分瓣式石墨護板的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于多晶硅定向凝固領(lǐng)域，具體涉及一種分瓣式石墨護板。包括石墨底托和石墨護板，石墨底托上表面開設(shè)有凹槽，石墨護板位于凹槽內(nèi)，石墨護板沿圓周方向等分成石墨片，相鄰石墨片間有縫隙，縫隙處設(shè)置有防溢流棒。本實用新型將之前整體式的坩堝壁護板改造成分體式坩堝壁護板，每一塊石墨片在自身內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，石墨片之間的電流被縫隙隔斷，整體的渦流效應(yīng)減弱，熱生成量隨之有效的降低，雜質(zhì)不會再反向凝固。在定向凝固過程中，石英坩堝側(cè)壁及底部需要加裝石墨護板，是防止生產(chǎn)過程中石英坩堝破裂導(dǎo)致硅液流出，從而會有燒壞爐體的危險。該實用新型解決了電磁場內(nèi)整體石墨坩堝發(fā)熱和整體式坩堝不方便拆卸的問題。
【專利說明】分瓣式石墨護板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于多晶硅定向凝固領(lǐng)域，具體涉及一種分瓣式石墨護板。
【背景技術(shù)】
[0002]作為可再生能源的重要發(fā)展方向之一的太陽能光伏發(fā)電，近年來發(fā)展迅猛，其所占比重越來越大。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，中國力爭使太陽能發(fā)電裝機容量達到1.8GW (百萬千瓦)，到2050年將達到600GW。預(yù)計到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%，其中光伏發(fā)電裝機將占到5%。預(yù)計2030年之前，中國太陽能裝機容量的復(fù)合增長率將高達25%以上。
[0003]太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴于對多晶硅原料的提純。在對多晶硅原料進行提純的過程中，存在一個關(guān)鍵的、必不可少的環(huán)節(jié)，就是對多晶硅原料進行定向凝固提純，所用到的定向凝固技術(shù)廣泛應(yīng)用于冶金提純領(lǐng)域。利用多晶硅原料中硅與金屬雜質(zhì)之間的分凝系數(shù)存在較大差異的這一特點，在凝固過程中，石英坩堝底端的硅液首先開始凝固，為達到分凝平衡，分凝系數(shù)小的雜質(zhì)從凝固的硅中向液態(tài)不斷擴散分離出來而聚集在液態(tài)，隨著凝固不斷進行，金屬雜質(zhì)在液態(tài)中的濃度越來越高，最后在鑄錠的頂端凝固下來，凝固完成后在較高溫度下保溫一段時間，使各成分充分?jǐn)U散以達到分凝平衡，最后將金屬雜質(zhì)含量較聞的一端去除，得到提純的多晶娃鑄淀。
[0004]目前，多晶硅行業(yè)定向凝固中主要采用兩種石墨坩堝。第一種是采用整體石墨環(huán)式坩堝，此類石墨坩堝的不足之處是:(I)安裝不方便；(2 )使用成本較高；(3 )環(huán)狀石墨在感應(yīng)爐內(nèi)會受到電磁場的感應(yīng)，感應(yīng)生熱，使熱場發(fā)生較大變化。第二種是采用分瓣式的石英坩堝，此類石墨坩堝的不足之處是:石墨坩堝護板之間有縫隙，石墨坩堝破裂時會發(fā)生危險。
實用新型內(nèi)容
[0005]克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型涉及一種分瓣式石墨護板，此石墨護板通過分瓣式及防溢流棒的設(shè)計，解決了整體式石墨坩堝受感應(yīng)發(fā)熱的問題、不方便拆卸的問題及舊式分瓣式石墨坩堝存在溢流的問題。
[0006]本實用新型所述的一種分瓣式石墨護板，包括石墨底托和石墨護板，石墨底托上表面開設(shè)有凹槽，石墨護板位于凹槽內(nèi)，石墨護板沿圓周方向等分成石墨片，相鄰石墨片間有縫隙，縫隙處設(shè)置有防溢流棒。
[0007]優(yōu)選方案如下:
[0008]石墨護板沿圓周方向等分成4?6塊石墨片。石墨護板的作用是保護石英坩堝在高溫下不軟化。此石墨護板采用4?6塊圓弧狀石墨片組成，護板上下端有卡槽，方便安裝且易于拆卸。
[0009]防溢流棒的直徑為5?15mm。
[0010]石墨護板上部外圍圍繞有石墨頂環(huán)。石墨頂環(huán)主要起到固定的作用，使石墨護板更加穩(wěn)定的貼附在石英坩堝外表面。
[0011]防溢流棒為氧化鋁陶瓷棒。該材料不導(dǎo)電，且耐高溫，使用壽命長。
[0012]防溢流棒為石英棒。該材料不導(dǎo)電，且耐高溫，使用壽命長。
