专利名称：一种多晶硅铸锭炉热场及多晶硅铸锭炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及多晶硅铸锭炉的设计与制造技术领域，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉热场及多晶硅铸锭炉。
背景技术：
在多晶硅的铸造过程中，需要向多晶硅铸锭炉热场的坩埚中充入流动的氩气作为保护气，保护气经过坩埚的硅液表面时，会携带大量的硅蒸汽，其中包括如硅蒸汽、氧化硅等腐蚀性气体。同时，请参见图1，是现有的多晶硅铸锭炉热场的结构以及气体排放示意图， 由图可以看出，由于现有的多晶硅铸锭炉热场，坩埚与盖板有一定缝隙，从热场顶部的保温隔热顶板的进气孔注入氩气作为保护气使用后，在热场底部的保温隔热底板打开时排出。 这使得在保护气的使用以及排出的过程中，保护气所携带的硅蒸汽中包括如氧化硅等腐蚀性气体会腐蚀热场的保温隔热笼体、保温隔热顶板、石墨护板，保温隔热底板、热交换台以及加热器等装置，导致热场的损坏，使得现有的热场在一年或者两年内需要更换；同时，硅蒸汽、氧化硅等腐蚀性气体腐蚀热场各部件又会产生一氧化碳、二氧化碳等气体，从而造成硅锭的碳污染。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多晶硅铸锭炉热场及多晶硅铸锭炉，可避免腐蚀性气体对热场各装置的腐蚀，同时也可减少硅锭的碳污染。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多晶硅铸锭炉热场，包括保温隔热笼体，所述保温隔热笼体上部的保温隔热顶板和底部的保温隔热底板，置于所述保温隔热笼体内部的带坩埚的热交换台和加热器，所述保温隔热顶板设置有进气孔和出气孔， 所述多晶硅铸锭炉热场还包括设置在所述坩埚顶部的用于遮盖所述坩埚的遮挡盖板，所述遮挡盖板上设置有进气孔和出气孔，且所述遮挡盖板的出气孔与所述保温隔热顶板的出气孔之间通过封闭的排气通道相连接。其中，所述遮挡盖板的进气孔与所述保温隔热顶板的进气孔之间通过封闭的排气通道相连接。其中，所述保温隔热顶板设置的进气孔和出气孔包括一个或者多个，所述遮挡盖板开设的进气孔和出气孔的数量对应于所述保温隔热顶板的进气孔和出气孔数量。其中，所述排气通道为由石墨管，或者碳化硅管，或者氧化铝管构成的用于供气体流通的封闭的通道。其中，所述遮挡盖板包括一个进气孔，所述进气孔开设在所述遮挡盖板的中心位置；
所述遮挡盖板的出气孔包括四个，分别设置在所述遮挡盖板的四个角上，或者所述遮挡盖板的出气孔包括八个，分别设置在所述遮挡盖板的四个角上和四条边的中间位置。其中，所述遮挡盖板为碳碳盖板或者石墨盖板。
相应地，本发明实施例还提供了一种多晶硅铸锭炉，包括上述的多晶硅铸锭炉热场。其中，还包括与所述保温隔热顶板的出气孔相连接的，延伸至所述多晶硅铸锭炉外部的封闭的排气通道，其用于将该保温隔热顶板的出气孔排出的气体排出到所述多晶硅铸锭炉之外。实施本发明实施例，具有以下有益效果
本发明通过在热场内的坩埚口设置用于遮盖所述坩埚的遮挡盖板，在该遮挡盖板上设置的进气孔和出气孔，且分别通过密封的排气通道与热场的保温隔热顶板的进气孔与出气孔相连接，不仅保证了氩气等保护气能够注入到坩埚内，还能将使用后的氩气等保护气以及产生的如硅蒸汽、氧化硅等腐蚀性气体能够直接排出的热场外部，避免对热场的各部件造成腐蚀，增加了热场的使用寿命，降低了生产成本，且也不会产生一氧化碳或者二氧化碳等气体对硅锭造成碳污染。另外，还可设置与所述保温隔热顶板的出气孔相连接的，延伸至所述多晶硅铸锭炉外部的封闭的排气通道，其用于将该保温隔热顶板的出气孔排出的气体排出到所述多晶硅铸锭炉之外，也避免了对多晶硅铸锭炉的腐蚀，提高了多晶硅铸锭炉的使用寿命，进一步的降低了生产成本。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有的多晶硅铸锭炉热场的结构及其气体排放示意图2是本发明实施例的多晶硅铸锭炉热场结构及其气体排放示意图。
