一种坩埚熔制机的制作方法

1.本技术属于坩埚制备技术领域，具体涉及一种坩埚熔制机。

背景技术：

2.单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到，单晶硅棒则可以由硅料生长拉制而成。在单晶硅棒拉制的过程中，通常需要采用坩埚来容纳硅料，并采用加热器将坩埚内的硅料加热成硅液，以在坩埚的硅液中进行单晶硅棒的生长，因此，坩埚的品质和寿命会影响到单晶硅棒的品质了拉制效率。
3.目前，坩埚的品质和寿命的主要影响因素为熔覆其内层的杂质与气泡，而杂质与气泡的产生主要来源于其生产装备以及生产方式。现有的熔制设备在熔制坩埚时，完全处于开放式环境下，空气中的金属粉尘以及空气水分等会被电弧高温反应或气化，进入坩埚内层，从而造成坩埚熔制后的杂质和气泡。而且，随着大尺寸坩埚的上线，杂质和气泡的比例呈上升趋势，更是影响坩埚寿命，从而导致拉晶工艺的人机安全风险。

技术实现要素：

4.本技术旨在提供一种坩埚熔制机，以解决现有坩埚熔制过程中坩埚内壁容易存在杂质和气泡的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.本技术公开了一种坩埚熔制机，所述坩埚熔制机具体包括：
7.第一壳体，所述第一壳体外设置有上沙位，所述第一壳体内设置有熔制位；
8.熔制模组，所述熔制模组连接于所述第一壳体内；
9.模具水冷套，所述模具水冷套可进出所述第一壳体，并在所述上沙位和所述熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，所述模具水冷套可形成坩埚胚体，在所述熔制位，所述模具水冷套可与所述熔制模组密封连接；
10.以及真空装置，所述真空装置与所述熔制模组连接，所述真空装置用于对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。
11.可选地，所述熔制模组包括：第二壳体、石墨电极以及第一遮热板；其中，
12.所述第二壳体内设置有容纳腔，所述真空装置与所述第二壳体连接；
13.所述第一遮热板设置于所述第二壳体靠近于所述模具水冷套的一侧，所述第一遮热板上设置有密封件，所述密封件用于与所述模具水冷套密封连接；
14.所述石墨电极设置于所述第二壳体内并至少部分伸入所述模具水冷套内，所述石墨电极用于将所述模具水冷套内的坩埚坯体熔制成坩埚。
15.可选地，所述密封件包括：可相对转动的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分固定连接于所述第一遮热板，所述第二部分与所述模具水冷套之间密封连接。
16.可选地，所述第一部分和所述第二部分皆为环状金属件。
17.可选地，所述第二壳体上设置有进气口和出气口，
18.所述真空装置和所述出气口连接，以对所述第二壳体内的容纳腔执行抽真空的操作。
19.可选地，所述坩埚熔制机还包括惰性气体装置，所述惰性气体装置与所述进气口连接，以通过所述进气口向所述第二壳体内的容纳腔通入惰性气体，所述出气口用于将所述容纳腔内的惰性气体排出。
20.可选地，所述进气口设置于所述第二壳体远离所述第一遮热板的一端，所述出气口靠近所述第一遮热板设置。
21.可选地，所述第二壳体内还设置有电极控制组件，所述电极控制组件与所述石墨电极连接，用于控制所述石墨电极开启或者关闭；
22.所述第二壳体内还设置有第二遮热板，所述第二遮热板位于所述石墨电极与所述电极控制组件之间。
23.可选地，所述坩埚熔制机还可以包括：回转航车，所述回转航车与所述模具水冷套连接，所述回转航车用于驱动所述模具水冷套进出所述第一壳体。
24.可选地，所述坩埚熔制机还包括隔音房，所述隔音房设置于所述第一壳体内，所述隔音房设置有隔音门；
25.所述坩埚熔制机还包括第二升降机构，所述第二升降机构与所述隔音门连接，所述第二升降机构用于驱动所述隔音门升降。
