本發明涉及多晶硅生產設備技術領域，特別涉及一種用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體。

背景技術：

太陽能光伏行業發展迅速，市場規模持續增長，但同時市場競爭激烈，為盡快實現平價上網，實現更大范圍的普及應用，全行業各環節努力追求和獲取高效率、低成本電池。在上游的晶硅環節，獲得高品質、低成本的晶體非常重要，目前大尺寸（g6）多晶硅錠成為行業主流，下一代超大尺寸硅錠g7或g8成為當前趨勢順延發展的必由之路，可以提升硅錠重量，提高生產率，降低單耗、提高晶體品質。

多晶硅鑄錠爐是用于制造多晶硅錠的設備，利用定向凝固法生產多晶硅錠，首先將已裝好硅料的坩堝裝入爐腔中，然后進行抽空、加熱、熔化、長晶、退火、冷卻等工藝步驟。

現有的多晶鑄錠爐爐體結構不適用于超大尺寸硅錠的使用，因此需要一種用于超大尺寸硅錠的鑄錠爐爐體，以克服現有技術中的所述缺陷。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種結構合理，使用方便安全的用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本發明是一種用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體，其特點是，包括爐身和爐蓋，爐身和爐蓋的內壁和外壁之間均分別設有水冷夾層；在爐身的一側設有爐蓋提升柱，爐蓋提升柱上套裝有導向套筒，在爐蓋提升柱的下端設有驅動爐蓋提升柱上下運動的驅動機構，所述爐蓋通過軸套安裝在爐蓋提升柱的上端；所述爐蓋上設有檢測口、預留口和若干進氣口；所述爐身設有上端敞口的爐腔，在爐腔的底部設有若干冷卻裝置，在爐身的底部中心處設有與爐腔連通的的檢測孔，在爐身的下部設有兩個向外凸出、用于熱交換控制器運動的容置腔，容置腔與爐腔連為一體，在爐身的下部還設有兩個對稱設置的抽真空出氣口，在爐身的側部和爐蓋上分別設有數個鑄錠爐加熱組件接線放置腔。

爐身和爐蓋水冷夾層的內外層材質為同種金屬或兩種金屬。檢測孔用于檢測溫度或者漏水檢測等。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述爐腔為正方形，所述容置腔對稱設在爐身的兩側。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述抽真空出氣口設在與容置腔相對的爐身兩側。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述進氣口設有1-4個。當數量為1個時，其設置在爐蓋的中心處，當為2-4個時，均勻設置在爐蓋上。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述爐蓋的總厚度為40mm-100mm，爐身的總厚度為40-60mm。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述驅動機構包括電機驅動旋轉的絲桿，絲桿豎直設置，所述爐蓋提升柱設有中空的柱體，在柱體內設有與絲桿配合的螺母。電機驅動絲桿旋轉的方式為現有技術中任何一種能實現本功能的技術方案，如蝸輪蝸桿機構等。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述冷卻裝置設有1-4個，當數量為1個時，其設置在爐腔的底部中心處，當為2-4個時，均勻設置在爐腔的底部。每個冷卻裝置均設有冷卻散熱板，在冷卻散熱板的中心處設有測溫取樣孔，在冷卻散熱板的下表面上鋪滿冷卻管道，冷卻管道設有一個進口和一個出口，在冷卻散熱板的下表面四周設有與爐身底壁相接的防護板ⅰ，在冷卻散熱板上表面的測溫取樣孔四周設有防護板ⅱ。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述防護板ⅰ和防護板ⅱ為保溫硬氈板、陶瓷板、氧化鋁板、氧化鋯板或石墨板，高度為20mm-60mm。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述冷卻散熱板為鉬板或銅板，其厚度為20mm-60mm。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來實現的，所述冷卻管道為鉬管或銅管，其內徑為20mm-60mm。

與現有技術相比，本發明爐體適用于鑄錠高質量、低單耗、低成本的晶體，尤其可鑄造超大尺寸多晶硅錠，提高產能和生產率，超大尺寸多晶硅錠主要指g7硅錠（7*7）、g8硅錠（8*8）；設備結構進行優化布局，設有進氣口、抽真空出氣口和用于熱交換控制器運動的容置腔等，這有利于與其配合的熱場各元件及工藝發揮更好的靈活性，如：檢測，進氣，加熱，抽空，定向凝固等，從而獲取高質量的晶體；另外運行中發生漏硅較其他爐型幾率偏低，加上特殊的爐蓋設計，大大提高了安全性。同時結構上采用開放式，操作簡單，檢修、維保方便，且設置多處預留口，爐體平臺的升級改善潛力大。

