墨套，所述的石墨套镶嵌于结晶器铜管的内侧上部或自上而下贯穿于结晶器铜管内侧的全部或自上而下贯穿于结晶器铜管内侧的全部后向上伸出并在上部纵向开设有多个切缝，在切缝的外侧设有第二感应线圈。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的二次冷却器包括与供水装置相接的第二冷却水箱，第二冷却水箱的中部有物料下行通道，第二冷却水箱的内侧壁上分布有多个喷水孔。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的拉坯机构包括底板，在底板上设有导向套，机架上固定有竖直的与导向套相配的导向杆，在机架上通过轴承竖直安装有丝杆，在底板上固定有与丝杆相配的丝母，丝杆接旋转驱动机构；在底板中部通过底托杆固定有底座，在底座上方固定连接有横向设置的引锭头。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的旋转驱动机构包括电机，电机的输出轴与驱动轴之间有传动带或传动链，驱动轴水平设置并通过轴承支撑在机架上，驱动轴与所述的丝杆之间设锥齿轮传动机构。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的第二冷却水箱的边沿通过多个沿圆周分布的高度调整件与机架上面相连接。

本实用新型的多晶硅连铸设备，其中所述的石墨坩埚内设有封堵下料孔的塞棒。

本实用新型的多晶硅连铸设备，工作时 各感应线圈、电机与电控装置相接，各水箱与供水装置相接，拉坯机构动作使底座上升至结晶器内并封堵结晶器铜管下端口，硅料经加热熔化后加入至石墨坩埚内并由第一感应线圈感应加热保温，通过提升机构将塞棒提起，物料自下料孔向下流动，经过浸入式水口进入结晶器内，在结晶器内结晶凝结，同时第一水箱对内则的结晶器降温，将底座上方的引锭头凝结在内部，上方连续流入物料，拉坯机构动作带动底座下移，结晶的物料随之下移，由于有引锭头埋入在结晶物料的内部，起到固定、导向铸锭的作用，使铸锭不偏离轴心能够竖直向下运动。上方连续入料，下方连续拉坯，形成连铸状态，经过结晶的物料通过第二冷却水箱内部时被二次冷却。连铸之前分别设置冷却水流速，以控制各段的冷却强度，设置加热系统加热温度以及拉坯机构的拉坯速度，使进入稳定连铸过程时，整个系统的温度场保持稳定，获得一个恒定的温度梯度，其中结晶器内温度场保持稳定有助于获得定向凝固多晶硅组织，实现了多晶硅铸锭的连续铸造，获得了质量较好的多晶硅铸锭，降低了生产成本，提高了多晶硅铸锭生产效率，省时省力。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示：1为机架，机架1可利用型钢焊接制作。在机架1的上部自上至下依次设有加热机构、结晶器、二次冷却器和拉坯机构。