一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法，多室卧式真空炉包括炉体、加热反应器、反应冷却装置、冷却收集器、收集冷却装置和抽真空装置；可移动半炉体与固定半炉体机械连接，使固定半炉体与可移动半炉体之间实现紧密贴合；固定半炉体内固设一个或多个加热反应器；反应冷却装置安装于固定半炉体的炉壁内，用以对固定半炉体的炉壁进行冷却降温；每个加热反应器均通过法兰连接一个冷却收集器，且法兰连接处通过密封圈密封；收集冷却装置设置在可移动半炉体的炉壁内，用以对可移动半炉体和冷却收集器进行冷却降温；抽真空装置分别与多个加热反应器和冷却收集器相连通，用以对加热反应器和冷却收集器内进行抽真空。

A Multi-chamber Horizontal Vacuum Furnace for the Production of Silicon Monoxide and the Preparation Method of Silicon Monoxide

The embodiment of the present invention relates to a multi-chamber horizontal vacuum furnace for the production of silicon monoxide and a preparation method of silicon monoxide. The multi-chamber horizontal vacuum furnace comprises a furnace body, a heating reactor, a reaction cooling device, a cooling collector, a collecting cooling device and a vacuum pumping device; the movable half furnace body is mechanically connected with the fixed half furnace body to achieve close fit between the fixed half furnace body and the movable half furnace body. One or more heating reactors are fixed in the fixed half-hearth; reaction cooling devices are installed in the fixed half-hearth wall to cool the fixed half-hearth wall; each heating reactor is connected with a cooling collector through a flange, and the flange connection is sealed by a sealing ring; and the collection cooling devices are arranged in the movable half-hearth wall to cool the fixed half-hearth wall. Movable half furnace body and cooling collector are used for cooling and cooling. Vacuum extraction device is connected with several heating reactors and cooling collectors respectively to vacuum the heating reactor and cooling collector.

【技术实现步骤摘要】
一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法
本专利技术涉及硅氧化合物的生产
，尤其涉及一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法。
技术介绍
