硅鎂合金制備反應(yīng)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及合金材料的制備裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種控制精準(zhǔn)的硅鎂合金制備反應(yīng)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上應(yīng)用硅鎂法制備硅烷的工藝過(guò)程，通常是將工業(yè)硅粉和硅粉在550°C左右的真空條件下進(jìn)行反應(yīng)，通常這種制備過(guò)程中從升溫開(kāi)始到反應(yīng)結(jié)束通常只需4 - 5小時(shí)，但實(shí)際操作時(shí)，加熱爐往往是從室溫升高到550°C后，由于硅化鎂合成是放熱反應(yīng)，溫度會(huì)超過(guò)550°C，這樣就會(huì)產(chǎn)生高階的硅化鎂化合物等副反應(yīng)，這些高階硅化鎂化合物存在于Mg2Si合金中。
[0003]同時(shí)對(duì)于市面上其他的硅鎂合金反應(yīng)爐，其爐體采用外部加熱，外部加熱的爐體采用熱傳導(dǎo)進(jìn)行加熱，外部加熱的爐體能耗較高，其爐體外側(cè)需要再次設(shè)計(jì)一層保溫層以保證裝置的保溫效果，這樣導(dǎo)致加熱裝置的傳熱面積較大，同等條件下，裝置本身的能量利用率較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型目的在于提供一種能量利用率高，控制精準(zhǔn)，產(chǎn)能高的硅鎂合金制備反應(yīng)爐。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種硅鎂合金制備反應(yīng)爐，所述的反應(yīng)爐為圓柱形的爐體，爐體的頂部設(shè)有真空密封蓋，真空密封蓋的上方設(shè)有攪拌電機(jī)，所述的爐體內(nèi)部設(shè)有攪拌軸連接在攪拌電機(jī)上，攪拌軸與爐體之間設(shè)有環(huán)形的加熱隔層，所述的加熱隔層內(nèi)設(shè)有加熱線圈，加熱線圈通過(guò)加熱隔層頂部的連接桿連接在爐體上，攪拌軸的底部設(shè)有主攪拌桿，加熱隔層內(nèi)部的攪拌軸上設(shè)有副攪拌桿，所述的主攪拌桿上設(shè)有爐底溫控探頭，副攪拌桿上設(shè)有隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭，所述爐體的中部設(shè)有隔層外側(cè)溫控探頭。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的加熱隔層的內(nèi)側(cè)面為垂直的圓柱形截面，所述加熱隔層的外側(cè)面為傾斜的圓錐形截面；通過(guò)錐形的加熱隔層方便取料，避免硅鎂合金產(chǎn)品附著在加熱隔層上。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的真空密封蓋上設(shè)有抽真空管路，所述的抽真空管路上設(shè)有控制閥門(mén)和檢測(cè)儀表；通過(guò)抽真空管路方便將爐體抽成真空，保證爐體內(nèi)適宜的反應(yīng)條件，控制精準(zhǔn)。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的真空密封蓋的側(cè)方設(shè)有惰性氣體降溫管道，所述的惰性氣體降溫管道設(shè)置在抽真空管道的對(duì)側(cè)；當(dāng)爐體內(nèi)的溫度到達(dá)550°C時(shí)，反應(yīng)放熱，當(dāng)爐體內(nèi)溫度變高時(shí)，通過(guò)惰性氣體降溫管道通入少量惰性氣體，在通過(guò)抽真空管路排出，對(duì)爐體內(nèi)達(dá)到一定程度上的降溫效果。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的攪拌電機(jī)，加熱隔層，爐底溫控探頭，隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭，隔層外側(cè)溫控探頭，抽真空管路和惰性氣體降溫管道均連接在一個(gè)控制器上；整體裝置通過(guò)一個(gè)控制器綜合控制，方便操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控爐體內(nèi)溫度和壓力情況，控制精確。