一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉的制作方法

1.本发明涉及氧化硅制备技术领域，具体为一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉。


背景技术：

2.氧化硅纳米材料具备较高的理论比容量(1400ahg-1
以上)，具有纳米粒径的特性减少充放电过程中的剧烈体积变化，使其在锂离子电池、半导体等领域存在着广泛的应用前景；在现有的中国发明专利公开号cn103896283a中提出了一种sio粉末的制造方法和制造装置，在该方案中通过设置回转式析出基体使氧化硅气体能够均匀析出，进而得到氧化硅粉末，但是在应用过程中，气流导向部件将惰性气体吹向回转式析出基体，同时回转式析出基体在进行转动，回转式析出基体只有转动到气流导向部件方向的侧面才能析出氧化硅粉末，导致氧化硅粉末在回转式析出基体的析出速率降低，另外该方案需要对整个析出室进行降温后，再对回转式析出基体表面沉积的氧化硅粉末进行剥离，才能得到氧化硅产品，导致氧化硅的制备装置无法实现连续生产，降低了氧化硅的生产制备效率；为解决上述问题，本发明提出了一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉。


技术实现要素：

3.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉，解决了现有技术方案中对于氧化硅粉末的在析出基体表面的析出速率低，对于氧化硅的生产装置无法实现连续性生产，降低了氧化硅生产制备效率的问题。
4.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉，包括熔炼罐和生产罐，所述熔炼罐与生产罐之间设置有导流管，所述熔炼罐与生产罐的顶端均设置有真空管，且两个真空管的底端分别与熔炼罐和生产罐的内部连通，所述熔炼罐的内部设置有吹气机构；所述吹气机构包括导气板，所述导气板的一侧与熔炼罐内壁的右侧固定连接，且导气板的左侧设置有若干个气嘴，所述熔炼罐顶部的一侧设置有进气管，所述进气管的一端贯穿熔炼罐并延伸至熔炼罐的内部，且进气管延伸至熔炼罐内部的一端与导气板的内部连通，所述生产罐的内部对称设置有两个吹气板，且两个吹气板相对的一侧均开设有若干个吹气孔，位于右侧所述吹气板的内部与导流管的内部连通；所述析出基体的表面设置有刮料机构，所述刮料机构包括刮料架，且刮料架的底端与析出基体的表面接触，所述刮料架的左侧设置有连接块，且连接块的内部开设有螺纹孔，所述安装架的底部设置有连接架，且连接块位于连接架的内部滑动，所述连接架的内部转动连接有螺杆，且螺杆的表面与连接块内部的螺纹孔螺纹连接，所述安装架的顶部设置
有刮料电机，且刮料电机输出轴的一端与螺杆的顶端通过联轴器固定连接。
5.优选的，所述导流管的内部连通有分流管，且分流管的一端与位于左侧吹气板的内部连通。
6.优选的，所述生产罐的底部开设有若干个落料孔，且若干个落料孔内部的下方均设置有电磁阀。
7.优选的，所述熔炼罐的内部设置有熔炼机构，所述熔炼机构包括保温斗，所述保温斗的内部设置有熔炼斗，且保温斗内部的下方设置有电加热元件，所述电加热元件的顶部与熔炼斗的底部接触，所述熔炼罐的顶部设置有进料管，且进料管的底端贯穿熔炼罐并延伸至熔炼罐的内部。
8.优选的，所述生产罐的内部设置有析出机构，所述析出机构包括析出基体，且析出基体的底部与生产罐内壁的底部转动连接，所述生产罐内部的上方设置有限位架，且限位架的内部转动连接有转动杆，所述生产罐的顶部设置有转动电机，且转动电机输出轴的一端与转动杆的顶端通过联轴器固定连接，所述转动杆的底部与析出基体的底部固定连接，且转动杆的底端与生产罐内壁的底部转动连接。
9.优选的，所述生产罐的内部设置有安装架，且安装架的底部与析出基体的顶部转动连接。
10.优选的，所述生产罐的内部设置有处理机构，所述处理机构包括温控盘管，且温控盘管位于析出基体的内部，所述生产罐的两侧分别连通有进水管和出水管，所述进水管与出水管的一端均贯穿生产罐并延伸至生产罐的内部，且进水管与出水管延伸至生产罐内部的一端分别与温控盘管的两端连通。
11.优选的，所述生产罐的底部设置有出料机构，所述出料机构包括出料框，所述出料框的内部设置有筛料架，且筛料架的内部设置有筛网，所述出料框的内部转动连接有连接杆，且连接杆的顶端与转动杆的底端固定连接，所述连接杆的底端位于筛网的上方，且连接杆的底端设置有横杆，所述横杆的表面转动设置有压料辊。
