碳-石墨坩埚电加热焙烧炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焙烧炉技术领域，具体涉及一种碳-石墨坩祸电加热焙烧炉。
【背景技术】
[0002]碳负极材料是锂离子电池的重要生产材料，碳负极材料在制备过程中需要放在坩祸后送入焙烧炉中进行高温焙烧，而传统的碳-石墨坩祸生产用的环式焙烧炉存在许多的缺陷，如设备投资庞大、产率低、燃气加热热效率低、烟气收集处理难度大、生产中对环境污染大、温度差异大加热周期长等等，导致生产和投资成本高，严重的阻碍了产业的发展。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种碳-石墨坩祸电加热焙烧炉。
[0004]为解决上述问题，本发明提出一种碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，包括纵截面为矩形的中空的钢制炉体，其特征在于:所述炉体内底部设置有隔热砖层，所述炉体的顶部固定设置有保温纤维板层，所述隔热砖层的两侧分别设置有向上延伸的侧部隔热砖层，两所述侧部隔热砖层与炉体之间填充有保温棉材料层，所述隔热砖层上方还设置有高铝砖隔热层，所述高铝砖隔热层位于两所述侧部隔热砖层之间，所述高铝砖隔热层上设置有沿炉体长度方向布置的瓷辊道，所述瓷辊道上设置有方瓷托板，所述方瓷托板上设置有沿炉体长度方向布置的若干个焙烧箱，各所述焙烧箱之间依次通过钢环连接，所述焙烧箱的外侧设置有沿炉体长度方向布置的高频电加热线圈。
[0005]上述技术方案中，所述高频电加热线圈的纵截面为倒U字形，所述高频电加热线圈与两所述侧部隔热砖层、保温纤维板层之间设置有硅藻土保温砖层。
[0006]上述技术方案中，所述硅藻土保温砖层与所述高频电加热线圈之间设置有硅酸盐纤维棉材料层。
[0007]上述技术方案中，所述硅藻土保温砖层朝向所述焙烧箱的一侧间隔设置有沿炉体长度方向布置的条形凸台。
[0008]上述技术方案中，所述条形凸台的表面设置有陶瓷纤维材料层。
[0009]上述技术方案中，所述硅藻土保温砖层朝向所述焙烧箱的一侧还间隔设置有碳纤维材料层，各所述碳纤维材料层均设置在相邻的所述条形凸台之间。
[0010]本发明中的碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，与传统的环式焙烧炉相比，能够有效的降低投资成本，提高产能，解决焙烧过程中温差大的缺点，大大缩短产品加热时间，在同样产能下本发明炉体的体积、占地面积均只有传统环式炉窑的25%，通过高频电加热线圈，利用电能直接对焙烧体加热，无需经过其它介质传热，降低生产能耗;另外经过焙烧的箱体含大量热量，在燧道式窑中通过烟气流将热量引到预热端给低温箱体加热，回收60%以上的热量，有效降低能耗;防止生产对环境污，本焙烧炉可做到烟气全收集处理，防止生产对环境污染;通过倒U形布置的高频电加热线圈对焙烧箱体直接加热，没有温差，可准确控制升温速度，产品质量大大提高，同时节省大量升温时间。
[0011]综上所述，本发明中的碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，能够有效的降低生产成本，节省投资成本、提高热利用率、缩短生产周期、降低环保成本、提高产品质量。
【附图说明】
[0012]图1为本发明中碳-石墨坩祸电加热焙烧炉的结构示意图；
[0013]其中:
[0014]1、炉体;2、隔热砖层;3、保温纤维板层；
[0015]4、侧部隔热砖层;5、保温棉材料层;6、高铝砖隔热层；
[0016]7、瓷辊道;8、方瓷托板;9、焙烧箱；
[0017]10、高频电加热线圈；11、娃藻土保温砖层；
[0018]12、硅酸盐纤维棉材料层；13、条形凸台；
