[实用新型]一种新型高效多晶铸锭设备

说明书

本实用新型公开了一种新型高效多晶铸锭设备，其结构包括石英坩埚，所述石英坩埚的内部设置了铺底碎片料层、块状籽晶层、碎籽晶层、保护层和多晶硅层，所述块状籽晶层的厚度为5‑30mm；所述铺底碎片料层铺设于石英坩埚的内底部，所述块状籽晶层设于铺底碎片料层的上侧，且所述块状籽晶层的内部设有块状籽晶，所述块状籽晶的大小相同，所述碎籽晶层内部设有碎籽晶且填充于块状籽晶层的缝隙内，所述保护层设于块状籽晶层的上侧。半熔高效多晶铸锭过程中使用的籽晶由单纯的块状或者碎料优化为块状和碎料的有机结合，并控制化料时坩埚底部的温度，使熔融硅液界面更平，且可以有效改善长晶初期的位错生成。

技术领域

本实用新型涉及铸锭设备技术领域，具体为一种新型高效多晶铸锭设备。

背景技术

钢水经由盛钢桶注入钢锭模，冷凝成钢锭的工艺过程，也称模铸，是炼钢的最后一道工序。炼钢炉炼出的合格钢水，必须铸成一定断面形状和尺寸的钢锭或铸坯，才能经塑性加工得到各种用途的钢材。铸锭包括从炼钢炉出钢(或炉外精炼结束)到钢锭脱模送至初轧厂均热炉间的一系列工序，即浇注前准备、浇注、脱模、钢锭精整或热送等。

目前多晶铸锭主要有半熔和全熔两种工艺路线，半熔工艺即在坩埚底部铺一层多晶碎料，熔化时控制坩埚底部的温度，使铺底碎料部分熔化然后进入长晶，熔融的硅液在未熔的碎料上生长出大小均匀且竖直的晶粒。半熔高效所用的碎多晶籽晶由于粒径小，高温化料时很容易使边角位置的籽晶熔完导致晶体缺陷产生，且碎多晶作为籽晶料，长晶初期的位错生成不易控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型高效多晶铸锭设备，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型高效多晶铸锭设备，其结构包括石英坩埚，所述石英坩埚的内部设置了铺底碎片料层、块状籽晶层、碎籽晶层、保护层和多晶硅层，所述块状籽晶层的厚度为5-30mm；所述铺底碎片料层铺设于石英坩埚的内底部，所述块状籽晶层设于铺底碎片料层的上侧，且所述块状籽晶层的内部设有块状籽晶，所述块状籽晶的大小相同，所述碎籽晶层内部设有碎籽晶且填充于块状籽晶层的缝隙内，所述保护层设于块状籽晶层的上侧，所述多晶硅层设于保护层的上侧，且所述多晶硅层内部为含有P型掺杂剂的多晶硅料。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述铺底碎片料层为P型单晶碎片或者多晶碎片，其厚度为1-5mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述块状籽晶形状为正方形或者长方形，其长为50-150mm、宽为50-150mm，所述块状籽晶的电阻率为0.8-3Ω.cm，所述块状籽晶层内部的横向缝隙为10-60mm、纵向缝隙为10-60mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述碎籽晶层为原生硅碎料、单晶碎片、多晶碎片、IC碎料、单晶碎颗粒或颗粒原生硅。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

将半熔高效多晶铸锭过程中使用的籽晶由单纯的块状或者碎料优化为块状和碎料的有机结合，并控制化料时坩埚底部的温度，使熔融硅液界面更平，且可以有效改善长晶初期的位错生成。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种新型高效多晶铸锭设备的多晶铸锭硅料装配示意图；

图2为本实用新型一种新型高效多晶铸锭设备的块状籽晶层俯视图。

图中:石英坩埚1，铺底碎片料层2，块状籽晶层3，碎籽晶层4，保护层5，多晶硅层6，块状籽晶7。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。