专利名称：气氛研磨烧结一体炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及锂电池正极材料磷酸铁锂粉体生产技术领域
背景技术：
目前工业上生产锂电池正极材料磷酸铁锂粉体，普遍采用的是各种成份原料混合 在一起由球磨机混合细化，经中转设备转到烧结炉中在气氛保护下烧结而成。烧结炉又分 静态炉，主要为推板炉，如锂离子动力电池材料磷酸铁锂制备设备的研究(陈国红等，电子 工业专用设备，2006总第141期)；磷酸铁锂烧结设备 一 全纤维材料气氛双推板窑的研制 (李争，电子工业专用设备，2007总第150期)。动态炉，主要为回转炉，如多边形截面炉管 连续式回转炉(中国专利号ZL200720031926.2.);耐热金属炉管连续外热式气氛保护回 转炉(中国专利号:ZL200720032095. 0.)。 这些静态炉，物料烧结时放在钵体中，物料处于相对静止状态，热传导从外到内， 传热速度慢，内外受热不均，吸热不充分，物料各成份不能得到充分反应，物料烧制周期长， 物料放在钵体中受污染机会大，纯度不高，设备效能低；超细的物料受热易团聚成大颗粒， 烧成的产品粒度不均；且连续推板炉的持续进出料使得炉体密封较差。动态回转炉，虽然能 够通过转动炉管和在炉管内设置刮板并将炉管做成截面多边形，使物料得以翻转，但由于 炉体进出料段与加热段动静密封接口的限制，炉管转速低(小于10转/分钟)，物料翻转仍 不是很快，物料团聚现象仍不能很好解决，烧成的产品仍然粒度不均；物料传热速度，内外 受热吸热仍不理想，物料各成份仍不能得到充分反应，易出现夹烧，同时由于炉管管身长， 物料在管内移动速度并不一致，从进管到出管的受热时长也就不一致，易出现生烧、过烧， 并且旋转的炉管与两头进出料段动静密封接口实际常常密封较差，这样烧成的产品仍然纯 度不高，物料烧制周期仍然较长，设备效能低；整个生产流程经过研磨，中转，加热等多套设 备，也使得物料受污染和浪费的概率大。
发明内容
要想进一步提高产品质量，提高设备效能，必须解决上述如下技术问题1.物料
烧结时传热速度慢，受热不均匀吸热不充分问题；2.物料易团聚颗粒变大问题；3.现有烧
结设备密封效果差问题；4.整个生产过程必须使用研磨、中转、加热多套设备问题。 按本发明，上述技术问题是这样解决的，这种气氛研磨烧结一体炉，有炉体系统包
括密封的炉管，炉管上的进出料口，炉管安置在弹性支架上；气氛系统包括炉管上的进排
气口和与之相联的气阀，供气源或真空泵；其特征在于还有炉体系统附有加热器，研磨系
统；所述研磨系统包括炉管内移动的研磨介质及与炉管相联的驱动装置。 按上述方案就制成气氛研磨烧结一体炉，首先对炉管内用真空泵抽真空或通入所
需气体，开动与炉管相联的驱动装置使炉管内研磨介质产生高速不规则运动，对物料产生
强大的冲击力和剪切力将物料研磨到适当程度后，打开加热器同时对物料进行加热，物料
在炉管内受到振动和撞击而高速运动，与受热的管壁和研磨介质充分接触，使得物料快速均匀充分受热。并且高速运动的研磨介质产生强大冲击力和剪切力将团聚的物料中大颗粒剪切打散变小同时将快速均匀受热的物料进一步磨细。在本发明中无炉管进出料段与加热段动静密封接口，且一次性投料，故整个炉管密封性好。物料研磨、烧结、气氛控制共同在本发明的同一炉管内进行，解决了整个生产流程中必须使用研磨、中转、加热等多套设备问题。 本发明气氛研磨烧结一体炉的驱动装置可为刚性安装在炉管外壁的偏心轮式振动器，其通过联轴器与变频电机相联，变频电机安装在支架上或炉管上。联轴器为弹性联轴器， 变频电机也可以改为普通电机，如变频电机安装在炉管上也可以用刚性联轴器与振动器联结。 本发明气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为刚性安装在炉管外壁的电磁式振动器。 本发明气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为刚性安装在炉管外壁的气动式振动器，其通过导气管与气泵相联。 本发明气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为刚性安装在炉管外壁的液动式
