一种多晶铸锭炉的制作方法

本发明属于光伏设备技术领域，特别是涉及一种多晶铸锭炉。

背景技术：

国内光伏从2006开始飞速发展，前期多晶铸锭炉主要以进口GT的为主，最原始配备的是G4热场，标准装料为270公斤，随着光伏行业的技术进步和设备国产化，当前行业内G4热场已经从G5逐渐增加到G6热场，甚至有一部分京运通和精功多晶铸锭炉已经具备G7或者G8热场以及G7铸锭技术，然而大部分早期的光伏企业还是以GT450或者晶盛铸锭炉为主，因为GT或者晶盛等大多数铸锭炉的炉体尺寸局限在1830mm或者1850mm，大规格的G7硅锭已经完全不能容纳到G7热场内，使得GT炉或者晶盛炉的热场只能止步于G6热场，无法进行G7热场的改造，单炉产能和铸锭出材率无法再进行递增，不能产出更大硅锭。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种多晶铸锭炉，能够进一步的增加单炉产能，快速降低多晶铸锭的生产成本。

本发明提供的一种多晶铸锭炉，包括设置于炉体内的坩埚，所述坩埚的外周部设置有护板，所述护板的外围环绕有加热器，所述加热器的外围环绕有保温部件，所述坩埚的截面包括互相间隔设置的四个长边和四个短边，其中，所述长边为直线型边，且所述长边的长度不小于铸锭开方后形成的方块边长的预设整数倍，所述短边在平行于所述长边方向的两个投影的长度均不小于铸锭开方后形成的方块边长。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述长边的长度不小于开方后形成的方块边长的5倍。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述短边为直线型边。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述短边与所述长边之间形成的夹角为45°。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述加热器的形状为八边形。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述加热器包括可拆卸式连接的直边加热部件和角边加热部件。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述直边加热部件和所述角边加热部件利用角边连接板进行连接。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述保温部件的形状为八边形。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述保温部件包括可拆卸式连接的直边保温毡和角边保温毡。

优选的，在上述多晶铸锭炉中，所述加热器为石墨加热器或CFC加热器。

通过上述描述可知，本发明提供的上述多晶铸锭炉，由于所述坩埚的截面包括互相间隔设置的四个长边和四个短边，其中，所述长边为直线型边，且所述长边的长度不小于铸锭开方后形成的方块边长的预设整数倍，所述短边在平行于所述长边方向的两个投影的长度均不小于铸锭开方后形成的方块边长，因此能够进一步的增加单炉产能，快速降低多晶铸锭的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种多晶铸锭炉的示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种多晶铸锭炉的竖向截面立体图；

图3为本申请实施例提供的第五种多晶铸锭炉的加热器的示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种多晶铸锭炉，能够进一步的增加单炉产能，快速降低多晶铸锭的生产成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供的第一种多晶铸锭炉如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种多晶铸锭炉的示意图，该多晶铸锭炉包括设置于炉体6内的坩埚，所述坩埚的外周部设置有护板，其中，该护板可以包括但不限于如图所示的直边护板201和角边护板202，这是与坩埚的形状相匹配的，角边护板和直边护板连接孔等都设有腰型槽可以相互微调八边形的位置关系，使之可以和坩埚外侧贴合，来保护组合护板内的坩埚，所述护板的外围环绕有加热器，其中，该加热器可以包括但不限于如图所示的直边加热部件301和角边加热部件302，还可以是圆环形的加热器，只要在炉体内能够容纳得下即可，所述加热器的外围环绕有保温部件，其中，所述保温部件可以包括但不限于如图所示的直边保温部件401和角边保温部件402，还可以是圆环形的保温部件，只要能够被炉体容纳即可，需要重点说明的是，所述坩埚的截面包括互相间隔设置的四个长边101和四个短边102，其中，所述长边101为直线型边，这样就最大限度上保证最终切割硅锭方块时浪费的硅料最少，且所述长边的长度不小于铸锭开方后形成的方块5边长的预设整数倍，所述短边102在平行于所述长边101方向的两个投影的长度均不小于铸锭开方后形成的方块5边长，通过设置这种长边和短边的长度，就可以在炉体内能够容纳这些坩埚、护板、加热器以及保温部件的基础上，最大限度增加最终制作出的方块5的数量，从而提高单炉投料量和最终产量，提高工作效率，需要说明的是，所述短边102不仅可以是直线型边，也可以是圆弧形边，当然还可以是其他任意不规则形状，由于这种短边102相邻的硅锭并不作为最终的产品，因此对其为直边或圆弧边均不限制，而且，该坩埚最好是中心对称型，从而保证硅料各个部位受热均匀，另外，这种形状的坩埚刚性更强，增加了坩埚的稳定性。为了更直观的显示出铸锭炉的结构，还可以参考图2，图2为本申请实施例提供的第一种多晶铸锭炉的竖向截面立体图。

