铸锭炉

发布时间:2017-03-21

关于铸锭炉设备制造方面,个人觉得控制检测、热场材料、炉体焊接加工几个方面最为重要。而控制检测方面,OPTO应该是最适合这个行业的、最稳定的控制系统。其它流量检测控制、真空检测、各路阀等关键检测控制部件也要选主流的,目前确实是进口的稳定些。GT铸锭炉在这方面确实给行业做了很好的标杆,精功铸锭炉也按照此配置。

热场材料方面,个人觉得加热器部分西格里还是最好的;保温材料方面吴宇、西格里、摩根、鼎炘都是可以的,当然现在有很多其它品牌也不错。

炉体焊接加工很重要,焊接必须采用自动氩弧焊,工艺稳定,保证每条焊缝都是一致的。必须要通过X光探伤和超声波检测。炉体加工需要用大型加工中心,保证一次装夹,一个基准,一次加工完成。这样可以保证热场安装位置的精准度和统一性;保证机械运动部件同轴度、垂直度等,减少部件运动磨损,提高机械部件运行稳定性和寿命。


目前大陆铸锭炉数量超过7000台,实际投产的铸锭炉应该以G6为主,大陆铸锭炉产能应该有70GW左右。

几年前主流铸锭炉从G5提高到G6时,主要是产能产量的提高,降低成本。而近几年主要是提高铸锭质量,从铸锭方面提高硅片转换效率,有很多方法:使用大坩埚,从10401065以上;铺单晶籽晶,做准单晶(已基本淘汰);使用各种高纯高效坩埚,各种铺底,半融工艺等等。

其实近一年,铸锭方面提高硅片转换效率,基本没有大的突破。各家公司都用自己的方式方法来提高效率,降低成本。精细化管理很重要,在竞争激烈、风云变幻的光伏市场中立足。

设备提供商主要是提高设备稳定性,根据客户要求改进、定制某些结构和功能;加强售后服务,需要开发出工艺适应性强,提升潜力大的设备来,让更多的客户在这样的平台上提升,促进行业发展。

但是跟单晶去比,多晶要靠的就是规模化、产业化,毕竟光伏发电是一种大规模的产业,大规模的产业就要靠大规模的生产,当然现在各种扩大产能的方式方法都必须建立在一定质量效率之上的,至少不能退步并具备提升潜力。

目前市场上逐渐出现G7,甚至G8的铸锭炉,G7铸锭炉一部分是从精功和京运通G6铸锭炉平台升级的,协鑫、高佳、海润,有200多台,大概提高了20%左右的产能,综合其它方面优势不太明显。另一部分是精功的G7铸锭炉,具备升级G8潜力,精功的G8铸锭炉还在实验室。

以下是群友问答:

1、铸锭G5G6主要问题及克服方法?

精功目前很少参与G5升级G6,主要参与JJL500升级到JJL800D。由于JJL5004面加热,部分客户开始使用过程中存在一些问题,升级到G6以后,5面加热,就不存在前期部分客户偶尔有微晶有裂纹的现象。

     JJL500炉体偏短,升级时需要在铜电极凸台上加垫块。对于JJL500来说,升级JJL800D,提高产能的同时更重要的是提高稳定性和品质。

个人觉得,1850内径铸锭炉升级G6,炉体偏小,安装G6热场尺寸不够,隔热笼需要做成多边形。使用1060以上坩埚,空间紧张。坩埚与加热器距离近,也会增加溢流几率。下炉体承接硅液的能力降低,增加纤维毯等防护措施。

曾经我们有提出过,用2150炉体(JJL800F)替换升级,其它包括控制部分等都不需要更换,这样即可以解决小炉体引起的问题,又可以具备升级G7的空间,由于投资需要近100万,不适合当时的光伏行业。


2、如何克服铸锭中杂质比例

工艺调整,杂质区域长晶相应位置提高温度,此外就是加强硅料方面的控制。


3、业内主要去头尾比例

     精功新能源一般半融头尾切90mm左右。头40mm左右,尾50mm左右。


4、铸锭工艺中少子寿命,阻值控制及对转换效率影响

     少子寿命一般平均在6以上,少子寿命高一档,效率也会高。

电阻率1 -1.8Ω,电阻率高一点少子寿命也会相应高一点,主要是电池片厂家工艺需要。


5、关于G7底部加热构造?

底部有加热器,加热器下面是隔热屏,最下面再是铜盘。


6JJL500N铸锭炉铜盘下能够允许的溢流硅液量有多大?

JJL500N为英利定制,当初是英利需要做N型铸锭,只有顶部加热棒和底板铜盘。设计上是500公斤*1.5倍。


7、六面加热的G7,万一漏硅,下面铜盘安全如何保证?

铜盘是安全的,ALD一直用铜盘,铜导热快,水不断,都能导走(就相当于纸盒子里盛水,下面蜡烛烧不透)


8、铸锭炉厂家对防腐蚀,是否采取了必要的设计?(必要的设计有:表面钝化、牺牲阳极、阴极保护。如果这三点都没有,就是很大的缺陷。)

对铸锭炉厂家来说只能控制不锈钢材料,内侧316L,外侧304L。北方有客户水质不行,会结垢,他们会定期加药水,但是腐蚀这个问题,目前只能控制不锈钢材质和水质了正常要求水质0.5兆欧以上水质要求不光是为了减少腐蚀,更是为了不要结垢(采用必要的络合剂防垢,采用牺牲阳极或阴极保护,保护金属炉体。一定要完善起来。)


9、是否考虑过用石墨衬板代替隔热笼的内部cc衬板?

CC衬板容易鼓起来,而石墨板2cm以上才不会变形严重。石墨板如果高温变形,比CC更严重。

隔热笼内部衬板在部分JJL800CJJL800D使用,因为太薄,有客户认为弊大于利,但是处理的好确实可以保护内侧保温杯。


10、炉子防止爆炸措施?

炉体中间110左右钢板只有一层,万一大地震,断水等极端情况下,先融通,能量释放掉。这个区域也没有水,其它区域都是两层钢板,中间水道,这个设计时故意设置的薄弱环节。


11、底部单层钢板多厚?

14mm


12、关于爆炸问题要分级别,目前溢流基本不会,全是液体下漏,现在底部石棉采用三菱的,即使800kg液体下去也没事,最担心的爆炸是电极漏水造成的。

13、现在G5G6G7炉月产多少个锭?


12个、 10个、 8个。

精功G7目前生产周期是85-86小时,半融,固液界面控制的很好。

G6炉子很多厂都在6872小时内,850kg


14、能否把出水口设置在最高点?

每一路,都是底部进水,顶部出水,不然会有气体在水道或者产生死水区。


15、炉子隔热笼是不是一体成型的?

以前是304不锈钢焊接的,现在是310S不锈钢组装的。隔热笼一体的差些,螺装的好些,焊接的容易变形,特别是隔热笼提升的炉子。


16G6G7的标准产能是?MW/

G6的话12.5MW左右,G7目前估算16-18MW16MW没有问题的。

个人认为锭的大小有个均衡点,不是一味越大越好,可能G8到顶了,配套设备等都有限制。

G7以上确实要用三电源控制,六面加热才能做好,而且潜力大。


17、能耗统计的节点,真空开始到出炉结束..这个是从运行记录表中累加的还是挂电表读取的功耗?

挂表的,运行记录计算的用电量缺少真空机组部分,而且会有100度左右误差。



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