CN207827869U - 一种硅的冷却锭模 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种硅的冷却锭模。该冷却锭模包括：锭模主体，其呈槽体状，包括四周侧壁和底壁；所述锭模主体由两个以上拼接模块相互拼接而成，两个相邻所述拼接模块的拼接边缘设置有间隙，所述底壁外侧面和/或侧壁外侧面在拼接边缘处设置有连接件，两个相邻所述拼接模块通过连接件进行拼接；拼接模块，包括相互连接的一部分侧壁和一部分底壁。该冷却锭模避免在烧注硅水时出现炸裂问题，大幅延长冷却锭模使用寿命。

Description

一种硅的冷却锭模

技术领域

本实用新型涉及一种模具，尤其涉及一种硅的冷却锭模。

背景技术

硅被广泛应用于化工、冶金、电子等行业，其生产方式主要是采用碳热还原法。该方法以硅石（含SiO₂的矿物）为原料，以碳质物等为还原剂，在矿热炉内熔炼直接制得产品。

在硅生产过程中，矿热炉内的硅石被还原成硅熔体，当熔体增加到一定数量后，通过烧穿器打开位于炉壁上的炉眼，使硅水流入盛装硅熔体的台包，台包内的硅熔体经吹氧精炼之后，缓慢倒入冷却锭模内进行浇注，然后冷却并凝固成锭。冷却锭模的形状根据工业硅所需成锭的形状而定，一般形状是扁长方形铸铁容器。

现有冷却锭模存在严重的问题：在浇注前，冷却锭模底部的温度保持在40℃～100℃之间，而浇注硅水后，冷却锭模的温度急剧上升，因现有冷却锭模的热膨胀率和导热性能有限，非常容易出现炸裂等问题。一台矿热炉平均每年炸裂20块以上，造成严重经济损失。

因此，由于现有锭模在烧注硅水时易炸裂，使用寿命短，急需开发一种不易炸裂、使用寿命长的冷却锭模。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种硅的冷却锭模。该冷却锭模避免在烧注硅水时出现炸裂问题，大幅延长冷却锭模使用寿命。

本实用新型提供一种硅的冷却锭模，其包括：

锭模主体，其呈槽体状，包括四周侧壁和底壁；所述锭模主体由两个以上拼接模块相互拼接而成，两个相邻所述拼接模块的拼接边缘设置有间隙，所述底壁外侧面和/或侧壁外侧面在拼接边缘处设置有连接件，两个相邻所述拼接模块通过连接件进行拼接；

拼接模块，包括相互连接的一部分侧壁和一部分底壁。

进一步地，两个相邻所述拼接模块的拼接边缘分别设置有上凸缘和/或下台阶，所述上凸缘搭接于下台阶。

进一步地，两个相邻所述拼接模块的底壁外侧面和/或侧壁外侧面沿拼接边缘设置有相对紧贴的凸部，所述相对的凸部配合设置有两个以上相对的通孔，所述连接件穿过通孔来实现两个相邻拼接模块的连接。

进一步地，所述锭模主体由四个拼接模块相互拼接而成，所述拼接模块底壁外侧面的凸部设置有四个通孔和穿过通孔的螺栓，所述拼接模块侧壁外侧面的凸部设置有两个或三个通孔和穿过通孔的螺栓。

进一步地，所述凸部为长方体形、圆弧体形或长条形。

进一步地，所述锭模主体呈长方形或正方形的槽体状，所述冷却锭模的四周侧壁的厚度为50～200mm，锭模的底壁厚度为100～300mm。

进一步地，所述间隙为1～5mm。

进一步地，所述冷却锭模包括四个吊耳，所述吊耳设置在锭模主体的四个拐角处或者设置在两相对侧壁上，所述吊耳的孔为圆形，或者所述吊耳的孔为三角孔，所述三角孔的上部为圆弧形，所述三角孔的下部宽度大于上部宽度。