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型通過(guò)在爐體內(nèi)部添加的環(huán)形的加熱隔層，加熱裝置的能量全部利用在爐體內(nèi)，能量利用率高，能耗較小；同時(shí)通過(guò)爐體內(nèi)多個(gè)位置上的溫控探頭控制爐體內(nèi)的溫度，保證爐體內(nèi)各個(gè)位置上的均勻反應(yīng)，當(dāng)不同位置上的溫度發(fā)生變化時(shí)，采用不同的操作方法進(jìn)行保溫或者降溫，操作簡(jiǎn)單，保證了硅鎂合金的高效反應(yīng)，避免副反應(yīng)的發(fā)生，實(shí)用效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型導(dǎo)流加熱筒的俯視結(jié)構(gòu)圖；
[0013]其中，1爐體，2真空密封蓋，3攪拌電機(jī)，4攪拌軸，5加熱隔層，5_1加熱隔層的外側(cè)面，5-2加熱隔層的內(nèi)側(cè)面，6主攪拌桿，7副攪拌桿，8連接桿，9抽真空管路，10惰性氣體降溫管道，P1爐底溫控探頭，P2隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭，P3隔層外側(cè)溫控探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0015]實(shí)施例1:如圖1和2所示的一種硅鎂合金制備反應(yīng)爐，所述的反應(yīng)爐為圓柱形的爐體1，爐體1的頂部設(shè)有真空密封蓋2，真空密封蓋2的上方設(shè)有攪拌電機(jī)3，所述的爐體1內(nèi)部設(shè)有攪拌軸4連接在攪拌電機(jī)3上，攪拌軸4與爐體1之間設(shè)有環(huán)形的加熱隔層5，所述的加熱隔層5內(nèi)設(shè)有加熱線圈，加熱線圈通過(guò)加熱隔層5頂部的連接桿8連接在爐體1上，攪拌軸4的底部設(shè)有主攪拌桿6，加熱隔層5內(nèi)部的攪拌軸3上設(shè)有副攪拌桿7，所述的主攪拌桿6上設(shè)有爐底溫控探頭P1，副攪拌桿7上設(shè)有隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭P2，所述爐體1的中部設(shè)有隔層外側(cè)溫控探頭P3。
[0016]實(shí)施例2:如圖1和2所示，加熱隔層的內(nèi)側(cè)面5-2為垂直的圓柱形截面，所述加熱隔層的外側(cè)面5-1為傾斜的圓錐形截面；通過(guò)錐形的加熱隔層5方便取料，避免硅鎂合金產(chǎn)品附著在加熱隔層5上。
[0017]實(shí)施例3:如圖1和2所示，真空密封蓋3上設(shè)有抽真空管路9，所述的抽真空管路9上設(shè)有控制閥門(mén)和檢測(cè)儀表；通過(guò)抽真空管路9方便將爐體抽成真空，保證爐體1內(nèi)適宜的反應(yīng)條件，控制精準(zhǔn)。
[0018]實(shí)施例4:如圖1和2所示，真空密封蓋3的側(cè)方設(shè)有惰性氣體降溫管道10，所述的惰性氣體降溫管道10設(shè)置在抽真空管道9的對(duì)側(cè)；當(dāng)爐體1內(nèi)的溫度到達(dá)550°C時(shí)，反應(yīng)放熱，當(dāng)爐體1內(nèi)溫度變高時(shí)，通過(guò)惰性氣體降溫管道10通入少量惰性氣體，在通過(guò)抽真空管路9排出，對(duì)爐體1內(nèi)達(dá)到一定程度上的降溫效果。
[0019]實(shí)施例5:如圖1和2所示，攪拌電機(jī)3，加熱隔層5，爐底溫控探頭P1，隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭P2，隔層外側(cè)溫控探頭P3，抽真空管路9和惰性氣體降溫管道8均連接在一個(gè)控制器上；整體裝置通過(guò)一個(gè)控制器綜合控制，方便操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控爐體內(nèi)溫度和壓力情況，控制精確。