振动器，其通过水管与液压泵循环相联。 本发明气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为安装在炉管内的搅拌器，搅拌器通过联轴器与炉管外的变频电机相联，变频电机外有密封罩，变频电机固定在密封罩内，密封罩固定在炉管一端。所述的搅拌器为栅栏式结构，也可以为叶片式结构。变频电机也可以改为普通电机加变速器。联轴器可以为弹性联轴器或刚性联轴器。 本发明气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为安装在炉管外支架上的变频电机，变频电机通过弹性联轴器与穿过炉管的中心转轴相联，整个炉管随转轴一起转动。变频电机也可以改为普通电机加变速器。 本发明气氛研磨烧结一体炉的炉管为耐火耐磨密封的柱形合金容器，耐火耐磨金属可选310s不锈钢或含有少量钽、锆、铬的钼合金，截面可以为圆形，椭圆形或多边形，炉管内壁可以装有氧化铝或氧化锆陶瓷耐火耐磨内衬。 本发明气氛研磨烧结一体炉炉管中移动的研磨介质为若干个硬度摩氏6. 5级以上、熔点摄氏1000度以上、体积100立方厘米以下的球体、椭圆体或多面体。通常选氧化铝或氧化锆球，装球量约炉管总容量一半。 本发明采用偏心轮式振动器；电磁式振动器或气动式振动器驱动的气氛研磨烧结
一体炉加热器可以为在炉管轴心线安置一根耐火金属管，两端固定炉管外壁，里面放置若
干根电热管由氧化镁粉填实密封。所述电热管为内置电阻丝的电热管。 本发明采用偏心轮式振动器；电磁式振动器或气动式振动器驱动的气氛研磨烧结
一体炉加热器也可以为在炉管外壁上环绕或沿轴心线方向平行固定内置电阻丝的电热管。 本发明采用偏心轮式振动器、电磁式振动器或气动式振动器驱动的气氛研磨烧结
一体炉加热器也可以为在炉管轴心线安置一根耐火金属管，两端固定炉管外壁，里面放置
若干根内置电阻丝的电热管由氧化镁粉填实密封，和在炉管外壁上环绕或沿轴心线方向平
行固定内置电阻丝的电热管。 本发明采用内置搅拌器的气氛研磨烧结一体炉加热器为在炉管外壁上环绕或沿
5轴心线方向平行固定内置电阻丝的电热管；或沿轴心线方向平行固定的电热棒，所述电热 棒为含鸨、钼、硅、或铬的电阻加热棒。 本发明采用炉管旋转的气氛研磨烧结一体炉加热器为在炉管外不随炉管一起转 动的电热棒，环绕炉管周围有安置在支架上的保温层，所述的电热棒固定在保温层内壁上， 所述电热棒为含钨、钼、硅、或铬的电阻加热棒。 本发明采用内置搅拌器或炉管旋转的气氛研磨烧结一体炉加热器为在炉管外安 置燃气加热器或燃油加热器，所述燃气加热器或燃油加热器包括环绕炉管的燃烧室；均匀 安置在燃烧室内的喷火嘴和燃烧室外的控制器。 本发明气氛研磨烧结一体炉的炉管外壁装有降温水套或降温水管。 本发明气氛研磨烧结一体炉的炉管的进料口在炉管上方，进料时加有漏斗；炉管
的出料口在炉管下方，出料口装有耐火耐磨滤片，进出料口非工作时装有密封盖。 本发明气氛研磨烧结一体炉在出料口另一端的支架上装有升降装置，可以为液压
式或螺旋式结构。 本发明气氛研磨烧结一体炉与排气口相联的气阀为两个以上串联。气阀可以采用 止回阀或微压安全阀，两个气阀的压力是相等的。 本发明气氛研磨烧结一体炉中所用的振动器可以为单个使用，也可为上下左右多 个一组同步驱动。 本发明气氛研磨烧结一体炉如采用振动器偏心的安装在炉管一侧，则炉管另一侧