附圖說明

圖1是本發明的一種主視結構示意圖。

圖2是本發明的一種側視結構示意圖。

圖3是冷卻裝置的結構示意圖。

圖4是圖3的仰視結構示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖，進一步描述本發明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。

參照圖1和圖2，一種用于超大尺寸硅錠的多晶鑄錠爐爐體，包括爐身5和爐蓋3，爐身5和爐蓋3的內壁和外壁之間均分別設有水冷夾層；內壁和外壁由同種材質制成，爐蓋3的總厚度為60mm，爐身5的總厚度為50mm。

在爐身5的一側設有爐蓋提升柱1，爐蓋提升柱1上套裝有導向套筒2，導向套筒2通過支撐架進行固定，在爐蓋提升柱1的下端設有驅動爐蓋提升柱1上下運動的驅動機構，所述爐蓋3通過軸套安裝在爐蓋提升柱1的上端，可以實現爐蓋3的旋轉，使其離開爐身5。所述驅動機構包括電機驅動旋轉的絲桿，絲桿豎直設置，所述爐蓋提升柱1設有中空的柱體，在柱體內設有與絲桿配合的螺母。

使用時，電機驅動絲桿繞著螺母正反旋轉，從而實現爐蓋提升柱1的上下運動，遠離或蓋在爐身5上，使用導向套筒2可以控制爐蓋提升柱1的運動方向。

所述爐蓋3上設有檢測口、預留口和4個進氣口9；4個進氣口9對稱設置在爐蓋3四周.

所述爐身5設有上端敞口的爐腔，爐腔為正方形，在爐腔的底部設有2個冷卻裝置7，在爐身5的底部中心處設有與爐腔連通的的檢測孔，在爐身5的下部設有兩個向外凸出、用于熱交換控制器運動的容置腔8，熱交換控制器打開時可以處于容置腔8中，容置腔8與爐腔連為一體，容置腔8對稱設在爐身5的兩側，在爐身5的下部還設有兩個對稱設置的抽真空出氣口7，抽真空出氣口7設在與容置腔8相對的爐身5兩側。

在爐身5的側部設有2個鑄錠爐加熱組件接線放置腔4，爐蓋3上設有1個鑄錠爐加熱組件接線放置腔4。鑄錠爐加熱組件接線放置腔4用于放置加熱場的接線端子。

參考圖3和圖4，所述每個冷卻裝置7均設有冷卻散熱板72，冷卻散熱板72通過支撐架固定在爐身5中，冷卻散熱板72為鉬板或銅板，形狀為正方形，其厚度為30mm。在冷卻散熱板72的中心處設有測溫取樣孔，在冷卻散熱板72的下表面上鋪滿冷卻管道75，冷卻管道75呈回字形盤旋設置在冷卻散熱板72上，冷卻管道75設有一個進口和一個出口。所述冷卻管道75由具有一定強度、熔點高且導熱性良好的金屬材料制成，如鉬管或銅管，其內徑為40mm，冷卻管道75截面外形可以為三角形、方形、半圓形、圓形或長方形。冷卻管道75和冷卻散熱板72的連接固定形式為直接焊接或者通過外部緊固件連接，以保證兩者之間的充分接觸，使傳導良好。冷卻管道75與冷卻裝置7相連，其內部流經的介質為液體或惰性氣體，壓力為0.1bar-6bar。

在冷卻散熱板72的下表面四周設有與爐身5相接的防護板ⅰ73，在冷卻散熱板72上表面的測溫取樣孔74四周設有防護板ⅱ71。防護板ⅰ73和防護板ⅱ71為保溫硬氈板、陶瓷板、氧化鋁板、氧化鋯板或石墨板，防護板ⅱ71的高度為30mm，防護板ⅰ73的高度為50mm。使用防護板ⅰ73和防護板ⅱ71可以防止坩堝破裂后料液從溫取樣孔或冷卻散熱板72的四周流出。