[发明专利]光伏硅冶炼超大坩埚的防漏加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及光伏硅冶炼领域，特别涉及一种光伏硅冶炼超大坩埚的防漏加工工艺。

技术背景

全球化石能源的大量开采是造成生态破坏的主要原因之一，而化石能源的大量使用则是造成全球环境污染的主要原因，相关研究表明，大面积使用太阳能光伏发电电能，能有效减少二氧化碳的排放，减少温室效应，改变地球气候。世界各国都在大力发展光伏产业，作为光伏产业的主要原材料，光伏硅的需求量随之井喷式增长。目前光伏硅的生产主要是采用石墨坩埚冶炼，但是现在石墨坩埚的口径都比较小，一般是0.5-0.58米的直径，产能有限，而且使用寿命短；大的坩埚都是采用组装方式，连接面有缝隙，容易渗漏，导致炉膛损失，炼硅温度一般为700-800℃，但是大坩埚粘合胶一般只能承受400℃。因此制备耐高温，不渗漏的超大石墨坩埚成为了解决光伏硅冶炼的重要难题。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种光伏硅冶炼中超大坩埚的防漏加工工艺，制备大型坩埚，而且采用该方法制备的光伏硅冶炼坩埚，坩埚口径最大可达到1.0-1.2米，产能扩大3倍，具有耐高温，不渗漏的效果。

为了实现上述的发明目的，本发明的技术方案通过如下方式实现：一种光伏硅冶炼超大坩埚防漏加工工艺，采用石墨组件制造组合式坩埚，其特征在于组合式坩埚组件接口采用螺纹丝扣，并在螺纹丝扣间隙中加入一种标准电极糊材料，坩埚组装好之后，把坩埚放入烧结电炉中，高温加热至1500℃左右，让电极糊与坩埚石墨内壁融合固定；

由于采用了螺纹丝扣的物理连接方式，制备的坩埚结构简单，性能稳定；

由于采用电极糊作为粘结材料，电极糊本身能耐高温，同时热膨胀系数小，电极糊具有比较小的电阻系数，可以降低电能的损失，具有较小的气孔率，可以使加热状态的电极氧化缓慢，有较高的机械强度，才不致因机械与电气负荷的影响电极折断等诸多优良特性，采用电极糊作为粘合材料制备的坩埚，壁体结合紧密能达到防渗漏的效果，同时耐受温度达到2000℃高温。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明A处放大图。

图中附件：1、坩埚底座，2、坩埚组件，3螺纹丝扣，4电极糊。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明由采用石墨组件组合方式，组装坩埚。组合坩埚接口采用螺纹丝扣2，在螺纹间隙中加入一种标准电极糊的材料，坩埚组装好之后，把坩埚放入烧结电炉中，高温加热至1500℃左右，让电极糊与坩埚石墨内壁融合固定。

首先采用常规方法制造组合大石墨坩埚组件，把目标产品分成5-8个模块，在对模块进行相应的螺纹丝扣加工，然后再组装坩埚组件；首先将软化点为63℃的圆柱糊电极糊装入丝扣槽，然后扣上丝扣，约留2-3MM缝隙，放到电炉里，加热到1500℃左右开始与坩埚石墨内壁融合，达到防渗漏的效果。具体实施例(一)制备口径为1.1M，外径为1.15M，高为1.8M的光伏硅冶炼石墨坩埚，参见图1所示的石墨坩埚结构，采用机械加工方法制备一个内径为1.1M，高为400MM的坩埚底座1和4内径为1.1M，高为400MM的坩埚组件2；然后分别在坩埚底座1的上端和坩埚组件2的上下两端加工50MM深的螺纹丝扣3。将软化点为63℃的电极糊装满丝扣槽，然后扣上丝扣，约留2-3MM缝隙，放到电炉里，加热到1500℃左右30分钟，然后冷却。实验证明该工艺制备的石墨坩埚克服了小坩埚的尴尬，同时具有耐高温，防渗漏的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。