專利名稱：一種多晶鑄錠爐熱電偶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱電偶裝置，具體涉及一種多晶鑄錠爐熱電偶裝置。
背景技術(shù)：
多晶硅鑄錠爐是用于鑄造大型多晶硅錠的設(shè)備，它是將硅料高溫熔融后通過定向凝固冷凝結(jié)晶，使其形成晶向一致的硅錠，從而達(dá)到太陽(yáng)能電池生產(chǎn)對(duì)硅片品質(zhì)的要求。多晶硅鑄錠的主要生產(chǎn)工藝過程是將多晶硅料裝入噴有涂層的石英坩堝內(nèi)后放在定向凝固塊上，關(guān)閉爐膛后真空系統(tǒng)啟動(dòng)，將爐膛抽至本底真空，然后加熱。待硅料完全熔化后，隔熱籠緩慢往上提升，爐溫緩慢下降，使?fàn)t內(nèi)形成一個(gè)水平的能使硅料結(jié)晶的溫度 界面，且這個(gè)界面緩慢的向上移動(dòng)。這個(gè)溫度界面使坩堝內(nèi)的硅液從底部開始凝固，晶體從 熔體底部向頂部生長(zhǎng)。長(zhǎng)晶完成后，硅錠經(jīng)過退火、冷卻后出爐即完成整個(gè)鑄錠生產(chǎn)過程。鑄錠生產(chǎn)過程中最重要的就是長(zhǎng)晶速率的控制，影響長(zhǎng)晶速率的眾多因素中爐溫的控制起了決定性的作用。爐溫是由控溫系統(tǒng)控制，溫控系統(tǒng)又由熱電偶、PLC、功率控制器、加熱元件等組成。熱電偶是測(cè)量爐溫的關(guān)鍵元器件，是整個(gè)控溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)中幾乎所有的多晶硅鑄錠爐熱電偶都是采用進(jìn)口件，但其平均壽命也只有半年，設(shè)備的維護(hù)成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在客服現(xiàn)有多晶鑄錠爐熱電偶的使用壽命短的缺陷，提出一種能夠延長(zhǎng)多晶鑄錠爐熱電偶使用壽命的多晶鑄錠爐熱電偶裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為所述多晶鑄錠爐熱電偶裝置為多晶鑄錠爐溫控系統(tǒng)的組成部分，該熱電偶裝置包括熱電偶倉(cāng)；所述熱電偶倉(cāng)包括變徑三通2，密封固定在變徑三通2 —端的熱電偶接頭I，通過瓷管固定座5固定在變徑三通2中的氧化鋁瓷管6，通過熱電偶固定座3固定在氧化鋁瓷管6中的熱電偶4 ;其中，熱電偶4與熱電偶接頭I連接；所述變徑三通2與管路分支管件8連接，管路分支管件8通過真空軟管10與三通管11連接，三通管11與由多晶鑄錠爐溫控系統(tǒng)的PLC控制的真空截止閥13連接，真空截止閥13與真空機(jī)組連接；所述管路分支管件8上接有由多晶鑄錠爐溫控系統(tǒng)的PLC控制的真空放氣閥9，管路分支管件8上空余的接口可連接另外的熱電偶倉(cāng)；所述三通管11上接有真空規(guī)管12 ；其中，所述熱電偶4為R型熱電偶；所述氧化鋁瓷管6外套有氧化鋯瓷管7 ;所述管路分支管件8為四通管；真空放氣閥9在鑄錠運(yùn)行到設(shè)定的高溫點(diǎn)時(shí)自動(dòng)放氣。
以下結(jié)合附圖和設(shè)計(jì)原理對(duì)實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn)做進(jìn)一步說明參見圖1，本實(shí)用新型中熱電偶4處于一個(gè)由熱電偶接頭I、變徑三通2、瓷管固定座5及氧化鋁瓷管6構(gòu)成的密封腔體中；當(dāng)鑄錠爐自動(dòng)檢測(cè)熱電偶程序開始運(yùn)行后真空機(jī)組開始工作，所述真空截止閥13被打開，將熱電偶倉(cāng)內(nèi)抽成真空狀態(tài)，然后真空截止閥13被關(guān)閉，通過真空規(guī)管12檢測(cè)熱電偶倉(cāng)內(nèi)壓力的變化來判斷熱電偶倉(cāng)是否密封；檢測(cè)完畢后通過所述真空放氣閥9向熱電偶倉(cāng)內(nèi)放入空氣，使熱電偶倉(cāng)內(nèi)達(dá)到大氣壓，然后爐膛開始加熱，在加熱過程中由程序自動(dòng)控制在幾個(gè)特定的工藝點(diǎn)再次打開真空放氣閥9，使熱電偶倉(cāng)內(nèi)始終處于大氣環(huán)境下。其中，真空截止閥13、真空放氣閥9都由PLC自動(dòng)控制，控制熱電偶倉(cāng)內(nèi)是真空狀態(tài)還是大氣狀態(tài)。本實(shí)用新型中，所述熱電偶4為R型熱電偶，該型熱電偶最適應(yīng)于氧化氣氛環(huán)境，可在真空中使用但不適用于還原氣氛環(huán)境。