一种制备氧化亚硅的设备的制作方法

本技术属于氧化亚硅制备，具体涉及一种制备氧化亚硅的设备。

背景技术：

1、目前，氧化亚硅(siox)是重要的电子和光学材料和锂离子电池负极添加剂。传统上生产氧化亚硅的方法是将单质硅和二氧化硅同摩尔比例混合，然后研磨成微米量级的粉末(颗粒越小混合越均匀，相互间接越紧密越有利于反应)，再在负压环境下加热到1000℃以上的温度进行歧化反应，温度越高越快，这样所形成的氧化亚硅以蒸气的形式溢出，并被带到压力和温度较低的地方并被冷凝成为氧化亚硅固体。其中x并不严格等于一。

2、目前，国内氧化亚硅的生产设备多为单体式真空炉，产量低，且耗能高，同时，针对氧化亚硅生产的批次稳定很差，此外，采用单体式真空炉加热时间较长，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，设计一种制备氧化亚硅的设备。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种制备氧化亚硅的设备，利用在现有的加热炉体上设置有延伸的中转炉体，并在完成一轮载料坩埚内的加热升华后，通过牵引机构带动载料坩埚移动至中转炉体内进行原料的添加，在对载料坩埚进行添加原料时，利用加热炉体和中转炉体之间连接的隔热组件对加热炉体内进行阻隔，避免加热炉体内温度流失过快，完成对载料坩埚内原料的添加后，继续对加热炉体进行抽真空升温，从而缩短加热炉体内达到原料升华所需温度的时间，提高氧化亚硅的制备效率，旨在解决现有技术中氧化亚硅的生产设备针对氧化亚硅生产的批次稳定很差，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的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种制备氧化亚硅的设备包括加热炉体、中转炉体、炉盖组件和收集装置，所述加热炉体、中转炉体和收集装置内均设置有加热系统，所述加热炉体通过抽真空接口与外部抽真空设备连接，所述加热炉体与中转炉体之间连接有隔热组件，所述中转炉体的另一端通过炉盖开合机构与炉盖组件连接，所述中转炉体内通过牵引机构连接有载料坩埚；

4、所述牵引机构包括卷收组件、第一牵引绳、第二牵引绳和滑动组件，所述卷收组件包括第三电机，所述第三电机安装于中转炉体上，所述第三电机的输出端贯穿中转炉体上开设的外接孔并固定有卷绕轴，所述卷绕轴上由三个限位盘隔离成两个卷绕空间，两个所述卷绕空间分别缠绕有第一牵引绳和第二牵引绳，所述滑动组件由第一滑轨和第二滑轨组成，所述第一滑轨和第二滑轨分别设置于中转炉体和加热炉体内，所述第一滑轨和第二滑轨之间设置有与隔热组件相匹配的滑轨断槽，所述载料坩埚通过底部固定的滑座滑动连接在第一滑轨和第二滑轨内，所述中转炉体内开设有第一穿孔和第二穿孔，所述第一牵引绳的另一端贯穿第一穿孔并与滑座的一端固定，所述第二牵引绳的另一端分别贯穿第二穿孔、中转炉体、隔热组件和加热炉体内的穿绳孔并与滑座的另一端固定；

5、所述隔热组件包括连盘、扩展盘及安装在连盘和扩展盘内的开合结构，所述连盘固定于加热炉体和中转炉体之间，所述连盘内开设有与加热炉体和中转炉体腔体相匹配的连腔，所述连盘上与扩展盘固定，所述连盘和扩展盘内开设有内槽，所述开合结构包括第一电机，所述第一电机安装于隔热组件的外侧，所述第一电机的输出端贯穿连盘上开设的轴孔内并固定有第一穿轴，所述第一穿轴的表面固定有隔热盘，且隔热盘的两侧与连腔之间均设置有密封圈。

6、优选的，所述收集装置包括收集炉、顶盖及安装在顶盖底部的刮料结构和收集结构，所述收集炉通过传输通道连接于加热炉体的上方，所述收集炉的顶部通过升降结构与顶盖连接；

7、所述刮料结构包括第二电机，所述第二电机安装于顶盖的顶部，所述第二电机的输出端贯穿顶盖并固定有第二穿轴，所述第二穿轴的下端固定有冷基体，所述顶盖的底部还固定有与冷基体表面接触的刮板；

8、所述收集结构包括料盘，所述顶盖的底部通过多个下接板固定有磁圈，所述料盘的顶部通过另一个磁圈吸附于磁圈的底部，所述料盘内固定有聚集罩，所述聚集罩上开设有透气孔，且透气孔位于冷基体的下方，所述聚集罩的底部与传输通道的出口连通。

9、优选的，所述升降结构包括l形固定板，所述l形固定板的一端固定于收集炉的底部，所述l形固定板内活动插接有l形插板，所述l形插板的另一端与顶盖固定，所述l形固定板内安装有第一液压缸，且第一液压缸的延伸端与l形插板的底部固定，所述l形插板与l形固定板之间均固定有相匹配的限位板。

10、优选的，所述炉盖组件由炉盖本体组成，所述炉盖本体连接于中转炉体的端口处，所述炉盖本体与中转炉体相靠近一侧均设置有密封法兰，所述炉盖本体上安装有多个圆周分布并与中转炉体相匹配的扣押件。

11、优选的，所述炉盖开合机构包括倾斜组件和外推结构，所述外推结构安装在倾斜组件上；

12、所述外推结构包括凹形支板，所述凹形支板连接于倾斜组件上，所述凹形支板的另一端安装有第四电机，所述第四电机的输出端贯穿凹形支板并固定有丝杆，且丝杆的另一端转动连接在凹形支板内，所述丝杆上螺纹连接有螺纹套筒，所述螺纹套筒的底部通过连接件与炉盖本体固定，所述凹形支板的底部开设有滑槽，所述螺纹套筒的顶部固定有滑块，且滑块滑动连接在滑槽内；

