申请/专利权人：山西柯佳源新型陶瓷材料科技有限公司

申请日：2024-05-23

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118217892A

主分类号：B01J8/10

分类号：B01J8/10;B01J8/08;C01B21/072

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明属于氮化铝生产设备技术领域，尤其是一种氮化铝生产反应炉及其使用方法，针对现有的反应釜的冷却效率极低且冷却效果差，制备氮化铝过程中，铝粉容易出现团聚，导致铝粉无法充分与氮气进行氮化反应的问题，现提出如下方案，其包括反应炉，所述反应炉内设有反应釜，且反应釜的顶部与底部均通过支撑杆与反应炉的顶部内壁和底部内壁固定连接；还包括搅拌轴，且搅拌轴呈纵向转动连接在反应釜内，本发明中，通过搅拌轴和搅拌叶能够充分搅拌反应釜内的氮气和铝粉，在搅拌的过程中使反应釜内的氮气循环流动，充分使氮气与铝粉接触反应，另外在氮化铝制备完成时，能够从内部与外部同时对反应釜和氮化铝进行降温，提高降温速度。

主权项：1.一种氮化铝生产反应炉，其特征在于，包括反应炉（1），所述反应炉（1）内设有反应釜（2），且反应釜（2）的顶部与底部均通过支撑杆与反应炉（1）的顶部内壁和底部内壁固定连接；还包括搅拌轴（13），且搅拌轴（13）呈纵向转动连接在反应釜（2）内，用于对反应釜（2）内的原料进行搅拌；还包括注气管（8）和注料管（9），所述注气管（8）和注料管（9）均固定在反应釜（2）的顶部并均延申至反应炉（1）的上方，且注气管（8）和注料管（9）分别用于向反应釜（2）内注入氮气和铝粉；排料管（10），其安装在反应釜（2）的底部，且排料管（10）的底端延申至反应炉（1）的下方，排料管（10）用于将反应釜（2）内的制备完毕的氮化铝排放；搅拌结构，设置在反应炉（1）的顶部，用于充分搅拌反应釜（2）内的铝粉与氮气混合；所述搅拌结构包括通过机架固定在反应炉（1）顶部的驱动电机（11），所述驱动电机（11）的输出轴通过联轴器固定有转动轴（12），且转动轴（12）的底端转动延伸至反应釜（2）内并与搅拌轴（13）的顶端固定连接，所述搅拌轴（13）的两侧均转动贯穿有多个空心管（21），多个所述空心管（21）的外壁均固定有搅拌叶（14），所述搅拌轴（13）内设有空心腔（25），多个所述空心管（21）的外壁均固定有直齿轮（22），所述空心腔（25）内滑动连接有两个齿条（23），且齿条（23）与直齿轮（22）相啮合，通过齿条（23）与直齿轮（22）的配合带动搅拌叶（14）转动，用于对氮气与铝粉搅拌；所述搅拌结构还包括密封滑动连接在空心腔（25）内的活塞板（24），且活塞板（24）的底部与两个齿条（23）的顶端固定连接，所述反应釜（2）的顶部内壁通过固定杆固定有转动环（26），且转动环（26）内盛放有液压油，所述转动环（26）密封转动连接在搅拌轴（13）的外壁，所述搅拌轴（13）的外壁与转动环（26）的内壁均设有多个连通孔（27），转动环（26）与搅拌轴（13）通过连通孔（27）相连通，所述转动环（26）内密封滑动连接有环形活塞（28），环形活塞（28）的升降挤压液压油，用于控制活塞板（24）的升降，所述环形活塞（28）的顶部固定有多个提拉杆（29），多个所述提拉杆（29）的顶端均滑动延伸至反应釜（2）的上方，多个所述提拉杆（29）靠近搅拌轴（13）的一侧均固定有梯形板（30），多个所述梯形板（30）的顶部均固定有弹簧（31），多个弹簧（31）的顶端均与反应炉（1）的顶部内壁固定连接，所述转动轴（12）的外壁固定有多个弧形板（32），且弧形板（32）与梯形板（30）相配合，转动轴（12）带动弧形板（32）转动，弧形板（32）与梯形板（30）配合用于驱动提拉杆（29）和环形活塞（28）上下移动；充分反应结构，设置在反应炉（1）的一侧，用于使氮气与铝粉充分反应；所述充分反应结构包括通过机架固定在反应炉（1）一侧的循环风机（16），所述循环风机（16）的进气口固定有进气管（17），且进气管（17）的一端固定延伸至反应釜（2）内，所述循环风机（16）的出气口固定有出气管（18），且出气管（18）的一端延伸至反应炉（1）内，所述反应炉（1）的底部内壁固定有固定柱（15），且固定柱（15）顶端固定延伸至反应釜（2）内壁并与搅拌轴（13）的底端转动连接，所述出气管（18）的一端与固定柱（15）相连通，所述搅拌叶（14）内设有第一空腔（19），且第一空腔（19）通过空心管（21）与空心腔（25）相连通，用于使循环风机（16）吸收的氮气重新排放至反应釜（2）内，所述搅拌叶（14）内设有多个与第一空腔（19）相连通的排气孔（20）；冷却结构，设置在反应炉（1）的底部，用于快速完成反应釜（2）与反应釜（2）内部氮化铝的降温；所述冷却结构包括设置在反应炉（1）底部的注液管（33），所述反应炉（1）和反应釜（2）形成有冷却仓（3），且注液管（33）与冷却仓（3）相连通，用于向冷却仓（3）内注入冷却液，所述反应炉（1）的顶部设有与冷却仓（3）相连通的出液管（34），且出液管（34）用于将冷却仓（3）内的冷却液排出，所述搅拌轴（13）的外壁固定有多个冷却环（38），且多个冷却环（38）呈纵向分布在搅拌轴（13）的外壁，多个冷却环（38）与搅拌叶（14）交错排布，相邻两个所述冷却环（38）之间通过两个冷却管（39）相连通，位于下方的所述冷却环（38）内设有下连通管（37），且下连通管（37）的一端贯穿搅拌轴（13）并延伸至固定柱（15）内，所述固定柱（15）内固定有封闭板（36），所述下连通管（37）的底端贯穿出气管（18）与封闭板（36），所述固定柱（15）的一侧设有与冷却仓（3）相连通的进液孔（35），通过进液孔（35）和固定柱（15）的配合能够使冷却环（38）和冷却管（39）内充满冷却液，用于对反应釜（2）内部的氮化铝降温。

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