烧结炉理论扩展
摘要: 摘要：网带式红外加热快速烧结炉是生产太阳电池片的关键设备，它的性能指标直接关系到电池片的转换率、成品率以及生产效率的高低。本文着重对几个关键性能进行了探讨，并介绍了实现这些性能的设备结构。 关键 ...外界的冷空气①由鼓风机送入加热器②，被加热到约200℃，从顶部进入炉膛，分成左右两股，通过对流将烘干过程产生的废气③携带至废气收集管，在抽气烟囱④的作用下排出炉膛。通过这种强制热风对流循环，炉膛内的废气定向有序地排出，减少了对基片的污染。
2预烧段的气氛布置
辐射加热在迅速提高基片温度的同时，也会因灯管布置问距、电流通断时间、辐射角度变化而造成基片受热不均匀。而在炉膛内通入一定量的热空气，巧妙利用对流搅拌作用，使温度分布更加均匀，消除了基片产生热应力的隐患。此外，预热时随着温度升高，浆料中的铝离子开始扩散挥发，为防止基片正反两面金属离子交叉污染，如何形成上下温区互不干扰的气氛流向是设计的重点。
如图5所示，洁净的压缩空气①和③分别从炉膛的顶部和底部通入，经过耐火保温层的预热升温后，从小孔均匀地喷入炉膛，在排气烟囱②和④文氏效应的作用下，形成上下独立的对流层，分别吹过基片的上下面，然后从预部和底部排出，有效抑制了污染的产生。
3烧结段的气氛布置
烧结段灯管的表面温度极高，此处气氛布置的主要目的是利用空气的冷却效应，使灯管保持在安全的使用温度以内，具体结构如图6所示。冷压缩空气自炉膛两侧的接嘴通入，从灯管与安装孔的间隙吹进炉膛，一方面冷空气经过耐火层时被逐渐加热，不会对温区温度产生扰动；另一方面，冷空气在灯管表面形成一层很薄的冷却层，防止灯管过烧，并给冷端降温。直接采用德国贺利氏公司生产的水冷式加热灯管，或在炉膛两侧布置水冷壁都是彻底的解决方案，不过这些设备的制造成本较高。
4降温段的气氛布置
降温段的气氛布置相对简单，主要作用是阻隔烧结段的热量扩散。因此，在烧结段与降温段之间的过渡区，布置数道垂直的压缩空气气幕，并结合水冷钢套的作用，使热能被完全阻隔在烧结段内。
五、温度控制原理及热电偶的作用
1控制方式的选择
常用温控系统的负载输出方式主要有调压式(变导通角)、删周期过零式(占空比控制)和cYc周波过零式(变周期)三种，它们的输出原理如图7所示。
调压式又称移相控制，是指通过控制晶闸管的导通角大小，把电源的正弦波切除一部分，保留一部分，波形保留部分就是负载上通过的电流、电压的波形。改变保留波形的大小从而改变负载上所获得的功率大小，从而实现调节功率的目的。它的优点是冲击小，控制精度高；缺点是功率因数低，对电网有高次谐波污染，成本高。
PWM方式是指在一固定的时间周期内，通过控制负载上电流导通和截止的时间比，来改变负载上的功率。它的优点是控制简单，成本低。缺点是过零时满功率输出，局部线路瞬间电流过大而对加热元件和电源带来冲击。此外，其通断的间隔长，容易造成温度波动，对于灯管辐射加热影响尤其明显。CYC方式是在PWM的基础上将输出的波形尽可能的均匀分布在一时间段内，避免集中导通、关断给电源带来的冲击。它既具有类似调压式的控制优点，又克服了PwM方式的不足，负载加热功率更均匀，有利于提高PID仪表的调节品质。缺点是当输出百分比小时，会出现低频闪烁现象，对电网有一定干扰。
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