[實用新型]一種氮化硅粉體生產線

有效

• 申請號: 201820564008.4
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN208327841U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 任小平
• 申請（專利權）人: 浙江東瓷新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/626
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;何俊

1.一種氮化硅粉體生產線，其特征在于：包括供料單元、反應單元、收料單元和循環水冷單元；

所述供料單元包括硅粉投料機構、氮氣制備增壓裝置（300）和微波等離子預熱器（301）；所述硅粉投料機構與氮氣制備增壓裝置分別與微波等離子預熱器連通并分別提供硅粉和氮氣，氮氣制備增壓裝置還與硅粉投料機構連通為其輸送氮氣以提供壓力；

所述反應單元包括依次連接的懸浮反應器（302）和保溫冷卻器（303）；所述微波等離子預熱器與懸浮反應器連通為其提供硅粉和氮氣；所述氮氣制備增壓裝置與保溫冷卻器連通為其提供冷卻用氮氣，保溫冷卻器又分別與硅粉投料機構、微波等離子預熱器連通以循環利用氮氣；

所述懸浮反應器包括爐管（1）、爐殼（2）、加熱火炬（3）和噴管（4）；所述爐管的內腔由上至下依次分為加熱區（A）和反應區（B），爐管的上端固定有向下噴火的所述加熱火炬，爐管的下端設有出料口（5）；所述爐殼套設于爐管外部且爐管與爐殼之間設有空隙，所述空隙內填充有保溫棉（9）；所述噴管與微波等離子預熱器的出料端連接并穿設爐殼、爐管進入爐管內腔的加熱區，且噴管的末端設有噴嘴（6），所述噴嘴朝上且位于加熱火炬下方；所述爐殼上設有氮氣入口（7）；在爐管的內壁同一高度上設有一圈進氣縫（8），進氣縫在豎直方向上開口向爐管內腔斜向上，進氣縫在水平面上開口與爐管內壁曲面近似或完全相切且所有開口朝向一致；所述氮氣制備增壓裝置與氮氣入口連通為其提供氮氣；

所述爐管由多個爐管單元垂直疊放而成；每個所述爐管單元的頂部和底部分別設有外倒角和內倒角，所述外倒角面上設有若干均勻分布的螺旋槽，多個爐管單元垂直疊放后螺旋槽成為所述進氣縫；

所述收料單元包括氣粉分離器（304）、包裝器（305）和回收氮氣儲罐（306）；所述氣粉分離器與保溫冷卻器連通，氣粉分離器中的粉體、氣體分別輸送至所述包裝器和回收氮氣儲罐；所述回收氮氣儲罐與硅粉投料機構連通為其輸送氮氣以提供壓力；回收氮氣儲罐還與包裝器連接并為其提供包裝用氣；

所述循環水冷單元包括水冷池（307）和水冷泵（308）；所述水冷池通過所述水冷泵分別與微波等離子預熱器、懸浮反應器的加熱裝置、保溫冷卻器循環回路連接；

所述氮氣制備增壓裝置還分別與微波等離子預熱器、懸浮反應器的加熱裝置和懸浮反應器的爐管連接并提供氮氣。

2.如權利要求1所述的一種氮化硅粉體生產線，其特征在于，所述硅粉投料機構包括依次連接的硅粉投料站（309）、硅粉料倉（310）、電動蝶閥（311）、螺桿計量加料器（312）和硅粉噴射器（313）；所述硅粉噴射器與微波等離子預熱器連通并為其提供硅粉。

3.如權利要求1或2所述的一種氮化硅粉體生產線，其特征在于，所述微波等離子預熱器包括氮氣管道（100）、第一噴射器（101）、微波等離子火炬（102）、第二噴射器（103）、預熱器殼體（104）和盤管（105）；所述第一噴射器上設有與硅粉投料機構連通的硅粉添加口（106），所述氮氣管道的進料端分別與氮氣制備增壓裝置和保溫冷卻裝置連通；氮氣管道的出料端延伸進入第一噴射器內，第一噴射器的出料端與第二噴射器連接；所述微波等離子火炬設于第二噴射器內；所述盤管設于預熱器殼體內，且第二噴射器的出料端與盤管的進料端連接，盤管的出料端延伸出預熱器殼體外并與所述懸浮反應器連接；所述氮氣制備增壓裝置為微波等離子火炬提供氮氣，所述水冷池與微波等離子火炬循環回路連接用以降溫冷卻。

4.如權利要求3所述的一種氮化硅粉體生產線，其特征在于，還包括液氨存儲罐（314），所述液氨存儲罐與微波等離子預熱器上的氮氣管道連通并為其提供液氨。

5.如權利要求1所述的一種氮化硅粉體生產線，其特征在于，所述爐管的外壁上套設有密封墊圈（17），所述密封墊圈處于加熱區和反應區的銜接處，并且密封墊圈將爐管與爐殼之間的空隙密封分隔為上下兩個部分。

6.如權利要求1或5所述的一種氮化硅粉體生產線，其特征在于，所述爐管內設有腔頸（10），所述腔頸處于加熱區和反應區的銜接處；腔頸的上端呈倒圓錐型，腔頸的下端呈正圓錐型。