[实用新型]一种多晶硅铸锭炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅铸锭技术，特别涉及一种多晶硅铸锭炉。

背景技术

多晶硅铸锭炉主要用于太阳能级多晶硅锭的大生产，它采用多晶硅定向凝固技术，将硅料高温熔融后通过特殊工艺定向冷凝结晶，从而达到太阳能电池生产用多晶硅品质的要求，是一种适用于长时间连续工作，高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化大生产设备。其中，450型多晶硅铸锭炉较为常用，该型设备能自动或手动完成铸锭过程，高效节能，运用先进的计算机控制技术，实现稳定定向凝固，生产的多晶硅硅锭质量高，规格大。

然而在实际生产中，多晶硅铸锭炉工作时可能会发生硅液泄漏，此时，高温硅液从坩埚内流出，会熔化钢壁，尤其是底部中心处的焊接处很容易被熔穿，从而导致夹层中冷却水进入铸锭炉内部，在炉内1000℃以上的高温作用下，水迅速蒸发形成高温水蒸汽，部分高温水蒸汽又与炉内的石墨部件发生化学反应，生成氢气和一氧化碳的混合气(即水煤气)，这样就有引发爆炸的危险。

当有碳存在时，水蒸气与碳在800℃以上会发生如下反应形成水煤气：

H₂O+C=CO+H₂。

为了避免硅液泄漏时产生此类的爆炸危险，实有必要对现有多晶硅铸锭炉进行结构改进以解决硅液泄漏时存在的爆炸隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种改进结构的多晶硅铸锭炉，以避免炉内硅液泄漏后发生爆炸的危险。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种多晶硅铸锭炉，包括：炉体、经过所述炉体底部的冷却水夹层、以及分别与所述冷却水夹层连通的冷却水进水口和冷却水出水口；

所述多晶硅铸锭炉还包括：第一三通阀和第二三通阀；所述第一三通阀的第一接口与冷却水进水管道接通，用于引入冷却水水源，第二接口与所述冷却水进水口接通，用于将冷却水导入所述冷却水夹层，第三接口与外部大气相连；所述第二三通阀的第一接口与所述冷却水出水口接通，用于引出冷却夹层中的冷却水，第二接口与冷却水排水管道接通，用于排出冷却水，第三接口与外部大气相连；

所述炉体底部设有从炉体外部开启的泄水阀，所述泄水阀与冷却水夹层接通用于将冷却水夹层中的冷却水排出。

作为本实用新型的优选方案，所述第一三通阀的第三接口通过空气泵与外部大气相连。

作为本实用新型的优选方案，所述第二三通阀的第三接口通过空气泵与外部大气相连。

作为本实用新型的优选方案，所述炉体底部设有1-3个所述泄水阀。

作为本实用新型的优选方案，所述泄水阀为圆形。进一步优选地，所述泄水阀的直径为200mm。

本实用新型有益效果在于：

本实用新型提供的多晶硅铸锭炉，通过对炉底结构和冷却水管道的改进，在发生坩埚硅液泄漏时，可以及时将炉体夹层内的冷却水排空，避免冷却水进入铸锭炉内部，从而杜绝了硅液泄漏后发生爆炸的危险。

附图说明

图1是现有技术中450型多晶硅铸锭炉的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的多晶硅铸锭炉的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的多晶硅铸锭炉炉体底部结构示意图；

图4本实用新型实施例的多晶硅铸锭炉正常工作时的示意图；

图5是本实用新型实施例的多晶硅铸锭炉在发生硅液泄漏时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式，为了示出的方便附图并未按照比例绘制。

如图1所示，一种现有技术中的450型多晶硅铸锭炉，其炉体内设有坩埚1，炉体底部设有冷却水夹层3，还设有用于将热电偶伸入炉内的钢管2，钢管2与炉体底部中心处4由焊接的方式连接。在实际生产中，高温硅液从坩埚1内流出，会熔化钢壁，尤其是底部中心处4的焊接处很容易被熔穿，从而导致冷却水夹层3中的冷却水进入炉体内部，在炉内1000℃以上的高温作用下，水迅速蒸发形成高温水蒸汽，部分高温水蒸汽又与炉内的石墨部件发生化学反应，生成氢气和一氧化碳的混合气(即水煤气)，这样就有引发爆炸的危险。

为避免上述爆炸的发生，本实用新型对现有的多晶硅铸锭炉进行了结构改进，其中一优选实施例如图2所示。