26.本技术实施例中，由于所述坩埚熔制机内设置有真空装置，所述真空装置所述真空装置可以对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作，以带走所述熔制模组和所述模具水冷套内的杂质，并使得所述熔制模组和所述模具水冷套内保持较好的真空度。这样，就可以避免所述模具水冷套内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，尤其在用于大尺寸坩埚熔制时，能够极大的降低坩埚中的杂质和气泡的比例，提升坩埚的品质和寿命，从而，有利于拉晶工艺的人机安全。
27.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
28.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
29.图1是本技术实施例所述的一种坩埚熔制机的结构示意图；
30.图2是图1所示的坩埚熔制机另一角度的结构示意图之一；
31.图3是图2所示的坩埚熔制机a位置的详细结构示意图；
32.图4是图1所示的坩埚熔制机另一角度的结构示意图之二；
33.图5是图2所示的坩埚熔制机去除了第二壳体的结构示意图；
34.图6是图2所示的坩埚熔制机的熔制模组的内部结构示意图；
35.图7是本技术实施例所述的一种坩埚熔制方法的步骤流程图；
36.附图标记：10－第一壳体，11－熔制模组，111－第二壳体，1111－进气口，1112－出气口，112－石墨电极，113－第一遮热板，114－密封件，1141－第一部分，1142－第二部分，115－电极控制组件，116－第二遮热板，117－电极升降机构，12－模具水冷套，13－回
转航车，14－隔音房，141－隔音门，15－第二升降机构，16－第一升降机构，20－坩埚胚体。
具体实施方式
37.下面将详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
38.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.本技术实施例提供了一种坩埚熔制机，所述坩埚熔制机可以进行坩埚的熔制。采用本技术实施例所述的坩埚熔制机进行坩埚熔制时，可以避免坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，尤其在用于大尺寸坩埚熔制时，能够极大的降低坩埚中的杂质和气泡的比例，提升坩埚的品质和寿命，从而，有利于拉晶工艺的人机安全。
42.参照图1，示出了本技术实施例所述的一种坩埚熔制机的结构示意图，参照图2，示出了图1所示的坩埚熔制机另一角度的结构示意图之一，参照图3，示出了图2所示的坩埚熔制机a位置的详细结构示意图，参照图4，示出了图 1所示的坩埚熔制机另一角度的结构示意图之二。
43.具体的，本技术实施例所述的坩埚熔制机具体可以包括：第一壳体10，第一壳体10外设置有上沙位，第一壳体10内设置有熔制位；熔制模组11，熔制模组11连接于第一壳体10内；模具水冷套12，模具水冷套12可进出第一壳体10，并在图2所示的上沙位和图4所示的熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，模具水冷套12可形成坩埚胚体，在所述熔制位，模具水冷套12可与熔制模组11密封连接；以及真空装置(图中未示出)，所述真空装置与熔制模组 11连接，所述真空装置可以用于对熔制模组11和模具水冷套12内执行抽真空的操作。
44.本技术实施例中，由于所述坩埚熔制机内设置有真空装置，所述真空装置可以对熔制模组11和模具水冷套12内执行抽真空的操作，以带走熔制模组11 和模具水冷套12内
的杂质，并使得熔制模组11和模具水冷套12内保持较好的真空度。这样，就可以避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。尤其在用于大尺寸坩埚熔制时，能够极大的降低坩埚中的杂质和气泡的比例，提升坩埚的品质和寿命，从而，有利于拉晶工艺的人机安全。
