一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种锂电池负极材料生产设备技术领域，具体是一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉。


背景技术：

2.锂电池是性能卓越且绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一，锂离子电池具有高容量、低消耗、无记忆效应、体积小、循环多次使用等特点，锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等，目前电池负极材料碳化工艺是锂电生产必备环节，负极材料碳化生产时是将锂电粉体装入匣钵方式进行碳化。
3.工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域，除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源(能量)没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，大量的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃，造成了大量的资源浪费，现如负极材料碳化生产时，碳化炉产生的废气中含有害物同时含有大量的热量，如直接排放到大气中会造成污染也会浪费能源，在批量的负极材料时目前存在碳化炉结构不太合理，碳化生产时出现碳化不均、耗能高、周期长等碳化效率低的现象。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉，包括炉本体、挥发份回收装置、排废处理装置、炉外循环系统、自动测控系统，所述炉本体包括预热排放段、碳化升温段、碳化恒温段、碳化降温段，且按工艺进车运行方向连接而成，在碳化升温段和碳化恒温段侧面交错设有燃气加热装置，在碳化降温段侧面和顶部设有分级降温装置，所述挥发份回收装置包括抽挥发份装置、挥发份增压装置、辅助加热装置，均安装在预热排放段、碳化升温段侧面和顶部，挥发份增压装置进口端连接抽挥发份装置，出口端与辅助加热装置相连，且辅助加热装置安装在碳化升温段中后端侧上部位；所述排废处理装置包括废气过滤装置、热交换装置、排热风口、排烟管和排烟口，且废气过滤装置和热交换装置安装在预热排放段顶部平台，排烟口分布预热排放段中下部侧面；所述炉外循环系统包括装车装置、匣钵检控装置、卸车装置、自动转运车、自动回车定位装置，且自动转运车分布在炉本体进出端，装车装置位于匣钵检控装置进车侧，卸车装置位于匣钵检控装置出车侧，所述自动测控系统包括测温装置、测压装置和自动操控装置，测温装置和测压装置设在炉本体侧面和顶面。
6.作为本实用新型进一步的方案：所述预热排放段设有双门封装置，双门采用耐温抗腐材料压制成型，门内部填充保温材料，双门采用连锁延时控制并受控于自动操控装置。
7.作为本实用新型进一步的方案：所述分级降温装置设有保护气体储罐、保护气体
导入装置、缓冷送风装置、尾冷送风装置。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述炉本体底部设有滑轨和台车，且台车顶面装有耐高温抗裂材质匣钵。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述台车前后设有碰撞曲封结构，二侧均设有先进的摩擦曲封装置进行密封。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在锂电池负极原材料在碳化初期出现大量可燃挥发份，现采用抽挥发份装置进行辅助加热，其利用效率最高，本碳化炉采用碳化降温段设有分级降温装置和先进控制系统由自动操控装置，及时精确满足了碳化工艺和气氛要求，采用排废处理装置进行热交换和废气过滤，减少热量流失起到提高能效的作用，有效提高燃烧温度充分利用余热并减少对环境污染，采用一体化立体结构有效缩短三分之一碳化周期，热气流循环更加均匀顺畅，热交换更加充分合理，提高运转效率，同时节约厂地。
附图说明
11.图1为高效节能的锂电池负极材料碳化炉的结构示意图。
12.图2为高效节能的锂电池负极材料碳化炉的平面示意图。
13.图中：1、炉本体；2、挥发份回收装置；3、排废处理装置；4、炉外循环系统5、自动测控系统；6、燃气加热装置；7、分级降温装置；8、双门封装置；9、预热排放段；10、碳化升温段；11、碳化恒温段；12、碳化降温段；13、废气过滤装置；14、热交换装置；15、排热风口；16、排烟管；17、排烟口；18、抽挥发份装置；19、挥发份增压装置；20、辅助加热装置；21、抽热风助燃风机；22、测温装置；23、测压装置；24、保护气体储罐；25、保护气体导入装置；26、缓冷送风装置；27、尾冷送风装置；28、装车装置；29、匣钵检控装置；30、卸车装置；31、匣钵；32、自动操控装置；33、滑轨；34、台车；35、自动转运车；36、自动回车定位装置。
具体实施方式
14.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
15.请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉，包括炉本体1、挥发份回收装置2、排废处理装置3、炉外循环系统4、自动测控系统5，所述炉本体1包括预热排放段9、碳化升温段10、碳化恒温段11、碳化降温段12，且按工艺进车运行方向连接而成，在碳化升温段10和碳化恒温段11侧面交错设有燃气加热装置6，在碳化降温段12侧面和顶部设有分级降温装置7，所述挥发份回收装置2包括抽挥发份装置18、挥发份增压装置19、辅助加热装置20，均安装在预热排放段9、碳化升温段10侧面和顶部，挥发份增压装置19进口端连接抽挥发份装置18，出口端与辅助加热装置20相连，且辅助加热装置20安装在碳化升温段10中后端侧上部位；所述排废处理装置3包括废气过滤装置13、热交换装置14、排热风口15、排烟管16和排烟口17，且废气过滤装置13和热交换装置14安装在预热排放段9顶部平台，排烟口17分布预热排放段9中下部侧面；所述炉外循环系统4包括装车装置
