CN210464014U - 一种生产一氧化硅的多反应器真空炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，包括：炉体、多个加热反应器、收集器、抽真空装置，炉体一端设有第一炉盖，另一端设有第二炉盖，多个加热反应器紧密堆积并设置在炉体内，收集器设置在炉体内，每个加热反应器均与收集器连通，多个加热反应器和收集器共同形成一个密闭空间，抽真空装置设于炉体外，抽真空装置与炉体相连通。本实用新型中，通过在炉体内设置多个加热反应器，有利于提高生产效率，而且多个加热反应器共用一个收集器，有利于提高产物的收集效率，减少多个收集器的收集损耗。

Description

一种生产一氧化硅的多反应器真空炉

技术领域

本实用新型涉及硅氧化合物的生产技术领域，具体涉及一种生产一氧化硅的多反应器真空炉。

背景技术

一氧化硅是一种宽带隙半导体光学材料，广泛用于真空镀膜、D-T核反应绝对测量囚禁放射性氘的气体靶窗、激光增透膜和反射膜以及无线电元件、玻璃、塑料和纸类等基体的保护膜和绝缘膜，及装饰膜的原料。由于一氧化硅的生产条件苛刻，多限于实验室制备，不能满足市场需求。近年来，一氧化硅在锂电池负极材料上得到应用，可显著提高锂电池的充放电次数和能量密度。该技术正逐步走向市场。因此，一氧化硅的需求量也随之迅猛增长。但之前的生产方法多采用电炉丝加热，炉体体积小，单炉产量低，能耗大，生产效率低。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出的一种生产一氧化硅的多反应器真空炉。

一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，包括：炉体、多个加热反应器、收集器、抽真空装置，炉体一端设有第一炉盖，另一端设有第二炉盖，多个加热反应器紧密堆积并设置在炉体内，收集器设置在炉体内，每个加热反应器均与收集器连通，多个加热反应器和收集器共同形成一个密闭空间，抽真空装置设于炉体外，抽真空装置与炉体相连通。

进一步地，多个加热反应器单独加热或同时加热。

进一步地，还包括连接管，加热反应器靠近第一炉盖的一端为封闭端，远离第一炉盖的一端为开端，收集器靠近加热反应器的一端为开端，远离加热反应器的一端为封闭端，连接管一端设有与收集器连接的出气管，另一端设有与加热反应器一一对应的进气支管，进气支管与对应的加热反应器的开端可拆卸密封连接，出气管与收集器的开端可拆卸密封连接。

进一步地，进气支管伸入对应的加热反应器的开端，套合的加热反应器的内壁和进气支管的外壁之间设有第一密封结构，出气管伸入收集器的开端，套合的收集器的内壁和出气管的外壁之间设有第二密封结构。

进一步地，连接管采用阻温材质组成。

进一步地，出气管中设有与出气管内壁之间留有间隙的阻热块。

进一步地，还包括保温层，保温层包裹多个加热反应器外表面，保温层和炉体内壁之间设有间隙。

进一步地，还包括导热杆，第二炉盖开设有与导热杆相配的通孔，导热杆一端与收集器的封闭端固定连接，另一端贯穿通孔并伸出炉体，导热杆与通孔内壁密封固定连接。

进一步地，加热反应器为中频加热反应器或电阻加热反应器。

进一步地，炉体立式或者卧式放置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过在炉体内设置多个加热反应器，有利于提高生产效率，而且多个加热反应器共用一个收集器，有利于提高产物的收集效率，减少多个收集器的收集损耗。

(2)多个加热反应器分别单独加热或同时加热，可根据实际需求选择其中一个或几个加热反应器开始加热对位于加热反应器的原料进行加热，减少生产能耗。

(3)通过导热杆的设置在将收集器的热量导出炉体的同时支撑固定收集器，便于收集器的安装与固定。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉的结构示意图一。

图2为本实用新型提出的一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉的结构示意图二。

图3为本实用新型提出的一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉中的多个加热反应管的结构示意图。

