[实用新型]一种生产多晶硅的加热炉

说明书

技术领域

本发明公开了一种加热炉，特别涉及一种生产多晶硅的加热炉，属于加热炉技术领域。

背景技术

伴随着太阳能电池业的迅猛发展，成本较低且适合于大规模生产的多晶硅已成为最主要的光伏材料之一，并逐步取代传统直拉单晶硅在太阳能电池材料市场当中的主导地位。当今全世界对多晶硅的需求非常大，电子级和太阳能级多晶硅的需求分别以每年5％和20％急剧增长。在太阳能光伏产业中，多晶硅铸锭炉是最为重要的设备之一，多晶硅铸锭炉是可以实现自动化的生产设备，通过采用定向凝固技术对多晶硅高温熔铸后实现冷凝结晶，制成高品质硅锭。目前国内外开发了多种生产多晶硅的加热炉及生产多晶硅方法。

中国专利201320348485.4公开了一种多晶硅炉底盘结构，包括底盘本体，底盘本体呈碗状结构，底盘本体内设有沿底盘本体分布的冷却液腔，底盘本体的下端外侧面上设有与冷却液腔连通的冷却液进口，底盘本体的上端外侧面设有与冷却液腔连通的冷却液出口，碗状结构的底盘本体的开口处向外延伸形成法兰连接面，底盘本体的中心设有进气孔，进气孔内连接有进气管；所述的底盘本体的内侧中心设有两端开口的支撑罩，支撑罩的侧面设有若干出气孔；底盘本体上的进气孔的正上方设有布气罩，布气罩上还均匀设有若干贯通的布气孔。因此，该发明具有冷却效果好的有益效果，同时，还能保证不同硅棒之间一致性好，硅棒生长质量好控制。

中国专利200920232986.X还公开了一种具硅液溢出安全保护装置的多晶硅炉，设有炉体，炉体内设有保温笼，装料坩埚放置在保温笼底部的承接台上，在保温笼内设有上加热器和下加热器，保温笼设有四周笼体、上盖和底板，上加热体与保温笼的上盖固定，下加热体设置在承接台与保温笼的底板之间，在保温笼的底板的中部设有热门，在热门的下面设有冷却板，在冷却板的下面炉体的底部设有铜质硅液溢流承接器。在坩埚硅液溢出的情况下，硅液沿保温笼的笼体与底板的接缝处、以及从热门缝隙处流到硅液溢流承接器上，承接器使硅液很快结晶，将损失降低到最低点。另外再通过测控装置起到两级安全保护，该发明设计合理，结构简单，能有效避免硅液对炉体的损伤和人身伤害。

中国专利200920232988.9还公开了一种上置式多晶硅炉，设有炉体，炉体内设有保温笼，装料坩埚放置在保温笼底部的承接台上，在保温笼内设有上加热器和下加热器，在炉体的顶部设有上炉门，上炉门的一侧与一个旋转轴固定，旋转轴与设在炉体侧壁上的升降装置连接，在上炉门的另一侧设有导向杆，相应的在炉体侧壁上设有与导向杆配合的导向孔。采用上置式炉单臂门结构，上炉门打开后，可以通过手动或机械驱动使上炉门从炉口旋转移开，具有结构简单，易操作，安全性好的特点，适用于大规模生产，填补了国内空白。

中国专利200920232987.4还公开了一种上下加热的上置式多晶硅炉，设有炉体，炉体内设有保温笼，装料坩埚放置在保温笼底部的承接台上，在保温笼内设有上加热器和下加热器，保温笼设有四周笼体、上盖和底板，上加热体与保温笼的上盖固定，下加热体设置在承接台与保温笼的底板之间，在保温笼的底板的中部设有热门，在热门的下面设有冷却板。由保温笼的四周笼体、隔热底板、隔热上盖构成一个封闭的热场腔室。在长晶时先开启热门，由下加热器、上加热器和冷却板组成一个新的温度场，再利用下、上加热器的功率匹配，形成一个垂直的温度梯度，待硅结晶后再利用下、上加热器的功率匹配对硅晶进行退火和冷却直至硅晶锭出炉。它不仅能生产出高品质硅锭，也缩短整个工艺时间，降低能耗。

中国发明专利CN 1276026还公开了一种用多晶硅炉料制备硅熔体的方法，该硅熔体用于按照丘克拉斯基方法制取单晶硅锭。制备硅熔体所用的坩埚为底、侧壁结构，其中心线基本上平行于侧壁并截过底面几何中心点，半径为从中心线到侧壁的距离。本方法中，将块状多晶硅装入坩埚形成碗状炉料，其中炉料的初始形状是，通常沿径向从中心线向上向外朝着侧壁方向倾斜至坡顶，然后从坡顶向下向外倾斜至侧壁。加热碗形块状多晶硅炉料使之部分熔融，再在其上加入粒状多晶硅，形成块状和粒状多晶硅的混合料；继续加热混合多晶硅炉料使其形成硅熔体，而位于硅熔体表面上方的未熔块状多晶硅，在粒状多晶硅快速熔融并释放出氢时为可能飞溅的熔融硅导流。