[0013]本實用新型將之前整體式的坩堝壁護板改造成分體式坩堝壁護板，每一塊石墨片在自身內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，石墨片之間的電流被縫隙隔斷，整體的渦流效應(yīng)減弱，熱生成量隨之有效的降低，凝固的硅液不會再次熔化，雜質(zhì)也不會再反向凝固。在定向凝固過程中，石英坩堝側(cè)壁及底部需要加裝石墨護板，是防止生產(chǎn)過程中石英坩堝破裂導(dǎo)致硅液流出，從而會有燒壞爐體的危險。
[0014]本實用新型所具有的有益效果是:通過分瓣式結(jié)構(gòu)，有效地解決了電磁場內(nèi)整體石墨坩堝發(fā)熱和整體式坩堝不方便拆卸的問題；通過加入防溢流棒，有效地解決了分瓣式坩堝硅液溢流的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的A-A視圖；
[0017]圖中:1、石墨頂環(huán)，2、石墨護板，3、石墨底托，4、防溢流棒。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合實施例和附圖對本實用新型做進一步描述。
[0019]實施例1:
[0020]如圖1和圖2所示，一種分瓣式石墨護板，包括石墨底托3和石墨護板2，石墨底托3上表面開設(shè)有凹槽，石墨護板2位于凹槽內(nèi)，石墨護板2沿圓周方向等分成石墨片，相鄰石墨片間有縫隙，縫隙處設(shè)置有防溢流棒4。
[0021]其中，石墨護板2沿圓周方向等分成4塊石墨片。
[0022]防溢流棒4的直徑為10mm。
[0023]石墨護板2上部外圍圍繞有石墨頂環(huán)I。石墨頂環(huán)I主要起到固定的作用，使石墨護板2更加穩(wěn)定的貼附在石英坩堝外表面
[0024]防溢流棒4為氧化鋁陶瓷棒。氧化鋁陶瓷材質(zhì)防溢流棒4不導(dǎo)電，且耐高溫，使用壽命長。
[0025]具體操作時，將石英坩堝放置在石墨底托3上，然后將石墨護板2安裝在石墨底托3的卡槽里。將4根防溢流棒4插進石墨護板2的中間，再將石墨頂環(huán)I安裝到石墨護板2上，將所有的石墨護板2固定，組裝完成。
[0026]組裝好后，將多晶硅塊料放入石英坩堝內(nèi)，整體置入定向提純爐內(nèi)熔煉。
[0027]實施例2:
[0028]一種分瓣式石墨護板，包括石墨底托3和石墨護板2，石墨底托3上表面開設(shè)有凹槽，石墨護板2位于凹槽內(nèi)，石墨護板2沿圓周方向等分成石墨片，相鄰石墨片間有縫隙，縫隙處設(shè)置有防溢流棒4。
[0029]其中，石墨護板2沿圓周方向等分成5塊石墨片。
[0030]防溢流棒4的直徑為5mm。[0031]石墨護板2上部外圍圍繞有石墨頂環(huán)I。石墨頂環(huán)I主要起到固定的作用，使石墨護板2更加穩(wěn)定的貼附在石英坩堝外表面
[0032]防溢流棒4為石英棒。石英材質(zhì)防溢流棒4不導(dǎo)電，且耐高溫，使用壽命長。
[0033]具體操作時，將石英坩堝放置在石墨底托3上，然后將石墨護板2安裝在石墨底托3的卡槽里。將5根防溢流棒4插進石墨護板2的中間，再將石墨頂環(huán)I安裝到石墨護板2上，將所有的石墨護板2固定，組裝完成。
[0034]組裝好后，將多晶硅塊料放入石英坩堝內(nèi)，整體置入定向提純爐內(nèi)熔煉。
[0035]綜上，本實用新型通過分瓣式結(jié)構(gòu)，有效地解決了電磁場內(nèi)整體石墨坩堝發(fā)熱和整體式坩堝不方便拆卸的問題；通過加入防溢流棒，有效地解決了分瓣式坩堝硅液溢流的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種分瓣式石墨護板，包括石墨底托和石墨護板，石墨底托上表面開設(shè)有凹槽，石墨護板位于凹槽內(nèi)，石墨護板沿圓周方向等分成石墨片，相鄰石墨片間有縫隙，其特征在于縫隙處設(shè)置有防溢流棒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分瓣式石墨護板，其特征在于石墨護板沿圓周方向等分成4?6塊石墨片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分瓣式石墨護板，其特征在于防溢流棒的直徑為5?15mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分瓣式石墨護板，其特征在于石墨護板上部外圍圍繞有石墨頂環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分瓣式石墨護板，其特征在于防溢流棒為氧化鋁陶瓷棒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分瓣式石墨護板，其特征在于防溢流棒為石英棒。
【文檔編號】C01B33/037GK203568856SQ201320707947
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】顧正, 姜大川, 譚毅, 張曉峰, 趙棟績 申請人:青島隆盛晶硅科技有限公司