45.具体的，第一壳体10可以作为所述坩埚熔制机的外壳体，形成相对密封的环境，一方面，可以避免外界的灰尘杂质进入第一壳体10内对坩埚的熔制环境造成影响，另一方面，还可以避免坩埚熔制过程中产生的热量和噪音进入第一壳体10外部的开放式环境，降低坩埚熔制过程对外界环境造成的影响。
46.示例的，第一壳体10可以采用金属、砖瓦等材质制成，本技术实施例对于第一壳体10的具体材质可以不做限定。
47.具体的，第一壳体10外部可以设置有上沙位。在模具水冷套12运动至图2所示的上沙位的情况下，模具水冷套12可以绕着轴心旋转，同时，工作人员可以向模具水冷套12内加料，例如，石英颗粒料等，通过调整模具水冷套12 的角度，可以提高加料的均匀性。在加料的过程中，通过采用坩埚成型件，并配合模具水冷套12的旋转，在模具水冷套12的内壁形成坩埚胚体。
48.具体的，第一壳体10内部还可以设置有熔制位。在模具水冷套12运动至图4所示的熔制位的情况下，熔制模组11可以与模具水冷套12密封连接。此时，可以采用所述真空装置对熔制模组11和模具水冷套12内执行抽真空的操作，以去除熔制模组11和模具水冷套12内部的杂质。然后，在开启熔制模组 11将模具水冷套12内壁的坩埚胚体熔制成坩埚之前，可以控制所述真空装置对熔制模组11和模具水冷套12内部执行抽真空的操作，以带走熔制模组11 和模具水冷套12内部的杂质和废气。并在，在熔制的过程中，控制所述真空装置持续执行抽真空的操作，以带走熔制过程中产生的杂质和废气，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。
49.可选地，所述坩埚熔制机还可以包括：回转航车13，回转航车13与模具水冷套12连接，回转航车13可以用于驱动模具水冷套12进出第一壳体10。具体的，回转航车13可以带动模具水冷套12运动，以使得模具水冷套12可以从第一壳体10内的熔制位运动至第一壳体10外的上沙位，或者，从第一壳体 10外的上沙位运动至第一壳体10内的熔制位。
50.在本技术的一些可选实施例中，所述坩埚熔制机还可以包括隔音房14，隔音房14设置于第一壳体10内，隔音房14设置有隔音门141；所述坩埚熔制机还包括第二升降机构15，第二升降机构15与隔音门141连接，第二升降机构 15可以用于驱动隔音门141升降，以便于模具水冷套12从隔音门141进出隔音房14。
51.在实际应用中，所述坩熔制机在进行坩埚熔制的过程中产生的噪音较大，为了减小噪音对外界环境造成的影响，可以在第一壳体10的内壁设置隔音房 14。具体的，隔音房14可以采用具有吸音功能材料制成。隔音房14内可以设置有隔音门141，模具水冷套12可以通过隔音门141进出隔音房14。
52.如图1所示，所述坩埚熔制机还包括第二升降机构15，第二升降机构15 与隔音门141连接，第二升降机构15用于驱动隔音门141升降，以便于模具水冷套12从隔音门141进出隔音房14。在模具水冷套12需要进出隔音房14的情况下，可以使用第二升降机构15控制隔音门141升起。在坩埚熔制的过程中，可以使用第二升降机构15控制隔音门141降落，以形成
相对密封的隔音环境。
53.示例的，第二升降机构15可以包括卷扬机、升降机等，本技术实施例对于第二升降机构15的具体形式可以不做限定。
54.参照图5，示出了图2所示的坩埚熔制机去除了第二壳体的结构示意图，如图2，图5所示，熔制模组11具体可以包括：第二壳体111、石墨电极112 以及第一遮热板113；其中，第二壳体111内设置有容纳腔，所述真空装置与第二壳体111连接；第一遮热板113设置于第二壳体111靠近于模具水冷套12 的一侧，第一遮热板113上设置有密封件114，密封件114可以用于与模具水冷套12密封连接；石墨电极112设置于第二壳体111内并至少部分伸入模具水冷套12内，石墨电极112可以用于将模具水冷套12内的坩埚坯体熔制成坩埚。