具体实施例方式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。请参见图2，是本发明实施例的多晶硅铸锭炉热场的结构组成示意图，该多晶硅铸锭炉热场具体包括保温隔热笼体1，该保温隔热笼体1包括左端和右端两部分，所述保温隔热笼体1上部的保温隔热顶板2和底部的保温隔热底板3，置于所述保温隔热笼体1内部的带坩埚5的热交换台4和加热器(图中未示出)，所述保温隔热顶板2设置有进气孔和出气孔，本实施例的所述多晶硅铸锭炉热场还包括设置在所述坩埚5顶部的用于遮盖所述坩埚5的遮挡盖板7，所述遮挡盖板7上设置有进气孔和出气孔，且所述遮挡盖板7的出气孔与所述保温隔热顶板的出气孔之间通过封闭的排气通道66相连接。外部的保护气通过保温隔热顶板2的进气孔注入热场内部后，在气压的作用下再由所述遮挡盖板7的进气孔流入坩埚5的硅液表面，当然，所述遮挡盖板7的进气孔与所述保温隔热顶板的进气孔之间也可通过封闭的排气通道66相连接，以便于外部的保护气能够直接注入到坩埚5硅液的表
所述保温隔热顶板2设置的进气孔和出气孔包括一个或者多个，所述遮挡盖板7 开设的进气孔和出气孔的数量可对应于所述保温隔热顶板2的进气孔和出气孔数量。所述遮挡盖板7可以由碳-碳复合材料等材料制成的碳碳盖板，或者石墨盖板，其作用在于封闭所述坩埚5，使注入所述坩埚5内的氩气等保护气体，及其经过硅液表面后所产生的硅蒸汽、氧化硅sio气体等腐蚀性气体仅能通过所述遮挡盖板7上开设的出气孔输出，并由密封的排气通道66以及保温隔热顶板2上开设的出气孔直接排放到热场外部。在本实施例中，所述遮挡盖板7上的进气孔开设在遮挡盖板7的中间位置，同样，所述保温隔热顶板2上的进气孔也可开设在所述保温隔热顶板2的中间位置，其在空间上与所述遮挡盖板7上的进气孔重合，遮挡盖板7上的上的进气孔和所述保温隔热顶板2上的进气孔通过一密封的排气通道6连接在一起，氩气等保护气体从保温隔热顶板2上的进气孔注入后， 经该密封的排气通道6直接进入坩埚5内。所述遮挡盖板7上可开设四个出气孔，分别开设在所述遮挡盖板7的四个角上，同样，所述保温隔热顶板2上也可开设四个出气孔，分别开设在该保温隔热顶板2的四个角上，所述保温隔热顶板2上的每一个出气孔分别通过一密封的排气通道6与保温隔热顶板2的相应角上的出气孔相连接，坩埚5内的使用后的氩气等保护气和产生的硅蒸汽、氧化硅气体等气体由所述遮挡盖板7的四个角上的出气孔排出，经由密封的排气通道6以及所述保温隔热顶板2的四个角上开设的出气孔直接排出到热场外部，并不会在热场内部流动。当然，所述遮挡盖板7和保温隔热顶板2的出气孔还可为八个，其可在所述遮挡盖板7和保温隔热顶板2的四个角和四条边的中间开设。所述密封的排气通道6，可为多个石墨管，或者碳化硅管，或者氧化铝管构成的排气管，当然也可有多块石墨护板围合而成，其作用在于保证气体特别是硅蒸汽、氧化硅气体等腐蚀性气体不会流入到热场内，避免对热场的其他部件造成腐蚀，且避免产生一氧化碳或者二氧化成等气体。在本实施例中，所述保温隔热顶板2和所述遮挡盖板7上的进气孔均为一个，开设在各自的中间位置出，出气孔均为四个，开设在各自的四个角上的。在其他实施例中，进气孔和出气孔均可根据需要开设一个或者多个，且可开始在所述保温隔热顶板2和所述遮挡盖板7任意位置。而密封的排气通道6则可相应的采用直立的或者弯曲的石墨等耐腐蚀材料构成的圆管或者方管等。本方案特别适用于硅粉及其他硅料的提纯，因为提纯过程中，更容易挥发出硅蒸汽，氧化硅等腐蚀性气体，更容易对热场造成损害。本实施例的所述多晶硅铸锭炉热场可设置在一个多晶硅铸锭炉，设置在该多晶硅铸锭炉的所述多晶硅铸锭炉热场不仅包括上述特征，还可对应于所述保温隔热顶板2的出气孔的数量，设置封闭的排气通道6与所述保温隔热顶板2的每一个出气孔相连接，直接将从该排气孔排出的使用后的氩气等保护气，和硅蒸汽、氧化硅气体等腐蚀性气体排放的本多晶硅铸锭炉之外，更好地保护整个多晶硅铸锭炉。通过上述实施例的描述可知，本发明具有以下优点
