一种天然气动态煅烧炉及其使用方法与流程

本发明属于煅烧炉设备技术领域，具体涉及一种天然气动态煅烧炉。

背景技术：

锂离子电池粉体材料的需求随着新能源技术的快速发展需求量出现了爆发式增长，作为锂电粉体材料制备的煅烧技术直接决定了电池材料的优劣，煅烧炉是煅烧工艺的唯一设备，现有技术使用的基本为静态煅烧技术。静态煅烧炉存在很多缺陷，由于物料在炉体内处于静态方式，在煅烧过程中物料受热不均匀，造成物料煅烧不彻底，产品质量不稳定。目前使用的半动态煅烧炉由于炉体设计问题，造成物料在炉体中停留时间短，造成物料煅烧程度不够，产品没有完全分解，煅烧效率较低。市场上现有的煅烧炉设备一般结构都比较复杂，容易出现机械失灵、炉体腐蚀严重，且煅烧的过程中煅烧炉的热利用率不高，物料煅烧不均匀，炉体物料清理难度大，设备维修复杂等疑难问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有设备技术中的不足之处，提供一种物料可以在不同温度段流动煅烧，实现物料均匀充分煅烧的天然气动态煅烧炉。

为了满足上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种天然气动态煅烧炉，包括炉体，所述炉体的内部设置若干个隔板形成S型通道，所述隔板将炉体分割成若干个炉腔，所述炉体一端上部设置有进料口，所述炉体的另一端设置有出料口，所述炉体的各个炉腔内设有点火装置和喷枪喷嘴，所述点火装置与天然气气源连通，所述出料口一侧设置有抽风机，所述抽风机与炉体连通。

优选的，所述炉体为不锈钢材质制作而成。

优选的，所述炉体的一侧设有辅助进气口，所述辅助进气口与进料口同侧。

优选的，所述炉体内壁设有保温层。

优选的，所述保温层为耐酸碱腐蚀的隔热材料。

优选的，所述炉体煅烧的物料为粉体材料或者经过雾化的液体。

优选的，所述炉体的底部设有若干个检修卸料阀和检修口。

优选的，所述抽风机的出风端设置有收尘布袋和尾气收集器。

优选的，一种天然气动态煅烧炉的使用方法，其包括以下步骤：

a．设置炉体各个炉腔的煅烧温度，将粉体材料或者经过雾化的液体通过进料口输入炉体的煅烧炉腔内；

b．通过辅助进气口通入保护气氛的气体；

c. 物料通过天然气燃烧形成的热气流与抽风机抽风形成炉体内部负压的混合涡流，依次通过各个炉腔煅烧；

d.物料经过各个炉腔煅烧后通过出料口收集煅烧产物。

优选的，所述煅烧温度为500℃-950℃。

本发明的有益效果为：

（1）本发明的结构简单，其将炉体通过隔板分割成若干个炉腔，每个炉腔内设置单独的喷枪对其加热，各个炉腔之间形成S型通道，由于炉体尾部的抽风机以及天然气燃烧使形成炉体负压和旋流场，物料就可以在S型通道的炉腔内流动加热，有效解决了动态煅烧设备煅烧物料不均匀、物料停留时间短、机械设备复杂等疑难问题，是一种煅烧过程简洁、能源利用率高、产品品质一致性好的动态煅烧设备；

（2）炉体的尾部抽风机处设置了收尘布袋以及尾气收集器，避免了对环境的污染以及造成恶劣的工作环境；

（3）炉体内部设置了耐酸碱腐蚀的隔热材料的保温层，避免炉体内部的温度流失；

（4）炉体进料口的同侧设置了辅助进气口，可以满足不同晶体生产的环境；

（5）炉体底部设置了多个检修出料阀和检修口，使得炉体易于维修。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1.炉体，2.隔板，3.进料口，4.保温层，5.辅助进气口，6.点火装置，7.喷枪喷嘴，8.检修出料口，9.检修口，10.尾气收集器，14.出料口，15.收尘布袋，16.抽风机。

