坩埚烧结炉是一种热工设备。它主要采用电阻丝加热,耐火材料隔热、保温。其工作方式为间歇式作业,要求升温快,保温时间长,一般一个工作周期为24h,为常压常态工作模式。由于太阳能电池产业的发展,硅片需求呈爆炸式的增长,对坩埚烧结炉的产能也提出了更高的要求,本设备就是为满足产能要求而开发的,一次可烧结6个坩埚,它比以前的设备更节能,更实用。
本设备由加热炉体、加热炉丝、前门、载埚小车、送风系统、抽风系统、电控系统等几大部分组成。炉体包括炉墙、炉顶、炉底、炉门、炉壳、附属设备及炉架等。炉体结构设计以满足下列要求为原则:
(1)炉内温度场稳定、均匀。炉衬的热组在各个方向上应该接近或相同。在炉门、炉盖密封处要求严密,保温好,大型炉门上也应布置电热体。对长炉体采用分区安装电热体,分区控温。
(2)减少炉衬蓄热和散热,尽量选用轻质耐火保温材料,采用部分或全部纤维炉衬,减少墙壁厚度,将使蓄热明显降低。由于保温得到改善,炉体高温区也会扩大,有效利用的热量增加,间歇式电阻炉,炉墙应适当减薄,向轻型化方向发展。
(3)炉子的砌体要有足够的机械强度。
(4)热损失小。尽量减少炉体尺寸,使炉体所占空间小,以便减少散热孔洞和热短路。对热阻小的地方加强保温,避免重质耐火砖直接砌到金属炉壳。
(5)工作可靠。合理选择和安装电热体。合理选材及选取许用应力。传动机械中,运动件间隙要考虑热膨胀,受热件结构要合理,炉衬要留有膨胀缝。
(6)操作安全便于运输和维修。观察孔、防爆装置设计合理,安装位置恰当。易损件便于维修更换。大型电炉设计为组装式,装卸方便。