专利名称：一种人造球化石墨的全自动生产线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于人造石墨的技术领域，涉及一种人造球化石墨的全自动生产线。
背景技术：
锂离子电池由于高工作电压、高容量、长寿命和无污染等优点，成为一种理想的绿色环保电源。锂离子电池的负极材料基本都采用碳素材料，如天然石墨、人造石墨、中间相谈微球、碳纤维、树脂碳等，其中人造石墨和中间相碳微球在工业应用中较为广泛，两种材料结构和物理特性不同，作为负极材料用于锂离子电池中的时候，对电池性能的影响也不同。中间相碳微球价格昂贵，是人造石墨的10-16倍，出于成本考虑，对于大多数手机电池和笔记本电池的生产厂家，在可以满足性能的情况下，比较倾向于使用人造石墨作为锂离子电池的负极材料。传统的人造石墨工序各自独立，生产不连续，工序之间需要人工运输，车间粉尘很大，容易引入杂质，收率不高。
发明内容本实用新型的目的是为了将人造球化石墨生产过程连续化、自动化，提高产率。本实用新型提供一种人造球化石墨的全自动生产线，生产线包括通过输送管道依次连接的进料装置，混料装置、焙烧装置、粉碎装置、分级装置，与焙烧装置、粉碎装置和分级装置分别通过输送管道连接的除尘装置、以及焙烧装置中的机械装置；所述的混料装置包括至少1台混合机或1台搅拌机；所述的焙烧装置包括按照顺序串联的进料区、焙烧炉和出料区；所述的粉碎装置包括至少1组粉碎机组，每个粉碎机组由至少1台粉碎机和1台旋风集料器串联组成，每一旋风集料器的出料口接下一组粉碎机组的进料口，末级粉碎机的出料口通过输送管道连接分级装置的进料口 ；所述的分级装置包括至少1组分级机组，每个分级机组由至少1台分级机和1台旋风集料器串联组成，末级分级机的出料口通过输送管道连接成品包装线，末级旋风集料器的出料口通过输送管道连接尾料包装线；每一旋风集料器的除尘出风口通过输送管道连接除尘装置。所述的原料通过输送管道从混料装置进入焙烧装置的进料区，在进料区中通过机械装置将物料装入坩埚，装料后的坩埚通过机械装置或输送管道进入焙烧炉中，焙烧完成后，通过机械装置或输送管道将坩埚从焙烧炉中取出至出料区，并通过机械装置将焙烧后的物料从坩埚中取出，放置于出料区的输送管道中冷却，通过输送管道进入粉碎装置的进料口。所述的机械装置包括机械手和机械传动装置。所述的混合机为卧式混合机，双螺带混合机，双行星混合机，V型混合机，双螺旋锥形混合机，行星动力混合机的至少一种。所述的焙烧炉为隧道式焙烧炉或台车式焙烧炉。[0011]所述的粉碎机为万能粉碎机、气流粉碎机、超微粉碎机、机械粉碎机的至少一种， 加入的成球介质为球形，直径为3-10mm，材质为三氧化二铝、氧化锆、石英的至少一种。所述的分级机为气流分级机、射流分级机、整形分级机的至少一种。所述的成品包装线和尾料包装线分别包括计量称和包装设备。所述的除尘装置包括至少1个脉冲除尘器、1个离心风机和1个二次除尘处理设备，离心风机的出风管经管道连接至二次除尘处理设备。所述的各装置之间通过PLC进行控制。本实用新型的优点是1)连续化生产，产率在原来的基础上提高10%以上。2)每道工序通过输送管路与下一工序连接，生产过程全封闭，避免了车间的尘土飞扬和杂质引入，达到零污染生产。3)生产过程通过PLC控制，节约人力，避免了粉尘对人员身体的危害，杜绝了职业
病隐患。4)将尾料进行回收，避免了资源的浪费。
图1是本实用新型的示意图。其中，1为进料装置，2为混料装置，3-1为焙烧装置的进料区，3-2为焙烧炉，3_3为焙烧装置的出料区，4-1为粉碎机，4-2为旋风集料器，5-1为分级机，5-2为旋风集料器，6为脉冲袋式除尘器，7为风机，8为成品包装线，9为尾料包装线，10为二次除尘设备。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。生产线包括通过输送管道依次连接的进料装置1，混料装置2、焙烧装置、粉碎装置、分级装置，与焙烧装置、粉碎装置和分级装置分别通过输送管道连接的除尘装置、以及焙烧装置中的机械装置；所述的混料装置包括至少1 台混合机或1台搅拌机；所述的焙烧装置包括按照顺序串联的进料区3-1、焙烧炉3-2和出料区3-3 ；所述的粉碎装置包括至少1组粉碎机组，每个粉碎机组由至少1台粉碎机4-1和 1台旋风集料器4-2串联组成，每一旋风集料器42的出料口接下一组粉碎机组的进料口， 末级粉碎机4-1的出料口通过输送管道连接分级装置的进料口 ；所述的分级装置包括至少 1组分级机组，每个分级机组由至少1台分级机5-1和1台旋风集料器5-2串联组成，末级分级机5-1的出料口通过输送管道连接成品包装线8，末级旋风集料器的出料口通过输送管道连接尾料包装线9 ；每一旋风集料器的除尘出风口通过输送管道连接除尘装置。