装有平衡部件，平衡部件可以是平衡块，平衡块也可以改为质量相等的炉体。 本发明气氛研磨烧结一体炉如采用振动器偏心的安装在炉管一侧，则炉管另一侧
装有平衡部件，它们安置在支架的支撑弹簧上， 一侧支撑弹簧的轴线位于炉管与振动器的
重力轴线之间，另一侧支撑弹簧的轴线位于炉管与平衡部件的重力轴线之间。 本发明气氛研磨烧结一体炉如采用振动器驱动，也可以在振动器的水平两侧，平
行安置两个质量相等的炉体。 本发明气氛研磨烧结一体炉中变频电机可为水冷式或油冷式电机，变频电机也可 为其它调速电机。 本发明气氛研磨烧结一体炉的炉体热胀冷縮通过弹性支架上的弹簧调节。
本发明与现有技术相比具有如下四大优势 — 产品品质提高。在本发明装置中，物料混合受热均匀反应充分，可减少杂相的 产生。而且团聚现象得以控制和长时间持续的研磨使得物料粒径相对更小更均一。对于锂 电池正级材料磷酸铁锂来说，它的粒径越小，电池比容量越大，性能越优异。
二 效能产能提高。物料受热迅速，吸热充分，混合快速均匀，而且物料在受热反应 的同时对其进行机械研磨，降低了物料固相反应所需的活化能，使得物料反应加快，所需温 度降低，反应时间縮短，炉管容量可以从数升到数千升，效能产能提高，节能效果明显。
三运行成本低。从本说明中可以看到，本发明无回转炉动静密封接口，无回转炉， 推板炉的专门进.送.出料系统，无研磨机与烧结炉之间钵体，钵架，搬运机等中转设备，故 无这些部件和设备的维护与更换，节省费用。从上述流程中可以看到，物料从投料到出成品 都在本发明一台设备中完成，无物料多次中转，极大节省了劳动力。同时也就没有了物料的 大量沾，跑浪费和对环境选成的粉体污染。本发明采用物料一次性整体进出，可选择在每天
6谷电时段生产，能降低一半左右电耗成本。 四设备投资低。传统的锂电池正级材料磷酸铁锂生产制备需要研磨设备，中转设备，烧结设备三种。而本发明只需要气氛研磨烧结一体炉一种，所以投资成本只是传统设备的一半左右。
图1 :本发明气氛研磨烧结一体炉内置电加热器偏心轮式振动器驱动的剖示图。
图2 :本发明气氛研磨烧结一体炉内置电加热器偏心轮式振动器驱动的侧示图。
图3 :本发明气氛研磨烧结一体炉电磁式振动器驱动的剖示图。
图4 :本发明气氛研磨烧结一体炉气动式振动器驱动的剖示图。
图5 :本发明气氛研磨烧结一体炉外置电加热器偏心轮式振动器驱动的示意图。
图6 :本发明气氛研磨烧结一体炉内外都安置电加热器的示意图。
图7 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用外置电加热器炉管内安装搅拌器的剖示图。 图8 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用外置电加热器炉管内安装搅拌器的侧示图。 图9 :本发明研磨烧结气氛一体炉采用电热棒固定在保温层内壁炉管旋转的剖示图。 图10 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用电热棒固定在保温层内壁炉管旋转的侧示图。
图11 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用燃气或燃油外加热的剖示图。
图12 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用燃气或燃油外加热的侧示图。
图13 :本发明气氛研磨烧结一体炉的振动装置采用多个振动器的示意图。
图14 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用将平衡块置换成质量相等的平衡炉管示意图。
图15 :本发明气氛研磨烧结一体炉采用质量相等的两个炉管的示意图。