一氧化硅是一种宽带隙半导体光学材料，是用于制备光学镀膜、锂离子电池负极材料的重要原料，其制备方法多为将金属硅与氧化硅的混合物在真空和高温下反应，生产一氧化硅的蒸汽，在低温下沉积。早期的一氧化硅生产装置仅是一个高氧化铝瓷质耐火管，其常开的一端内壁衬有钼质或镍质衬片，工作时，将混合好的二氧化碳和硅的混合原料置于管内封闭的一端，耐火管封闭抽真空后，直接在空气中加热管子表面，原料汽化后，沉积在耐火管另一端的钼片或镍片上，这种生产装置，由于直接在空气中加热高氧化铝瓷质耐火管，而其内又是抽真空的，因此很容易破裂，且生产效率低。目前，国内一氧化硅的生产设备多为单体式真空炉，产量低，且耗能高，同时，现有技术中单体式真空炉的密封性较差，批次稳定很差，此外，采用单体式真空炉加热时间较长，且等待冷却的时间也较长，无法实现一炉体同工同时的量产工作，对行业的大量需求表现极弱，尤其不能满足锂离子电池硅基负极材料的发展。因此，急需一种能够解决上述问题的生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法，多个真空炉集于一套系统内同时加热收集，产量高，且在生产过程中不需要停止加热，稳定性强，一套多室卧式真空炉工作，炉体打开关闭时采用定向移动滑轮，进出料方便，实现了设备的连续工作，提高了生产效率，能够更好的满足行业需求。为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉，所述多室卧式真空炉包括：炉体，包括固定半炉体和可移动半炉体；所述可移动半炉体与所述固定半炉体机械连接，使所述固定半炉体与所述可移动半炉体之间实现紧密贴合；加热反应器，所述固定半炉体内固设一个或多个所述加热反应器；反应冷却装置，装置于所述固定半炉体的炉壁内，用以对所述固定半炉体的炉壁进行冷却降温；冷却收集器，每个所述加热反应器均通过法兰连接一个所述冷却收集器，且法兰连接处通过密封圈密封；收集冷却装置，所述收集冷却装置设置在所述可移动半炉体的炉壁内，用以对所述可移动半炉体和所述冷却收集器进行冷却降温；抽真空装置，所述抽真空装置分别与多个所述加热反应器和所述冷却收集器相连通，用以对所述加热反应器和所述冷却收集器内进行抽真空。优选的，所述加热反应器包括加热反应罐体、加热装置和保温装置；所述加热反应罐体设置于所述固定半炉体内，用以盛放生产一氧化硅的原材料；所述加热装置环设于所述加热反应罐体的外侧表面上，对所述加热反应罐体内的所述原材料进行加热；所述保温装置设置于所述加热反应罐体与所述加热装置之间。进一步优选的，所述冷却收集器包括收集罐体；所述收集罐体的一端为开口端，所述收集罐体的另一端为封闭端，所述开口端的直径大于所述封闭端的直径；所述收集罐体与所述加热反应罐体之间通过所述法兰连接，且法兰连接处采用所述密封圈密封。优选的，所述收集冷却装置与多个所述冷却收集器之间通过冷却介质连接，用以进行热交换。优选的，所述加热反应器还包括温度探测器，用以实时监测所述加热反应罐体内的温度。优选的，所述固定半炉体的下表面上均匀设置多个第一支撑柱，用以支撑所述固定半炉体；所述可移动半炉体的下表面上均匀设置多个第二支撑柱，且所述第二支撑柱上设有滑轮。进一步优选的，所述多室卧式真空炉还包括导轨，所述滑轮滑设于所述导轨上。优选的，所述反应冷却装置和所述收集冷却装置均为水循环冷却装置。优选的，所述抽真空装置包括机械泵、罗茨泵、分子泵、扩散泵中的一种或几种及其相对应的真空计。第二方面，本专利技术提供了一种基于上述第一方面所述的生产一氧化硅的多室卧式真空炉的一氧化硅制备方法，所述一氧化硅制备方法包括：步骤A、将多室卧式真空炉中的多个加热反应器分别与相对应的冷却收集器分离；步骤B、将硅粉末和二氧化硅的混合物和/或复合物作为原料放入多个所述加热反应器的加热反应罐体中；步骤C、将多个所述冷却收集器分别密封连接在所述加热反应器上；步骤D、通过抽真空装置对多个所述加热反应器与相对应的所述冷却收集器的内部进行抽真空；步骤E、通过所述加热反应器的加热装置对所述加热反应罐体内的所述原料进行加热，从而使所述原料反应产生蒸气；步骤F、所述冷却收集器的收集冷却装置对所述冷却收集器的收集罐体进行冷却，使扩散至所述收集罐体内的所述蒸气冷凝形成固体一氧化硅；步骤G、依次将多个加热反应器分别与相对应的所述冷却收集器分离，并取出所述收集罐体内的所述固体一氧化硅；步骤H、重新分别向多个所述加热反应罐体中添加所述原料，重复步骤C至步骤G。本专利技术实施例提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法，多个真空炉集于一套系统内同时加热收集，即本申请中多室卧式真空炉包括多个相互可拆卸密封连接的加热反应罐体和收集罐体，一次性产量高，且采用冷却介质与冷却循环水相结合的低成本冷却方式，等待冷却时间短，同时，一套加热系统满足多个罐体同时加热，加热温度稳定，且各罐体内的物料加热均匀，生产效率高，此外，生产一氧化硅的多室卧式真空炉采用导轨移动式进出料，进出料省力方便，一次性进出料较多，产量高，有利于设备实现机械化批量生产，能够更好的满足生产一氧化硅的行业需求与产品质量保证。同时，在生产过程中，加热反应器在取放料时不需要停炉，稳定性好，使其保持生产状态，从而实现了多室卧式真空炉的连续生产，进一步提高了生产效率，节约能源。