图4为本实用新型提出的一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉中的连接管的结构示意图。

图5为本实用新型提出的一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉的结构示意图三。

附图标记：炉体1、第一炉盖21、第二炉盖22、多个加热反应器3、收集器4、抽真空装置5、保温层6、连接管7、导热杆8、阻热块9

具体实施方式

参照图1-5，一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，包括：包括炉体1、多个加热反应器3、收集器4、抽真空装置5，炉体1一端设有第一炉盖21，炉体1另一端设有第二炉盖22，多个加热反应器3紧密堆积并设置在炉体1内，收集器4设置在炉体1内，每个加热反应器3均与收集器4连通，多个加热反应器3和收集器4共同形成一个密闭空间，抽真空装置5设于炉体1外，抽真空装置5与炉体1相连通。

在本实用新型中，每个加热反应器3均与收集器4连通，多个加热反应器3 和收集器4共同形成一个密闭空间4，在反应时，多个加热反应器3共用一个收集器4，有利于提高产物的收集效率，减少多个收集器4的收集损耗。

在本实施方式中，多个加热反应器3单独加热或同时加热。具体使用时，可根据实际需求选择其中一个或几个加热反应器3开始加热对位于加热反应器3 的原料进行加热，减少生产能耗，提高生产效率。

参照图2和图4，在本实施方式中，还包括连接管7，连接管7设置在加热反应器3和收集器4之间用以连通加热反应器3和收集器4，加热反应器3靠近第一炉盖21的一端为封闭端，远离第一炉盖21的一端为开端，收集器4靠近加热反应器3的一端为开端，远离加热反应器3的一端为封闭端，连接管7一端设有与收集器4连接的出气管72，另一端设有与加热反应器3一一对应的进气支管71，进气支管71与对应的加热反应器3的开端可拆卸密封连接，出气管 72与收集器4的开端可拆卸密封连接。

进一步地实施方式中，进气支管71伸入对应的加热反应器3的开端，套合的加热反应器3的内壁和进气支管71的外壁之间设有第一密封结构，出气管72 伸入收集器4的开端，套合的收集器4的内壁和出气管72的外壁之间设有第二密封结构。第一密封结构和第二密封结构均为耐高温密封圈。

参照图2，进一步地实施方式中，连接管7采用阻温材质组成。阻温材质制成的连接管7有利于减少加热反应器3热量向收集器4的转移，有利于产物的沉积，提高产物的生产效率。

参照图2，进一步地实施方式中，出气管72中设有与出气管72内壁之间留有间隙的阻热块9。阻热块9的设置可进一步减少加热反应器3热量向收集器4 的转移，有利于产物的沉积，提高产物的生产效率。

参照图5，在本实施方式中，还包括导热杆8，第二炉盖22开设有与导热杆8相配的通孔，导热杆8一端与收集器4的封闭端固定连接，另一端贯穿通孔并伸出炉体1，导热杆8与通孔内壁密封固定连接。导热杆8可将收集器4上的热量导出炉体1以降低收集器4的温度从而提高产物的生产效率；同时，导热杆8将收集器4与第二炉盖22固定连接以支撑固定收集器4，便于收集器4 的安装与固定。

在本实施方式中，还包括支撑固定组件，支撑固定组件设置在炉体1内用于支撑固定多个加热反应器3。第一支撑组件采用耐火材料制成。

在本实施方式中，还包括保温层6，保温层6包裹在多个加热反应器3外表面，保温层6和炉体1内壁之间设有间隙。多个加热反应器3层叠设置，保温层6紧密包裹在多个加热反应器3外表面，保温层6在保持加热反应器3结构稳定的同时有利于保持加热反应器3温度的稳定和均匀，减少能量损耗。在本实施方式中，还包括用于盛放原料的坩埚，坩埚放置在加热反应器3内。坩埚采用石墨、钼或者陶瓷材料制成，用石墨、钼或者陶瓷材料制成的坩埚作为盛放生产一氧化硅原料的容器，能长期使用，不易损坏，且热传递效果好，传热快。