上述各图中标记分别为保温层1、降温水管2、耐火金属管3、电热管4、平衡部件
5、支撑弹簧6、支架7、刚性连接件8、偏心轮式振动器9、研磨介质10、炉管11、升降装置12、
变频电机13、弹性联轴器14、供气管道15、气体流量表16、热电偶17、进料口 18、进气口 19、
进水口 20、出水口 21、出气口 22、气阀23、真空泵24、气体检测仪25、出料口 26、耐火耐磨滤
片27、电磁式振动器28、气动式振动器29、栅栏式搅拌器30、密封罩31、刮板32、轴承33、喷
火嘴34、燃烧室35、降温水套36、中心转轴37、间隙38、电热棒39。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明气氛研磨烧结一体炉作进一步说明 实施例1 :如图1和图2所示内置电加热器偏心轮式振动器驱动气氛研磨烧结一
体炉，有炉体系统包括密封的炉管，炉管上的进出料口 ，炉管安置在弹性支架上，炉体系统
附有加热器；气氛系统包括炉管上的进排气口和与之相联的气阀，供气源或真空泵；还有
研磨系统包括炉管内流动的研磨介质，与炉管相联的驱动装置。
7
盛装物料的炉管11为封闭的柱形容器，可用310s不锈钢或含有少量钽、锆、铬的 钼合金做成，截面可以为圆形，椭圆形或多边形，它是耐火耐磨合金容器，炉管内壁可以装 有耐火耐磨内衬。炉管内有若干个移动的研磨介质IO，为硬度摩氏6. 5级以上、熔点摄氏 1000度以上、体积100立方厘米以下的球体、椭圆体或多面体。通常选氧化铝或氧化锆球，
装球量约炉管总容量一半。 炉管ll一端上侧开有进料口 18，另一端下侧开有出料口26，进料口进料时加不锈 钢漏斗，出料口 26上装有可拆卸的耐火耐磨滤片27，可以为钼合金片或氧化铝、氧化锆陶 瓷片。出料口出料时连接料袋，进出料口非工作时装有密封盖。在出料口26另一端的支架 7上装有升降装置12，可以为液压式或旋转式。 炉管11内进行加热的加热器，包括安置在炉管11内轴心线位置的一根耐火金属 管3，其直径与炉管11直径之比为三分之一到四分之一，两端固定炉管11外壁，如果其长 度超过1米，则可以每O. 5米长设置一支架固定于炉管11内壁，根据加热功率要求，内置数 根电热管4，由氧化镁粉填实密封。这样的内加热设置热能利用充分且避免研磨时炉管11 内出现中央惰性区，炉管11外壁装有降温水套36，降温水套上开有进水口 20和出水口 21， 降温水套外加装保温层1。从炉管11两端和炉管11上下多处插入热电偶17，实行多点测 温，安装在控制柜中的温度控制器与电热器4，热电偶17用柔性电缆连接。受热炉体11的 热胀冷縮由其下面的弹性支架上的支撑弹簧6调节。 对炉管11内气体状态进行控制的气氛控制装置，包括在炉管11 一端上侧开口的 进气口 19和与之相连的气体流量表16，储气瓶或供气管道15。开口在炉管11另一端上侧 出气口 22用四通分为三路，一路与气阀23相联；一路与真空泵24相联；一路与气体检测仪 25相联。与排气口 22相联的气阀23为两个以上串联，这样可以保证避免在工作时单只气 阀的突然失灵而使炉管11外空气进入炉管11内致气氛状态遭到破坏。气阀23可以采用 止回阀或微压安全阀，它们的压力可以是相等的。研磨烧结时炉管ll内受热膨涨的气体和 反应生成的气体可以通过与排气口 22相联的气阀23排出，但炉管11外的空气却无法进入 炉管11内。 对于炉管11内的气氛状态，可以通过关闭进气管道，用与出气口相联的真空泵24 对炉管11内持续抽真空来达到，也可以不用真空泵24，只通过对炉管11内持续通入氮气、 氩气或氢气等所需气体来达到。当然更可以通过先抽真空再通所需气体，这样反复几次效 果会更好。 