一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线的制作方法_3

文档序号:9701185阅读:来源:国知局
认从出料装置4出来的物料达到工艺指标后,才能收集合格产品,出料速度、供气流量、工作温度等主要参数的调整都必须以物料化验结果为准,通过参数调整,确认物料化验指标合格后,才能按正确参数生产和收集物料。
[0021]本发明是由带预热进料装置和立式连续感应加热炉两大部分组成,生产工作制为连续工作方式。其中,带预热进料装置为卧式结构,加热方式为感应加热,该带预热进料装置负责蒸发物料中的水份和挥发份,起到干燥物料的作用;立式连续感应加热炉为立式结构,加热方式为感应加热,最高使用温度为2700°C以上,立式连续感应加热炉负责实现高温纯化、石墨化、碳化等高温热处理工艺。热处理对象为包括天然石墨颗粒和人造石墨颗粒在内的颗粒状石墨,或整形包覆改性后的颗粒状电池石墨类负极材料,或其它碳材料、非碳材料及其混合物材料。本颗粒状石墨连续高温热处理生产线和火法连续生产工艺对颗粒状石墨材料进行提纯,弥补了氢氟酸湿法提纯的不足,具有高效率、低能耗、绿色环保的特点。
[0022]本生产线物料在进料系统和出料系统协调作用下,顺序进入带预热进料装置和立式连续感应加热炉,以均匀、可控速度通过两个连续炉炉膛,物料中的灰份和灰发份在炉膛温度作用、纯化气体作用、物料流动作用等多种因素下,变成挥发物质并与物料分离,在高温反应所产生的气压作用下,以及从进气管进入炉膛的清扫气体作用下,该挥发物质从排放管排到生产线外,实现了颗粒状石墨连续提纯、或连续石墨化、或连续碳化工艺。
【主权项】
1.一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线,包括带预热进料装置(I)、中间料仓(2)、立式连续感应加热炉(3)、出料装置(4)、废气废渣收集装置(6),其特征在于: A、所述带预热进料装置(I)为卧式结构,包括减速机构(101)、输料管(102)、料斗(103)、过滤装置(104)、卧式感应器(107)、保温层(108);其中, 所述输料管(102) —端与中间料仓(2)相连通,另一端与料斗(103)和过滤装置(104)相连通,输料管(102)中间部位设置卧式感应器(107)和保温层(108),卧式感应器(107)、保温层(108)和输料管(102)断面均为圆形结构,且依次由外向里同轴心布置; 所述输料管(1 2 )内设有带螺旋叶片的挤料轴(1 5 ),该挤料轴(1 5 )与减速机构(1I)相连接,减速机构(101)驱动挤料轴(105)绕自身中心轴线作旋转运动;输料管(102)的轴心线与挤料轴(105)的轴心线为上下平行结构,即物料(5)在输料管(102)中的堆积平面上方设有一个贯通中间料仓(2)至过滤装置(104)的排气通道(106),即排气通道(106)的一端与过滤装置(104)相连通,另一端与中间料仓(2)相连通,过滤装置(104)设置在卧式感应器(107)与料斗(103)之间; B、所述中间料仓(2)为立式结构,中间料仓(2 )包括进气管(201 )、减速机构(20 2 )、搅拌轴(203)、连接法兰和外壳;其中,搅拌轴(203)为纵向设置,搅拌轴(203)上设有上下间隔、横向布置的疏通齿,搅拌轴(203)的下端部插入立式连续感应加热炉(3)中的加热筒体(311)的下料管(306)中,并靠近或伸出下料管(306)底平面,进气管(201)设置在中间料仓(2 )左侧上,减速机构(20 2 )设置在中间料仓(2 )上方,该中间料仓(2 )侧面与带预热进料装置(I)相连通,底部与立式连续感应加热炉(3)相连通; C、所述立式连续感应加热炉(3)为立式结构,立式连续感应加热炉(3)包括中心搅拌轴(301)、暂存空间(302)、隔板(303)、刮板(304)、组合式炉管(305)、进料管(306)、排气排渣管(307)、感应器(308)、外保温层(309)、内保温层(310)、加热筒体(311)、冷却筒体(313)和出料管(314),其中,加热筒体(311)与冷却筒体(313)上下叠置串联连接;中心搅拌轴(301)垂直贯穿加热筒体(311)和冷却筒体(313),即中心搅拌轴(301)上端面伸出热筒体(311)的上端面、中心搅拌轴(301)下端面伸出冷却筒体(313)的下端面,中心搅拌轴(301)外周圆柱面设有上下间隔、横向布置的刮板(304),中心搅拌轴(301)上下相邻刮板(304)在圆周方位相互错开; 所述组合式炉管(305)由数个子炉管(3051)通过数个隔板(303)的止口上下叠置而成,即两个上下相邻的子炉管(3051)之间设有隔板(303),该隔板(303)上下端面分别有一个由外圆环平面和中间圆环平面组成的与子炉管(3051)内圆相配合的圆环形止口,子炉管(3051)通过该圆环形止口上下叠置成同心圆柱体; 