[实用新型]一种用于铸锭炉的热交换块及铸锭炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅锭铸锭制备领域，特别是涉及一种用于使用定向凝固法制备晶体硅锭的铸锭炉的热交换块及铸锭炉。

背景技术

目前，铸锭炉使用的热交换块为石墨材料制备的，其导热率在各个区域都是相同的。由于受到加热器及散热的影响，在定向凝固法制备晶体硅锭使固液界面呈现“W”型，固液界面的凹点在边缘小方锭中，不利于晶体中杂质的外排。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能改善固液界面的热交换块。

一种用于铸锭炉的热交换块，包括热交换块主体部分、环绕热交换块主体部分一周的热交换块外延部分以及位于二者之间的隔热层。

上述热交换块的外延部分与主体部分由于中间间隔有隔热层，因此两者之间的热传导率低，可以减少热交换块边缘区域向中间区域的传热，减缓坩埚侧壁处的长晶速度，形成中间微凸的固液界面，利于提高铸锭工艺的排杂能力。

在其中一个实施例中，所述隔热层的导热率低于热交换块主体部分和外延部分的热导率。

在其中一个实施例中，所述隔热层由石英、陶瓷、石墨纤维或氮化硅制成。

在其中一个实施例中，所述热交换块外延部分、隔热层通过螺栓固定于所述热交换块主体部分。

在其中一个实施例中，所述热交换块外延部分、隔热层及热交换块主体部分的表面共面形成支撑面。

在其中一个实施例中，所述支撑面为正方形。

在其中一个实施例中，所述热交换块主体部分及热交换块外延部分均由等静压石墨制成。

在其中一个实施例中，所述热交换块外延部分由四个导热镶条平首尾衔接而成。

还提出一种铸锭炉，包括前述的热交换块。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的热交换块的结构示意图；

图2为图1所示热交换块的俯视图；

图3为图2中A-A的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，说明热交换块的较佳实施方式。

如图1至图3所示，热交换块100包括三部分：热交换块主体部分110、绕热交换块主体部分110一周的热交换块外延部分120及二者中间的隔热层130。其中隔热层130可阻挡热量自热交换块外延部分120向热交换块主体部分110传热，从而长晶阶段，热量主要通过热交换块100的中部散失，加之侧加热器的影响，热交换块100温度分布呈现边缘温度高，中间温度低，使长晶时固液界面为中间微凸型，有利于提高铸锭工艺的排杂能力。

热交换块主体部分110和热交换块外延部分120的材质均为等静压石墨。在其他的实施方式中，二者的材料可以不同。

隔热层130采用石英、陶瓷、石墨纤维或氮化硅制成。制造的原则是保证隔热层130的导热率低于热交换块主体部分110和热交换块外延部分120的导热率，从而起到减少乃至杜绝热量自热交换块外延部分120向热交换块主体部分110中部区域的传热。

热交换块外延部分120位于热交换块主体部分110的外围，其与隔热层130一起通过螺栓固定于热交换块主体部分110。热交换块外延部分120可以是由四个导热镶条平首尾衔接而成。此外，热交换块外延部分120也可以是呈方形环状，嵌套在热交换块主体部分110的侧壁上。

参图3，热交换块外延部分120、隔热层130及热交换块主体部分110的表面共面形成支撑面140，用以支撑坩埚。当设置热交换块外延部分120时，还可以增大坩埚的支撑面积，增加坩埚的投料量。在一个实施例中，共面拼成的支撑面140呈正方形，以更好地承载方形的坩埚。