对炉管11产生激烈振动的驱动装置，包括安装在管体一侧的偏心轮式振动器9和 与偏心轮式振动器9用弹性联轴器14相联的变频电机13，变频电机13可以采用水冷式或 油冷式，由软电缆线与控制柜中的变频器相联，通过变频改变变频电机13转速来调整偏心 轮式振动器9振动频率，以谋求与炉管11的最佳共振效果，达到较好的研磨效果和节电目 的。联轴器为弹性联轴器14，可以减小偏心轮式振动器9的振动和炉管11的热胀冷縮对 变频电机13的影响。管体11另一侧配有平衡部件5，平衡部件5可以是平衡块。偏心轮 式振动器9，炉管11，平衡部件5三者轴心线平行于同一水平线上，它们安置在装有支撑弹 簧6的弹性支架上，一侧支撑弹簧6的轴线位于炉管11与偏心轮式振动器9的重力轴线之 间，另一侧支撑弹簧6的轴线位于炉管11与平衡部件5的重力轴线之间，偏心轮式振动器 9与炉管11之间；平衡部件5与炉管11之间，用刚性连接件8固定于支撑弹簧6上。偏心
8轮式振动器9可以通过市场购买。 当然，上述驱动装置中的变频电机13也可以改为普通电机，只是相对电耗较高和振动效果较差。 按上述方案就制成气氛研磨烧结一体炉，工作时加入物料后密封料口，开启真空泵24，抽真空后通入保护性气体，开启驱动装置对炉管ll产生激振，炉管11内研磨介质10对物料产生强大的冲击力和剪切力将物料粒度研磨到适当程度后，开启电热器4同时对物料进行加热，物料在炉管11内受到振动和撞击而高速运动，同时因与管壁和研磨介质io接触增多，使得物料快速均匀受热；并且高速运动的研磨介质IO产生的强大冲击力和剪切力将团聚的物料中大颗粒剪切打散变小同时将快速均匀受热的物料进一步磨细，加热结束后降温水套36通水将炉管11降到常温，调节底座7 —端上的升降装置12倾斜出料口 26，振动炉管11将物料振落到与出料口 26相接的袋中。在本发明中无炉管进出料段与加热段动静密封接口 ，且一次性投料，故整个炉管密封性好。物料研磨，加热，气氛控制共同在气氛研磨烧结一体炉的同一炉管ll内进行。解决了整个生产流程中必须使用研磨，中转，加热等多套设备问题。 实施例2 :如图3所示本发明气氛研磨烧结一体炉电磁式振动器驱动的情况，对炉管11产生激烈振动的驱动装置，改为安装在管体一侧的电磁式振动器28，在控制柜中装有变频器，用软电缆线相联，通过变频器改变供给电磁式振动器28的交流电频率，来控制振动频率，以达到最佳振动研磨效果。炉管11另一侧配有平衡部件5，平衡部件5可以是平衡块。电磁式振动器28，炉管11，平衡部件5三者轴心线平行于同一水平线上，它们安置在装有支撑弹簧6的支架上，其一侧支撑弹簧6的轴线位于炉管11与电磁式振动器28的重力轴线之间，另一侧支撑弹簧6的轴线位于炉管11与平衡部件5的重力轴线之间，电磁式振动器28与炉管11之间；平衡部件5与炉管11之间，用刚性连接件8固定于支撑弹簧6上。电磁式振动器28可以通过市场购买。 实施例3 :如图4所示本发明气氛研磨烧结一体炉气动式振动器驱动的情况，对炉管产生激烈振动的驱动装置，改为安装在炉管一侧的气动式振动器29，配有高压气泵，用柔性的导气管相联，通过改变供给振动器的气体压力和流量，来控制振动频率，以达到最佳振动研磨效果。炉管另一侧配有平衡部件5，平衡部件5可以是平衡块。气动式振动器29，炉管11，平衡部件5三者轴心线平行于同一水平线上，它们安置在装有支撑弹簧6的支架上，其一侧支撑弹簧6的轴线位于炉管11与气动式振动器29的重力轴线之间，另一侧支撑弹簧6的轴线位于炉管11与平衡部件5的重力轴线之间，气动式振动器29与炉管11之间；平衡部件5与炉管11之间，用刚性连接件8固定于支撑弹簧6上。气动式振动器29可以通过市场购买。 当然，本例中的气体压力驱动也可以改为液体压力驱动，将气动式振动器29改为结构类似的液动式振动器，将气管改为水管，高压气泵改为高压水泵，它们循环相联，也能起到类似的效果。 