所述的原料通过输送管道从混料装置2进入焙烧装置的进料区3-1，在进料区3-1 中通过机械装置将物料装入坩埚，装料后的坩埚通过机械装置或输送管道进入焙烧炉3-2 中，焙烧完成后，通过机械装置或输送管道将坩埚从焙烧炉3-2中取出至出料区3-3，并通过机械装置将焙烧后的物料从坩埚中取出，放置于出料区3-3的输送管道中冷却，通过输送管道进入粉碎装置的进料口。所述的机械装置包括机械手和机械传动装置。所述的混合机为卧式混合机，双螺带混合机，双行星混合机，V型混合机，双螺旋锥形混合机，行星动力混合机的至少一种，混合温度为60-120°C，时间20-100min。所述的焙烧炉为隧道式焙烧炉或台车式焙烧炉，焙烧温度为800-1200°C，时间 20-80min。所述的粉碎机为万能粉碎机、气流粉碎机、超微粉碎机、机械粉碎机的至少一种， 加入的成球介质为球形，直径为3-10mm，材质为三氧化二铝、氧化锆、石英的至少一种。所述的分级机为气流分级机、射流分级机、整形分级机的至少一种。所述的除尘装置包括至少1个脉冲除尘器、1个离心风机和1个二次除尘处理设备，离心风机的出风管经管道连接至二次除尘处理设备。所述的各装置之间通过PLC进行控制。本实用新型的工作过程为原料从进料装置1经过输送管道输送到混料装置2中，混合温度为60-120°C，时间 20-100min，混合均勻的物料经过输送管道输送至焙烧装置的进料区31，采用机械手将物料装入坩埚中，并对物料进行压实，装料后的坩埚通过机械装置台车式焙烧炉或输送管道隧道式焙烧炉进入焙烧炉3-2中，焙烧温度为800-1200°C，时间20-80min，焙烧完成后，坩埚通过机械装置台车式焙烧炉或输送管道隧道式焙烧炉进入出料区3-3，通过机械手将焙烧后的物料从坩埚中取出，放置于出料区3-3的输送管道中冷却至30-100°C，通过输送管道进入粉碎装置的进料口。粉碎装置包括至少1组粉碎机组，每组粉碎机组包括至少1台粉碎机4-1和1台旋风集料器4-2，粉碎机4-1的出料口连接旋风集料器4-2的进风口，旋风集料器4-2的出料口连接下一组粉碎机4-1的进料口，经过多级粉碎后的原料经过输送管道输送到分级装置，分级装置主要包括至少1组分级机组，每组分级机包括至少1台分级机5-1和1台旋风集料器5-2，分级机5-1的出料口连接旋风集料器5-2的进风口，旋风集料器5-2的出料口连接下一组分级机5-1的进料口，末级分级机5-2出料口通过输送管道连接成品包装线8， 每一工序的旋风集料器出风口经管道连接至脉冲袋式除尘器6，脉冲袋式除尘器6和末级旋风集料器出料口通过输送管道连接尾料包装线9。除尘器出来的含尘气体经过风机7集中输送到二次除尘设备10，进行二次除尘，达到无污染排放。实施例1 本实施例为生产20微米的人造石墨，将5吨针状焦投入双螺旋锥形混合机中，控制混料温度80°C，时间30min，通过机械手将物料装入坩埚后，将坩埚通过输送管道放入隧道式焙烧炉中，控制焙烧温度1100°C，时间50min，焙烧完成后通过输送管道将坩埚从焙烧炉中取出，通过机械手将物料取出，并放置于输送管道中，冷却至50。C，通过输送管道进入粉碎装置的进料口，粉碎装置采用2组粉碎机组，每个粉碎机组由1个粉碎机和1个旋风集料器串联而成，经过两级粉碎后，物料通过输送管道进入分级装置中，分级装置采用2组分级机组，每个分级机组包括1个分级机和1个旋风集料器，经过两级分级后，得到成品4 吨，回收率 80%，DlO = 12 微米，D50 = 20 微米，D90 = 33 微米，Tap 为 1. 10g/ml, BET 为 4. 8m2/g，首次放电效率90. 2%，可逆容量345mAh/g。实施例2 本实施例为生产25微米的人造石墨，将5吨石油浙青投入双螺旋锥形混合机中， 控制混料温度90°C，时间40min，通过机械手将物料装入坩埚后，将坩埚通过输送管道放入隧道式焙烧炉中，控制焙烧温度1200°C，时间40min，焙烧完成后通过输送管道将坩埚从焙烧炉中取出，通过机械手将物料取出，并放置于输送管道中，冷却至60°C，通过输送管道进入粉碎装置的进料口，粉碎装置采用3组粉碎机组，每个粉碎机组由1个粉碎机和1个旋风集料器串联而成，经过三级粉碎后，物料通过输送管道进入分级装置中，分级装置采用2 组分级机组，每个分级机组包括1个分级机和1个旋风集料器，经过两级分级后，得到成品 4. 3 吨，回收率 86%，DlO = 18 微米，D50 = 25 微米，D90 = 39 微米，Tap 为 1. lg/ml, BET 为4. 0m2/g,首次放电效率90. 6%，可逆容量350mAh/g。