[实用新型]一种新型多晶硅铸锭炉溢流保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅铸锭炉技术领域，尤其是涉及一种新型多晶硅铸锭炉溢流保护装置。

背景技术

多晶硅铸锭炉是一种太阳能硅片生产的关键设备，在使用多晶硅铸锭炉铸锭时，如果装硅料的坩埚有缺陷，或者装料不规范，当硅料部分或全部熔化时，坩埚破裂造成硅溢流，而液态硅几乎与任何物质发生反应，如果硅液流到金属炉筒上，则会将炉筒腐蚀穿孔，在高温作用下，炉筒夹层内的水会瞬时汽化，炉内压力突然上升，造成爆炸的危险。因此多晶硅铸锭炉必须具有溢流保护措施。

目前的多晶硅铸锭炉采用高温纤维毯加低温纤维毯的复合的拼接结构，当溢流量超过80%时，这种结构仍存在潜在的危险，溢出的硅液仍有可能渗透到金属炉筒上。同时溢流丝采用普通的304材料，当少量溢流时，不能将溢流丝熔断，从而起不到报警作用。目前溢流丝按内外两圈设置铺设轨迹，如果溢流后硅液沿着石墨立柱流下来，那么溢流丝就起不到报警作用。

实用新型内容

本实用新型涉及一种新型多晶硅铸锭炉溢流保护装置，用以铸锭过程中溢流时的保护和报警作用，提高多晶硅铸锭炉的使用安全性。

为实现这一目的，本实用新型所采用的方法是：包括上炉筒1和下炉筒8，所述上炉筒1和下炉筒8连接形成金属腔体，所述下炉筒8的底部设有一层溢流棉7，溢流棉7上设有溢流丝6。

所述金属腔体内设有坩埚3，所述坩埚3底部设有石墨散热块9，坩埚3外设有保温层2，所述保温层2和坩埚3之间设有加热器10，所述石墨散热块9通过设置在下炉筒8底部的三根石墨立柱5支撑。

所述溢流丝6围绕在三根石墨立柱5的底部，所述溢流丝6的两端分别连接有一个接出口4。

所述溢流棉7为耐高温陶瓷纤维毯。

所述溢流丝6为低温合金丝。

本实用新型的有益效果是：

溢流时溢流棉能完全吸收流出的硅液，保护下炉筒不被硅液腐蚀造成爆炸危险，同时覆盖三根石墨立柱的溢流丝能及时熔断并报警，提醒操作人员采取措施。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的剖视图；

图2是本实用新型的A-A面视图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示的一种新型多晶硅铸锭炉溢流保护装置，包括上炉筒1和下炉筒8，所述上炉筒1和下炉筒8连接形成金属腔体，所述下炉筒8的底部设有一层溢流棉7，所述溢流棉7为耐高温陶瓷纤维毯；溢流棉7上设有溢流丝6，所述溢流丝6为低温合金丝。所述金属腔体内设有坩埚3，所述坩埚3底部设有石墨散热块9，坩埚3外设有保温层2，所述保温层2和坩埚3之间设有加热器10；所述石墨散热块9通过设置在下炉筒8底部的三根石墨立柱5支撑。

如图2所示的下炉筒底部，所述溢流丝6围绕在三根石墨立柱5的底部，所述溢流丝6的两端分别连接有一个接出口4。

以下结合多晶硅铸锭炉生产过程中发生溢流时的情况对本实用新型做进一步描述：

使用多晶硅铸锭炉铸锭时，如果装硅料的坩埚3有缺陷，例如坩埚3内有隐裂、孔洞或涂层剥落，当硅料部分或全部熔化时，坩埚缺陷部位破裂造成溢流。还有一种情况是使用坩埚3装料时操作不规范，当加热器10加热升温时，硅料膨胀将坩埚3撑破造成溢流。

少量溢流的情况下，保温层2底部能将硅液吸收，当溢流量超过20%时，保温层2不能完全吸收硅液，硅液会渗透保温层2，或从保温层2下部四边流出，落到溢流棉7上，溢流棉7再将其吸收，起到保护作用。同时硅液将溢流丝6熔断并自动报警，提醒操作人员采取措施，本实用新型能极大提高多晶硅铸锭炉的安全性。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。