[实用新型]一种多晶硅铸锭过程中二次加料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅铸锭过程中二次加料装置，属于光伏行业中多晶硅铸锭生产技术领域。

背景技术

目前多晶硅铸锭通常采用的方式为，在内壁涂有涂层的石墨坩埚或石英坩埚中装入硅料，在铸锭炉中高温加热熔化，通过底部冷却的方式控制铸锭炉内的温度梯度，定向凝固得到合格的铸锭。通常在坩埚中装入的硅料为粉料或形状不一的块料，由于硅料间存在缝隙，达不到实体硅充满整个坩埚所应有重量。实际装料量与最大可容量的比值为填充因子。将块状料变为粉状料可提高填充因子的数值，但硅料熔化后坩埚顶部仍有一定余量。如果在硅料熔化后在坩埚中再次增加适当的硅料，则可以使填充因子的数值得到大幅度提高，提高坩埚的利用率和单次产能，降低铸锭成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种多晶硅铸锭过程中二次加料装置。该多晶硅铸锭过程中二次加料装置既能提高多晶硅铸锭炉的单次产能，又能提高坩埚的利用率，增加下料管的使用寿命，降低多晶硅生产成本，本实用新型通过以下技术方案实现。

一种多晶硅铸锭过程中二次加料装置，包括装料筒总成、进出气系统总成、加热设备11和下料系统总成，所述装料筒总成包括装料筒4、盖在装料筒4上面的装料筒盖3、装在装料筒盖3上面的观察口1，观察口1可观测装料筒4内硅料的情况和装料筒4上设有的可反映其压力的压力表Ⅰ2，进出气系统总成包括截止阀Ⅰ5、进气管6、进气流量计7、压力表Ⅱ8、出气管9和截止阀Ⅱ10，进气管6和出气管9分别安装在装料筒4上端的两侧，进气管6从近至远到进气口的位置依次设有进气流量计7、截止阀Ⅰ5，通过进气流量计7调节充入装料筒4内惰性气体的流量，出气管9从近至远到出气口的位置依次设有压力表Ⅱ8、截止阀Ⅱ10，出气管9与铸锭炉相连，加热设备11为覆盖在装料筒4底部锥形区域的加热层，下料系统总成包括从上至下顺序连接的导流器件12、下料管13和截止阀Ⅲ14，导流器件12与装料筒4底部相通连接。

所述加热设备11的发热材质为石墨材质。

上述装料筒4内壁涂覆有特氟龙涂料，用来防止筒壁对硅料的污染。

该多晶硅铸锭过程中二次加料装置的工作原理为：装料筒4先装够预添加的硅料，然后开启截止阀Ⅱ10，使出气管9与铸锭炉内部相连接，从而使装料筒4内部的真空度与铸锭炉内部的真空度一致，当压力表Ⅰ2所显示的真空度与铸锭炉内部的真空度一致时，关闭截止阀Ⅱ10，打开加热设备11，对硅料进行预热；同时打开截止阀Ⅰ5，由进气管6对炉内充保护气（惰性气体），通过进气流量计7对进气速度进行调节控制并由观察口1观察装料筒4内硅料不被吹起，当铸锭炉内硅料熔化后，打开导流器件12，打开截止阀Ⅲ14，使装料筒4内硅料间隙性添加，待硅料全部熔化后，开始正常铸锭工艺。

本实用新型的有益效果是：（1）在多晶硅铸锭生产中，当坩埚内硅料熔化后，通过本装置进行二次加料，可大幅度提高坩埚内的填充因子数值。通过连续加料，提高单次铸锭产能和坩埚的利用率；（2）装料筒底部的锥形区域设有加热系统，在二次加料前对硅料进行预热，可防止在下料时下料管由于温度骤冷而爆裂，延长下料管的使用寿命；（3）进出气系统的设置配合导流装置，出气系统与铸锭炉联接，可简化装置，进气系统上的流量计可控制进气的速率，适当的控制装料筒内的压力并配合导流装置，可提高下料速度，延长导流装置的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1-观察口，2-压力表Ⅰ，3-装料筒盖，4-装料筒，5-截止阀Ⅰ，6-进气管，7-进气流量计，8-压力表Ⅱ，9-出气管，10-截止阀Ⅱ，11-加热设备，12-导流器件，13-下料管，14-截止阀Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

实施例1