55.在具体的应用中，第二壳体111内的容纳腔可以用于容纳石墨电极112以及相关的电子元器件，第二壳体111可以用于形成一个相对密封的环境。这样，在模具水冷套12与熔制模组11密封连接的情况下，第二壳体111内的容纳腔可以与模具水冷套12内的坩埚胚体的内壁连通，在第二壳体111内和模具水冷套12内形成相对密封的真空环境，以便于所述真空装置对第二壳体111和模具水冷套12内部执行抽真空的操作，减少模具水冷套12内的坩埚内壁上的杂质和气泡。石墨电极112在起弧的情况下可以释放出极大的热量，将模具水冷套 12内的坩埚胚体熔制成坩埚。
56.参照图6，示出了图2所示的坩埚熔制机的熔制模组的内部结构示意图，如图6所示，模具水冷套12的内壁上可以形成坩埚胚体20。在模具水冷套12 与熔制模组11密封连接的情况下，石墨电极112可以至少部分伸入坩埚胚体 20的内部，以将坩埚胚体20熔制成坩埚，第二壳体111可以与坩埚胚体20的内部连通，形成相对密封的环境。所述真空装置可以与第二壳体111的出气口 1112连通，以对第二壳体111的内部和坩埚坯体20的内腔执行抽真空的操作，以便于坩埚坯体20内部的杂质沿着图6中箭头所示的方向排出至第二壳体111 的外部，减少模具水冷套12内的坩埚胚体20内壁上的杂质和气泡。
57.本技术实施例中，通过将第二壳体111和模具水冷套12内的坩埚胚体20 形成一个相对密封的真空腔体，可以避免将第一壳体10内的杂质引入到第二壳体111内造成负面效果。而且，由于密封件114密封连接在第二壳体111和模具水冷套12之间，可以使得模具水冷套12内部的真空度保持的更均匀，且不容易引入杂质。
58.具体的，由于第一遮热板113上设置有密封件114，在需要熔制模具水冷套12内的坩埚坯体时，可以将模具水冷套12密封连接于密封件114，以实现模具水冷套12与熔制模组11之间的密封连接。第一遮热板113靠近模具水冷套12设置，以实现模具水冷套12与熔制模组11之间的隔热，避免模具水冷套 12内的坩埚胚体在熔制过程中产生的巨大热量对熔制模组11上方的电子元器件造成损坏，提高熔制模组11的使用安全和使用寿命。
59.示例地，第二壳体111可以采用铁、钢等金属材料制成，以使得第二壳体 111具备较好的强度。第一遮热板113则可以采用是泡棉、玻璃纤维、石棉等隔热材料制成，本技术实施例对于第二壳体111和第一遮热板113的具体材质不做限定。
60.如图3所示，密封件114具体可以包括：可相对转动的第一部分1141和第二部分1142，其中，第一部分1141固定连接于第一遮热板113，第二部分1142 与模具水冷套12之间密封连接。这样，在坩埚熔制的过程中，第二部分1142 可以跟随模具水冷套12一起转动，以通过模具水冷套12的回转实现坩埚熔制，而第一部分1141则可以固定于第一遮热板113上
保持不转动的状态。
61.本技术实施例中，通过将密封件114设置成可相对转动的第一部分1141 和第二部分1142，并将第一部分1141固定连接于第一遮热板113，第二部分 1142与模具水冷套12之间密封连接，可以使得模具水冷套12在转动的过程中一直保持与熔制模组11密封连接的状态。这样，可以便于所述真空装置在坩埚熔制的过程中持续执行抽真空的操作，以带走熔制过程中产生的杂质和废气，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。
62.可选地，第一部分1141和第二部分1142可以皆为环状金属件，以与模具水冷套12的形状匹配，实现第二部分1142与模具水冷套12之间的密封连接。而且，在第一部分1141和第二部分1142皆为环状金属件的情况下，还有利于实现二者之间的相对转动，有利于提高第一部分1141和第二部分1142的使用寿命。
63.如图2所示，第二壳体111上设置有进气口1111和出气口1112，所述真空装置和出气口1112连接，以对第二壳体111内的容纳腔执行抽真空的操作。在具体的应用中，进气口1111可以用于向第二壳体111内通入气体，出气口1112 可以用于将第二壳体111内的气体排出。通过在第二壳体111上设置进气口1111 和出气口1112，可以实现第二壳体111内部以及模具水冷套12内部的气体循环，便于将坩埚熔制过程中产生的杂质和废气带出，以避免在坩埚的内壁形成杂质和气泡，提高所述坩埚的熔制质量。