实施例4 :如图5所示气氛研磨烧结一体炉外置电加热器偏心轮式振动器驱动的情况，包括安置在炉管11外壁平行炉管11轴线走向的电热管4，降温水管2，覆盖在电热管4和降温水管2上的保温层1，炉管一侧偏心轮式振动器9，炉管11另一侧平衡部件5，偏心轮式振动器9和炉管11之间、炉管11和平衡部件5之间用刚性联结件8固定在支撑弹簧6上。 实施例5 :如图6所示本发明气氛研磨烧结一体炉内外都安置电加热器的情况，包 括安置在炉管11内轴心线位置的一根耐火金属管3，两端固定炉管11外壁，内置数根电热 管4，由氧化镁粉填实密封。和安置在炉管11外壁环绕或平行炉管11轴线走向的电热管 4，降温水管2，覆盖在电热管4和降温水管2上的保温层1。对于大管径大容量的炉管11， 这种设置加热速度将更快。 实施例6 :如图7图8所示本发明气氛研磨烧结一体炉采用外置电加热器炉管内
安装搅拌器的情况，炉管外置电加热器为电热管4沿炉管外壁环绕或沿轴心线方向平行固
定在炉管外壁上，在电热管4间沿着其走向装有降温水管2，降温水管2外加装保温层1 。炉
管内装有栅栏式搅拌器30，用弹性联轴器14外接水冷式或油冷式变频电机13，其与控制柜
中变频器相联，使用变频电机13可以达到负荷状态下电机软起动和节电目的，炉管为外置
加热器，变频电机13外部装有密封罩31，变频电机13固定在密封罩31内，密封罩31固定
在炉管11 一端。通过轴承间隙，密封罩31内气氛状态和炉管11内气氛状态保持一致。工
作时变频电机13带动搅拌器30高速旋转，炉管内的研磨介质和物料得以高速运动而达到
研磨和烧结效果。受热炉体的热胀冷縮由其下面的弹性支架上的支撑弹簧调节。 当然本实施例中变频电机13也可以改为普通电机加变速器，只是使用不太方便
和无节电效果。联轴器也可以为刚性联轴器。搅拌器也可以为叶片式结构。 实施例7 :如图9图10所示本发明气氛研磨烧结一体炉采用炉管旋转的情况，炉
管装有中心转轴37，通过轴承33安置在弹性支架上，中心转轴37 —端通过弹性联轴器14
与变频电机13相联，变频电机13可为水冷式或油冷式，与变频控制器连接对其进行变频调
速控制，以达到负荷状态下电机软起动和节电目的，炉管内装有流动的研磨介质，炉管内壁
上装有与炉管轴心线平行的刮板32，工作时高速旋转的炉管和刮板使管中的物料和研磨介
质高速运动而产生较好的研磨和烧结效果。电热管4和降温水管2固定于炉管外的保温层
1内壁静止不动，炉管与保温层之间留有适当的间隙38，受热炉体的热胀冷縮由其下面的
弹性支架上的支撑弹簧调节。 当然本实施例中变频电机13也可以改为普通电机加变速器，只是使用不太方便 和无节电效果。 本实施例气氛控制为，当炉管内抽真空通气体达到要求后，关闭进气阀，取下进排 气软管，研磨烧结时炉管内受热膨涨的气体和反应生成的气体通过排气口的止回阀或微压
阀排出，但炉管外的空气却无法进入炉管内。 本实施例中的炉管上进排气接口为类似于洗衣机进水管与水龙头接口那样，炉管 上的接口带外卡槽，进排气管上的接口内带弹性卡珠和弹性衬垫，套上去和取下来都很方 便的活接头。 实施例8 :如图11图12所示本发明气氛研磨烧结一体炉采用燃气或燃油外加热
的的情况，炉管装有中心转轴37，通过轴承33安置在弹性支架上，中心转轴37 —端上装有
变频电机，整个炉管和炉管中的刮板32随中心转轴37—起转动，变频电机可为水冷式或油
冷式，与变频控制器连接对其进行调速控制，炉管外壁装有降温水套36。 当然本实施例中变频电机也可以改为普通电机加变速器，只是使用不太方便和无
节电效果。
