[发明专利]一种多晶硅水冷铸锭炉溢流保护装置

说明书

一种多晶硅水冷铸锭炉溢流保护装置，整个装置包括设置在炉壳内的热电阻丝和水冷装置，热电阻丝位于水冷装置的下方；热电阻丝与控制装置电连接，在控制装置内设有电阻变送器，电阻变送器与热电阻丝电连接，用于检测热电阻丝的通断状态；水冷装置输入端与第一干管的一端连接，第一干管的另一端与水管和气管连接，在水管上设有第一阀门，在气管上设有第二阀门，控制装置与第一阀门和第二阀门电连接；第二干管与水冷装置的输出端连接。本装置防止溢流发生时，通过加设气、水交换装置快速将水冷系统的冷却水由气流替换，隔绝高温硅液与冷却水的接触，进而降低溢流所产生的炉壳爆裂风险。

技术领域

本发明属于多晶硅水冷铸锭领域，特别涉及多晶硅水冷铸锭炉溢流保护装置。

背景技术

随着铸锭技术的发展，铸锭炉台的种类不胜枚举，水冷铸锭炉以其独特的冷源模式，稳定的热场环境以及均匀的温度梯度，愈来愈受到当下半融工艺的重视，但水冷铸锭炉的一大安全隐患便是当溢流发生时，高温硅液极有可能与水冷系统中的冷却水接触，造成水流遇热气化进而产生炉压激增造成炉壳爆裂的风险。

目前，多晶硅水冷铸锭炉的溢流防护措施大都通过高温碳毡以及耐高温棉对水冷系统进行包裹，以避免溢流发生时高温硅液与水冷系统的接触，进而降低溢流造成的爆裂风险。现有防护措施中，高温碳毡或耐高温棉的包裹，并不能完全隔离高温硅液与水冷系统中水流的接触，当包裹的防护措施被硅液破坏后，水冷系统的水流将会与高温硅液直接接触，水流遇热气化造成炉压激增，进而造成炉壳爆裂。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的一种多晶硅水冷铸锭炉溢流保护装置，防止溢流发生时，通过加设气、水交换装置快速将水冷系统的冷却水由气流替换，隔绝高温硅液与冷却水的接触，进而降低溢流所产生的炉壳爆裂风险。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种多晶硅水冷铸锭炉溢流保护装置，包括设置在炉壳内的热电阻丝和水冷装置，热电阻丝位于水冷装置的下方；热电阻丝与控制装置电连接，在控制装置内设有电阻变送器，电阻变送器与热电阻丝电连接，用于检测热电阻丝的通断状态；水冷装置输入端与第一干管的一端连接，第一干管的另一端与水管和气管连接，在水管上设有第一阀门，在气管上设有第二阀门，控制装置与第一阀门和第二阀门电连接；第二干管与水冷装置的输出端连接。

优选的方案中，所述的热电阻丝为钼丝。

优选的方案中，所述的热电阻丝的直径为1至5mm。

优选的方案中，所述的热电阻丝成环状、螺旋状位于炉壳的底部。

优选的方案中，所述的热电阻丝铺满炉壳的底部。

优选的方案中，所述的水冷装置为铜板；铜板内设有换热管，或者铜板内为中空结构。

优选的方案中，所述的第一干管上还设有第三阀门，第三阀门与控制装置电连接。

优选的方案中，所述的控制装置中，电阻变送器与处理模块电连接，处理模块与驱动模块电连接，驱动模块与声光报警装置电连接；驱动模块与第一阀门、第二阀门和第三阀门电连接。

优选的方案中，所述的在第二干管位于炉壳内的位置设有泄压装置，泄压装置设有一个泄压口，该泄压口在炉壳内压力达到预设值时，使炉壳与第二干管导通。

优选的方案中，所述的泄压装置中，设有输入口、输出口和泄压口，输入口和输出口与第二干管连通，泄压口与炉壳内腔连通，在泄压装置内设有活动的挡板，弹簧使挡板压紧密封在泄压口，当炉壳内压力达到预设值时，挡板克服弹簧的压力，使泄压口与输出口导通。

本专利可达到以下有益效果：