64.具体的，所述真空装置可以包括真空泵以及与真空泵连接的真空管道，所述真空管道可以与出气口1112连接，以便于真空泵从出气口1112抽取第二壳体111以及模具水冷套12内部的气体和杂质，确保第二壳体111和模具水冷套 12内部的真空度。
65.可选地，所述坩埚熔制机还包括惰性气体装置(图中未示出)，所述惰性气体装置与进气口1111连接，以通过进气口1111向第二壳体111内的容纳腔通入惰性气体，出气口1112可以用于将所述容纳腔内的惰性气体排出。在具体的应用中，在开启熔制模组11将模具水冷套12内壁的坩埚胚体熔制成坩埚之前，可以控制所述惰性气体装置从进气口1111向第二壳体111内部通入惰性气体，以使用惰性气体置换第二壳体111和模具水冷套12内的空气，置换出来的空气可以通过出气口1112排出，在第二壳体111和模具水冷套12内部形成惰性气体环境。并且，在坩埚熔制的过程中，可以控制所述惰性气体装置反复向第二壳体111内通入惰性气体，达到重复置换第二壳体111内部气体的目的。通过流动的气体带走熔制过程中产生的杂质和废气，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。而且，通过对第二壳体111和模具水冷套12内的气体进行置换，还可以为石墨电极112产生的电弧提供介质，有利于石墨电极112的起弧。
66.在实际应用中，所述惰性气体装置和所述真空装置可以配合使用，即，在所述惰性气体装置从进气口1111向第二壳体111和模具水冷套12内通入惰性气体之后，所述真空装置可以将第二壳体111和模具水冷套12内部的气体从出气口1112抽出，以重复置换第二壳体111和模具水冷套12内的气体，通过流动的气体带走熔制过程中产生的杂质和废气，实现模具水冷套12内部环境的净化，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。
67.示例的，所述惰性气体装置可以包括可以吹出惰性气体的吹气泵以及管道，所述管道可以与第二壳体111上的进气口1111连接，所述吹气泵吹出的惰性气体可以通过所述
管道和进气口1111进入第二壳体111内部。所述惰性气体可以包括但不局限于氩气、氦气中的任意一种，本技术实施例对于所述惰性气体的具体内容可以不做限定。
68.可选地，进气口1111设置于第二壳体111远离第一遮热板113的一端，出气口1112靠近第一遮热板113设置，以使得从进气口1111进入的惰性气体在第二壳体111内充分的流通后再经出气口1112排出，充分的带走第二壳体111 和模具水冷套12内部的杂质。
69.示例的，如图2所示，进气口1111可以设置在第二壳体111的顶部，出气口1112则可以靠近第二壳体111顶部的第一遮热板113设置。这样，所述惰性气体从第二壳体111顶部的进气口1111进入后可以在第二壳体111内部充分的流通后从底部的出气口1112排出，所述惰性气体带走杂质的效率较高。
70.可选地，第二壳体111内还设置有电极控制组件115，电极控制组件115 与石墨电极112连接，用于控制石墨电极112开启或者关闭，电极控制组件115 远离第一遮热板113设置。电极控制组件115可以根据工艺需求控制石墨电极 112的升降控制和开闭控制，以控制石墨电极112放出高温的电弧对所述坩埚胚体进行灼烧，将所述坩埚胚体熔制成坩埚。
71.如图5所示，第二壳体111内还设置有第二遮热板116，第二遮热板116 位于石墨电极112与电极控制组件115之间，以实现石墨电极112与电极控制组件115之间的隔热，避免石墨电极112释放出的热量对电极控制组件115造成损坏，提高电极控制组件115的使用安全和使用寿命，从而，提升整个熔制模组11的使用安全和使用寿命。
72.示例地，第二遮热板116则可以采用是泡棉、玻璃纤维、石棉等隔热材料制成，本技术实施例对于第二遮热板116的具体材质不做限定。
73.可选地，熔制模组11还可以包括：电极升降机构117，电极升降模机构与石墨电极112连接，电极升降机构117可以用于，驱动石墨电极112升降，以使得石墨电极112可以降落并至少伸入模具水冷套12内，对模具水冷套12内的坩埚胚体进行灼烧，或者，使得石墨电极112上升以从模具水冷套12内脱出。
