[發明專利]一種生產氧化亞硅的罐體輪換式真空爐及制備方法

在審

• 申請號: 202011395864.X
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112503931A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 易旭
• 申請（專利權）人: 湖南金硅科技有限公司
• 主分類號: F27B14/04
• 分類號: F27B14/04;F27B14/08;F27B14/14;C01B33/113
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 熊靖宇

一種生產氧化亞硅的罐體輪換式真空爐及制備方法，包括至少一個罐體，所述罐體包括反應部和收集部，罐體設有密封連接件，使罐體中反應部與收集部緊密連接。所述反應部用于置入原料，所述收集部用于收集產品。所述反應部設置于加熱爐內，所述收集部和密封連接件設置于所述加熱爐外。所述罐體通過接口抽真空，所述罐體通過密封連接件打開或封閉；所述收集部上設有冷卻裝置；所述罐體通過吊環實施外力及滾珠實現輔助以實現罐體從加熱爐內外轉移；本設備方法采用該制造設備。解決了以往氧化亞硅制造設備和制備方法無法連續生產造成能耗大、效率低的問題。

技術領域

本發明涉及氧化亞硅的生產技術領域，尤其涉及一種生產氧化亞硅的罐體輪換式真空爐及制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有高電壓、高比能量、長循環壽命和對環境友好等特點，是便攜式電子、移動產品、電動汽車的理想配套電源。隨著電子產品，尤其是智能手機，往小型化、便攜化的方向發展，要求鋰離子電池具有越來越高的能量密度。鋰離子電池性能改善的關鍵在于提高嵌鋰材料的能量密度和循環壽命，而目前以石墨等材料為負極的鋰離子電池，理論容量僅有375mAh g^-1，遠遠不能滿足人們日常生活中對儲能設備的要求，開發新型高性能負極材料已成當務之急。

一氧化硅是用于鋰離子電池負極材料的重要原料，目前，國內一氧化硅的生產設備多為單體式真空爐，產量低，且耗能高，同時，現有技術中單體式真空爐的密封性較差，批次穩定很差，此外，采用單體式真空爐加熱時間較長，且等待冷卻的時間也較長，無法實現一爐體同工同時的量產工作，對行業的大量需求表現極弱，尤其不能滿足鋰離子電池硅基負極材料的發展。因此，急需一種能夠解決上述問題的生產一氧化硅的多室臥式真空爐及一氧化硅制備方法。

CN109210930A提出了一種生產一氧化硅的多室臥式真空爐及一氧化硅制備方法，提供的生產一氧化硅的多室臥式真空爐及一氧化硅制備方法，多個真空爐集于一套系統內同時加熱收集，能夠起到一定降低能耗的作用，但是由于換料過程時間較長，從而造成巨大的能量損耗。

CN107249726B提出了一種硅氧化合物的制造設備，通過將反應部設置于加熱爐內，收集部和開口置于加熱爐外，通過打開開口取出收集器，放入新的收集器后關閉開口，無需冷卻整個設備，加熱爐能連續工作。但是由于反應物料有限，不能實現大規模的連續式生產，且收集器更換過程中會存在大量的能源損耗。

CN107597025A提出了通過真空螺旋進料裝置和收料裝置，解決了一氧化硅在高溫、高真空下的連續加料和出料的難題，具有設計簡單、清洗維修方便的特點。但是由于真空螺旋進料裝置和收料裝置在大批量生產中難以實現，從而導致設備真空度不穩定，生產的一氧化硅性能較差。

發明內容

本發明解決上述技術的不足提供了一種生產氧化亞硅的罐體輪換式真空爐及制備方法，生產氧化亞硅的罐體輪換式真空爐采用輪換式罐體設計，實現完全連續式生產，產量高，且在生產過程中不需要停止加熱，穩定性強，制備方法采用物料填充和反應兩個步驟完全分開且互不影響，進出料方便，實現了設備的連續工作，提高了生產效率，能夠更好的滿足行業需求。

本發明解決其第一個技術問題所采用的技術方案如下：一種生產氧化亞硅的罐體輪換式真空爐，包括至少一個罐體1和與罐體1對應的加熱爐7，所述罐體1包括反應部2和收集部3，所述反應部2和收集部3內部分別設有空腔用于放置原料的反應腔和用于收集反應后產品的收集腔，所述反應部2和收集部3之間通過密封連接件4連通，所述密封連接件4使罐體1的反應部2與收集部3可拆卸連接，所述加熱爐7內設有與罐體1反應部2大小相匹配的加熱腔，所述罐體1的反應部2設置在加熱爐7的加熱腔內，所述收集部3和密封連接件4設置于所述加熱爐7加熱腔外側，所述罐體1上設有用于抽真空的接口8。

本實施方式中，所述反應部2或收集部3的進出口上安裝有閥門，所述閥門控制反應腔和收集腔之間的連通或封閉。

本實施方式中，所述接口8設置在收集部4，并且與收集腔連通。