一种回转电热窑炉用炉膛及其制作的回转窑体的制作方法

本实用新型涉及外部加热的回转电阻窑炉，特别是适用于锂离子电池材料：钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等正极材料及负极碳材料等的加热处理。

背景技术：

窑炉依据热量来源方式分为利用电能的电热窑炉以及利用固、液、气燃料或太阳能等非电热窑炉。电热窑炉按产生热能机理又分为电阻炉、电磁感应炉、电弧炉、加热成像炉、电子束炉、等离子炉、红外加热炉、微波烧结炉等。

电热窑炉依据窑炉炉膛是否固定，分为工作中炉膛旋转的回转窑及非回转窑炉，回转窑的炉膛通常是筒状。

回转电阻窑炉是筒体旋转的电阻炉，依加热方式分为外部加热的回转窑炉以及从炉膛内部加热的回转窑炉。回转窑的炉膛可以是金属圆筒；也可以由耐火材料砌筑为炉膛，炉膛外层通常是安装了旋转传动装置的金属圆筒。

外部加热的回转窑，通常分为两种：一种是加热部件与回转窑筒体分离，不直接接触。固定的加热部件安装在一个带有保温层的炉壳内，转动的筒体在炉壳中转动，加热元件从外面对筒体辐射传热，加热后的筒体再把热量传给筒体内部的物料。另一种是加热元件直接安装在筒体外面，与筒体一起转动，加热元件与筒体距离更近，同时进行辐射及传导加热筒体，加热后的筒体再把热量传给筒体内部的物料。第二种结构复杂，但加热效果更好。

锂离子电池材料的加热处理过程中，需要避免被普通材料接触污染，物料接触部位要求均为99陶瓷材料。所以现在常采用外部直接加热的回转电阻窑炉。

现在经常采用的外部加热的回转电阻窑炉截面如图一所示：

传统的回转窑窑体是带传动装置的金属圆筒1、内部保温材料层2、固定炉膛耐火砖层3、陶瓷管4、加热元件5、高纯陶瓷砖6、仓板7等构成。

窑炉炉膛内部采用氧化铝含量高达99%以上的高纯陶瓷砖，高纯陶瓷砖层外设置加热元件5，加热元件外部设置保温层，保温层外采用金属筒体支撑及传动。这种结构方式虽然能保证加热过程中不会污染材料，但有很多缺限。

1， 因为要保证强度，高纯陶瓷砖需要有足够厚度，加热元件与物料之间的距离远；

2， 高纯陶瓷砖的加工制作困难，生产成本高；

3， 随着使用时间的推移，高纯陶瓷砖缝在热胀冷缩过程有所增加，外部的保温材料会通过砖缝漏入炉膛，污染物料；

4， 高纯陶瓷砖砌筑施工难度大；

5， 加热元件传热效果不佳，容易损坏。

技术实现要素：

本实用新型针对现有回转窑炉缺陷，提供了一种防止保温材料漏入炉膛、导热效果好、成产成本低、连接强度高的回转电热窑炉用炉膛及其制作的回转窑体。

为实现本实用新型目的提供了以下技术方案：一种回转电热窑炉用炉膛，包括至少一段膛壁，其特征在于膛壁由若干根管体围绕圆心紧密排布而成，管体内部设置有加热元件。

作为优选，膛壁设置为管径相同的至少一圈管体或管径不同的至少一圈管体。

作为优选，管体材质为绝缘材料。再优选，绝缘材料为氧化铝含量75%以上的陶瓷或熔融石英或碳化硅。

作为优选，上下相邻段的膛壁通过接头组合连接。最优选，接头为环状盘体，环状盘体上开有于管体配设的连接孔。

作为优选，加热元件为加热电阻丝、加热管、硅碳棒、硅钼棒、碳纤维的一种或组合。

为实现本实用新型目的，提供了一种回转电热窑炉用炉膛制作的回转窑体，其特征在于包括带传动装置的金属圆筒、设置于金属圆筒内壁的保温材料层、设置于保温材料层内部的耐火砖层以及耐火砖层内侧的炉膛。

作为优选，金属圆筒、保温材料层、耐火砖层间设置有若干个围绕圆心设置的带预应力的炉膛压紧装置，炉膛压紧装置压紧炉膛膛壁。

作为优选，炉膛压紧装置包括安装固定于金属圆筒筒壁上的压紧支座、一端穿设于压紧支座内，另一端穿过金属圆筒、保温材料层、耐火砖层压接于炉膛膛壁上的压紧杆以及压紧弹簧，压缩弹簧限位压缩在压紧支座和压紧杆顶端之间，通过压缩弹簧给予压紧杆压紧膛壁的压力。