74.本技术实施例中，所述坩埚熔制机还可以包括第一升降机构16，第一升降模机构设置于第一壳体10内且与熔制模组11连接，第一升降机构16可以用于，驱动熔制模组11升降，以使熔制模组11与模具水冷套12密封连接，或者，解除熔制模组11与模具水冷套12之间的密封连接。
75.示例的，第一升降机构16可以包括卷扬机、升降机等，本技术实施例对于第一升降机构16的具体形式可以不做限定。
76.在实际应用中，在模具水冷套12从所述上沙位运动到所述熔制位的情况下，可以使用第一升降机构16驱动熔制模组11下降，以便于熔制模组11与模具水冷套12密封连接。在坩埚熔制完成之后，可以将熔制模组11上的密封件 114与模具水冷套12分离，再使用第一升降机构16驱动熔制模组11上升，以解除熔制模组11与模具水冷套12之间的密封连接。最后，再使用回转航车13 将模具水冷套12从所述熔制位移动至所述上沙位。同时，在所述上沙位，可以将模具水冷套12顺时针倾倒至90度，待所述坩埚温度降至100摄氏度左右时，操作人员可以将所述坩埚和模具水冷套12分离，完成所述坩埚的下料。
77.可选地，所述坩埚熔制机还可以设置排风系统。在坩埚熔制的过程中，可以全程开启所述排风系统，以对熔制模组11和模具水冷套12的外部进行降温以及隔音房14内进行除尘。
78.实验数据表明，通过在坩埚熔制前和坩埚熔制过程中，采用真空装置和惰性气体装置对熔制模组11和模具水冷套12内进行通惰性气体以及抽真空的操作，可以完成杂质置换，避免过早通气以及真空反抽对砂型粗坯形状的影响，同时产生的坩埚杂质含量降低30％以上。同时全程惰性气体保护，减少坩埚气泡含量，提高坩埚在拉晶过程中的拉晶品质。
79.综上，本技术实施例所述的坩埚熔制机至少可以包括以下优点：
80.本技术实施例中，由于所述坩埚熔制机内设置有真空装置，所述真空装置所述真空装置可以对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作，以带走所述熔制模组和所述模具水冷套内的杂质，并使得所述熔制模组和所述模具水冷套内保持较好的真空度。这样，就可以避免所述模具水冷套内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，尤其在用于大尺寸坩埚熔制时，能够极大的降低坩埚中的杂质和气泡的比例，提升坩埚的品质和寿命，从而，有利于拉晶工艺的人机安全。
81.参照图7，示出了本技术实施例所述的一种坩埚熔制方法的步骤流程图，所述坩埚熔制方法可以用于上述任一实施例所述的坩埚熔制机，所述坩埚熔制方法具体可以包括步骤：
82.步骤601：将模具水冷套移动至第一壳体外的上沙位，并向所述模具水冷套内加入石英原料，以在所述模具水冷套内形成坩埚胚体。
83.本技术实施例中，所述坩埚熔制的第一壳体10外部可以设置有上沙位。在模具水冷套12运动至图2所示的上沙位的情况下，模具水冷套12可以绕着轴心旋转，同时，工作人员可以向模具水冷套12内加料，例如，石英颗粒料等，通过调整模具水冷套12的角度，可以提高加料的均匀性。在加料的过程中，通过采用坩埚成型件，并配合模具水冷套12的旋转，可以在模具水冷套12的内壁形成坩埚胚体。
84.步骤602：将所述模具水冷套移动至所述第一壳体内的熔制位，并将熔制模组与所述模具水冷套密封连接。
85.本技术实施例中，第一壳体10内部还可以设置有熔制位。在模具水冷套 12运动至图4所示的熔制位的情况下，熔制模组11可以与模具水冷套12密封连接。
86.步骤603：采用真空装置对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。
87.本技术实施例中，在熔制模组11与模具水冷套12密封连接之后，可以采用真空装置对熔制模组11和模具水冷套12内执行抽真空的操作，以去除熔制模组11和模具水冷套12内部的杂质。然后，在开启熔制模组11将模具水冷套 12内壁的坩埚胚体熔制成坩埚之前，可以控制所述真空装置对熔制模组11和模具水冷套12内部执行抽真空的操作，以带走熔制模组11和模具水冷套12 内部的杂质和废气。
