一种反应炉的制作方法

本实用新型涉及制备电池负极材料的设备领域，尤其涉及一种反应炉。

背景技术：

纳米硅制备方法有物理方法和化学方法两类。物理方法主要有磁控溅射与等离子体法、机械法等；化学方法则包括化学还原法、化学刻蚀硅片法、化学气相沉积法等。物理法可制备多组元的纳米颗粒，但使用靶材昂贵，工业设备投入巨大；一般来说，化学方法具有使用设备简易、反应条件比较缓和及使用原料广等特点，但现有化学还原法对反应容器(或者反应炉)有高温高压需求，存在安全隐患，实际操作性差，能耗也大，不利于批量化生产；化学刻蚀硅片法技术复杂、配套设备成本高、氢氟酸污染，不利于大量生产；化学气相沉积法使用的原料有剧毒，设备成本高，不利于放大及批量生产；而化学还原方法的缺陷相对于上述方法中是较为容易改善的，然而现有的制备纳米硅的反应炉整个生产过程复杂，且不适用于批量生产，不能够满足规模化生产需求。

鉴于此，实有必要提供一种新型的反应炉来克服以上缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种反应炉，安全环保，设备制作成本低，操作简单，可适用于批量化生产，满足规模化生产需求。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种反应炉，包括炉体、对应于炉体的炉盖及装料结构；所述炉体的底部设有进气管道结构、动力装置及伸入所述炉体内部的第一测温器，所述炉体的外壁还设有加热组件，所述炉盖上设有出气管道结构及贯穿所述炉盖并可伸入所述炉体内部的第二测温器；所述装料结构包括料架及多个用于收容物料的料盒，所述料架包括多个间隔的框体及多个间隔穿插于所述多个框体的立杆，每个框体包括圈框本体及连接于圈框本体内的架体，所述圈框本体与架体配合形成多个用于卡放所述多个料盒的卡框，所述多个料盒一一对应卡放于所述多个卡框内；所述炉盖盖设于所述炉体上，所述装料结构连接于所述炉盖靠近炉体的一侧，并收装于所述炉体内与所述动力装置的中心轴套接在一起；所述装料结构用于承装物料，所述动力装置用于给所述装料结构提供动力使所述装料结构旋转，所述第一测温器用于检测所述炉体内的底部的温度，所述第二测温器用于检测所述炉体内的顶部的温度。

在一个优选实施方式中，每个卡框为四分之一圆柱形；每个料盒形状为四分之一圆柱形，且包括一个四分之一圆形的底壁、一对相垂直连接且与所述底壁连接的第一侧壁以及一个连接于所述底壁并与所述一对第一侧壁相互远离的两端相连接的第二侧壁；所述第二侧壁呈弧形，且所述第二侧壁的外部安装有把手。

在一个优选实施方式中，每个卡框的内壁凸出形成有呈中空四分之一圆柱形的托起边框，每个料盒卡放于相应的一个卡框内且每个料盒的底壁与相应的卡框的托起边框相抵接，每个料盒的一对第一侧壁与相应的卡框的架体部分相抵接，每个料盒的第二侧壁与相应的卡框的圈框本体部分相抵接。

在一个优选实施方式中，所述动力装置包括电机及一端与电机连接且另一端伸入所述炉体内部的转轴，所述多个立杆的数量为五个，且其中四个立杆穿插于所述多个框体的圈框本体与架体的连接处，剩余的一个立杆穿插于所述多个框体的架体的中心轴处且剩余的一个立杆的一端与所述转轴伸入炉体内部的一端套接。

在一个优选实施方式中，所述反应炉还包括位于所述炉体上方的吊装结构，所述吊装结构包括吊机及连接于吊机的吊钩。

在一个优选实施方式中，所述反应炉还包括支撑结构，所述支撑结构包括固定于所述炉体外围的边框及连接于所述边框下方且位于所述炉体两侧的两个支柱，所述支撑结构通过所述两个立柱与边框配合支撑所述炉体。

