專利名稱：硅料烘干設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能材料的干燥技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種硅料烘干設(shè)備及其使用方法。
背景技術(shù)：
在太陽能硅片的生產(chǎn)過程中，需使用大量的原始硅料，但原始硅料的表面往往沾附著一些雜質(zhì)，該雜質(zhì)會影響到最終硅片的純度，因此原始硅料投爐使用前需進(jìn)行清洗處理，以去除硅料表面的雜質(zhì)，提高硅錠/棒的質(zhì)量。通常在硅料清洗后，需對其進(jìn)行烘干處理，以去除附著在硅料表面的水分。目前常用的烘干方式為加熱器加熱烘干，如CN101749929A所公開的硅料專用烘箱使用熱傳導(dǎo)方式，將硅料放置在周轉(zhuǎn)箱上，利用熱空氣為熱載體，通過熱對流、傳導(dǎo)的方式將熱量傳遞給硅料，硅料表面的水分吸收空氣傳遞過來的熱量，蒸發(fā)并逸出，使物料表面干燥。但該加熱方式的熱量總是由表及里進(jìn)行傳遞加 熱，硅料內(nèi)外存在溫度梯度，加熱不均勻，產(chǎn)生局部過熱，影響烘干質(zhì)量；且整體環(huán)境溫度高，熱量損失大，熱能利用效率低；升溫輔助時間長，生產(chǎn)效率低。

實用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本實用新型提供了一種高效的硅料烘干設(shè)備，它使用微波對硅料進(jìn)行加熱，提高硅料的烘干質(zhì)量，同時也有效提高了能量的利用效率，大幅度縮短了工藝時間，提高了生產(chǎn)效率。本實用新型的目的是提供一種硅料烘干設(shè)備，該設(shè)備包括微波腔體、設(shè)置在微波腔體的頂部的抽濕風(fēng)機(jī)、與抽濕風(fēng)機(jī)相連接的排濕管、設(shè)置在微波腔體內(nèi)的溫度傳感器、固定在微波腔體側(cè)壁上的物料架導(dǎo)軌和設(shè)置在物料架導(dǎo)軌上的物料架，其特征在于，該設(shè)備還包括設(shè)置在微波腔體內(nèi)的一個或多個微波發(fā)生器。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，所述溫度傳感器優(yōu)選設(shè)置在微波腔體的內(nèi)壁上。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，抽濕風(fēng)機(jī)安裝在微波腔體的頂端的中央部分，抽濕風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口與排濕管相連接，對微波腔體內(nèi)的濕氣進(jìn)行排放。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，所述微波發(fā)生器可設(shè)置在微波腔體的內(nèi)壁上，優(yōu)選微波腔體頂部和/或底部的內(nèi)壁上，從而增強(qiáng)微波的穿透能力。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，本實用新型所采用的微波頻率為900-3000MHZ，優(yōu)選915-2450MHZ。微波烘干的原理是極性水分子在微波電磁場作用下，極性取向隨著電磁方向的變化而變化，在水分子內(nèi)部形成分子運動和相互摩擦，產(chǎn)生急劇升溫，這樣極性水分子本身成為發(fā)熱體，不需要熱傳導(dǎo)的過程，可在短時間內(nèi)達(dá)到加熱干燥，提高能量的利用率。本實用新型優(yōu)選將微波發(fā)生器設(shè)置在微波腔體的頂部和底部，可使產(chǎn)生的微波易發(fā)生共振，提高分子振動的幅度，增強(qiáng)干燥程度。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，所述微波腔體為金屬材質(zhì)，優(yōu)選為不銹鋼。優(yōu)選地，所述微波腔體構(gòu)建成整個設(shè)備的外殼框架，同時也起到屏蔽微波的作用，使微波泄漏量符合國家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，用來放置硅料的物料架為多層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)大于或等于兩層，可提聞每次干燥的娃料量，提聞生廣效率。