炉膛因为温度上升在径向方向发生膨胀时，组成炉膛的管体径向也发生收缩和膨胀，导致管体间的间隙变大，通过弹簧带动压紧杆自动调节压力，从而实现自动调节管体间的间隙，使管体之间的间隙尽可能小。保证炉膛的密封性。

本实用新型有益效果：1.无需加工成本较高的高纯陶瓷砖；2.在不与物料接触的前提下，加热元件更接近待加热物料，加热效果更好；3.一层或多层陶瓷管组成的的炉膛，通过外层附加的预应力，更容易解决热胀冷缩中的内层炉膛材料缝隙的细微变化；4.炉膛组合式的构造降低了砌筑施工及后期维护难度。

附图说明

图1为现有回转窑炉窑体的截面图。

图2为实施例1回转窑炉窑体的截面图。

图3为实施例2回转窑炉窑体的截面图。

图4为实施例3回转窑炉窑体的截面图。

图5为实施例4回转窑炉窑体的截面图。

图6为炉膛压紧装置示意图。

具体实施方式

实施例1：一种回转电热窑炉用炉膛制作的回转窑体，包括带传动装置的金属圆筒1、设置于金属圆筒1内壁的保温材料层2、设置于保温材料层2内部的耐火砖层3以及耐火砖层3内侧的炉膛4。

金属圆筒1、保温材料层2、耐火砖层3间设置有若干个围绕圆心设置的带预应力的炉膛压紧装置5，炉膛压紧装置5压紧炉膛4膛壁。炉膛压紧装置5包括安装固定于金属圆筒1筒壁上的压紧支座5.1、一端穿设于压紧支座5.1内，另一端穿过金属圆筒1、保温材料层2、耐火砖层3压接于炉膛4膛壁上的压紧杆5.2以及压紧弹簧5.3，压缩弹簧5.3套设于压紧杆5.2上端，压缩弹簧5.3顶端与压紧支座5.1顶端连接，压缩弹簧5.3顶端限位于压紧杆5.2的阶梯挡上，通过压缩弹簧5.3的弹力给予压紧杆5.2压紧膛壁的压力。

炉膛4包括至少一段膛壁，膛壁由若干根管体4.1围绕圆心紧密排布而成，设置为管径相同的内外两圈，相邻管体4.1间外径相切不留间隙，管体4.1内部设置有加热电阻丝。对应外圈的每一根管体4.1设置一炉膛压紧装置5，压紧杆5.2对应压紧每一根外圈管体，内圈管体顶住外圈管体，外圈管体顶住压紧杆5.2，把弹簧压得更紧，在温度下降时，弹簧推动压紧杆5.2，把外圈管体压向内圈管体，这样有效保证组成炉膛的管体之间的间隙尽可能小，保证炉膛的密封性。

上下相邻段的膛壁通过接头6组合连接。接头6为环状盘体，环状盘体上开有与内外两圈管体配设的连接孔，上下管体的底端和末端插设于连接孔内，实现上下相邻段的膛壁连接固定，从而实现多段炉膛的组合。

管体4.1材质为为氧化铝含量75%以上的陶瓷。

各段炉膛4的温度通过布置在各段管体内的加热电阻丝控制，可以对各段温度分别控制或几段或整体集中控制，满足窑炉内温度的各种控制需求。

实施例2：参照实施例1，其余特征均不改变，膛壁由若干根管体4.1围绕圆心紧密排布而成，设置为管径不同的一圈，相邻管体间外径相切不留间隙，管体4.1内部设置有加热电阻丝。对应每一根管体设置一炉膛压紧装置，压紧杆对应压紧每一根管体。

实施例3：参照实施例1，其余特征均不改变，膛壁由若干根管体4.1围绕圆心紧密排布而成，设置为为管径相同的一圈，相邻管体间外径相切不留间隙，管体内部设置有加热电阻丝。对应每一根管体设置一炉膛压紧装置5，压紧杆5.2对应压紧每一根管体。

实施例4：参照实施例1，其余特征均不改变，膛壁由若干根管体4.1围绕圆心紧密排布而成，设置为管径不同的三圈，相邻管体间外径相切不留间隙，管体内部设置有加热电阻丝。对应最外圈的每一根管体设置一炉膛压紧装置，压紧杆5.2对应压紧每一根最外圈管体，内二圈管体顶住最外圈管体，最外圈管体顶住压紧杆，把弹簧压得更紧，在温度下降时，弹簧推动压紧杆，把最外圈管体压向内二圈管体，这样有效保证组成炉膛的管体之间的间隙尽可能小，保证炉膛的密封性。