[发明专利]一种用于氧化亚硅刮粉式连续生产的真空炉及氧化亚硅连续生产的方法

说明书

本发明公开了一种用于氧化亚硅刮粉式连续生产的真空炉及氧化亚硅连续生产的方法。该真空炉主要包括真空炉炉体、真空螺旋加料装置和刮粉式收料装置；真空螺旋加料装置和刮粉式收料装置分别安装在真空炉炉体的顶部和底部；该真空炉能够实现在真空密闭条件下的连续加料、连续反应以及产物连续出料，且原料加入、原料反应和产物收集三个步骤完全分开且互不影响，具有产量高，稳定性强，进出料方便，在生产过程中不需要停止加热等特点，实现了氧化亚硅的连续生产，提高了生产效率，能够更好的满足行业需求，解决了现有技术中氧化亚硅需要在高温、高真空下生产而无法实现连续生产而造成能耗大、效率低等技术问题。

技术领域

本发明涉及一种真空炉，具体涉及一种连续生产氧化亚硅的真空炉，还涉及利用真空炉实现氧化亚硅连续生产的方法，属于氧化亚硅的生产技术领域。

背景技术

锂离子电池具有高电压、高比能量、长循环寿命和对环境友好等特点，是便携式电子、移动产品、电动汽车的理想配套电源。随着电子产品，尤其是智能手机，往小型化、便携化的方向发展，要求锂离子电池具有越来越高的能量密度。锂离子电池性能改善的关键在于提高嵌锂材料的能量密度和循环寿命，而目前以石墨等材料为负极的锂离子电池，理论容量仅有375mAhg^-1，远远不能满足人们日常生活中对储能设备的要求，开发新型高性能负极材料已成当务之急。

氧化亚硅材料一直是人们研究的重点方向，尽管氧化亚硅材料具有良好的电化学性能，然而氧化亚硅的制备方法过于苛刻，对设备的要求较高，需要将原材料硅和二氧化硅，在1200℃～1500℃的高温下和在0.01～0.001真空条件下，先转化为氧化亚硅蒸汽，然后再疑结，最后制备出氧化亚硅材料。正是由于氧化亚硅材料制备对温度和真空度的要求较高，而且大部分的氧化亚硅生产设备，都是反应区和出料区连为一体，这样虽然减少了热量损失，但需要等待设备完全冷却以后，才能取出氧化亚硅材料，再进行下一炉生产，这种生产方式周期太长、产量低、能耗高从而导致效率低。因此，急需一种能够解决上述问题的生产氧化亚硅连续式生产的设备及氧化亚硅制备方法。

中国专利(CN109210930A)提出了一种生产氧化亚硅的多室卧式真空炉及氧化亚硅制备方法，提供的生产氧化亚硅的多室卧式真空炉及氧化亚硅制备方法，多个真空炉集于一套系统内同时加热收集，能够起到一定降低能耗的作用，但是由于换料过程时间较长，从而造成巨大的能量损耗。中国专利(CN107249726B)提出了一种硅氧化合物的制造设备，通过将反应部设置于加热炉内，收集部和开口置于加热炉外，通过打开开口取出收集器，放入新的收集器后关闭开口，无需冷却整个设备，加热炉能连续工作。但是由于反应物料有限，不能实现大规模的连续式生产，且收集器更换过程中会存在大量的能源损耗。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的是在于提供了一种氧化亚硅刮粉式连续生产的真空炉，该真空炉通过在真空炉炉体上设计真空螺旋加料装置和刮粉式收料装置，实现了在真空密闭条件下的原料连续加料、反应连续进行以及氧化亚硅产物连续出料，且原料加入、原料反应和产物收集三个步骤完全分开且互不影响，具有产量高，稳定性强，进出料方便，在生产过程中不需要停止加热等特点，实现了连续生产，提高了生产效率，能够更好的满足行业需求。

本发明的第二个目的是在于提供了一种氧化亚硅连续生产的方法，该方法是基于真空炉实现，利用真空炉实现了氧化亚硅的连续生产，具有产量高，稳定性强，进出料方便，在生产过程中不需要停止加热等特点，大大提高了生产效率，能够更好的满足行业需求。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种用于氧化亚硅刮粉式连续生产的真空炉，其包括真空炉炉体11、真空螺旋加料装置1和刮粉式收料装置16；所述真空炉炉体的顶部设有真空螺旋加料装置，底部设有刮粉式收料装置；所述真空炉炉体包括炉腔和炉壁，所述炉腔中心位置设有气体扩散管道9，所述气体扩散管道周围为反应区12；所述炉壁由内至外依次为加热层8、保温层7和冷却层10；