具体实施方式

下面结合附图和工作原理对本发明做进一步描述：

如图1所示的一种天然气动态煅烧炉，包括炉体1，炉体1的内部设置若干个隔板2形成S型通道，隔板2将炉体1分割成若干个炉腔，用隔板2形成的各个炉腔通过S型通道连通，炉体1一端上部设置有进料口3，炉体1的另一端设置有出料口14，炉体1的各个炉腔内设有点火装置6和喷枪喷嘴7，点火装置6与天然气气源连通，使得各个炉腔内的温度可独立控制，形成不同温度段的煅烧区间，出料口14一侧设置有抽风机16，抽风机16与炉体1连通，抽风机16将炉体1内部的空气抽走，使得炉体1形成一种负压状态，为内部的物料流动提供动力。炉体1为不锈钢材质制作而成。炉体1的一侧设有辅助进气口5，辅助进气口5与进料口3同侧，为了保护炉体1内部的气氛，可以满足不同晶体生产的环境，炉体1内壁设有保温层4，避免炉体内部的温度流失，保温层4为耐酸碱腐蚀的隔热材料，避免被煅烧的物料腐蚀。炉体1煅烧的物料为粉体材料或者经过雾化的液体。炉体1的底部设有若干个检修卸料阀8和检修口9，使得炉体易于维修。抽风机16的出风端设置有收尘布袋15和尾气收集器10，避免了对环境的污染以及造成恶劣的工作环境。

使用时，开启抽风机16，通过天然气的喷枪喷嘴7及点火装置6将炉温升至需要的温度，物料通过进料口3输入炉体1的煅烧炉腔内，在抽风机及天然气燃烧形成旋流场共同作用下依次进入各个炉体1的煅烧炉腔内，经过相似的煅烧后依次通过煅烧炉腔进行充分煅烧。物料经过动态煅烧后输送到出料口14收集，尾气经由收尘布袋15和尾气收集器10集中收集处理。停炉时可通过检修口9检查炉内物料挂壁情况，根据需要经由检修卸料阀8清理炉腔。

实施例1：

利用上述设备对氯化钴溶液进行喷雾热解处理时，包括以下步骤：

a、将氯化钴溶液通过进料口3雾化后喷入炉体1的煅烧炉腔内；

b、雾化后的氯化钴溶液小液滴遇到天然气喷枪喷嘴7喷出的高温火焰瞬间受热干燥成粉体小颗粒；

c、天然气燃烧形成的热气流煅烧粉体小颗粒的同时与抽风机16抽风形成混合涡流依次经过煅烧炉腔之间的缺口在各个煅烧炉腔内煅烧；

d、物料依次经过相似的煅烧过程依次经过各个煅烧炉腔；

e、煅烧温度为950℃，物料经过多段煅烧炉腔充分动态煅烧；

f、过程中可在辅助进气口4内通入75%的氧气；

g、最终在出料口14获得喷雾热解后的四氧化三钴粉体物料。

利用上述设备喷雾热解后的样品微观形貌好、粒度均匀、流动性强、成分均匀性优良。

实施例2：

利用上述设备对碳酸镍粉体材料进行热分解处理时，包括以下步骤：

a、将碳酸镍粉体物料通过进料口3输送至炉体1的煅烧炉腔内；

b、加入煅烧炉腔的碳酸镍粉体物料遇到天然气喷枪喷嘴7喷出的高温火焰进行动态煅烧；

c、天然气燃烧形成的热气流与抽风机16抽风形成混合涡流经过煅烧炉腔之间的缺口在各个煅烧炉腔内煅烧；

d、物料依次经过相似的煅烧过程依次经过煅烧炉腔；

e、煅烧温度为500℃，物料经过多段煅烧炉腔充分动态煅烧；

f、过程中可在辅助进气口4通入空气；

g、最终在出料口14获得动态煅烧后的氧化亚镍粉体物料。

利用上述设备喷雾热解后的样品微观形貌好、粒度均匀、流动性强、成分均匀性优良。

实施例3：

利用上述设备对镍钴锰混合溶液进行喷雾热解处理时，包括以下步骤：

a、将镍钴锰混合溶液通过进料口3雾化后喷入炉体1的煅烧炉腔内；

b、雾化后的镍钴锰混合溶液小液滴遇到天然气喷枪喷嘴7喷出的高温火焰瞬间受热干燥成粉体小颗粒；

c、天然气燃烧形成的热气流煅烧粉体小颗粒的同时与抽风机16抽风形成混合涡流经过煅烧炉腔之间的缺口在各个煅烧炉腔内煅烧；

d、物料依次经过相似的煅烧过程依次经过煅烧炉腔；

e、煅烧温度为850℃，物料经过多段煅烧炉腔充分动态煅烧；

f、过程中可在辅助进气口4通入75%的氧气；

g、最终在出料口14获得喷雾热解后的镍钴锰三元粉体物料。

利用上述设备喷雾热解后的样品微观形貌好、粒度均匀、流动性强、成分均匀性优良。

虽然以上结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。