[发明专利]一种石墨电极及多晶铸锭炉

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅铸锭技术领域，尤其涉及一种石墨电极及多晶铸锭炉。

背景技术

铸锭炉，是专为太阳能工业设计的专用设备，是多晶硅铸锭的必需设备。以多晶铸锭炉（DSS）为例，DSS主要包括：炉体、隔热顶板、加热装置、坩埚及石墨电极。其中，石墨电极包括：极柱和凸台，极柱和凸台均为上下开口，中空圆柱状结构，且极柱的直径小于凸台的直径。一般地，装配好的DSS中，石墨电极的极柱外侧设有绝缘陶瓷瓦片，该绝缘陶瓷瓦片包覆于石墨电极的极柱外侧；石墨电极的凸台上设有绝缘陶瓷垫片；该绝缘陶瓷瓦片及绝缘陶瓷垫片的设置，可使石墨电极与炉体之间、石墨电极与隔热顶板之间相互绝缘，有效地保护石墨电极及DSS的其他设备不受损伤。

发明人发现，现有的石墨电极上所设置的绝缘陶瓷瓦片及绝缘陶瓷垫片，一般均采用氧化铝等耐高温绝缘材料，这类绝缘材料容易被高温或还原性物质腐蚀而导致绝缘性能失效。由于DSS在铸锭过程中，炉体内温度较高，且反应过程中往往会产生许多还原性物质或还原性气体，高温及还原性物质易造成DSS内的石墨电极上设置的绝缘陶瓷瓦片及绝缘陶瓷垫片的绝缘性能失效，从而造成石墨电极损伤，缩短石墨电极的使用寿命；同时，更换失效的绝缘陶瓷耗费的成本较高，且影响多晶铸锭炉的生产效率。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种石墨电极及多晶铸锭炉，可保护石墨电极上所设置的绝缘陶瓷的绝缘性能，有效保护石墨电极，延长设备的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种石墨电极，应用于多晶铸锭炉中，包括相互连接的极柱和凸台，所述极柱和所述凸台均呈中空圆柱状结构，且所述极柱的直径小于所述凸台的直径，其中：

所述极柱的外侧设有绝缘陶瓷瓦片，所述绝缘陶瓷瓦片包覆所述极柱；所述凸台上设有绝缘陶瓷垫片，所述绝缘陶瓷垫片呈圆柱状结构，所述绝缘陶瓷垫片的下表面与所述凸台的上表面相贴合；

所述绝缘陶瓷垫片的上表面高于所述极柱的下表面，所述绝缘陶瓷垫片的下表面低于所述极柱的下表面；所述极柱和所述绝缘陶瓷瓦片的下端套接于所述绝缘陶瓷垫片；

所述极柱的外侧还设有防腐蚀瓦片。

其中，所述防腐蚀瓦片设于所述极柱的外侧和所述绝缘陶瓷瓦片之间；

所述防腐蚀瓦片包覆所述极柱，所述绝缘陶瓷瓦片包覆所述防腐蚀瓦片。

其中，所述防腐蚀瓦片设于所述绝缘陶瓷瓦片的外侧；

所述防腐蚀瓦片包覆所述绝缘陶瓷瓦片。

其中，所述绝缘陶瓷垫片之上设有第一防腐蚀垫片，所述第一防腐蚀垫片呈圆柱状结构；

所述第一防腐蚀垫片的下表面与所述绝缘陶瓷垫片的上表面相贴合；

所述极柱、所述绝缘陶瓷瓦片及所述防腐蚀瓦片的下端均套接于所述第一防腐蚀垫片及所述绝缘陶瓷垫片。

其中，所述凸台与所述绝缘陶瓷垫片之间设有第二防腐蚀垫片，所述第二防腐蚀垫片呈圆柱状结构；

所述第二防腐蚀垫片的上表面与所述绝缘陶瓷垫片的下表面相贴合，所述第二防腐蚀垫片的下表面与所述凸台的上表面相贴合。

其中，所述防腐蚀瓦片、所述第一防腐蚀垫片及所述第二防腐蚀垫片的材质均为耐高温耐还原的防腐蚀材质。

其中，所述防腐蚀瓦片的材质为碳化硅、氮化硅和氮化硼中的任一种；

所述第一防腐蚀垫片的材质为碳化硅、氮化硅和氮化硼中的任一种；

所述第二防腐蚀垫片的材质为碳化硅、氮化硅和氮化硼中的任一种。

其中，所述绝缘陶瓷瓦片和所述绝缘陶瓷垫片的材质均为耐高温绝缘材质。

其中，所述绝缘陶瓷瓦片的材质为氧化铝、氮化硅、氮化硼和氧化锆中的任一种；

所述绝缘陶瓷垫片的材质为氧化铝、氮化硅、氮化硼和氧化锆中的任一种。

相应地，本发明实施例还提供了一种多晶铸锭炉，包括：上述的石墨电极。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1、本发明实施例在石墨电极的极柱外侧增设防腐蚀瓦片，有效地防止绝缘陶瓷的腐蚀老化，保护绝缘陶瓷的绝缘性能；同时保护石墨电极不会由于其上的绝缘陶瓷瓦片的失效而造成损伤，从而延长了设备的使用寿命。

2、本发明实施例在石墨电极的凸台上增设一套或两套防腐蚀垫片，可有效地保护石墨电极的凸台上所设置的绝缘陶瓷垫片不受高温或炉内还原性物质的腐蚀而失效，延长了设备的使用寿命，节约了成本。

附图说明