[0020]當(dāng)爐體1內(nèi)某個(gè)溫控探頭P1、P2或P3溫度過(guò)高時(shí)，通過(guò)提高攪拌電機(jī)3的攪拌速度來(lái)保證爐體1內(nèi)的均勻的溫度，當(dāng)爐體1內(nèi)所有溫控探頭P1、P2和P3溫度過(guò)高時(shí)，通過(guò)關(guān)閉加熱隔層5，打開(kāi)惰性氣體降溫管道10和抽真空管路9，對(duì)爐體1內(nèi)進(jìn)行降溫操作，當(dāng)溫度達(dá)標(biāo)后，繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)。
[0021]需要說(shuō)明的是，上述僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上所作出的等同變換均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硅鎂合金制備反應(yīng)爐，所述的反應(yīng)爐為圓柱形的爐體，爐體的頂部設(shè)有真空密封蓋，真空密封蓋的上方設(shè)有攪拌電機(jī)，其特征在于，所述的爐體內(nèi)部設(shè)有攪拌軸連接在攪拌電機(jī)上，攪拌軸與爐體之間設(shè)有環(huán)形的加熱隔層，所述的加熱隔層內(nèi)設(shè)有加熱線圈，加熱線圈通過(guò)加熱隔層頂部的連接桿連接在爐體上，攪拌軸的底部設(shè)有主攪拌桿，加熱隔層內(nèi)部的攪拌軸上設(shè)有副攪拌桿，所述的主攪拌桿上設(shè)有爐底溫控探頭，副攪拌桿上設(shè)有隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭，所述爐體的中部設(shè)有隔層外側(cè)溫控探頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅鎂合金制備反應(yīng)爐，其特征在于，所述的加熱隔層的內(nèi)側(cè)面為垂直的圓柱形截面，所述加熱隔層的外側(cè)面為傾斜的圓錐形截面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅鎂合金制備反應(yīng)爐，其特征在于，所述的真空密封蓋上設(shè)有抽真空管路，所述的抽真空管路上設(shè)有控制閥門(mén)和檢測(cè)儀表。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅鎂合金制備反應(yīng)爐，其特征在于，所述的真空密封蓋的側(cè)方設(shè)有惰性氣體降溫管道，所述的惰性氣體降溫管道設(shè)置在抽真空管道的對(duì)側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅鎂合金制備反應(yīng)爐，其特征在于，所述的攪拌電機(jī)，加熱隔層，爐底溫控探頭，隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭，隔層外側(cè)溫控探頭，抽真空管路和惰性氣體降溫管道均連接在一個(gè)控制器上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種硅鎂合金制備反應(yīng)爐，其為圓柱形的爐體，爐體的頂部設(shè)有真空密封蓋，真空密封蓋的上方設(shè)有攪拌電機(jī)，所述的爐體內(nèi)部設(shè)有攪拌軸連接在攪拌電機(jī)上，攪拌軸與爐體之間設(shè)有環(huán)形的加熱隔層，攪拌軸的底部設(shè)有主攪拌桿，加熱隔層內(nèi)部的攪拌軸上設(shè)有副攪拌桿，主攪拌桿上設(shè)有爐底溫控探頭，副攪拌桿上設(shè)有隔層內(nèi)側(cè)溫控探頭，爐體的中部設(shè)有隔層外側(cè)溫控探頭；本實(shí)用新型的加熱裝置產(chǎn)生的能量全部利用在爐體內(nèi)，能量利用率高；同時(shí)通過(guò)爐體內(nèi)多個(gè)位置上的溫控探頭控制爐體內(nèi)的溫度，當(dāng)不同位置上的溫度發(fā)生變化時(shí)，可采用不同的操作方法進(jìn)行保溫或者降溫，操作簡(jiǎn)單，保證了硅鎂合金的高效反應(yīng)。
【IPC分類】C01B33/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205115060
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520813103
【發(fā)明人】鄭春寧, 何波, 徐昕
【申請(qǐng)人】南京亞格泰新能源材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日