在本实施方式中，加热反应器3为中频加热反应器或电阻加热反应器。电阻加热具有宽广的加热温度范围，热效率高等特点；中频加热反应器的加热原理为电磁感应，因其热量在工件内自身产生，所以其具有加热均匀，芯表温差极小、加热速度快、生产效率高等特点，有利于体提高一氧化硅的生产效率。

在本实施方式中，加热反应器3采用三相电源供电，每一个加热反应器3 采用单相供电，保证了电网的相间平衡。

在本实施方式中，炉体1立式或者卧式放置以满足不同的生产需求。

具体实施时，将硅粉和二氧化硅粉按一定比例混合均匀后放入坩埚中，并将盛有原料的坩埚放入加热反应器3中；将收集器4、连接管7和加热反应器密封连接；关闭第一炉盖21和第二炉盖22，通过抽真空装置5对炉体1的内部进行抽真空；通过加热反应器3对位于加热反应器3内的原料进行加热，从而使原料反应产生蒸气；蒸汽扩散至收集器4内冷凝形成固体一氧化硅；反应结束，打开第二炉盖22将收集器取出，并取出收集器4内的固体一氧化硅；重新分别向加热反应器3中的坩埚添加原料，重复上述步骤。具体的，将硅粉和二氧化硅粉按一定比例混合均匀后，做成块状，烘干后放入坩埚中。具体的，当真空度小于10Pa后，加热反应器3开始加热。具体的，加热反应器3的加热温度为 1200-1400℃，加热时间为20小时。

以上所述，仅为实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在实用新型揭露的技术范围内，根据实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，包括：包括炉体(1)、多个加热反应器(3)、收集器(4)、抽真空装置(5)，炉体(1)一端设有第一炉盖(21)，另一端设有第二炉盖(22)，多个加热反应器(3)紧密堆积并设置在炉体(1)内，收集器(4)设置在炉体(1)内，每个加热反应器(3)均与收集器(4)连通，多个加热反应器(3)和收集器(4)共同形成一个密闭空间，抽真空装置(5)设于炉体(1)外，抽真空装置(5)与炉体(1)相连通。

2.根据权利要求1所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，多个加热反应器(3)单独加热或同时加热。

3.根据权利要求1所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，还包括连接管(7)，加热反应器(3)靠近第一炉盖(21)的一端为封闭端，远离第一炉盖(21)的一端为开端，收集器(4)靠近加热反应器(3)的一端为开端，远离加热反应器(3)的一端为封闭端，连接管(7)一端设有与收集器(4)连接的出气管(72)，另一端设有与加热反应器(3)一一对应的进气支管(71)，进气支管(71)与对应的加热反应器(3)的开端可拆卸密封连接，出气管(72)与收集器(4)的开端可拆卸密封连接。

4.根据权利要求3所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，进气支管(71)伸入对应的加热反应器(3)的开端，套合的加热反应器(3)的内壁和进气支管(71)的外壁之间设有第一密封结构，出气管(72)伸入收集器(4)的开端，套合的收集器(4)的内壁和出气管(72)的外壁之间设有第二密封结构。

5.根据权利要求3所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，连接管(7)采用阻温材质组成。

6.根据权利要求5所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，出气管(72)中设有与出气管(72)内壁之间留有间隙的阻热块(9)。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，还包括导热杆(8)，第二炉盖(22)开设有与导热杆(8)相配的通孔，导热杆(8)一端与收集器(4)的封闭端固定连接，另一端贯穿通孔并伸出炉体(1)，导热杆(8)与通孔内壁密封固定连接。

8.根据权利要求7所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，还包括保温层(6)，保温层(6)包裹多个加热反应器(3)外表面，保温层(6)和炉体(1)内壁之间设有间隙。

9.根据权利要求8所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，加热反应器(3)为中频加热反应器或电阻加热反应器。

10.根据权利要求9所述的用于生产一氧化硅的多反应器真空炉，其特征在于，炉体(1)立式或者卧式放置。

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