88.步骤604：控制所述熔制模组的石墨电极起弧，以将所述模具水冷套内的坩埚胚体熔制成坩埚，其中，在熔制过程中，控制所述真空装置持续执行抽真空的操作。
89.本技术实施例中，通过控制熔制模组11的石墨电极112起弧，可以将模具水冷套12内的坩埚胚体熔制成坩埚。在坩埚熔制的过程中，可以控制所述真空装置持续执行抽真空的操作，以带走熔制过程中产生的杂质和废气，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。
90.可选地，所述采用真空装置对熔制模组11和模具水冷套12内执行抽真空的操作之
前，还包括：采用惰性气体装置向熔制模组11和模具水冷套12内通入惰性气体。
91.本技术实施例中，所述坩埚熔制机还可以包括惰性气体装置。在开启熔制模组11将模具水冷套12内壁的坩埚胚体熔制成坩埚之前，可以控制所述惰性气体装置向熔制模组11内部通入惰性气体，以使用惰性气体置换熔制模组11 和模具水冷套12内的空气，置换出来的空气可以通过出气口1112排出，在熔制模组11和模具水冷套12内部形成惰性气体环境。
92.可选地，在熔制过程中，控制所述真空装置持续执行抽真空的操作的同时，采用惰性气体装置向熔制模组11和模具水冷套12内持续通入惰性气体。
93.本技术实施例中，在坩埚熔制的过程中，可以控制所述惰性气体装置反复向熔制模组11内通入惰性气体，达到重复置换熔制模组11内部气体的目的，通过流动的气体带走熔制过程中产生的杂质和废气，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。而且，通过对熔制模组11 和模具水冷套12内的气体进行置换，还可以为石墨电极112产生的电弧提供介质，有利于石墨电极112的起弧。
94.在实际应用中，所述惰性气体装置和所述真空装置可以配合使用，即，在所述惰性气体装置从熔制模组11和模具水冷套12内通入惰性气体之后，所述真空装置可以将熔制模组11和模具水冷套12内部的气体从出气口1112抽出，以重复置换熔制模组11和模具水冷套12内的气体，通过流动的气体带走熔制过程中产生的杂质和废气，实现模具水冷套12内部环境的净化，避免模具水冷套12内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命。
95.本技术实施例中，由于所述坩埚熔制机内设置有真空装置，所述真空装置所述真空装置可以对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作，以带走所述熔制模组和模具水冷套内的杂质，并使得所述熔制模组和所述模具水冷套内保持较好的真空度。这样，就可以避免所述模具水冷套内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，尤其在用于大尺寸坩埚熔制时，能够极大的降低坩埚中的杂质和气泡的比例，提升坩埚的品质和寿命，从而，有利于拉晶工艺的人机安全。
96.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
97.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种坩埚熔制机，其特征在于，所述坩埚熔制机具体包括：第一壳体，所述第一壳体外设置有上沙位，所述第一壳体内设置有熔制位；熔制模组，所述熔制模组连接于所述第一壳体内；模具水冷套，所述模具水冷套可进出所述第一壳体，并在所述上沙位和所述熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，所述模具水冷套可形成坩埚胚体，在所述熔制位，所述模具水冷套可与所述熔制模组密封连接；以及真空装置，所述真空装置与所述熔制模组连接，所述真空装置用于对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。