[发明专利]石英坩埚高压注浆成型工艺

说明书

一种石英坩埚高压注浆成型工艺，具体工艺步骤：模型压紧‑料浆加压‑注浆‑导热油供热‑坯体剥离‑模型自清洗‑坩埚高压注浆成型工艺运行流程完成。本发明所公开的这种成型工艺中，坩埚高压注浆成型用时短，坩埚坯体结构颗粒均匀紧实，坩埚内外壁表变光滑，通过模型外部设计有加热功能使坩埚坯体快速硬化，脱模方便，成型效率高。

技术领域

本发明涉及注浆成型领域，具体地说是一种石英坩埚高压注浆成型工艺。

背景技术

石英坩埚是光伏领域拉制单晶硅的消耗品，全国单晶硅行业年需坩埚数量在280-360万只左右，而目前国内年生产能力不能满足国内单晶硅行业的需求。

目前，国内石英坩埚生产企业使用的设备、工艺自动化程度低，生产效率低，生产过程中操作人工来实现，坩埚内部气泡多，颗粒组合不实，高温烧熔收缩量大，实际使用寿命低。

石英坩埚生产成型一般采用石膏模型注浆或注凝两种方法。

其一：石膏模型注浆法在石英坩埚生产中普遍使用，注浆法成型是靠石膏模吸水来干燥，脱模时间较长，石膏模型注浆成型脱模时间一般为7—8小时，成型效率非常低，产量无法满足销售订单。

其二：注凝法成型是采用钢模，在坩埚配料中配有大量胶黏济，坯体在生产过程中能凝固成型，提高强度，易于快速脱模，但是坩埚内壁表面光洁度达不到技术要求，必须进行增加涂层提高内壁光洁度。

发明内容

本发明是针对背景技术中的问题，提供一种兼具加热和自清洗的石英坩埚高压注浆成型工艺。

本发明采用的技术方案是：一种石英坩埚高压注浆成型工艺，具体工艺步骤如下：

S1：模型压紧

坩埚高压注浆成型机液压站启动，油缸带动模型压紧板下降，模型上部与模型下部接触，继续加压至18-20MPa，油缸停止工作；

S2：料浆加压

开启料浆压力阀门，启动液压料浆加压机开始加压，料浆由液压浆料加压机泵出后通过管道由坩埚高压注浆模型底部进浆料口进入模型体内，停止注浆后，料浆压力阀门关闭，液压料浆加压机停止工作；

S3：注浆

开启料浆供料进口阀门，液压料浆加压机开启，油缸带动加压罐活塞向上提升，料浆搅拌罐里面料浆通过管道进入液压料浆加压机的缸筒内部，油缸带动加压罐活塞向上提升至上止点，液压料浆加压机停止工作；

关闭料浆供料进口阀门，液压料浆加压机再次开启，油缸带动加压罐活塞下降对料浆加压，开始注浆成型；

S4：导热油供热

开启模型导热油管道阀门，循环泵启动运行，开始对模型上下部供热，导热油温度为100-110度，模型内部坩埚坯体达到80-85度，模型上下部加热时间20-25分钟，停止模型加热；

S5：坯体剥离

模型加热完成后，模型下部通过排水道进入压缩空气对模型超细微孔树脂渗滤层与坩埚坯体之间进行气体剥离；

S6：模型自清洗

开启净水阀门，净水通过模型内部排水管路进入，透过硅砂层，超细微孔树脂层进入到模型内壁，对模型上部和模型下部反复冲洗，净水清洗时间1分钟；

关闭净水阀门，模型下部地面进料浆口三通阀门开启将模型清洗积水排到模型外面，开启压缩空气阀门，通过模型内部排水管路把硅砂层及超细微孔树脂层外面残余料浆吹扫干净后关闭压缩空气阀门；

坩埚高压注浆成型工艺运行流程完成。

作为优选的技术方案：步骤S2中，开始时的浆料压力为0.1MPa，1分钟后浆料压力增加到1.5MPa进行高压注浆，高压注浆时间为5分钟。