28、匣钵检控装置29、卸车装置30、自动转运车35、自动回车定位装置36，且自动转运车35分布在炉本体1进出端，装车装置28位于匣钵检控装置29进车侧，卸车装置30位于匣钵检控装置29出车侧，所述自动测控系统5包括测温装置22、测压装置23和自动操控装置32，测温装置22和测压装置23设在炉本体1侧面和顶面。
16.所述预热排放段9设有双门封装置8，双门采用耐温抗腐材料压制成型，门内部填充保温材料，双门采用连锁延时控制并受控于自动操控装置32。
17.所述分级降温装置7设有保护气体储罐24、保护气体导入装置25、缓冷送风装置26、尾冷送风装置27。
18.所述炉本体1底部设有滑轨33和台车34，且台车34顶面装有耐高温抗裂材质匣钵31。
19.所述台车34前后设有碰撞曲封结构，二侧均设有先进的摩擦曲封装置进行密封。
20.本实用新型的工作原理是：
21.本实用新型在使用时台车34经装车装置28将锂电池负极原材料装入匣钵31中，装有产品通过自动转运车35进入炉内经过预热排放段9、碳化升温段10、碳化恒温段11和碳化降温段12后出炉，再经自动转运车35先后进入卸车装置30和匣钵检控装置29，在锂电池负极原材料在碳化初期出现大量可燃挥发份，现采用抽挥发份装置18从预热排放段9抽出后连续经过挥发份增压装置19打入辅助加热装置20进行燃烧加热，其利用效率最高，本碳化炉采用碳化降温段设有分级降温装置7和先进控制系统由自动操控装置32，集中分散控制测温装置22、测压装置23，及时精确满足了碳化工艺要求，本碳化炉采用燃气加热，分段采用弱还焰和中性焰，燃烧后排出高温烟气经过排废处理装置3的排烟口17、排烟管16进入热交换装置14和废气过滤装置13检测排出，高温洁净空气经热交换装置14后从排热风口15进入抽热风助燃风机21进行高温助燃，减少热量流失并提高能效的作用，有效提高燃烧温度充分利用余热并减少对环境污染；因碳化炉采用一体化立体结构有效缩短三分之一碳化周期，热气流循环更加均匀顺畅，热交换更加充分合理，提高运转效率，同时节约厂地。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉，包括炉本体（1）、挥发份回收装置（2）、排废处理装置（3）、炉外循环系统（4）、自动测控系统（5），其特征在于，所述炉本体（1）包括预热排放段（9）、碳化升温段（10）、碳化恒温段（11）、碳化降温段（12），且按工艺进车运行方向连接而成，在碳化升温段（10）和碳化恒温段（11）侧面交错设有燃气加热装置（6），在碳化降温段（12）侧面和顶部设有分级降温装置（7），所述挥发份回收装置（2）包括抽挥发份装置（18）、挥发份增压装置（19）、辅助加热装置（20），安装在预热排放段（9）、碳化升温段（10）侧面和顶部，挥发份增压装置（19）进口端连接抽挥发份装置（18），出口端与辅助加热装置（20）相连，且辅助加热装置（20）安装在碳化升温段（10）中后端侧上部位；所述排废处理装置（3）包括废气过滤装置（13）、热交换装置（14）、排热风口（15）、排烟管（16）和排烟口（17），且废气过滤装置（13）和热交换装置（14）安装在预热排放段（9）顶部平台，排烟口（17）分布预热排放段（9）中下部侧面；所述炉外循环系统（4）包括装车装置（28）、匣钵检控装置（29）、卸车装置（30）、自动转运车（35）、自动回车定位装置（36），且自动转运车（35）分布在炉本体（1）进出端，装车装置（28）位于匣钵检控装置（29）进车侧，卸车装置（30）位于匣钵检控装置（29）出车侧；所述自动测控系统（5）包括测温装置（22）、测压装置（23）和自动操控装置（32），测温装置（22）和测压装置（23）设在炉本体（1）侧面和顶面。2.根据权利要求1所述的高效节能的锂电池负极材料碳化炉，其特征在于，所述预热排放段（9）设有双门封装置（8），双门采用耐温抗腐材料压制成型，门内部填充保温材料，双门采用连锁延时控制并受控于自动操控装置（32）。3.根据权利要求1所述的高效节能的锂电池负极材料碳化炉，其特征在于，所述分级降温装置（7）设有保护气体储罐（24）、保护气体导入装置（25）、缓冷送风装置（26）、尾冷送风装置（27）。4.根据权利要求1所述的高效节能的锂电池负极材料碳化炉，其特征在于，所述炉本体（1）底部设有滑轨（33）和台车（34），且台车（34）顶面装有耐高温抗裂材质匣钵（31）。5.根据权利要求4所述的高效节能的锂电池负极材料碳化炉，其特征在于，所述台车（34）前后设有碰撞曲封结构，二侧均设有先进的摩擦曲封装置进行密封。

技术总结
本实用新型公开了一种高效节能的锂电池负极材料碳化炉，包括炉本体、挥发份回收装置、排废处理装置、炉外循环系统、自动测控系统，所述碳化炉各段，均按工艺进车运行方向连接而成，通过在锂电池负极原材料在碳化初期出现大量可燃挥发份，现采用抽挥发份装置进行辅助加热，其利用效率最高，本碳化炉采用碳化降温段设有分级降温装置和先进控制系统由自动操控装置，及时精确满足了碳化工艺和气氛要求，采用燃排废处理装置进行热交换和废气过滤，减少热量流失起到提高能效的作用，有效提高燃烧温度，并充分利用余热并减少对环境污染，采用一体化立体结构有效缩短三分之一碳化周期，热气流循环更加均匀顺畅，热交换更加充分合理，提高运转效率。高运转效率。高运转效率。


技术研发人员：胡栋 胡斯友 高艳春
受保护的技术使用者：湖北华远窑炉有限公司
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/7/12