[实用新型]铸锭炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及制备太阳能级多晶硅锭的设备领域，特别地，涉及一种铸锭炉。

背景技术

晶硅铸锭炉是一种硅重熔铸锭设备，是制备太阳能电池硅片的一道重要工艺装备。晶硅铸锭炉对晶体生长系统的优劣影响主要是由炉中的热场来决定的，而热场的好坏则集中反应在热场的隔热装置的结构和控制上。

目前，市场上有多种型号的铸锭炉，各个品牌的铸锭炉内部热场设计也不尽相同，其中，在没有侧壁加热器的铸锭炉中，非常容易出现坩埚侧壁温度下降的问题，进而导致坩埚侧壁附近形成凹型固液生长界面，靠近坩埚侧壁的硅溶液成核，如成核时间过早（坩埚侧壁温度降低过多），沿坩埚侧壁生长的晶粒将不垂直硅液界面，进而影响电池片转化效率。现有技术中，为解决这一问题，有方案在铸锭炉内的热交换块上设置了碳条，其作用就是阻止坩埚侧壁，尤其是坩埚底部的侧壁温度降低过快。然而，在热交换块上设置碳条不能最大限度的阻止坩埚侧壁温度降低过快。因为，这些碳条仅仅是在一定程度上降低了热场的热量通过侧壁降温的速度，而在热交换块和侧壁隔热笼之间还存较大的热量传递空间，热场的高温区的热量就会通过这样的空间传递到低温区，进而被铸锭炉底部设置的水冷壁带走。如果单纯为减小上述热量传递空间而加宽热交换块上的碳条，一方面，在操作人员进行装炉操作过程中，当下炉腔上升时，加宽的碳条可能会卡住侧壁隔热笼，造成更大的损失，另一方，在坩埚进出热场时对坩埚进行移动操作的过程中，叉车等搬运机械难免会碰触到热交换块，会产生大量碳粉，这是硅晶生长过程中工艺要求的禁忌。

另外，现有技术中，有做法是在侧壁隔热笼与坩埚的石墨支撑板之间设置环形的能上下移动的保温框，但这种做法由于空间有限不能生产大尺寸硅锭。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种铸锭炉，以解决现有铸锭炉无法有效地控制的坩埚侧壁的热量快速地从高温区向低温区传递的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种铸锭炉，包括：上炉体；隔热笼，设置在上炉体内；下炉体，与上炉体扣合形成铸锭炉炉体；坩埚，固定在下炉体内，并在上炉体与下炉体扣合后位于隔热笼内，其中，坩埚的外底面设置有底部支撑板，隔热笼的侧壁的底部设置有凸出于隔热笼的侧壁的内表面的隔热挡块环，隔热挡块环在上炉体与下炉体扣合后与底部支撑板相对并与底部支撑板之间形成避免隔热挡块环妨碍坩埚进出隔热笼的安全间距。

进一步地，隔热笼包括侧壁隔热层以及设置在侧壁隔热层顶部的顶部隔热层，侧壁隔热层的下端设置有隔热碳条，隔热挡块环设置在侧壁隔热层与隔热碳条之间。

进一步地，隔热笼还包括设置于侧壁隔热层与顶部隔热层外周的罩体，隔热挡块环与罩体固定连接。

进一步地，顶部隔热层的下方设置有顶部加热器。

进一步地，底部支撑板的下面设置有热交换块，热交换块的下方设置有底部加热器。

进一步地，底部加热器的下方设置有热门机构，热门机构的下方设置水冷铜盘。

进一步地，底部支撑板为石墨板。

进一步地，隔热挡块环的上表面与底部支撑板的上表面平齐。

进一步地，隔热挡块环的材质为碳纤维。

进一步地，隔热挡块环的厚度大于底部支撑板的厚度。

进一步地，安全间距的宽度大于等于20mm。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种铸锭炉，包括上炉体及设置在上炉体内的隔热笼；下炉体与上炉体扣合形成铸锭炉炉体；坩埚，固定在下炉体内，并在上炉体与下炉体扣合后位于隔热笼内，坩埚的外底面设置有底部支撑板，隔热笼的侧壁的底部设置有凸出于隔热笼的侧壁的内表面的隔热挡块环，隔热挡块环在上炉体与下炉体扣合后与底部支撑板相对并与底部支撑板之间形成避免隔热挡块环妨碍坩埚进出隔热笼的安全间距。本实用新型提供的铸锭炉，由于在隔热笼的侧壁的底部设置了凸出于隔热笼的侧壁的内表面的隔热挡块环，使上炉体与下炉体扣合后隔热挡块环与底部支撑板的间隔变小，能够大大降低隔热挡块环上方的上炉腔内的热量传导到下炉腔，使得上炉腔的热量只能通过底部支撑板以及热交换块均匀的传递到下炉腔，从而保证了坩埚内的晶粒能垂直液面生长。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：