通过在热场内的坩埚口设置用于遮盖所述坩埚的遮挡盖板，在该遮挡盖板上设置的进气孔和出气孔，且分别通过密封的排气通道6与热场的保温隔热顶板的进气孔与出气孔相连接，不仅保证了氩气等保护气能够注入到坩埚内，还能将使用后的氩气等保护气以及产生的如硅蒸汽、氧化硅等腐蚀性气体能够直接排出的热场外部，避免对热场的各部件造成腐蚀，增加了热场的使用寿命，降低了生产成本，且也不会产生一氧化碳或者二氧化碳等气体对硅锭造成碳污染。另外，还可设置与所述保温隔热顶板的出气孔相连接的，延伸至所述多晶硅铸锭炉外部的封闭的排气通道，其用于将该保温隔热顶板的出气孔排出的气体排出到所述多晶硅铸锭炉之外，也避免了对多晶硅铸锭炉的腐蚀，提高了多晶硅铸锭炉的使用寿命，进一步的降低了生产成本。 以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种多晶硅铸锭炉热场，包括保温隔热笼体，所述保温隔热笼体上部的保温隔热顶板和底部的保温隔热底板，置于所述保温隔热笼体内部的带坩埚的热交换台和加热器，其特征在于，所述保温隔热顶板设置有进气孔和出气孔，所述多晶硅铸锭炉热场还包括设置在所述坩埚顶部的用于遮盖所述坩埚的遮挡盖板，所述遮挡盖板上设置有进气孔和出气孔，且所述遮挡盖板的出气孔与所述保温隔热顶板的出气孔之间通过封闭的排气通道相连接。
2.如权利要求1所述的多晶硅铸锭炉热场，其特征在于，所述遮挡盖板的进气孔与所述保温隔热顶板的进气孔之间通过封闭的排气通道相连接。
3.如权利要求2所述的多晶硅铸锭炉热场，其特征在于，所述保温隔热顶板设置的进气孔和出气孔包括一个或者多个，所述遮挡盖板开设的进气孔和出气孔的数量对应于所述保温隔热顶板的进气孔和出气孔数量。
4.如权利要求3所述的多晶硅铸锭炉热场，其特征在于，所述排气通道为由石墨管，或者碳化硅管，或者氧化铝管构成的用于供气体流通的封闭的通道。
5.如权利要求4所述的多晶硅铸锭炉热场，其特征在于，所述遮挡盖板包括一个进气孔，所述进气孔开设在所述遮挡盖板的中心位置；所述遮挡盖板的出气孔包括四个，分别设置在所述遮挡盖板的四个角上，或者所述遮挡盖板的出气孔包括八个，分别设置在所述遮挡盖板的四个角上和四条边的中间位置。
6.如权利要求5所述的多晶硅铸锭炉热场，其特征在于，所述遮挡盖板为碳碳盖板或者石墨盖板。
7.一种多晶硅铸锭炉，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的多晶硅铸锭炉热场。
8.如权利要求7所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括与所述保温隔热顶板的出气孔相连接的，延伸至所述多晶硅铸锭炉外部的封闭的排气通道，其用于将该保温隔热顶板的出气孔排出的气体排出到所述多晶硅铸锭炉之外。
全文摘要
本发明实施例公开了一种多晶硅铸锭炉热场，包括保温隔热笼体，保温隔热顶板，保温隔热底板，带坩埚的热交换台和加热器，保温隔热顶板设置有进气孔和出气孔，多晶硅铸锭炉热场还包括设置在坩埚顶部的用于遮盖坩埚的遮挡盖板，遮挡盖板上设置有进气孔和出气孔，且遮挡盖板的出气孔与保温隔热顶板的出气孔之间通过封闭的排气通道相连接。本发明还提供了一种多晶硅铸锭炉。能够直接将硅蒸汽、氧化硅等腐蚀性气体直接排出到热场或者多晶硅铸锭炉外部，提高了热场以及多晶硅铸锭炉的使用寿命，降低了生产成本，同时也可减少硅锭的碳污染，本方案特别适用于硅粉及其他硅料的提纯。
文档编号C30B29/06GK102212881SQ201110135310
公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者张涛, 胡动力 申请人:江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司