12.优选的，所述出料框的内部滑动设置有接料框，且接料框位于出料框的内部抽屉式设置。
13.优选的，用于氧化硅制备的立式连续性反应炉的工作原理具体包括以下步骤：第一步、通过进料管向熔炼斗的内部投入经过前端处理的硅粉以及二氧化硅粉末，通过两个真空管分别对生产罐和熔炼罐的内部进行抽真空处理，直至生产罐和熔炼罐内部的真空度达到氧化硅生产制备的工艺要求；第二步、通过进气管向导气板的内部鼓入氩气，接着氩气通过气嘴喷出，直至熔炼罐和生产罐的内部处于氩气氛围下，接着通过电加热元件对熔炼斗的内部加热至1250℃-1350℃，熔炼斗内部的混合料升华后生成氧化硅气体，氧化硅气体从熔炼斗的内部溢出，在横向吹动的氩气带动下，氧化硅气体通过导流管和分流管进入吹气板的内部；第三步、通过转动电机配合转动杆带动析出基体在生产罐的内部进行转动，生产罐内部两侧的吹气板向析出基体表面的两侧进行吹气，向温控盘管的内部通入300℃-450℃的油液，调控析出基体的温度，氧化硅粉末在析出基体的表面析出；第四步、通过刮料电机输出轴带动螺杆转动，带动刮料架在析出基体的表面向下滑移，将析出基体表面析出的氧化硅粉末刮落，落料孔将析出基体表面刮落的氧化硅导入
出料框的内部；第五步、通过连接杆带动转动杆转动，压料辊对落在筛网上的氧化硅进行碾压，使成块的氧化硅破碎后穿过筛网，利用接料框氧化硅进行收集，最后得到氧化硅产品。
14.（三）有益效果本发明提供了一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉。与现有技术相比具备以下有益效果：（1）通过在熔炼罐的内部设置吹气机构，利用进气管向导气板的内部鼓入氩气，接着氩气通过气嘴喷出，直至熔炼罐和生产罐的内部处于氩气氛围下，硅粉和二氧化硅粉末在熔炼斗的内部升华后生成氧化硅气体，氧化硅气体从熔炼斗的内部溢出，在横向吹动的氩气带动下，氧化硅气体通过导流管和分流管进入吹气板的内部，利用两个吹气板向析出基体表面的两侧进行吹气，同时向温控盘管的内部通入高温油液，调控析出基体的温度，氧化硅粉末在析出基体的表面析出，相较于现有技术方案，析出基体在转动的过程中，两个吹气板同时将氧化硅气体吹向析出基体的表面，在析出基体的表面能够更加高效地完成氧化硅的析出，进而有效提高氧化硅的生产制备效率；（2）通过在析出基体的表面设置刮料机构，在析出基体的表面集聚氧化硅后，利用刮料电机输出轴带动螺杆转动，带动刮料架在析出基体的表面向下滑移，将析出基体表面析出的氧化硅粉末刮落，落料孔将析出基体表面刮落的氧化硅导入出料框的内部，相较于现有技术手段，利用刮料架实现对析出基体表面氧化硅的自动刮落，无需手动对析出基体表面的氧化硅进行收集，大幅提高氧化硅的收集效率，提高氧化硅的制备效率，并且通过刮料机构的自动刮料，能够实现在生产罐的内部进行氧化硅的连续性生产；（3）通过在生产罐的底部设置有出料机构，利用出料机构中的连接杆带动转动杆转动，压料辊对落在筛网上的氧化硅进行碾压，使成块的氧化硅破碎后穿过筛网，利用接料框氧化硅进行收集，最后得到氧化硅产品，无需人工对生产罐内部的氧化硅进行收集，同时利用压料辊和筛网能够保证氧化硅产品粒径的均一性，提高得到的氧化硅产品质量。
附图说明
15.图1为本发明一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉结构的示意图；图2为本发明一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉结构的剖视图；图3为本发明导气板与气嘴结构的示意图；图4为本发明挂料机构结构的示意图；图5为本发明刮料架与连接块结构的示意图；图6为本发明出料机构结构的剖视图；图7为本发明横杆与压料辊结构的示意图。
16.图中，10、熔炼罐；20、生产罐；30、导流管；40、真空管；101、保温斗；102、熔炼斗；103、电加热元件；104、进料管；201、导气板；202、气嘴；203、进气管；204、吹气板；205、分流管；301、析出基体；302、转动电机；303、限位架；304、转动杆；305、安装架；401、温控盘管；402、进水管；403、出水管；501、刮料架；502、连接块；503、连接架；504、刮料电机；505、螺杆；506、落料孔；601、出料框；602、筛料架；603、筛网；604、连接杆；605、横杆；606、压料辊；607、接料框。