在多晶鑄錠工藝開始運(yùn)行后，由于隨著爐溫升高所述氧化鋁瓷管的透氣率也越來越大，使熱電偶倉(cāng)壓力降低，使熱電偶在負(fù)壓或真空環(huán)境下工作；且隨著熱電偶倉(cāng)內(nèi)壓力降低，爐膛內(nèi)的還原性、腐蝕性氣體也更容易滲透入熱電偶倉(cāng)，使熱電偶倉(cāng)內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原氣氛環(huán)境，使所述熱電偶在最不適宜的環(huán)境中工作，壽命必然減短。因此本實(shí)用新型在程序運(yùn)行的幾個(gè)特殊點(diǎn)，通過PLC控制所述真空放氣閥向熱電偶倉(cāng)內(nèi)放入空氣，使熱電偶倉(cāng)內(nèi)環(huán)境重新變?yōu)榇髿猸h(huán)境，使所述熱電偶處于最佳的工作環(huán)境中。使用本實(shí)用新型的裝置能大幅延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，并且使在所述氧化鋁瓷管意外斷裂、漏氣時(shí)給予爐膛保護(hù)。

圖I是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、熱電偶接頭；2、變徑三通；3、熱電偶固定座；4、熱電偶；5、瓷管固定座；
6、氧化鋁瓷管；7、氧化鋯瓷管；8、管路分支管件；9、真空放氣閥；10、真空軟管；11、三通管；12、真空規(guī)管；13、真空截止閥。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I如圖I所示，所述熱電偶倉(cāng)包括變徑三通2，密封固定在變徑三通2 —端的熱電偶接頭1，通過瓷管固定座5固定在變徑三通2中的氧化鋁瓷管6，通過熱電偶固定座3固定在氧化鋁瓷管6中的熱電偶4 ;其中，熱電偶4與熱電偶接頭I連接；所述變徑三通2與管路分支管件8連接，管路分支管件8通過真空軟管10與三通管11連接，三通管11與真空截止閥13連接，真空截止閥13的B接口與真空機(jī)組連接；所述管路分支管件8上接有真空放氣閥9;其中，管路分支管件8為四通管，其上空余的A接口連接另外的熱電偶倉(cāng)；所述三通管11上接有真空規(guī)管12。
權(quán)利要求1.一種多晶鑄錠爐熱電偶裝置，其特征在于，所述熱電偶裝置包括熱電偶倉(cāng)；所述熱電偶倉(cāng)包括變徑三通(2)，密封固定在變徑三通(2)—端的熱電偶接頭(1)，通過瓷管固定座(5 )密封固定在變徑三通(2 )中的氧化鋁瓷管(6 )，通過熱電偶固定座(3 )固定在氧化鋁瓷管(6)中的熱電偶(4);所述熱電偶(4)與熱電偶接頭(I)連接；所述變徑三通(2)與管路分支管件(8 )連接，管路分支管件(8 )通過真空軟管(10 )與三通管(11)連接，三通管(11)與真空截止閥(13)連接，真空截止閥(13)與真空機(jī)組連接；所述管路分支管件(8)上接有真空放氣閥(9 )，管路分支管件(8 )上空余的接口連接另外的熱電偶倉(cāng)；所述三通管(11)上接有真空規(guī)管(12)。
2.如權(quán)利要求I所述的熱電偶裝置，其特征在于，所述熱電偶(4)為R型熱電偶。
3.如權(quán)利要求I所述的熱電偶裝置，其特征在于，所述氧化鋁瓷管(6)外套有氧化鋯瓷管(7)。
4.如權(quán)利要求I所述的熱電偶裝置，其特征在于，所述管路分支管件(8)為四通管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多晶鑄錠爐熱電偶裝置，所述熱電偶裝置為多晶鑄錠爐溫控系統(tǒng)的組成部分；該熱電偶裝置包括熱電偶倉(cāng)，熱電偶倉(cāng)包括變徑三通，密封固定在變徑三通一端的熱電偶接頭，通過瓷管固定座密封固定在變徑三通中的氧化鋁瓷管，通過熱電偶固定座固定在氧化鋁瓷管中的熱電偶，熱電偶與熱電偶接頭連接；所述變徑三通與管路分支管件連接，管路分支管件通過真空軟管與三通管連接，三通管與真空截止閥連接，真空截止閥與真空機(jī)組連接；所述管路分支管件上接有真空放氣閥。使用本實(shí)用新型的裝置能大幅延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，并且使在所述氧化鋁瓷管意外斷裂、漏氣時(shí)給予爐膛保護(hù)。
文檔編號(hào)G01K7/02GK202643882SQ20122026087
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者瞿海斌, 陳國(guó)紅, 羅志高, 楊曉生 申請(qǐng)人:湖南紅太陽(yáng)光電科技有限公司