所述隔板(303)中心设有一个与中心搅拌轴(301)外径相配合的通孔,隔板(303)在与刮板(304)旋转轨迹下方相对应的中间圆环平面上设有能确保刮板上下通过的通透槽(3031); 所述组合式炉管(305)的子炉管(3051)与其上下隔板(303)和中心搅拌轴(301)组成一个暂存空间(302); 所述感应器(308)、外保温层(309)、内保温层(310)、组合式炉管(305)和中心搅拌轴(301)的断面均为圆形结构,且依次由外向里同轴心设置; 所述排气排渣管(307)设置在加热筒体(311)侧面高于进料管(306)底平面位置,排气排渣管(307)—端与立式连续感应加热炉(3)的炉膛连通,另一端与废气废渣收集装置(6)连通; 所述出料管(314)设置在冷却筒体(313)下端沿中心搅拌轴外圆周平面位置,出料管(314 )上端与冷却筒体(313 )内的物料通道连通,下端与出料装置(4 )连通; D、所述出料装置(4)为卧式结构,出料装置(4)包括螺旋输料机构(401)、出料阀门(402)、出料装置进料管、出料装置出料管和法兰,其中,出料装置进料管没置在出料装置(4)上方且开口朝上与立式连续感应加热炉(3)下方的出料管(314)连通,出料装置出料管没置在出料装置(4)下方且开口朝下与出料阀门(402)相连; E、所述废气废渣收集装置(6)包括疏通机构(601)、阀门(602)、净化收集装置(603)、水平管道、垂直管道和法兰,水平管道一端与设置在加热筒体(311)侧面的排气排渣管(307)相通,水平管道另一端设有疏通机构(601);垂直管道与净化收集装置(603)相通,垂直管道中设有阀门(602); F、所述带预热进料装置(I)、中间料仓(2)、立式连续感应加热炉(3)、出料装置(4)按顺序依次串联连接,连接方式为法兰连接,或其它方式连接。2.如权利要求1所述的一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线,其特征在于所述组合式炉管(305)由数个带平底的直桶状结构的带底子炉管(3052)叠置而成,该直桶状结构带底子炉管(3052)底面为平底结构,带底子炉管(3052)的平底底面上设有与下方相邻子炉管顶部内侧圆面相配合的圆环形止口;上下带底子炉管(3052)通过该圆环形止口上下叠置成同心圆柱体;子炉管平底兼作隔板,平底设有中心通孔和通透槽(3031),即暂存空间(302)由上下相邻带底子炉管(3052)和中心搅拌轴(301)组成。3.如权利要求1或权利要求2所述的一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线,其特征在于所述内保温层(310)与组合式炉管(305)之间设置一个同轴心的管状发热体(315),感应器(308)对该管状发热体(315)实施感应加热;发热体(315)将热量传递给组合式炉管(305)。4.如权利要求1或权利要求3所述的一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线,其特征在于带预热带预热进料装置(I)中的输料管(102)、卧式感应器(107)和保温层(108)的断面均为一个顶部封口的U形结构。5.如权利要求1或权利要求4所述的一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线,其特征在于所述中心搅拌轴(301)为棒状实心搅拌轴,或管状空心搅拌轴。
【专利摘要】本发明涉及一种颗粒状石墨连续高温热处理生产线,包括带预热进料装置、中间料仓、立式连续感应加热炉、出料装置和废气废渣收集装置;该带预热进料装置蒸发物料中的水份和挥发份,起到干燥物料的作用;立式连续感应加热炉的加热方式为感应加热,本生产线实现高温纯化、石墨化、碳化等高温热处理工艺;热处理对象为包括天然石墨颗粒和人造石墨颗粒在内的颗粒状石墨,或整形包覆改性后的颗粒状电池石墨类负极材料,或其它碳材料和非碳材料。本颗粒状石墨连续高温热处理生产线和火法连续生产工艺对颗粒状石墨材料进行提纯,弥补了氢氟酸湿法提纯的不足,具有高效率、低能耗、绿色环保的特点。
【IPC分类】C01B31/04
【公开号】CN105460928
【申请号】CN201511011666
【发明人】言伟雄
【申请人】株洲弗拉德科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月30日
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