燃烧室35环绕在炉管11周围，燃烧室内四周均匀安有喷火嘴34，喷火嘴34与燃 烧室35外控制器相联，燃烧室35外装有保温层l，控制器可以根据设定要求动态的调节燃 烧状况，加热时降温水套36中无水为空气，受热的空气流动起来将热均匀传递给炉管，这 样可以使炉管内温度均匀，犹如双层锅一样，避免炉管燃气或燃油加热时受热不易均匀现 象。加热结束后降温水套36通入冷水使炉管迅速冷却。受热炉体的热胀冷縮由其下面的 弹性支架上的支撑弹簧调节。 本实施例气氛控制为，当炉管内抽真空通气体达到要求后，关闭进气阀，取下进排 气管，研磨烧结时炉管内受热膨涨的气体和反应生成的气体通过排气口的止回阀或微压阀 排出，但炉管外的空气却无法进入炉管内。 本实施例中的炉管上进排气接口和降温水套36上进排水接口均为类似于洗衣机 进水管与水龙头接口那样，炉管上的接口带外卡槽，导管上的接口内带弹性卡珠和弹性衬 垫，套上去和取下来都很方便的活接头。 实施例9 :如图13所示本发明气氛研磨烧结一体炉的振动装置采用多个振动器的 情况，对于大容量的炉管，可以将多个偏心轮式振动器9用联轴器串联起来用1至2台电机 带动偏心轮同步叠加驱动，也可以采用电磁式振动器或气动式振动器上下左右多个一组同 步驱动炉管，以增加激振力。 实施例10 :如图14所示本发明气氛研磨烧结一体炉采用将平衡块置换成质量相 等的平衡炉体的实施情况，平衡部件可以是平衡块也可以改为质量相等的平衡炉管，以充 分利用振动力。偏心轮式振动器9、炉管、平衡炉管三者轴心线平行于同一水平线上，它们 安置在装有支撑弹簧的弹性支架上，一侧支撑弹簧的轴线位于炉管与振动器的重力轴线之 间，另一侧支撑弹簧的轴线位于炉管与平衡炉管的重力轴线之间，振动器与炉管之间；平衡 部件与炉管之间，用刚性连接件固定于支撑弹簧上。平衡炉管内装有流动的研磨介质，当然 平衡炉管上也有加热和气氛控制装置。 实施例11 :如图15所示本发明气氛研磨烧结一体炉采用质量相等的两个炉管的 情况，可以在振动器9的水平两侧，平行安置两个质量相等的炉管，以增加容量。它们安置 在装有支撑弹簧6的支架上，其一侧支撑弹簧的轴线位于炉管与振动器的重力轴线之间， 另一侧支撑弹簧的轴线位于另一炉管与振动器的重力轴线之间。管体，振动器，支撑弹簧三 者之间用刚性连接件连接。炉管内装有流动的研磨介质，当然这两个炉管都有加热和气氛 控制装置。
权利要求
气氛研磨烧结一体炉，有炉体系统包括密封的炉管，，炉管上的进出料口，炉管安置在弹性支架上；气氛系统包括炉管上的进排气口和与之相联的气阀，供气源或真空泵；其特征在于还有炉体系统附有加热器，研磨系统；所述研磨系统包括炉管内移动的研磨介质及与炉管相联的驱动装置。
2. 如权利要求1所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述驱动装置包括刚性安装在 炉管外壁的偏心轮式振动器，所述偏心轮式振动器通过联轴器与变频电机相联，变频电机 安装在支架上或炉管上。
3. 如权利要求1所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述驱动装置包括刚性安装在 炉管外壁的电磁式振动器。
4. 如权利要求1所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述驱动装置包括刚性安装在 炉管外壁的气动式振动器，所述气动式振动器通过导气管与气泵相联。
5. 如权利要求1所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述驱动装置包括安装在炉管 内的搅拌器，搅拌器通过联轴器与炉管外的变频电机相联，变频电机外有密封罩，变频电机 固定在密封罩内，密封罩固定在炉管一端，所述的搅拌器为栅栏式或叶片式结构。
6. 如权利要求1所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述驱动装置包括安装在炉管 外支架上的变频电机，变频电机通过联轴器与穿过炉管的中心转轴相联，整个炉管随中心 转轴一起转动。