实施例3 本实施例为生产15微米的人造石墨，将5吨煤浙青投入双螺旋锥形混合机中，控制混料温度80°C，时间30min，通过机械手将物料装入坩埚后，将坩埚通过输送管道放入隧道式焙烧炉中，控制焙烧温度1100°C，时间50min，焙烧完成后通过输送管道将坩埚从焙烧炉中取出，通过机械手将物料取出，并放置于输送管道中，冷却至50。C，通过输送管道进入粉碎装置的进料口，粉碎装置采用2组粉碎机组，每个粉碎机组由1个粉碎机和1个旋风集料器串联而成，经过两级粉碎后，物料通过输送管道进入分级装置中，分级装置采用2组分级机组，每个分级机组包括1个分级机和1个旋风集料器，经过两级分级后，得到成品4. 1 吨，回收率 82%，DlO = 9 微米，D50 = 15 微米，D90 = 25 微米，Tap 为 1. 13g/ml, BET 为 4. 3m2/g，首次放电效率91. 2%，可逆容量355mAh/g。
权利要求1.一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，生产线包括通过输送管道依次连接的进料装置，混料装置、焙烧装置、粉碎装置、分级装置，与焙烧装置、粉碎装置和分级装置分别通过输送管道连接的除尘装置、以及焙烧装置中的机械装置；所述的混料装置包括至少1台混合机或1台搅拌机；所述的焙烧装置包括按照顺序串联的进料区、焙烧炉和出料区；所述的粉碎装置包括至少1组粉碎机组，每个粉碎机组由至少1台粉碎机和1台旋风集料器串联组成，每一旋风集料器的出料口接下一组粉碎机组的进料口，末级粉碎机的出料口通过输送管道连接分级装置的进料口 ；所述的分级装置包括至少1组分级机组，每个分级机组由至少1台分级机和1台旋风集料器串联组成，末级分级机的出料口通过输送管道连接成品包装线，末级旋风集料器的出料口通过输送管道连接尾料包装线；每一旋风集料器的除尘出风口通过输送管道连接除尘装置。
2.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的原料通过输送管道从混料装置进入焙烧装置的进料区，在进料区中通过机械装置将物料装入坩埚，装料后的坩埚通过机械装置或输送管道进入焙烧炉中，焙烧完成后，通过机械装置或输送管道将坩埚从焙烧炉中取出至出料区，并通过机械装置将焙烧后的物料从坩埚中取出， 放置于出料区的输送管道中冷却，通过输送管道进入粉碎装置的进料口。
3.如权利要求1或2所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的机械装置包括机械手和机械传动装置。
4.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的混合机为卧式混合机，双螺带混合机，双行星混合机，V型混合机，双螺旋锥形混合机，行星动力混合机的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的焙烧炉为隧道式焙烧炉或台车式焙烧炉。
6.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的粉碎机为万能粉碎机、气流粉碎机、超微粉碎机、机械粉碎机的至少一种。
7.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的分级机为气流分级机、射流分级机、整形分级机的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的除尘装置包括至少1个脉冲除尘器、1个离心风机和1个二次除尘处理设备，离心风机的出风管经管道连接至二次除尘处理设备。
9.如权利要求1所述的一种人造球化石墨的全自动生产线，其特征在于，所述的各装置之间通过PLC进行控制。
专利摘要本实用新型属于人造石墨的技术领域，涉及一种人造球化石墨的全自动生产线。生产线包括通过输送管道依次连接的进料装置，混料装置、焙烧装置、粉碎装置、分级装置，与焙烧装置、粉碎装置和分级装置分别通过输送管道连接的除尘装置、以及焙烧装置中的机械装置，所述的分级装置末级分级机的出料口通过输送管道连接成品包装线，末级旋风集料器的出料口通过输送管道连接尾料包装线；每一旋风集料器的除尘出风口通过输送管道连接除尘装置。本实用新型的优点是连续化生产，提高产率；生产过程全封闭，达到零污染生产；生产过程通过PLC控制，节约人力，杜绝了职业病隐患；将尾料进行回收，避免了资源的浪费。
文档编号C01B31/04GK202265412SQ20112040925
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者阚志强 申请人:阚志强