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1：请参阅图1-2所示，一种用于氧化硅制备的立式连续性反应炉，包括熔炼罐10和生产罐20，熔炼罐10与生产罐20之间设置有导流管30，且导流管30分别与熔炼罐10和生产罐20的内部连通，熔炼罐10与生产罐20的顶端均设置有真空管40，且两个真空管40的底端分别与熔炼罐10和生产罐20的内部连通，利用两个真空管40分别使熔炼罐10和生产罐20的内部保持氧化硅制备所需的真空度；熔炼罐10的内部设置有熔炼机构，其中熔炼机构包括保温斗101，保温斗101的内部设置有熔炼斗102，且保温斗101内部的下方设置有电加热元件103，电加热元件103采用工业上常见的加热部件，例如电加热丝，电加热元件103的顶部与熔炼斗102的底部接触，利用熔炼斗102对氧化硅的制备原料进行高温熔炼，电加热元件103对熔炼斗102进行加热，得到氧化硅气体，氧化硅气体从熔炼斗102的内部向上飘散，接着将氧化硅气体导入到生产罐20的内部，通过在生产罐20内部的一系列处理，最后得到氧化硅粉末，熔炼罐10的顶部设置有进料管104，利用进料管104向熔炼斗102的内部投放氧化硅制备原料，并且在进料管104的顶端设置有密封盖，在原料投放后使用密封盖对进料管104的顶端进行密封，进而保证熔炼罐10内部空间的密闭，且进料管104的底端贯穿熔炼罐10并延伸至熔炼罐10的内部，进料管104位于熔炼罐10内部的一端延伸至熔炼斗102的顶端，熔炼罐10的内壁还设置有保温层，利用保温层降低熔炼罐10内部温度的流失，进而减少能源的消耗。
19.实施例2：请参阅图2-3所示，本发明中熔炼罐10的内部设置有吹气机构，其中吹气机构包括导气板201，导气板201的一侧与熔炼罐10内壁的右侧固定连接，且导气板201的左侧设置有若干个气嘴202，导气板201的内部开设有气流通道，气嘴202的内部与气流通道的内部连通，熔炼罐10顶部的一侧设置有进气管203，进气管203的一端贯穿熔炼罐10并延伸至熔炼罐10的内部，且进气管203延伸至熔炼罐10内部的一端与导气板201的内部连通，利用进气管203向导气板201的内部鼓入惰性气体，接着惰性气体通过若干个气嘴202横向喷出，喷出的惰性气体夹带着熔炼斗102中产生的氧化硅气体进入生产罐20的内部，进行氧化硅的下一步生产，生产罐20的内部对称设置有两个吹气板204，且两个吹气板204相对的一侧均开设有若干个吹气孔，位于右侧吹气板204的内部与导流管30的内部连通，导流管30的内部连通有分流管205，且分流管205的一端与位于左侧吹气板204的内部连通，利用在生产罐20内部的两侧设置吹气板204，并且通过分流管205将导流管30内部的气体引流到左侧的吹气板204中，两个吹气板204在生产罐20的内部能够同时进行吹气，进而有效提高氧化硅的制备效率。
20.实施例3：请参阅图2所示，本发明中生产罐20的内部设置有析出机构，析出机构包括析出基体301，且析出基体301的底部与生产罐20内壁的底部转动连接，生产罐20的顶部设置有转
动电机302，且转动电机302输出轴的一端贯穿生产罐20并延伸至生产罐20的内部，生产罐20内部的上方设置有限位架303，且限位架303的内部转动连接有转动杆304，转动杆304的底部与析出基体301的底部固定连接，转动杆304的顶端与转动电机302输出轴的一端通过联轴器固定连接，且转动杆304的底端与生产罐20内壁的底部转动连接，利用转动电机302配合转动杆304带动析出基体301在生产罐20的内部进行转动，生产罐20内部两侧的吹气板204向析出基体301表面的两侧进行吹气，调控析出基体301的温度，使氧化硅粉末在析出基体301的表面析出，得到氧化硅产品，生产罐20的内部设置有安装架305，且安装架305的底部与析出基体301的顶部转动连接。
21.实施例4：请参阅图2所示，本发明中生产罐20的内部设置有处理机构，处理机构包括温控盘管401，且温控盘管401位于析出基体301的内部，利用向温控盘管401的内部通入不同温度的油液或水液，调控析出基体301的温度，使氧化硅粉末能够更高效地在析出基体301的表面析出，生产罐20的两侧分别连通有进水管402和出水管403，进水管402与出水管403的一端均贯穿生产罐20并延伸至生产罐20的内部，且进水管402与出水管403延伸至生产罐20内部的一端分别与温控盘管401的两端连通。
