[发明专利]用于多晶铸锭炉的热交换台及其通气管径变化方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于多晶硅铸锭设备及其控制方法，尤其涉及多晶铸锭炉的热交换台及其通气管径变化方法。

背景技术

多晶硅铸锭炉是目前光伏行业中多晶硅的主要生产设备，铸锭工艺经过熔化、定向长晶、退后、冷却等几个阶段后，成为有一定晶体生长方向的多晶硅锭。多晶硅铸锭过程环境是多晶铸锭炉热场。在多晶硅生长过程中，坩埚底部的温度控制是由辐射散热决定的。目前辐射散热的方式主要是两种：一是通过调节加热器的功率以及多晶炉炉内底部隔热笼的开度，通过热交换台辐射进行降温；另一种是通过调节加热器功率以及热交换台内部通气带走热量，实现散热，隔热笼封闭不开启。

中国发明专利“用于多晶硅铸锭炉的改进结构的热交换台”（专利申请号201110218651.4）展示了一种用于多晶铸锭炉的气体冷却装置及方法，是在铸锭炉内热场的石墨体热交换台的内部设置气体流道，冷气进入，带走热量，实现热交换，从而达到散热降温的目的。由于影响铸锭长晶质量的因素很多，尤其在铸锭工艺摸索阶段，试验各种工艺配方时，热交换台结构已定型的情况下，因为气道的不可变，不能试验出最佳的工艺配方和生产工艺，不能达到长晶质量的最优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多晶铸锭炉的热交换台，其气道的通径大小可调整。

本发明的另一目的在于提供用于多晶铸锭炉的热交换台的通气管径变化方法，以达到在不同工艺配方的条件下，通过变换通气管径，保证坩埚底部的温度均匀，提升长晶质量。

为实现所述目的的用于多晶铸锭炉的热交换台，用来放置多晶硅铸锭坩埚并与坩埚进行热交换，包括热交换层、气体分流层以及分流基层，气体分流层位于热交换层和分流基层之间，其特点是：该气体分流层设置有成阵列布置的分流基孔，分流基孔内可拆卸地配置有套管，该套管提供气流通过分流基孔的管孔。

所述的热交换台，其进一步的特点是，分流基孔对应有多个套管，该多个套管的外侧能和分流基孔的内侧贴合，而该多个套管的内径不同，该分流基孔是选择性地与该多个套管中的一个套管配合。

所述的热交换台，其进一步的特点是，在气体分流层上的全部套管分布规律是气体分流层中间部分的管径小，往外管径变大。

所述的热交换台，其进一步的特点是，还包括初级分流层，所述气体分流层设置成二级分流层，初级分流层位于二级分流层和分流基层之间，初级分流层和分流基层之间形成初级分流室，初级分流层和二级分流层之间形成二级分流室，二级分流层和热交换层之间形成冷气流道，冷气从分流基层流入到初级分流室，再流经初级分流层，再流经二级分流室，再流经二级分流层上的套管，进入到二级分流层和热交换层之间的冷气流道。

所述的热交换台，其进一步的特点是，热交换层的气体分流层侧设置有成阵列分布的通气凸台，通气凸台上有以中心向四周辐射布置的通气槽，各通气凸台的四周有汇流气槽，该套管和该通气凸台对接以使冷气从套管中流出后流经通气凸台上的通气槽再流入到汇流气槽。

所述的热交换台，其进一步的特点是，所述气体分流层的热交换层侧在各所述分流基孔的四周有汇流气槽，气体分流层上的汇流气槽和热交换层上的汇流气槽组合成气道。

所述的热交换台，其进一步的特点是，初级分流层的种类有多种，各种初级分流层设置有均匀的初级分流孔，但不同种初级分流层的初级分流孔的数量不同和孔径不同。

所述的热交换台，其进一步的特点是，所述热交换台设置有中央进气孔以及位于四角的出气孔，冷气流经冷气流道成热气，热气从四角的出气孔流出。

为实现所述目的的用于多晶铸锭炉的热交换台的通气管径变化方法，该热交换台包括热交换层、气体分流层以及分流基层，气体分流层位于热交换层和分流基层之间，其特点是，在该气体分流层的成阵列布置的分流基孔内配置有套管，利用该套管的管径限定出分流基孔的通径，利用不同管径的套管与分流基孔配置，以使流经气体分流层的气体的通径大小的调节得到控制。

所述的通气管径变化方法，其进一步的特点是，还在气体分流层和分流基层之间设置初级分流层，该初级分流层上设置有初级分流孔，改变初级分流孔的数量和孔径，以衍生成多种初级分流层，通过更换不同种类的初级分流层，来实现初级分流的可变可调。