[0019]14、陶瓷纤维材料层；15、碳纤维材料层。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
[0021]本发明中的碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，如图1所示，包括纵截面为矩形的中空的钢制的炉体I，炉体I内底部设置有隔热砖层2，炉体I的顶部固定设置有保温纤维板层3，隔热砖层2的两侧分别设置有向上延伸的侧部隔热砖层4，两侧部隔热砖层4与炉体I之间填充有保温棉材料层5，隔热砖层2上方还设置有高铝砖隔热层6，高铝砖隔热层6位于两侧部隔热砖层4之间，高铝砖隔热层6上设置有沿炉体I长度方向布置的瓷辊道7，瓷辊道7上设置有方瓷托板8，方瓷托板8上设置有沿炉体I长度方向布置的焙烧箱9，各个焙烧箱9之间依次通过钢环连接，焙烧箱9的外侧设置有沿炉体I长度方向布置的高频电加热线圈10;
[0022]其中高频电加热线圈10的纵截面为倒U字形，高频电加热线圈10与两侧部隔热砖层4、保温纤维板层3之间设置有硅藻土保温砖层11，硅藻土保温砖层11与高频电加热线圈10之间设置有硅酸盐纤维棉材料层12，硅藻土保温砖层11朝向焙烧箱9的一侧间隔设置有沿炉体I长度方向布置的条形凸台13，条形凸台13的表面设置有陶瓷纤维材料层14，硅藻土保温砖层11朝向焙烧箱9的一侧还间隔设置有碳纤维材料层15，各碳纤维材料层15均设置在相邻的条形凸台13之间。
[0023]本发明中的碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，为一长度80至120米长的方形燧道箱体，内腔的宽度和高度为I至1.2米，一端为进口，一端为出口，炉体I内底部设置有隔热砖层2，炉体I的顶部固定设置有保温纤维板层3，隔热砖层2的两侧分别设置有向上延伸的侧部隔热砖层4，隔热砖层2和侧部隔热砖层4均为莫来石隔热砖制成，两侧部隔热砖层4与炉体I之间分别填充有保温棉材料层5，隔热砖层2上方还设置有高铝砖隔热层6，高铝砖隔热层6位于两侧部隔热砖层4之间，通过上述隔热结构，能够有效的避免热量发散，提高电利用率;高频电加热线圈10外侧设置有硅酸盐纤维棉材料层12，硅藻土保温砖层11朝向焙烧箱9的一侧间隔设置有沿炉体I长度方向布置的条形凸台13，条形凸台13的表面设置有陶瓷纤维材料层14，硅藻土保温砖层11朝向焙烧箱9的一侧还间隔设置有碳纤维材料层15，各碳纤维材料层15均设置在相邻的条形凸台13之间，上述热辐射结构能够将热量有效的反射到高频电加热线圈10内侧的焙烧箱9上，提高热利用效率，减小余热散发，提高生产效率。
[0024]在高铝砖隔热层6上设置有沿炉体I长度方向布置的瓷辊道7，瓷辊道7上设置有方瓷托板8，方瓷托板8上设置有沿炉体I长度方向布置的焙烧箱9，各个焙烧箱9之间依次通过钢环连接，通过一个拉伸装置拉动各个焙烧箱9依次在方瓷托板8上滑动通过焙烧炉，通过50赫兹的380伏电源经过高频发生器，转换成I万赫兹以上的高频电源供给高频电加热线圈10，焙烧箱9经过高频电加热线圈10时产生热量，给坩祸加热；炉子排出的烟气主要成份为沥青焦油，烟气通过在焙烧炉一端设置的烟气排放口收集后，经高压静电除尘器处理
[0025]本发明中的一个焙烧箱的钢结构箱体重量为200kg，碳坩祸的重量为125kg，其中的填充料为206kg，理论上焙烧箱体从室温25度加热到650度，需要耗电62.5度，本发明实际生产电能转换热效率为90%，余热利用率50%，实际电耗为，每个焙烧箱体装一个坩祸，每个坩祸电耗35度，大大低于同类生产厂坩祸焙烧能耗(0.113吨标准煤)279.7度电。
