[实用新型]一种用于制备锂硼合金的反应器

说明书

本实用新型公开了一种用于制备锂硼合金的反应器，包括反应釜，反应釜底部正下方设置有高度调节机构，高度调节机构上方通过升降支撑柱支撑有水平设置的升降式平台，升降式平台上设置有可拆卸的坩埚，反应釜内上部升降式平台四周设置有加热装置，加热装置外围设置有反射隔热屏，反应釜上方设置有密封盖，密封盖内设置有转盘式加料仓，反应釜内还设置有搅拌叶片位于坩埚内的伸缩式搅拌器，反应釜内部通过抽真空管道与真空泵连接。抽真空的生产方法成功解决反应放热量难以控制的难题，同时在反应过程中采用密闭强力搅拌，有效的避免了锂的挥发及杂质的引入，保证了制备产品的高纯度、均匀性，同时提高了设备运行的安全性。

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，特别是涉及一种用于制备锂硼合金的反应器。

背景技术

作为最新一代的锂系热电池阳极材料，锂硼合金因其较高的电压和容量，优良的导电性和热稳定越来越引起人们的关注。因为原料锂与硼在熔点和密度上的巨大差异，合金的反应过程及其复杂多变，根据原料配比、反应热量控制和搅拌条件的不同，制备出的合金极易出现夹杂、孔洞、偏析等诸多缺陷，产品的均一、稳定性难以实现，加之锂硼合金疏松多孔的骨架嵌锂结构，化学性质及其活泼，与氮气、氧气及潮湿的空气极易发生反应，因此要得到均匀、性能稳定的锂硼合金产品非常困难。

为解决合金上述缺陷及难题，CN102851561A设置两个加热区、加热体翻转、浇铸、转运等工艺加以解决，但这大大增大了熔炼设备的体积及成本 ，通过手套箱进行操作熔炼设备有较大的安全隐患。US4110111公开了合金生产的温控程序，对大合金锭的超温、热量散失并未提及相关解决方案。

发明内容

本实用新型就是针对上述存在的缺陷而提供一种安全可靠、全封闭无污染、能稳定批量合成锂硼合金的反应器。

一种用于制备锂硼合金的反应器，包括设置于支架上的带温控装置的反应釜，反应釜底部正下方设置有高度调节机构，高度调节机构上方通过升降支撑柱支撑有水平设置的升降式平台，升降式平台位于反应釜内，升降式平台上设置有可拆卸的坩埚，反应釜内上部升降式平台四周设置有加热装置，加热装置外围设置有反射隔热屏，反应釜上方设置有密封盖，密封盖内设置有转盘式加料仓，转盘式加料仓底部设置有伸入坩埚内的加料口，反应釜内还设置有搅拌叶片位于坩埚内的伸缩式搅拌器，伸缩式搅拌器穿过转盘式加料仓和密封盖与位于反应釜上方的驱动装置连接；反应釜内部通过抽真空管道与真空泵连接。

所述的坩埚包括通过螺纹连接的坩埚主体和底座，其中，坩埚主体底部中央设置有通孔，底座上表面中央设置有与通孔相配合的封柱，通孔与封柱之间通过螺纹连接。该种坩埚有利于合金冷却脱模。

反应釜上的温控装置包括设置于反应釜侧壁上的夹套，夹套与水冷系统连接。

高度调节机构位于支架之间的横杆上。

所述的加热装置采用的加热方式为电阻、硅钼、硅碳加热方式中的一种。加热装置通过PID自控程序自动控制；整个过程采用全封闭加热搅拌方式，反应温度波动量在±5℃以内。

所述的伸缩式搅拌器为电动机械强力搅拌、翻滚式搅拌和电磁搅拌方式中的至少一种。

所述的转盘式加料仓为密封盖内侧设置的隔层的加料器，通过手轮转动加料器对准分度进行分批、定量加料。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用的密闭式强力搅拌，能够有效避免锂的挥发及杂质的引入，保证了制备合金产品的高纯度、均匀性，提高了反应的安全性；熔硼过程中的抽真空操作能够将反应体系的气泡抽除，提高产品纯度，使合金产品致密无孔洞；采用特制反应器，节省了空间及成本，实现了生产过程的高效、自动化及热量的有效利用，保证人员操作的安全性。

附图说明：

图1所示为本实用新型所用反应器结构示意图；

图2所示为坩埚主体结构示意图；