根據(jù)本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，所述硅料選自單晶硅或多晶硅材料。上述硅料烘干設(shè)備進(jìn)行硅料烘干按照以下步驟使用(I)將硅料放在物料架上；(2)將擺滿硅料的物料架沿著物料架導(dǎo)軌推進(jìn)微波腔體內(nèi)；(3)啟動抽濕風(fēng)機(jī)，待抽濕狀態(tài)穩(wěn)定；·[0016](4)打開微波發(fā)生器，進(jìn)行烘干；(5)烘干結(jié)束后，硅料取出，冷卻至室溫，包裝。所述微波發(fā)生器的使用頻率為900-3000MHZ，優(yōu)選915-2450MHZ。本實用新型利用水分對微波吸收的原理，即極性水分子在微波電磁場作用下，極性取向隨著電磁方向的變化而變化，在水分子內(nèi)部形成分子運動和相互摩擦，產(chǎn)生急劇升溫，這樣極性水分子本身成為發(fā)熱體，不需要熱傳導(dǎo)的過程，可在短時間內(nèi)達(dá)到加熱干燥，提高能量的利用率。而且微波具有良好的穿透性，能夠使產(chǎn)品內(nèi)外幾乎同時干燥，烘干質(zhì)量好。使用上述硅料烘干設(shè)備進(jìn)行硅料烘干的方法具體如下硅料清洗干凈后，將硅料放置在物料筐中，然后再將物料筐分層擺放在多層物料架上。將擺滿硅料的物料架沿著導(dǎo)軌推進(jìn)微波腔體內(nèi)，然后啟動抽濕風(fēng)機(jī)，待抽濕狀態(tài)穩(wěn)定后，打開微波發(fā)生器，將使用頻率調(diào)整為900-3000MHZ，優(yōu)選915-2450MHZ，進(jìn)行烘干工藝，微波烘干的時間與硅料的形狀及初始含水量相關(guān)，該工藝適用于各種形狀的硅料，如原生硅料，塊狀循環(huán)料，碎硅料等，初始含水量一般不超過3%。與傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)工藝相比，微波烘干工藝可縮短工藝時間60%以上，極大地提高了工作效率。硅料烘干后取出，需冷卻至室溫，包裝。

圖I為本實用新型硅料烘干設(shè)備的剖視圖；圖2為本實用新型另一種硅料烘干設(shè)備的剖視圖；圖3為本實用新型另一種硅料烘干設(shè)備的剖視圖；其中I為微波腔體；2為抽濕風(fēng)機(jī)，3為排濕管，4為微波發(fā)生器，5為溫度傳感器，6為物料架導(dǎo)軌和7為物料架。
具體實施方式
參見圖I的本實用新型硅料烘干設(shè)備，由不銹鋼制成的微波腔體I構(gòu)成整個設(shè)備的外殼，在微波腔體I的頂部中央設(shè)置有抽濕風(fēng)機(jī)2、以及與抽濕風(fēng)機(jī)2相連接的排濕管3，在微波腔體I頂部內(nèi)壁中央設(shè)置有溫度傳感器5、物料架導(dǎo)軌6設(shè)置在微波腔體I內(nèi)部，導(dǎo)軌6上設(shè)置有兩層物料架7，其中微波腔體I的頂部內(nèi)壁上設(shè)置有4個微波發(fā)生器4，以及微波腔體I的底部內(nèi)壁上設(shè)置有4個微波發(fā)生器4。將清洗干凈的原生多晶硅料放置在物料筐中，再分層擺放物料架7上，然后將物料架7沿著物料架導(dǎo)軌6推進(jìn)微波腔體I內(nèi)。啟動抽濕風(fēng)機(jī)2，待抽濕風(fēng)機(jī)狀態(tài)顯示穩(wěn)定后，打開微波發(fā)生器4，使用微波頻率為2450MHZ，硅料完全干燥后取出，待冷卻至室溫，包裝。參見圖2的本實用新型硅料烘干設(shè)備，由不銹鋼制成的微波腔體I構(gòu)成整個設(shè)備的外殼，在微波腔體I的頂部中央設(shè)置有抽濕風(fēng)機(jī)2、以及與抽濕風(fēng)機(jī)2相連接的排濕管3，在微波腔體I頂部內(nèi)壁中央設(shè)置有溫度傳感器5、物料架導(dǎo)軌6設(shè)置在微波腔體I內(nèi)部，導(dǎo)軌6上設(shè)置有三層物料架7，其中微波腔體I的頂部內(nèi)壁上設(shè)置有2個微波發(fā)生器4。將清洗干凈的塊狀循環(huán)單晶硅料放置在物料筐中，再分層擺放物料架7上，然后將物料架7沿著物料導(dǎo)軌6推進(jìn)微波腔體I內(nèi)。啟動抽濕風(fēng)機(jī)2，待抽濕風(fēng)機(jī)狀態(tài)顯示穩(wěn)定后，打開微波發(fā)生器4，使用微波頻率為915MHZ，硅料完全干燥后取出，待冷卻至室溫，包裝。