[发明专利]多晶炉红外控温装置及采用多晶炉红外控温装置的多晶炉

说明书

技术领域：

本发明涉及单晶硅生产设备技术领域，特别涉及一种多晶炉红外控温装置及采用多晶炉红外控温装置的多晶炉。

背景技术：

目前，制备太阳能电池用硅锭的生产工艺主要包括单晶硅拉制和多晶硅拉制。多晶硅铸锭技术由于能直接熔铸出适于规模化生产的方形硅锭、制造过程相对简单、从而成为太阳能电池用硅锭制备的主流方法。

制备太阳能多晶硅电池的大尺寸方锭，一次装载硅料240-270kg，产品非常昂贵。其生产过程包括硅料加热、熔化、生长、退火、冷却过程，长达50小时。采用单一温区控温，熔融温度高达1540℃，故温度传感器采用B型热电偶，最高检测温度为1800℃，偶丝为贵金属铂铑材料，外层为陶瓷保护管，在不同的温度下，控温热电偶两极产生不同的弱电压信号，接入到温度控制器中，检测炉温。铸锭工艺整个过程抽真空，由于控温热电偶长时间置于高温和真空状态下及石墨加热器高温下挥发的碳元素渗透与热电偶保护陶瓷管及偶丝铂铑材料发生反应等，容易造成热电偶断偶、老化、失效及真空泄露。一旦控温热电偶发生故障，将会严重影响硅锭生产，造成非常大的经济损失。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种提高设备可靠性、满足多晶硅锭的安全生产、降低铸锭生产成本和安装简单的多晶炉红外控温装置。

还有必要提供一种采用多晶炉红外控温装置的多晶炉，多晶炉包括上腔体。

一种多晶炉红外控温装置包括基恩士KV-5000PLC、红外测温仪、石墨加热器、AC电源、PC机、控制箱、操作平台、操作箱。。红外测温仪固定在上腔体上面，红外测温仪与基恩士KV-5000PLC相连，基恩士KV-5000PKLC与PC机相联接，AC电源一端与基恩士KV-5000PKL连接，AC电源另一端与石墨加热器连接，通过工装调整红外测温仪，使红外测温仪与测温点对准；基恩士KV-5000PKLC安装在控制箱内，AC电源安装在操作平台上，PC机安装在操作箱上。

本发明提供的多晶炉红外控温装置，在多晶硅铸锭过程中，经过溶化、长晶、退火工序时，红外测温仪测量腔体内温度并将测量的温度数据反馈至基恩士KV-5000PLC，基恩士KV-5000PLC将获得的温度数据传输至PC机，PC机从基恩士KV-5000PLC中获取控制程序指令中的目标温度与温度数据对比分析，然后PC机将对比分析信号传输至基恩士KV-5000PLC，基恩士KV-5000PLC下达指令控制AC电源的电压和电流，进而控制石墨加热器加热功率，形成一次温度PID循环，根据多晶硅铸锭工艺温度的要求，用温度PID进行控制功率，从而达到工艺要求。

由此可见，本发明的有益效果在于：提高设备可靠性、满足多晶硅锭的安全生产、降低铸锭生产成本和安装简单。

附图说明：

附图1是本发明多晶炉红外控温装置及采用多晶炉红外控温装置的多晶炉结构示意图。

图中：

基恩士KV-5000PLC1   红外测温仪2   石墨加热器3

AC电源4             PC机5

具体实施方式：

本发明提出的多晶炉红外控温装置及采用多晶炉红外控温装置的多晶炉结合附图及优选实施例详细说明如下：

请参看图1，多晶炉红外控温装置及采用多晶炉红外控温装置的多晶炉，其中采用多晶炉红外控温装置的多晶炉包括上腔体(未标号)。

一种多晶炉红外控温装置包括基恩士KV-5000PLC 1、红外测温仪2、石墨加热器3、AC电源4、PC机5、控制箱(未显示)、操作平台(未显示)、操作箱(未显示)。红外测温仪2固定在上腔体(未标号)上面，红外测温仪2将测量的温度数据传输到基恩士KV-5000PLC 1中，通过工装调整红外测温仪2，使红外测温仪2与测温点对准；基恩士KV-5000PKLC 1安装在控制箱(未显示)内，AC电源4安装在操作平台(未显示)上，PC机5安装在操作箱(未显示)上。