进一步地，所述冷却锭模的一侧壁上设置两个槽口。

进一步地，所述冷却锭模内铺有一层单质硅粉，所述间隙内填充有单质硅粉。

与现有技术相比，本实用新型硅的冷却锭模具有如下优点：

（1）本实用新型的锭模主体由两个以上拼接模块相互拼接而成，两个相邻拼接模块的拼接边缘设置有间隙，拼接边缘通过连接件进行连接，这样在浇注高温硅水后，将整个锭模的热胀应力分解成多个拼接模块的热胀应力，从而大大减小各拼接模块的热胀应力，并且散热快；再者，间隙留有热胀的空间，相邻拼接模块间不会产生相互挤压的现象，最终从根本上解决了炸裂问题，直到冷却锭模报废时，也未有炸裂现象出现。

（2）本实用新型的两个相邻所述拼接模块的拼接边缘分别设置有上凸缘、下台阶，所述上凸缘搭接在下台阶，这样结构设计可以防止硅水通过间隙发生滴漏等问题，而冷却锭模内铺有一层单质硅粉，间隙内填充有单质硅粉可以进一步防止滴漏等问题。

（3）两个相邻拼接模块设置有相对紧贴的凸部，凸部设置有通孔，连接件穿过通孔，这样通过凸部和连接件既可实现两个相邻拼接模块的连接，又能使两个相邻所述拼接模块的拼接边缘保持一定距离，从而形成1～5mm的间隙。

附图说明

图1为本实用新型的冷却锭模的示意图；

图2为图1的A-A向截面示意图；

图3为图1的B-B向截面示意图；

图4为图1的C-C向截面示意图；

图5为本实用新型的一个拼接模块的示意图；

附图标记：1-拼接模块，2-侧壁，21-侧壁外侧面的凸部，22-吊耳，23-槽口，3-底壁，31-底壁外侧面的凸部，32-通孔，33-连接件，4-拼接边缘，41-上凸缘，42-下台阶。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本实用新型的冷却锭模，但不应认为本实用新型仅局限于以下的实施例中。

如图1-5所示，本实用新型提供一种硅的冷却锭模，其包括槽体状的锭模主体；锭模主体，包括四周侧壁2和底壁3；锭模主体由两个以上拼接模块1相互拼接而成，两个相邻拼接模块1的拼接边缘4设置有间隙，底壁外侧面和/或侧壁外侧面在拼接边缘处设置有连接件33，两个相邻所述拼接模块1通过连接件33进行拼接；拼接模块1，包括相互连接的一部分侧壁和一部分底壁。可以根据冷却锭模热胀冷缩的大小，确定间隙的大小，间隙可以为1～5mm。

在本实用新型的一种实施方式中，如图4所示，两个相邻拼接模块1的拼接边缘4分别设置有上凸缘41、下台阶42，上凸缘41搭接于下台阶42，从而形成交错搭接结构，防止硅水通过间隙发生滴漏等问题。为了进一步防止滴漏等问题，冷却锭模内铺有一层单质硅粉，间隙内填充有单质硅粉。单质硅粉的粒径小于5mm，可以为1mm～5mm，冷却锭模内铺有一层约10mm厚的单质硅粉。

在本实用新型的一种实施方式中，如图1和图2所示，两个相邻拼接模块1的底壁外侧面和/或侧壁外侧面沿拼接边缘4设置有相对紧贴的凸部，相对的凸部配合设置有两个以上相对的通孔32，连接件33穿过通孔32。这样通过凸部和连接件33既可实现两个相邻拼接模块1的连接，又能使两个相邻拼接模块1的拼接边缘4保持一定距离，从而形成1～5mm的间隙。凸部为长方体形、圆弧体形或长条形，也可以为能够实现模块连接、紧固并使拼接边缘4形成间隙的其它形状。

拼接模块1的多少可以根据模具的大小进行调整和选择。例如锭模主体可以由二个拼接模块1拼接而成，也可以由三个以上拼接模块1拼接而成。若锭模主体比较大，可以为八、九、十个拼接模块1组成。作为本实用新型的一种实施方式，如图1和5所示，锭模主体由四个拼接模块1相互拼接而成，底壁外侧面的凸部31设置有四个通孔32和穿过通孔32的螺栓，侧壁外侧面的凸部21设置有两个或三个通孔32和穿过通孔32的螺栓。连接件33可以为单头螺栓，也可以为双头螺栓。