22.实施例5：请参阅图4-5所示，本发明中析出基体301的表面设置有刮料机构，刮料机构包括刮料架501，且刮料架501的底端与析出基体301的表面接触，利用刮料架501对析出基体301表面析出的氧化硅粉末进行自动刮落，实现析出基体301对氧化硅粉末的连续性析出，进行氧化硅的连续性生产，刮料架501的左侧设置有连接块502，且连接块502的内部开设有螺纹孔，安装架305的底部设置有连接架503，且连接块502位于连接架503的内部滑动，安装架305的顶部设置有刮料电机504，且刮料电机504输出轴的一端贯穿安装架305与连接架503并延伸至连接架503的内部，连接架503的内部转动连接有螺杆505，且螺杆505的表面与连接块502内部的螺纹孔螺纹连接，螺杆505的顶端与刮料电机504输出轴的一端通过联轴器固定连接，利用刮料电机504输出轴带动螺杆505在连接架503的内部转动，螺杆505与连接块502的内部螺纹连接，螺杆505在转动过程中，连接块502在连接架503的内部向下滑移，带动刮料架501在析出基体301的表面向下滑移，完成析出基体301表面氧化硅的刮落处理，生产罐20的底部开设有若干个落料孔506，且若干个落料孔506内部的下方均设置有电磁阀。
23.实施例6：请参阅图6-7所示，本发明中生产罐20的底部设置有出料机构，出料机构包括出料框601，且出料框601的顶部与若干个落料孔506的内部连通，利用落料孔506将析出基体301表面刮落的氧化硅导入出料框601的内部，在出料框601中对氧化硅进行进一步加工处理，出料框601的内部设置有筛料架602，且筛料架602的内部设置有筛网603，出料框601的内部转动连接有连接杆604，且连接杆604的顶端与转动杆304的底端固定连接，连接杆604的底端位于筛网603的上方，且连接杆604的底端设置有横杆605，横杆605的表面转动设置有压料辊606，且压料辊606的表面与筛网603的表面接触，利用连接杆604带动转动杆304在筛网603的上方进行转动，筛网603表面转动设置的压料辊606对落在筛网603上的氧化硅进行碾压，使成块的氧化硅破碎后穿过筛网603，保证得到的氧化硅产品粒径均一，出料框601的内部滑动设置有接料框607，且接料框607位于出料框601的内部抽屉式设置，接料框607的背
面与出料框601的内部之间设置有密封圈，利用接料框607对经过筛网603处理后的氧化硅进行收集，最后得到氧化硅产品。
24.实施例7：请参阅图1-7所示，本发明用于氧化硅制备的立式连续性反应炉的工作原理具体包括以下步骤：第一步、通过进料管104向熔炼斗102的内部投入经过前端处理的硅粉以及二氧化硅粉末，关闭进料管104顶端的密封盖，通过两个真空管40分别对生产罐20和熔炼罐10的内部进行抽真空处理，直至生产罐20和熔炼罐10内部的真空度达到氧化硅生产制备的工艺要求；第二步、通过进气管203向导气板201的内部鼓入氩气，接着氩气通过气嘴202喷出，直至熔炼罐10和生产罐20的内部处于氩气氛围下，接着通过电加热元件103对熔炼斗102的内部加热至1250℃-1350℃，熔炼斗102内部的混合料升华后生成氧化硅气体，氧化硅气体从熔炼斗102的内部溢出，在横向吹动的氩气带动下，氧化硅气体进入导流管30的内部，其中部分氧化硅气体通过分流管205将导流管30内部的气体引流到左侧的吹气板204中，生产罐20内部的两个吹气板204同时向析出基体301进行吹气；第三步、通过转动电机302配合转动杆304带动析出基体301在生产罐20的内部进行转动，生产罐20内部两侧的吹气板204向析出基体301表面的两侧进行吹气，通过进水管402向温控盘管401的内部通入300℃-450℃的油液，通过出水管403使温控盘管401的内部实现油液循环，利用温控盘管401调控析出基体301的温度，使氧化硅粉末在析出基体301的表面析出；第四步、通过刮料电机504输出轴带动螺杆505在连接架503的内部转动，螺杆505与连接块502的内部螺纹连接，螺杆505在转动过程中，连接块502在连接架503的内部向下滑移，带动刮料架501在析出基体301的表面向下滑移，刮料架501将析出基体301表面析出的氧化硅粉末刮落，打开落料孔506内部的电磁阀开关，落料孔506将析出基体301表面刮落的氧化硅导入出料框601的内部；第五步、通过连接杆604带动转动杆304在筛网603的上方进行转动，筛网603表面转动设置的压料辊606对落在筛网603上的氧化硅进行碾压，使成块的氧化硅破碎后穿过筛网603，利用接料框607对经过筛网603处理后的氧化硅进行收集，最后得到氧化硅产品。
25.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。