在一个优选实施方式中，所述进气管道结构包括一端与炉体底部连接并伸入所述炉体内部的第一连接管、与所述第一连接管远离炉体的一端连接的第一阀门及装设于所述第一连接管与第一阀门的连接处的第一过滤网。

在一个优选实施方式中，所述出气管道结构包括一端穿插于所述炉盖并与炉体内部连通的第二连接管、与所述第二连接管远离所述炉盖的一端连接的第二阀门及装设于所述第二连接管与第二阀门的连接处的第二过滤网。

在一个优选实施方式中，所述加热组件包括缠绕于所述炉体的外壁上的加热丝及夹设于所述加热丝及炉体的外壁之间的第三测温器。

在一个优选实施方式中，所述炉盖还设有贯穿所述炉盖并可伸入所述炉体内部的测压装置及安全阀，所述安全阀内设有一个爆破片。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种反应炉，安全环保，设备制作成本低，操作简单，可适用于批量化生产，满足规模化生产需求。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的反应炉的剖面图。

图2为图1所示的反应炉的炉盖封盖于炉体时的俯视图

图3为图1所示的反应炉的炉体、炉盖及装料结构组合在一起的剖面图。

图4为图3所示的料架的立体结构图。

图5为图3所示的料盒的立体结构图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种反应炉100，包括炉体10、对应于炉体10的炉盖20及装料结构30；所述炉体10的底部设有进气管道结构11、一个动力装置12及一个伸入所述炉体10内部的第一测温器13，所述进气管道结构11用于与外部惰性气体通气管道(图未示)连接。所述炉体10的外壁还设有加热组件14，所述炉盖20上设有出气管道结构21及一个贯穿所述炉盖10并可伸入所述炉体10内部的第二测温器22，所述出气管道结构21用于与外部排气管道连接(图未示)。所述装料结构30包括料架31及多个用于收容物料的料盒32。所述料架31包括多个平行间隔的框体311及多个间隔穿插于所述多个框体311的立杆312，每个框体311包括一个呈圆环形的圈框本体3111及一个呈“十”字型且连接于圈框本体3111内的架体3112，所述圈框本体3111与架体3112配合形成多个用于卡放所述多个料盒32的卡框3113，所述多个料盒32一一对应卡放于所述多个卡框3113内。所述炉盖20盖设于所述炉体10上，所述装料结构30连接于所述炉盖20靠近炉体10的一侧，并收装于所述炉体10内与所述动力装置12的中心轴套接在一起；所述装料结构30用于承装物料，所述动力装置12用于给所述装料结构30提供动力，使得所述装料结构30以所述动力装置12为轴心进行旋转从而加快所述炉体10内部的气体流通速度，所述第一测温器13用于检测所述炉体10内的底部的温度，所述第二测温器22用于检测所述炉体10内的顶部的温度。

在本实施方式中，每个框体311的卡框3113的数量为四个，且每个卡框3113为四分之一圆柱形。所述多个料盒32可以使得使用者根据实际需求灵活使用料盒32的个数且操作简单，从而可以使得所述反应炉100适用于小批量生产，也可以使得反应炉100适用于大批量生产，还可以避免物料过度集中收容在反应炉100的同一个容器中出现反应不均，温度急剧升高，压力急剧升高的情况。在本实施方式中，所述物料为硅材料。

进一步的，所述炉盖20还设有一个贯穿所述炉盖20并可伸入所述炉体10内部的测压装置23及一个安全阀24，所述安全阀24内设有一个爆破片241。所述测压装置23用于检测所述反应炉100内部的气压，若所述反应炉100内部的气压过大时，可打开所述安全阀24进行泄压；若所述反应炉100内部的气压过大且所述安全阀24因故障无法打开时，所述安全阀24内的爆破片241会爆裂也可以达到泄压的目的。在本实施方式中，所述测压装置23为压力表。

每个料盒32形状为四分之一圆柱形，且包括一个四分之一圆形的底壁321、一对相垂直连接且与所述底壁321连接的第一侧壁322以及一个连接于所述底壁321并与所述一对第一侧壁322相互远离的两端相连接的第二侧壁323；所述第二侧壁323呈弧形，且所述第二侧壁323的外部安装有把手3231，所述把手3231可以方便于操作人员取放料盒32。