锭模主体的形状可以根据工业应用的需求进行调整，可以为长方形或正方形的槽体状，也可以为其它形状，甚至异形。冷却锭模的四周侧壁2的厚度为50～200mm，锭模的底壁3厚度为100～300mm。

如图1和3所示，为了方便超重机吊装、搬运，冷却锭模设置有吊耳22，吊耳22的个数可以根据工业应用的情况进行调整。例如冷却锭模可以包括四个吊耳22，吊耳22设置在锭模主体的四个拐角处或者设置在两相对侧壁2上，可以设置在侧壁2的上沿上，也可以设置在侧壁2的外侧面。吊耳22形状可以根据实际需求进行调整，可以为具有圆形的吊耳22，优选地，吊耳22的孔为三角孔，三角孔的上部为圆弧形，三角孔的下部宽度大于上部宽度，这样便于销插入吊耳22的孔，起重、搬运方便。

在本实用新型的一种实施方式中，冷却锭模的一侧壁2上设置两个槽口23，这样便于叉车的两个叉体插到冷却后的固体硅中，通过叉车的两个叉体升起固体硅，使得固体硅与冷却模具分离。

本实用新型的冷却锭模的使用方法如下：

（1）硅浇注前，在冷却锭模内铺有一层约10mm厚的单质硅粉，间隙内填充有单质硅粉。

（2）浇注时，台包内的硅水缓慢倒入冷却锭模内。

（3）常规叉车对准侧壁的槽口23，将尚未完全冷却的硅锭叉起，转运至冷却托盘继续冷却至室温，即可进行精整、破碎、包装。

（4）每次浇注完毕后，需予冷却锭模内重新铺有一层单质硅粉，间隙重新填充单质硅粉，以便下次浇。

（5）当高强度锭模底板需要搬运时，通过吊耳22进行吊起。而且冷却锭模的每个拼接模块1可通用，使用组合在不同冷却锭模上。

本实用新型的冷却锭模（如图1的冷却锭模）应用于工业硅生产，直到冷却锭模报废也没有出现炸裂问题。

需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。另外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种硅的冷却锭模，其特征在于，其包括：

锭模主体，其呈槽体状，包括四周侧壁和底壁；所述锭模主体由两个以上拼接模块相互拼接而成，两个相邻所述拼接模块的拼接边缘设置有间隙，所述底壁外侧面和/或侧壁外侧面在拼接边缘处设置有连接件，两个相邻所述拼接模块通过连接件进行拼接；

拼接模块，包括相互连接的一部分侧壁和一部分底壁。

2.根据权利要求1所述的硅的冷却锭模，其特征在于：两个相邻所述拼接模块的拼接边缘分别设置有上凸缘和/或下台阶，所述上凸缘搭接于下台阶。

3.根据权利要求1所述的硅的冷却锭模，其特征在于：两个相邻所述拼接模块的底壁外侧面和/或侧壁外侧面沿拼接边缘设置有相对紧贴的凸部，所述相对的凸部配合设置有两个以上相对的通孔，所述连接件穿过通孔来实现两个相邻拼接模块的连接。

4.根据权利要求3所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述锭模主体由四个拼接模块相互拼接而成，所述拼接模块底壁外侧面的凸部设置有四个通孔和穿过通孔的螺栓，所述拼接模块侧壁外侧面的凸部设置有两个或三个通孔和穿过通孔的螺栓。

5.根据权利要求3所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述凸部为长方体形、圆弧体形或长条形。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述锭模主体呈长方形或正方形的槽体状，所述冷却锭模的四周侧壁的厚度为50～200mm，锭模的底壁厚度为100～300mm。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述间隙为1～5mm。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述冷却锭模包括四个吊耳，所述吊耳设置在锭模主体的四个拐角处或者设置在两相对侧壁上，所述吊耳的孔为圆形，或者所述吊耳的孔为三角孔，所述三角孔的上部为圆弧形，所述三角孔的下部宽度大于上部宽度。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述冷却锭模的一侧壁上设置两个槽口。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的硅的冷却锭模，其特征在于：所述冷却锭模内铺有一层单质硅粉，所述间隙内填充有单质硅粉。