附图说明图1为本专利技术实施例提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉采用感应加热的加热反应器的内部侧剖视图；图3为本专利技术实施例提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉采用电阻加热的加热反应器的内部侧剖视图；图4为本专利技术实施例提供的一氧化硅制备方法的流程示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例涉及提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉及一氧化硅制备方法，多个真空炉集于一套系统内同时加热收集，一次性产量高，且采用冷却介质与冷却循环水相结合的低成本冷却方式，等待冷却时间短，同时，一套加热系统满足多个罐体同时加热，加热温度稳定，且各罐体内的物料加热均匀，生产效率高，此外，生产一氧化硅的多室卧式真空炉采用导轨移动式进出料，进出料省力方便，一次性进出料较多，有利于设备实现机械化批量生产，能够更好的满足生产一氧化硅的行业需求与产品质量保证。并且，在生产过程中，加热反应器在取放料时不需要停炉，稳定性好，使其保持生产状态，从而实现了多室卧式真空炉的连续生产，进一步提高了生产效率，节约能源。可以理解的是，下述所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。图1、图2、图3分别为本专利技术实施例提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉的结构示意图、采用感应加热的加热反应器的内部侧剖视图和采用电阻加热的加热反应器的内部侧剖视图。结合图1、图2和图3所示：本专利技术实施例所提供的生产一氧化硅的多室卧式真空炉包括加热部、收集部和真空系统三部分，加热部与收集部可合并分开，即该多室卧式真空炉分为两段合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉，其特征在于，所述多室卧式真空炉包括：炉体，包括固定半炉体和可移动半炉体；所述可移动半炉体与所述固定半炉体机械连接，使所述固定半炉体与所述可移动半炉体之间实现紧密贴合；加热反应器，所述固定半炉体内固设一个或多个所述加热反应器；反应冷却装置，装置于所述固定半炉体的炉壁内，用以对所述固定半炉体的炉壁进行冷却降温；冷却收集器，每个所述加热反应器均通过法兰连接一个所述冷却收集器，且法兰连接处通过密封圈密封；收集冷却装置，所述收集冷却装置设置在所述可移动半炉体的炉壁内，用以对所述可移动半炉体和所述冷却收集器进行冷却降温；抽真空装置，所述抽真空装置分别与多个所述加热反应器和所述冷却收集器相连通，用以对所述加热反应器和所述冷却收集器内进行抽真空。

【技术特征摘要】
1.一种生产一氧化硅的多室卧式真空炉，其特征在于，所述多室卧式真空炉包括：炉体，包括固定半炉体和可移动半炉体；所述可移动半炉体与所述固定半炉体机械连接，使所述固定半炉体与所述可移动半炉体之间实现紧密贴合；加热反应器，所述固定半炉体内固设一个或多个所述加热反应器；反应冷却装置，装置于所述固定半炉体的炉壁内，用以对所述固定半炉体的炉壁进行冷却降温；冷却收集器，每个所述加热反应器均通过法兰连接一个所述冷却收集器，且法兰连接处通过密封圈密封；收集冷却装置，所述收集冷却装置设置在所述可移动半炉体的炉壁内，用以对所述可移动半炉体和所述冷却收集器进行冷却降温；抽真空装置，所述抽真空装置分别与多个所述加热反应器和所述冷却收集器相连通，用以对所述加热反应器和所述冷却收集器内进行抽真空。2.根据权利要求1所述的生产一氧化硅的多室卧式真空炉，其特征在于，所述加热反应器包括加热反应罐体、加热装置和保温装置；所述加热反应罐体设置于所述固定半炉体内，用以盛放生产一氧化硅的原材料；所述加热装置环设于所述加热反应罐体的外侧表面上，对所述加热反应罐体内的所述原材料进行加热；所述保温装置设置于所述加热反应罐体与所述加热装置之间。3.根据权利要求2所述的生产一氧化硅的多室卧式真空炉，其特征在于，所述冷却收集器包括收集罐体；所述收集罐体的一端为开口端，所述收集罐体的另一端为封闭端，所述开口端的直径大于所述封闭端的直径；所述收集罐体与所述加热反应罐体之间通过所述法兰连接，且法兰连接处采用所述密封圈密封。4.根据权利要求1所述的生产一氧化硅的多室卧式真空炉，其特征在于，所述收集冷却装置与多个所述冷却收集器之间通过冷却介质连接，用以进行热交换。5.根据权利要求1所述的生产一氧化硅的多室卧式真空炉，其特征在于，所述加热反应器还...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柏男，罗飞，褚赓，陆浩，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32