进一步的，每个卡框3113的内壁凸出形成有呈中空四分之一圆柱形的托起边框3114，每个料盒32卡放于相应的一个卡框3113内且每个料盒32的底壁321与相应的卡框3113的托起边框3114相抵接，每个料盒32的一对第一侧壁322与相应的卡框3113的架体部分3112相抵接，每个料盒32的第二侧壁323与相应的卡框3113的圈框本体3111部分相抵接。

进一步的，所述反应炉100还包括位于所述炉体10上方的吊装结构40，所述吊装结构40包括吊机41及连接于吊机41的吊钩42，所述吊机41通过所述吊钩42吊起或下放所述炉盖20，进而吊起或下放所述装料结构30。

进一步的，所述反应炉100还包括一个支撑结构50，所述支撑结构50包括一个呈长方形状且固定于所述炉体10外围的边框51及连接于所述边框51下方且位于所述炉体10两侧的两个支柱52，所述支撑结构50通过所述两个立柱52与边框51配合支撑所述炉体10。

进一步的，所述进气管道结构11包括一端与炉体10底部连接并伸入所述炉体10内部的第一连接管111、与所述第一连接管111远离炉体10的一端连接的第一阀门112及装设于所述第一连接管111与第一阀门112的连接处的第一过滤网113，通过所述第一过滤网113可以减少外部惰性气体通气管道内的惰性气体带来的杂质进入所述炉体10内，避免物料被掺入杂质进而影响制备的材料的性能。

进一步的，所述出气管道结构21包括一端穿插于所述炉盖20并与炉体10内部连通的第二连接管211、与所述第二连接管211远离所述炉盖20的一端连接的第二阀门212及装设于所述第二连接管211与第二阀门212的连接处的第二过滤网213，通过所述第二过滤网213可以减少所述炉体10内的物料经所述第二连接管211排出，避免物料浪费。

进一步的，所述加热组件14包括缠绕于所述炉体10的外壁上的加热丝141及夹设于所述加热丝141及炉体10的外壁之间的第三测温器142；所述加热丝141用于给所述炉体10加热，所述第三测温器142用于检测所述炉体10的温度。在本实施方式中，所述第一测温器13、第二测温器22及第三测温器142均为热电偶。

进一步的，所述动力装置12包括电机121及一端与电机121连接且另一端伸入所述炉体10内部的转轴122，所述多个立杆312的数量为五个，且其中四个立杆312穿插于所述多个框体311的圈框本体3111与架体3112的连接处，剩余的一个立杆312穿插于所述多个框体311的架体3112的中心轴处且剩余的一个立杆312的一端与所述转轴122伸入炉体10内部的一端套接。所述电机121通过所述转轴122带动所述料架31以所述转轴122为轴心进行旋转，进而使得每个框体311上的多个料盒32旋转，可以加快外部惰性气体通气管道内的惰性气体快速进入所述炉体10内部充分置换所述炉体10内的空气防止物料不被空气氧化，还可以使得所述炉体内10的温度均衡。

使用时，先将物料装入料盒32，打开所述吊装结构40的吊机41的上升控制开关使得吊机41通过所述吊钩42吊起炉盖20，进而吊起所述装料结构30；然后打开所述吊机41的下降控制开关下放所述炉盖20，进而下放所述装料结构30，所述炉盖20盖设于所述炉体10上；接着开启第一阀门112通入惰性气体，同时开启第二阀门212及所述动力装置12的电机121，所述电机121通过所述转轴122带动所述料架31以所述转轴122为轴心进行旋转；再接着使加热组件14的电热丝141给所述炉体10加热，待所述炉体10内的达到设定温度值后，物料开始发生反应；待物料反应充分后，使所述加热丝141停止加热，冷却后，制得纳米硅颗粒材料。这样，这个制作过程安全环保，制作成本低，操作简单，可适用于批量化生产，满足规模化生产需求。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。