[发明专利]一种铸锭用坩埚石墨护板

说明书

本发明公开了一种铸锭用坩埚石墨护板，包括：四块石墨护板依次连接围成一个能够将坩埚包围的长方体空间；石墨护板的右侧边上设置有若干竖直排列的螺纹孔，且其板面的左侧设置有相应数量及位置的定位孔，通过螺栓穿过定位孔后与螺纹孔的配合实现两块石墨护板的连接；石墨护板的板面顶部设置有若干水平排列的通气孔，用于通入及排出氩气，且通气孔不与石墨护板的侧边连通；石墨护板的板面上设置有与所述螺纹孔垂直交叉的防断槽，且防断槽完全穿透石墨护板的板面。本发明结构简单、便于装配与拆卸、节约成本，且能够提高铸锭过程中的排杂能力，从而有效提升铸锭品质，同时保证了石墨护板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种铸锭用坩埚石墨护板，属于多晶硅铸锭炉设备领域。

背景技术

石墨护板的作用是用来保护其内部的石英坩埚在铸锭过程中，不会因高温下软化坍塌而酿成生产事故。石墨护板是等静压石墨制成，价格昂贵，但是在使用过程中由于磕碰和其本身的老化，容易造成崩边、崩角等损坏而失去应有作用，甚至还有安全隐患。

铸锭过程中需要不断通入氩气至硅液表面，将析出的杂质通过气流引导排出。早期使用的是封闭护板，但在配合盖板使用时，盖板和护板之间只有很小的缝隙，理论上对杂质排出不够通畅，影响铸锭品质提升。于是有了开口护板，有更大的开口和足够的排杂空间，但同时又引入了一个新的问题：开口护板因上部3块凸起处比较脆弱，易损问题更加突出，且又容易造成盖板下部无支撑而变形。同时因实际的品质提升并不明显，但护板却更加容易损坏，从降低成本角度考虑，又回到了封闭护板的设计。

随着铸锭尺寸的进一步加大，铸锭花费的时间和杂质的量都会更多，且高效多晶对铸锭品质又有了进一步提高的需求。因此，本领域技术人员致力于开发一种结构简单、装配方便的铸锭用坩埚石墨护板，能够同时兼顾提高铸锭过程中的排杂能力和保证护板的使用寿命。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种铸锭用坩埚石墨护板，具有结构简单、便于装配与拆卸、节约成本等特点，且能够同时兼顾提高铸锭过程中的排杂能力和保证护板的使用寿命。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种铸锭用坩埚石墨护板，包括四块矩形的石墨护板，且四块石墨护板依次连接围成一个能够将坩埚包围的长方体空间；

其中，石墨护板的右侧边上设置有若干竖直排列的螺纹孔，且其板面的左侧设置有相应数量及位置的定位孔，通过螺栓穿过定位孔后与螺纹孔的配合实现两块石墨护板的连接；石墨护板的板面顶部设置有若干水平排列的通气孔，用于通入及排出氩气，且通气孔不与石墨护板的侧边连通。

在上述需求下，我们对石墨护板的上部进行了重新设计，开出部分通气孔，在不影响护板自身强度的情况下，又有保证了足够的气流排杂通道，有利于气流带走铸锭过程中产生的杂质，从而降低硅锭的黑阴影，提高产品品质。

优选的，所述通气孔呈圆形，且孔径小于石墨护板高度的5％。由于开孔位置较高且孔径较小，这样可以避免原先因装料过高，有硅料从开口护板处掉出，融化后流下触发漏硅报警的隐患；也避免了硅锭在冷却过程中坩埚自行碎裂、掉落，戳坏漏硅保护毯的问题。

优选的，所述石墨护板的板面右侧设置有与所述螺纹孔垂直交叉的防断槽。这样当螺栓由于热胀原因胀开时，会有间隙让螺栓起到一定的缓冲的作用；且在螺栓断裂在螺纹孔中时，可以从防断槽中取出螺栓，不会对坩埚护板造成损坏，大大降低了设备成本。

优选的，所述防断槽整体呈矩形，且其对角处采用倒圆角，从而避免石墨护板因应力集中而导致板面产生裂纹。

优选的，所述防断槽完全穿透石墨护板的板面，这样就能在板面的任意一面通过防断槽取出断裂在螺纹孔中的螺栓。