[0026]本发明中建设一条坩祸焙烧能力为年产量20000个坩祸的生产线，包括炉体、电加热及控制系统、耐高温瓷辊道系统、烟气处理系统、焙烧箱体、动力系统、装出坩祸系统等，投资总额为1200万元人民币，需要操作人员为12人;而同类厂年产量焙烧20000个坩祸需要一台36室环式焙烧炉，采用煤气或天燃气做热源，整个系统投资总额需要3600万元人民币，需要人工24人，本发明能够有效的降低生产成本，节省投资成本、提高热利用率、缩短生产周期、降低环保成本、提高产品质量。
[0027]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，包括纵截面为矩形的中空的钢制炉体(I)，其特征在于:所述炉体(I)内底部设置有隔热砖层(2)，所述炉体(I)的顶部固定设置有保温纤维板层(3)，所述隔热砖层(2)的两侧分别设置有向上延伸的侧部隔热砖层(4)，两所述侧部隔热砖层(4)与炉体(I)之间填充有保温棉材料层(5)，所述隔热砖层(2)上方还设置有高铝砖隔热层(6)，所述高铝砖隔热层(6)位于两所述侧部隔热砖层(4)之间，所述高铝砖隔热层(6)上设置有沿炉体(I)长度方向布置的瓷辊道(7)，所述瓷辊道(7)上设置有方瓷托板(8)，所述方瓷托板(8)上设置有沿炉体(I)长度方向布置的若干个焙烧箱(9)，各所述焙烧箱(9)之间依次通过钢环连接，所述焙烧箱(9)的外侧设置有沿炉体(I)长度方向布置的高频电加热线圈(10)。2.根据权利要求1所述碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，其特征在于:所述高频电加热线圈(10)的纵截面为倒U字形，所述高频电加热线圈(10)与两所述侧部隔热砖层(4)、保温纤维板层(3)之间设置有硅藻土保温砖层(11)。3.根据权利要求2所述碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，其特征在于:所述硅藻土保温砖层(11)与所述高频电加热线圈(10)之间设置有硅酸盐纤维棉材料层(12)。4.根据权利要求3所述碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，其特征在于:所述硅藻土保温砖层(11)朝向所述焙烧箱(9)的一侧间隔设置有沿炉体(I)长度方向布置的条形凸台(13)。5.根据权利要求4所述碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，其特征在于:所述条形凸台(13)的表面设置有陶瓷纤维材料层(14)。6.根据权利要求5所述碳-石墨坩祸电加热焙烧炉，其特征在于:所述硅藻土保温砖层(11)朝向所述焙烧箱(9)的一侧还间隔设置有碳纤维材料层(15)，各所述碳纤维材料层(15)均设置在相邻的所述条形凸台(13)之间。
【专利摘要】本发明涉及一种碳-石墨坩埚电加热焙烧炉，包括钢制的炉体，炉体内底部设置有隔热砖层，炉体的顶部固定设置有保温纤维板层，隔热砖层的两侧分别设置有侧部隔热砖层，两侧部隔热砖层与炉体之间填充有保温棉材料层，隔热砖层上方还设置有高铝砖隔热层，高铝砖隔热层位于两侧部隔热砖层之间，高铝砖隔热层上设置有沿炉体长度方向布置的瓷辊道，瓷辊道上设置有方瓷托板，方瓷托板上设置有沿炉体长度方向布置的若干个焙烧箱，各焙烧箱之间依次通过钢环连接，焙烧箱的外侧设置有高频电加热线圈。本发明中碳-石墨坩埚电加热焙烧炉，能够有效的降低生产成本，节省投资成本、提高热利用率、缩短生产周期、降低环保成本、提高产品质量。
【IPC分类】F27B17/00, F27D17/00
【公开号】CN105674743
【申请号】CN201610204450
【发明人】吴乐云, 郝来春, 吴建云
【申请人】上海景烯新能源材料科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月2日