[实用新型]石英管二次加料装置

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏领域，特别是一种用于硅料的石英管二次加料装置。

背景技术

单晶炉是生产太阳能电池所需单晶硅的拉晶装置。在惰性气体环境下，石英增塌内填充硅原料，后加热至高温使硅料溶解，从受到温度控制的熔硅液上方降下单晶的籽晶，通过一边旋转籽晶一边向上提拉的方式来制造单晶。

通常石英坩埚，使用固体颗粒多晶硅料，投料到一定高度后，无法再添加，否则化料时有掉出坩埚以外的隐患，这就存在一次生产只投一次硅料的问题，而且硅料全部融化后，就会有一段高度的石英坩埚由于空置而浪费。导致了投料不足造成耗材的使用率低；同时，每结束一炉生产都要停炉，然后冷却、清扫，再次装料进行下一个生产循环，导致设备利用率低。

因此，二次投料系统抑或多次投料系统的开发和使用，对于节约成本，提高生产效率，有着积极意义。

不同生产厂家各自开发了多种二次投料装置，也各有优缺点，或多或少多存在一些问题，总结下来，大概有以下几种：

第一，有的结构过于复杂，操控不便利，制作成本高；

第二，简单一点的装置，容料部品不够讲究，硅原料与金属部品接触，容易产生金属污染，造成产品质量问题；

第三，投料状态不能控制，给后续正常生产造成很大隐患。还有的在安全方面考虑的不足，偶尔一次是失误会造成很大损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种避免污染原料并且加料状态和过程可控的石英管二次加料装置。

为解决上述技术问题，本实用新型石英管二次加料装置，包括：容料管，在所述容料管的上部设有加强筋定位导向套，底部设有出料口；收腰部，所述收腰部设置在所述容料管的下部；连接杆，所述连接杆设置在所述容料管内，一端与籽晶绳连接，并在容料管上部的加强筋定位导向套中定向定位，另外一端与堵盖连接；限位块，所述限位块设置在所述石英管外侧上部。

所述堵盖的为锥面与球面结合体。

所述堵盖的下底边的长度大于所述收腰部之间的间距，所述堵盖的上底边的长度小于所述收腰部之间的间距。

所述容料管、所述连接杆及所述堵盖的材质为耐高温高纯石英。

在所述堵盖的下部还设有金属块。

本实用新型石英管二次加料装置与籽晶夹头互换安装方便，提高有效生产时间；容料管底部出料口下料位置采用钟罩结构型式，投料时避免硅液四处飞溅，损坏热场其他部品，影响正常长晶生产；解决了拉晶生产过程中，石英坩锅装料熔料后，部分高度空间空置，二次投料后解决了这个问题，从而提高了生产效率；结构简单，对已有单晶炉改造投入成本低，方便操作。

附图说明

图1为本实用新型石英管二次加料装置初始状态结构示意图；

图2为本实用新型石英管二次加料装置工作状态结构示意图。

本实用新型石英管二次加料装置附图中附图标记说明：

1-容料管      2-堵盖              3-连接杆

4-限位止口    5-籽晶绳            6-颗粒料

7-收腰部      8-金属块            9-硅溶液

10-石英坩埚   11-加强筋定位导向套

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型石英管二次加料装置作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型石英管二次加料装置，包括：容料管1以及设置在容料管1内且依次连接的籽晶绳5、连接杆3和堵盖2。为杜绝污染原料，首选使用洁净石英制品，所以与硅原料接触的所有部品均为石英制品。而石英在高温状态下会软化，从安全方面考虑，容料管1上部设有加强筋定位组件，连接杆3在容料管上部的加强筋定位导向套11中定向定位，以及堵盖2下部设计加装金属块8等措施，加强石英制品的抗变形能力。

硅料从一定高度带有一定速度落入溶液中，会溅起硅溶液，滴落在石英坩埚10、加热器或热屏等热场部品上，造成部品损坏或寿命降低，甚至影响到单晶的正常生产。所以，调整容料管1下部的结构形状，形成收腰部3“钟罩状”特殊结构形状；而且堵盖2为锥面与球面结合体，其上部为锥面，便于硅料滑落，下部为球面，与收腰部3的锥面为线接触，表面又作过特殊工艺处理，更加减少接触面积，便于投料时方便开闭；堵盖2“上窄下宽的形状”结合收腰部3“钟罩状”特殊结构形状，可以有效控制下料范围和飞溅方向。