[发明专利]一种反应炉和物料生产工艺

说明书

本申请涉及设备制造领域，具体而言，涉及一种反应炉和物料生产工艺。反应炉包括：内管，内管具有第一物料腔，内管开设有出料孔；第一驱动件，第一驱动件与内管连接；外管，外管套设于内管外，内管与外管之间形成第二物料腔；以及第二驱动件，第二驱动件与外管连接。通过驱动内管、外管转动，使第一物料腔内的物料可以通过出料孔进入第二物料腔，并与在第二物料腔内的物料混合并反应；反应腔气氛可以通过进气管通气进行控制；具有提高混合均匀性、控制反应速率和反应气氛的作用；可以应用于对混合过程或者反应过程有调控需要的工艺；此外，第一、第二物料腔内可大量加入物料，反应炉可以应用于材料的规模化生产。

技术领域

本申请涉及设备制造领域，具体而言，涉及一种反应炉和物料生产工艺。

背景技术

高温固相反应法是先使反应物混合均匀，生成一种前体物或非晶态产物，然后高温(200～1000℃)焙烧，使反应进行完全并使产物晶化的工艺方法，该方法常用于纳米材料等的制备。例如，硅纳米材料因具有优良的理化性能而被广泛应用于锂离子电池、太阳能电池、金属陶瓷烧结、复合材料、耐火材料等领域；金属热还原法制备硅纳米材料，常在高温气氛炉中进行。例如，土壤调理剂(加入土壤中以改善土壤物理、化学或生物性状的物料)可用于重金属钝化、酸碱度调节、保水性和透气性改善等；其制备过程中，常通过焙烧以活化其组分，或是稍加热使组分结合更牢固。对上述固相反应来说，参加反应各组分的原子和离子受到晶体内聚力的限制，不能像在液相或气相反应中那样自由地迁移运动，粉体细度和均匀程度对固相反应的进行极为重要。高温下固相反应进程往往难以控制，因此会对反应产物造成不良影响。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种反应炉和物料生产工艺，其旨在改善高温固相反应的反应过程不易控制的问题。

本申请第一方面提供一种反应炉，所述反应炉包括：

内管，所述内管具有第一物料腔，所述内管开设有贯穿所述内管并与所述第一物料腔连通的出料孔；

第一驱动件，所述第一驱动件与所述内管连接并用于驱动所述内管转动；

外管，所述外管套设于所述内管外且与所述内管转动连接，所述内管与所述外管之间形成第二物料腔；以及

第二驱动件，所述第二驱动件与所述外管连接并用于驱动所述外管转动。

通过第一驱动件驱动内管转动，第二驱动件驱动外管转动，使第一物料腔内的物料可以通过出料孔进入第二物料腔，使物料在第二物料腔内反应或者混合；本申请提供的反应炉可以调节第一物料腔内的物料进入第二物料腔内的粒径以及质量，具有控制混合或者反应速率的作用；可以应用于对混合过程或者反应过程有调控需要的工艺；此外，第一、第二物料腔内可大量加入物料，反应炉可以应用于材料的规模化生产。

在本申请第一方面的一些实施例中，内管靠近所述外管的一侧设置搅拌叶片。

在本申请第一方面的一些实施例中，搅拌叶片包括延伸部和搅拌部，所述延伸部与所述内管连接，所述延伸部沿与所述内管轴线方向垂直的方向延伸，所述搅拌部与所述延伸部的自由端连接，所述搅拌部沿与所述内管轴线方向平行的方向延伸。

在本申请第一方面的一些实施例中，反应炉还包括加热组件，所述加热组件套设于所述外管外，所述加热组件与所述外管转动连接。

在申请第二方面提供一种基于上述反应炉的物料生产工艺，包括：

将第一原料置于所述第一物料腔，将第二原料置于所述第二物料腔；

所述加热组件加热所述第一原料和所述第二原料；

转动所述内管和所述外管，向所述第一物料腔或者所述第二物料腔通入保护气体；

所述第一原料通过所述物料孔进入所述第二物料腔与所述第二原料反应。