2.根据权利要求1所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述熔制模组包括：第二壳体、石墨电极以及第一遮热板；其中，所述第二壳体内设置有容纳腔，所述真空装置与所述第二壳体连接；所述第一遮热板设置于所述第二壳体靠近于所述模具水冷套的一侧，所述第一遮热板上设置有密封件，所述密封件用于与所述模具水冷套密封连接；所述石墨电极设置于所述第二壳体内并至少部分伸入所述模具水冷套内，所述石墨电极用于将所述模具水冷套内的坩埚坯体熔制成坩埚。3.根据权利要求2所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述密封件包括：可相对转动的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分固定连接于所述第一遮热板，所述第二部分与所述模具水冷套之间密封连接。4.根据权利要求3所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分皆为环状金属件。5.根据权利要求2所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述第二壳体上设置有进气口和出气口，所述真空装置和所述出气口连接，以对所述第二壳体内的容纳腔执行抽真空的操作。6.根据权利要求5所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述坩埚熔制机还包括惰性气体装置，所述惰性气体装置与所述进气口连接，以通过所述进气口向所述第二壳体内的容纳腔通入惰性气体，所述出气口用于将所述容纳腔内的惰性气体排出。7.根据权利要求5所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述进气口设置于所述第二壳体远离所述第一遮热板的一端，所述出气口靠近所述第一遮热板设置。8.根据权利要求2所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述第二壳体内还设置有电极控制组件，所述电极控制组件与所述石墨电极连接，用于控制所述石墨电极开启或者关闭；所述第二壳体内还设置有第二遮热板，所述第二遮热板位于所述石墨电极与所述电极控制组件之间。9.根据权利要求1所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述坩埚熔制机还可以包括：回转航车，所述回转航车与所述模具水冷套连接，所述回转航车用于驱动所述模具水冷套进出所述第一壳体。10.根据权利要求1所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述坩埚熔制机还包括隔音房，所述隔音房设置于所述第一壳体内，所述隔音房设置有隔音门；所述坩埚熔制机还包括第二升降机构，所述第二升降机构与所述隔音门连接，所述第二升降机构用于驱动所述隔音门升降。

技术总结

本申请实施例提供了一种坩埚熔制机。所述坩埚熔制机具体包括：第一壳体，所述第一壳体外设置有上沙位，所述第一壳体内设置有熔制位；熔制模组，所述熔制模组连接于所述第一壳体内；模具水冷套，所述模具水冷套可进出所述第一壳体，并在所述上沙位和所述熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，所述模具水冷套可形成坩埚胚体，在所述熔制位，所述模具水冷套可与所述熔制模组密封连接；以及真空装置，所述真空装置与所述熔制模组连接，所述真空装置用于对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。所述坩埚熔制机可以避免所述模具水冷套内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，有利于拉晶工艺的人机安全。有利于拉晶工艺的人机安全。有利于拉晶工艺的人机安全。