參見圖3的本實用新型硅料烘干設(shè)備，由不銹鋼制成的微波腔體I構(gòu)成整個設(shè)備的外殼，在微波腔體I的頂部中央設(shè)置有抽濕風(fēng)機(jī)2、以及與抽濕風(fēng)機(jī)2相連接的排濕管3，在微波腔體I頂部內(nèi)壁中央設(shè)置有溫度傳感器5、物料架導(dǎo)軌6設(shè)置在微波腔體I內(nèi)部，導(dǎo)軌6上設(shè)置有兩層物料架7，其中微波腔體I的底部內(nèi)壁上設(shè)置有4個微波發(fā)生器4。將清洗干凈的塊狀循環(huán)多晶硅料放置在物料筐中，再分層擺放物料架7上，然后將物料架7沿著物料導(dǎo)軌6推進(jìn)微波腔體I內(nèi)。啟動抽濕風(fēng)機(jī)2，待抽濕風(fēng)機(jī)狀態(tài)顯示穩(wěn)定后，打開微波發(fā)生器4，使用微波頻率為915MHZ，硅料完全干燥后取出，待冷卻至室溫，包裝。實驗例I :本實用新型所公開的硅料烘干設(shè)備與傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)烘干設(shè)備相比較，烘干效率和每公斤硅料的消耗功率均有非常明顯的優(yōu)勢。其中烘干效率=每次烘干硅料的重量/每次烘干所使用的時間，消耗功率=每一次烘干所消耗的電量/每次烘干的重量
權(quán)利要求1.一種硅料烘干設(shè)備，該設(shè)備包括微波腔體(I)、設(shè)置在微波腔體(I)的頂部的抽濕風(fēng)機(jī)(2)、與抽濕風(fēng)機(jī)(2)相連接的排濕管(3)、設(shè)置在微波腔體(I)內(nèi)的溫度傳感器(5)、固定在微波腔體(I)側(cè)壁的物料架導(dǎo)軌(6)和設(shè)置在物料架導(dǎo)軌(6)上的物料架(7)，其特征在于，該設(shè)備還包括設(shè)置在微波腔體(I)內(nèi)的一個或多個微波發(fā)生器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于所述一個或多個微波發(fā)生器(4)設(shè)置在微波腔體(I)的內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于所述一個或多個微波發(fā)生器(4)設(shè)置在微波腔體(I)的頂部和/或底部的內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于所述溫度傳感器(5)設(shè)置在微波腔體(I)的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于，所述微波發(fā)生器(4)的使用頻率為900-3000MHZ。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于，所述微波發(fā)生器(4)的使用頻率為 915-2450MHZ。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于所述微波腔體(I)由金屬材質(zhì)制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于所述金屬材質(zhì)為不銹鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于所述物料架(7)為大于或等于兩層的多層結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的硅料烘干設(shè)備，其特征在于，所述硅料選自單晶硅或多晶娃材料。
專利摘要本實用新型公開一種硅料烘干設(shè)備，該設(shè)備包括微波腔體(1)、設(shè)置在微波腔體(1)的頂部的抽濕風(fēng)機(jī)(2)、與抽濕風(fēng)機(jī)(2)相連接的排濕管(3)、設(shè)置在微波腔體(1)內(nèi)的溫度傳感器(5)、固定在微波腔體(1)側(cè)壁的物料架導(dǎo)軌(6)和設(shè)置在物料架導(dǎo)軌(6)上的物料架(7)，其特征在于，該設(shè)備還包括設(shè)置在微波腔體(1)內(nèi)的一個或多個微波發(fā)生器(4)。該設(shè)備可有效提高能量的利用效率，大幅度縮短工藝時間，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號F26B23/08GK202582051SQ201220031838
公開日2012年12月5日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者胡亞蘭, 程宜紅 申請人:江蘇協(xié)鑫硅材料科技發(fā)展有限公司