一种硅液溢流槽的制作方法

本实用新型涉及多晶硅铸锭技术领域。

背景技术：

多晶铸锭是光伏产业链中重要的生产工序，即在方形陶瓷坩埚内将高纯硅料熔化后通过温度控制进行定向凝固生长，整个生产周期为70-90小时，其液态时间大约50小时。在生产过程中，可能出现由于坩埚隐裂、设备故障等原因造成的硅液溢流问题。由于硅的熔点为1423℃左右，其高温度的液体硅具有较好的流动性，一旦发生硅溢流，液态硅在高温下很快就会流到铸锭炉炉体底部。铸锭炉体为双层夹套结构，在夹套中实时通有冷却水，溢流的高温硅液会烧穿不锈钢炉体，夹套中的冷却水就会流入铸锭炉体内，流入的冷却水遇到高温硅液会瞬间汽化，使炉内压力急剧上升造成铸锭炉爆炸。在规模化生产的车间内，通常有几十台至几百台铸锭炉，会造成极大的经济损失。在多晶硅铸锭生产过程中，硅溢流是非常危险的异常情况，所以多晶铸锭炉内的硅液溢流预警装置的可靠性直接关系到设备和从业人员的安全。

现有的多晶硅铸锭炉，采用溢流棉或碳毡进行收集、导流处理，由于其表面较强的吸附性，导致硅液快速凝固堆积，不能有效导流至溢流丝或热电偶的监控范围内，导致设备报警滞后，不能及时针对硅液溢流进行应急操作，造成漏硅量增大导致事故扩大。

随着近年来G6、G7铸锭技术的推广，单炉装料量由G5的450Kg增加到G6的850Kg、G7的1200Kg，装料量的增加加大了硅溢流时的危险性，所以对铸锭炉的安全性能提出了更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种硅液溢流槽，可有效收集溢流的硅液，并及时导流至监控点，一旦溢流可及时触发警报，以便采取应急措施，保障从业人员的人身安全，同时将设备损失降到最低。

本实用新型所采用的技术方案是：一种硅液溢流槽，该硅液溢流槽安装在铸锭炉体的坩埚入口外侧，该硅液溢流槽包括槽梆内侧沿（1）、槽梆外侧沿（2）、处于槽梆内侧沿（1）和槽梆外侧沿（2）之间的槽沟（3），槽沟（3）中有溢流孔（4），固定在铸锭炉体上处于每个溢流孔（4）正下方的储液罐，储液罐上有重量测量装置，重量测量装置连接报警装置。

作为一种优选方式：该硅液溢流槽由彼此对接在一起的大于等于两段的槽梆构成，每段槽梆上都有槽梆内侧沿（1）、槽梆外侧沿（2）、槽沟（3）。

作为一种优选方式：对于方形陶瓷坩埚，该硅液溢流槽由首尾连接的四段槽梆构成，每段槽梆安装在方形陶瓷坩埚入口的一侧外侧，每段槽梆的结构相同，每段槽梆的底部都有一个用于安装在方形陶瓷坩埚侧壁顶部的U形卡（5）。

作为一种优选方式：每段槽梆的槽沟（3）都为“V”形或“W” 形，每段槽梆的槽沟（3）的最低点设有一至二个溢流孔（4）。

作为一种优选方式：每段槽梆的槽沟（3）都为 “W” 形，每段槽梆的槽沟（3）的最低点设有一个溢流孔（4），每段槽梆以每个溢流孔（4）的底部中央为分界线由A段、B段、C段三段构成。

本实用新型的有益效果是：具有较好的收集铸锭炉坩埚溢流的硅液，并及时导流至溢流孔内，以便触发铸锭炉溢流监控报警装置。在硅溢流发生后，能及时提醒从业人员做出相应的处理措施，保障从业人员的人身安全，同时将设备和生产损失降到最低。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例的一段槽梆底部结构示意图；

图3是实施例的一段槽梆主视图示意图；

图4是实施例的一段槽梆俯视图示意图；

图5是实施例的一段槽梆爆炸图示意图；

其中，1、槽梆内侧沿，2、槽梆外侧沿，3、槽沟，4、溢流孔，5、U形卡。

具体实施方式

本实施例为ECM PV600型铸锭炉上坩埚上安装的硅液溢流槽，其材质为石墨材质，优选等静压石墨材质或CC复合材料。该硅液溢流槽安装在铸锭炉体的坩埚入口外侧，该硅液溢流槽包括槽梆内侧沿1、槽梆外侧沿2、处于槽梆内侧沿1和槽梆外侧沿2之间的槽沟3，槽沟3是具有0°至60°倾斜角度，由于其材质基本没有吸附性和渗透性，收集的高温硅液在惯性和重力的作用下,具有较好的流动性，达到导流效果可及时导流至溢流孔内，槽沟3中有溢流孔4，固定在铸锭炉体上处于每个溢流孔4正下方的储液罐，储液罐上有重量测量装置，重量测量装置连接报警装置。该硅液溢流槽由首尾连接的四段槽梆构成，每段槽梆安装在方形陶瓷坩埚入口的一侧外侧，每段槽梆的结构相同，每段槽梆的底部都有一个用于安装在方形陶瓷坩埚侧壁顶部的U形卡5。每段槽梆的槽沟（3）都为 “W” 形，每段槽梆的槽沟（3）的最低点设有一个溢流孔（4），每段槽梆以每个溢流孔（4）的底部中央为分界线由A段、B段、C段三段构成，可有效降低加工成本，且根据损坏情况更换其中的某段，降低了使用成本和备件库存。

在ECM PV600型铸锭炉上安装效果如图1所示，溢流槽四面拼接后为准方形的闭环结构，溢流槽沟将坩埚及坩埚护板实现全包围，可100%承接坩埚内溢流的硅液，达到收集硅液的效果。该溢流槽选取等静压石墨材质,具有耐高温性能,不会与溢流的硅液发生任何反应。当铸锭炉内坩埚发生硅溢流时，硅液在沟槽3内自发向溢流孔4位置流动，可在在最短时间内达到导流效果，及时触发铸锭炉溢流报警装置，及时提醒从业人员做出相应的应急处理措施，保障从业人员的人身安全，同时将设备和生产损失降到最低。