通过上述描述可知，本申请实施例提供的上述第一种多晶铸锭炉，由于所述坩埚的截面包括互相间隔设置的四个长边和四个短边，其中，所述长边为直线型边，且所述长边的长度不小于铸锭开方后形成的方块边长的预设整数倍，所述短边在平行于所述长边方向的两个投影的长度均不小于铸锭开方后形成的方块边长，因此能够进一步的增加单炉产能，快速降低多晶铸锭的生产成本。

本申请实施例提供的第二种多晶铸锭炉，是在上述第一种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

继续参考图1，所述长边101的长度不小于开方后形成的方块5边长的5倍。具体的，可以使得长边101的长度等于方块的长度，也可以留有少量的余量，以留出一定的加工误差，但是余量不能过大，不然可能会造成炉内空间不能容纳这些部件的问题，可以看出这是针对于G6炉的改造，由于G6炉内不能容纳G7的热场，因此设计了这种特殊性质的坩埚，摒弃了之前的截面为四边形的坩埚的方案，虽然紧邻长边部分仅能产出5个方块，但是长边两端之外直到短边的端点还可以各自生产出一个方块，这样最终会如图所述的产出45个方块，虽然相对于正常G7热场的49个方块的方案较少，但是相对于G6热场产出的36个方块，就提升了很大的产出比例，单炉投料量可以从800kg增加至1000kg以上，以提高单炉铸锭产能和硅料出材率，降低生产成本。

本申请实施例提供的第三种多晶铸锭炉，是在上述第二种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

继续参考图1，所述短边102为直线型边。具体的，以图1中最上面的两个短边为例，这两个短边与其所共同连接的水平方向的长边所围成的区域，最终可以切割出5个完整的方块，只有在仅与短边相邻的位置切割出三角形块，不能作为最终的产品，虽不可用于切片，但可作为提纯后的纯料使用。可见这就能够增大产量，而短边为直线型边的话，这种坩埚更容易制造，且在铸锭制作完毕后由于表面较为平整，因此易于清理，不易残留。

本申请实施例提供的第四种多晶铸锭炉，是在上述第三种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

所述短边与所述长边之间形成的夹角为45°。

需要说明的是，在这种情况下，就能够更好的保证热场均匀性，使得硅锭加热效果更好。

本申请实施例提供的第五种多晶铸锭炉，是在上述第一种至第四种多晶铸锭炉中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

所述加热器的形状为八边形。

可以参考图3，图3为本申请实施例提供的第五种多晶铸锭炉的加热器的示意图，需要说明的是，由于炉内空间限制，这种加热器的截面并不是正八边形，而是与坩埚匹配的具有特定尺寸的八边形，长边和短边长度可以进行相应的微调，以实现对坩埚更为均匀的加热。

本申请实施例提供的第六种多晶铸锭炉，是在上述第五种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

继续参考图1，所述加热器包括可拆卸式连接的直边加热部件301和角边加热部件302。

需要说明的是，此处还可以采用整体式的加热器，并不限制，只是如果将加热器设置为可拆卸式的话，就方便维修，例如，只是某一个直边加热部件或角边加热部件出现问题时，就可以仅仅更换一个部件，而不必更换整体，以降低维修成本。

本申请实施例提供的第七种多晶铸锭炉，是在上述第六种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

继续参考图1，所述直边加热部件301和所述角边加热部件302利用角边连接板303进行连接。

进一步的，可以采用相互配合的螺栓螺母304将这些部件连接在一起，以防止铸锭过程中产生松动影响加热效果，另外需要说明的是，这三种部件组合之后，所形成的整体加热器的直径相同，从而是电流在其中的行进路径更为一致，以保证各个位置的加热效果都相同，提升对硅锭加热的均匀性。

本申请实施例提供的第八种多晶铸锭炉，是在上述第五种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

所述保温部件的形状为八边形。

需要说明的是，采用这种八边形的保温部件，就能够更好的与八边形的加热器相匹配，实现更好的保温效果。

本申请实施例提供的第九种多晶铸锭炉，是在上述第八种多晶铸锭炉的基础上，还包括如下技术特征：

所述保温部件包括可拆卸式连接的直边保温毡和角边保温毡。

需要说明的是，将保温部件设置为可拆卸式，也能够方便维修，降低维修成本，只需要将出现问题的一部分部件更换即可。

本申请实施例提供的第十种多晶铸锭炉，是在上述第一种至第四种多晶铸锭炉中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

所述加热器为石墨加热器或CFC加热器。

需要说明的是，这两种材质均能够保证加热效果更均匀。

综上所述，上述多晶铸锭炉解决了GT、晶盛等大多数因空间局限性的多晶铸锭炉只能适用于G6热场，而不能开发G7热场和铸锭的技术瓶颈，不需要改造设备，只改变热场机构设计，就可以增加单炉铸锭产能，提高生产效率和硅片出材率，工艺设计简单、便捷和易掌握，节约人力成本和时间成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。