7. 如权利要求1、2、3、4、5或6所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述研磨介质为 若干个硬度摩氏6. 5级以上、熔点摄氏1000度以上、体积100立方厘米以下的球体、椭圆体 或多面体。
8. 如权利要求1、2、3或4所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述加热器为在炉管 内轴心线安置一根耐火金属管，两端固定炉管外壁，里面放置若干根电热管由氧化镁粉填 实密封，所述电热管为内置电阻丝的电热管。
9. 如权利要求1、2、3、4、或5所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述加热器为在炉 管外壁上环绕或沿轴心线方向平行固定内置电阻丝的电热管。
10. 如权利要求1、2、3或4所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述加热器为在炉管 内轴心线安置一根耐火金属管，两端固定炉管外壁，里面放置若干根内置电阻丝由氧化镁 粉填实密封的电热管和在炉管外壁上环绕或沿轴心线方向平行固定内置电阻丝的电热管。
11. 如权利要求1、5或6所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述加热器为炉管外的 电热棒，所述的电热棒固定在不转动的炉管外壁上或环绕炉管周围有安置在支架上的保温 层，所述的电热棒固定在不转动的保温层内壁上，所述电热棒为电阻加热棒。
12. 如权利要求1 、5或6所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述加热器为在炉管外 安置燃气加热器或燃油加热器，所述燃气加热器或燃油加热器包括环绕炉管的燃烧室；均 匀安置在燃烧室内的喷火嘴和燃烧室外的控制器。
13. 如权利要求1、2、3、4、5或6所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述炉管上的进 出料口的进料口在炉管上方，进料时加有漏斗；所述炉管上的进出料口的出料口在炉管下 方，出料口装有滤片，进出料口非工作时装有密封盖。
14. 如权利要求1、2、3、4、5或6所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是在出料口另一端 的支架上装有液压式或螺旋式升降装置。
15.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的气氛研磨烧结一体炉，其特征是所述炉管上的进排气口和与之相联的气阀中的排气口气阀为两个以上串联。
全文摘要
气氛研磨烧结一体炉，主要用于锂电池正极材料等粉体生产领域，目前的生产设备功能单一，效能低，产品品质低。本发明主要有炉体系统包括密封的炉管，炉管上的进出料口，炉管安置在弹性支架上，炉体附有加热器；气氛系统包括炉管上的进排气口和与之相联的气阀，供气源或真空泵；还有研磨系统包括炉管内流动的研磨介质，与炉管相联的驱动装置。可以对炉管中的物料在气氛控制下同时进行研磨、烧结处理。这样可以使设备功能增多，效能提高，物料在炉管中受热均匀快速，产品粒度小而均一纯度高，产品品质提高。
文档编号C01B25/45GK101786616SQ20091004568
公开日2010年7月28日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者吴俊亚 申请人:吴俊亚