13、所述倾斜组件包括基座，所述基座固定于中转炉体的顶部，所述基座的顶部固定有两个凸板，两个所述凸板之间通过铰轴转动连接有连轴，所述连轴的另一端与凹形支板固定，所述基座与凹形支板之间设置有，所述通过安装在基座上，所述的延伸端通过另一个连接于凹形支板上。

14、优选的，所述隔热组件中连盘与扩展盘形成一个类扇形盘，所述隔热盘的直径大于连腔的直径，所述第一穿轴与类扇形盘边缘处的距离均大于隔热盘的直径，所述隔热盘内填充有隔热材料。

15、优选的，所述中转炉体的表面开设有电机嵌槽，所述第一电机嵌设于电机嵌槽内，所述轴孔与第一穿轴和卷绕轴与外接孔之间均安装有密封轴套。

16、优选的，所述传输通道的表面套设有保温层，所述加热炉体、中转炉体和收集装置内均设置有检测装置，所述检测装置由温度传感器和压力传感器组成，所述收集装置中的顶盖和收集炉之间还设置有法兰连接盘。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

18、1、本方案中，整个设备可在对氧化亚硅进行生产过程中，持续重复性对载料坩埚内进行原料的添加，从而减少炉体需要重新升温至氧化亚硅的升华温度的时间，进而提高氧化亚硅的制备效率；

19、2、本方案中，半自动化处理的设备提高效率的同时也能降低人工的劳动程度，并且配合收集装置中的收集结构可有效改善现有对氧化亚硅生产的批次稳定差的问题。

技术特征：

1.一种制备氧化亚硅的设备，包括加热炉体(1)、中转炉体(3)、炉盖组件(4)和收集装置(6)，所述加热炉体(1)、中转炉体(3)和收集装置(6)内均设置有加热系统，所述加热炉体(1)通过抽真空接口(101)与外部抽真空设备连接，其特征在于：所述加热炉体(1)与中转炉体(3)之间连接有隔热组件(2)，所述中转炉体(3)的另一端通过炉盖开合机构(9)与炉盖组件(4)连接，所述中转炉体(3)内通过牵引机构(8)连接有载料坩埚(7)；

2.根据权利要求1所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述收集装置(6)包括收集炉(601)、顶盖(605)及安装在顶盖(605)底部的刮料结构和收集结构，所述收集炉(601)通过传输通道(5)连接于加热炉体(1)的上方，所述收集炉(601)的顶部通过升降结构与顶盖(605)连接；

3.根据权利要求2所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述升降结构包括l形固定板(602)，所述l形固定板(602)的一端固定于收集炉(601)的底部，所述l形固定板(602)内活动插接有l形插板(603)，所述l形插板(603)的另一端与顶盖(605)固定，所述l形固定板(602)内安装有第一液压缸(604)，且第一液压缸(604)的延伸端与l形插板(603)的底部固定，所述l形插板(603)与l形固定板(602)之间均固定有相匹配的限位板。

4.根据权利要求3所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述炉盖组件(4)由炉盖本体(401)组成，所述炉盖本体(401)连接于中转炉体(3)的端口处，所述炉盖本体(401)与中转炉体(3)相靠近一侧均设置有密封法兰(402)，所述炉盖本体(401)上安装有多个圆周分布并与中转炉体(3)相匹配的扣押件(403)。

5.根据权利要求4所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述炉盖开合机构(9)包括倾斜组件和外推结构，所述外推结构安装在倾斜组件上；

6.根据权利要求5所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述隔热组件(2)中连盘(201)与扩展盘(202)形成一个类扇形盘，所述隔热盘(208)的直径大于连腔(203)的直径，所述第一穿轴(207)与类扇形盘边缘处的距离均大于隔热盘(208)的直径，所述隔热盘(208)内填充有隔热材料。

7.根据权利要求6所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述中转炉体(3)的表面开设有电机嵌槽(301)，所述第一电机(206)嵌设于电机嵌槽(301)内，所述轴孔(205)与第一穿轴(207)和卷绕轴(802)与外接孔(811)之间均安装有密封轴套。

8.根据权利要求7所述的制备氧化亚硅的设备，其特征在于：所述传输通道(5)的表面套设有保温层，所述加热炉体(1)、中转炉体(3)和收集装置(6)内均设置有检测装置，所述检测装置由温度传感器和压力传感器组成，所述收集装置(6)中的顶盖(605)和收集炉(601)之间还设置有法兰连接盘。

技术总结
本技术提供一种制备氧化亚硅的设备，属于氧化亚硅制备技术领域，用于解决现有氧化亚硅的生产设备针对氧化亚硅生产的批次稳定很差，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的问题，该制备氧化亚硅的设备包括加热炉体、中转炉体、炉盖组件和收集装置，加热炉体、中转炉体和收集装置内均设置有加热系统，加热炉体通过抽真空接口与外部抽真空设备连接，加热炉体与中转炉体之间连接有隔热组件，中转炉体的另一端通过炉盖开合机构与炉盖组件连接，整个设备可在对氧化亚硅进行生产过程中，持续重复性对载料坩埚内进行原料的添加，从而减少炉体需要重新升温至氧化亚硅的升华温度的时间，进而提高氧化亚硅的制备效率。

技术研发人员：余芷谊,吴展平,吴才明,刘锋,余波
受保护的技术使用者：贵阳永亮未来新能源发展有限公司
技术研发日：20221125
技术公布日：2024/1/12