一种低能耗窖炉装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及窖炉技术领域，更具体地，涉及一种低能耗窖炉装置。


背景技术：

[0002]
锂电正极材料生产工艺中都需要用到窑炉设备进行烧结，而窑炉设备的加热需要消耗大量的电能；烧结过程中包括升温过程、恒温过程和降温过程，这些过程中的温度都需要非常精确才能使烧结出来的产品性能优异，尤其是恒温过程的温度要求更高；另外烧结过程中窑炉内部要维持在固定的气氛中，比如惰性气体气氛、氧气气氛等，因此烧结过程中需要通过通入惰性气体或者氧气以及排除废气的方式来维持窑炉内部的气氛；而在这些气体通入窑炉内部过程中，对窑炉内部的温度也会有一定的影响，尤其是常温的气体或者低温的气体与窑炉内部温差比较大，直接通入高温度的窑炉内部会使窑炉内部特定的温度不同程度的下降，最终使烧结过程中的材料性能受到不同程度的影响；同时影响窑炉内部温度下降后也需要通过加热的方式来使温度回归正常，需要损耗更多的电能。
[0003]
因此，现有锂电正极材料窑炉设备中存在能耗高、温度易受影响等问题需要解决。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种低能耗窖炉装置，利用废气对氧气加热，有效避免低温或常温氧气直接进入窖炉内后造成窖炉内温度不同程度下降，影响产品性能，同时废气余热回用，节约能源。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种低能耗窖炉装置，包括窖炉炉体、排气总管、氧气总管，所述的排气总管的一端和氧气总管的一端均分别与窖炉炉体连通；其中，在所述的排气总管上设有换热器，所述的氧气总管的另一端和排气总管的另一端均从换热器中穿过，所述的排气总管上设有与换热器并联连接的排气旁路，所述的氧气总管上设有与换热器并联连接的氧气旁路。在使用过程中，可以选择废气是否流经换热器，可以若不需要加热可直接从排气旁路直接排出废气，若需要加热，则废气从排气总管流经换热器后再排出；同样的，可以选择氧气是否需要加热后再输送至窖炉炉体内，若需要加热，则氧气总氧气总管流经换热器后再输送至窖炉炉体内，若不需要加热，则直接总氧气旁路输送至窖炉立体内；可根据现场生产的需求进行选择是否加热。在本实用新型中，从窖炉炉体内排出的废气流经换热器对换热器进行加热，另一方面，氧气在进入窖炉炉体内之前，首先流经换热器，经换热器将氧气加热后再输送至窖炉炉体内，氧气通过换热器加热后，与窖炉炉体内的温差变小，当进入窖炉炉体内后便不会造成窖炉炉体内的温度不同程度的降低，影响产品性能；另一方面，利用废气的余热对氧气进行加热，资源循环利用，避免了能源浪费，有效节约了资源。
[0006]
在其中一个实施例中，所述的排气旁路上设有排气旁路阀门，所述的氧气旁路上设有氧气旁路阀门。设置排气旁路阀门和氧气旁路阀门，便于选择废气是否流经排气旁路，氧气是否直接从排气旁路直接流入窖炉炉体内。
[0007]
在其中一个实施例中，在所述的换热器与窖炉炉体之间的排气总管上设有排气总管阀门，且所述的排气总管阀门设于与排气旁路并联连接的排气总管上。排气管上多个阀门的设置，可以切换排气是否流经换热器回用余热；当废气不需要流经换热器时，关闭排气总管阀门，打开排气旁路阀门；若需要流经换热器，则打开排气总管阀门，关闭排气旁路阀门。
[0008]
在其中一个实施例中，所述的氧气总管上分别设有换热前氧气总管阀门和换热后氧气总管阀门，且所述的换热前氧气总管阀门设于与氧气旁路串联的氧气总管上，所述的换热后氧气总管阀门设于与氧气旁路并联的氧气总管上。氧气管上多个阀门的设置；可以切换氧气是否需要流经换热器进行加热；在进行供氧时，首先打开换热前氧气总管阀门，若氧气需要加热，则打开换热后氧气总管阀门，关闭氧气旁路阀门；若不需要加热，则关闭换热后氧气总管阀门，打开氧气旁路阀门。
[0009]
在其中一个实施例中，所述的氧气总管上分别设有换热前温度计和换热后温度计；所述的换热前温度计和换热后温度计均设于与氧气旁路串联的氧气总管上。通过换热前温度计和换热后温度计分别测量氧气流经换热器前的温度和经过换热后的温度。
[0010]
在其中一个实施例中，在所述的换热器与窖炉炉体之间的排气总管上设有排气温度计，且所述的排气温度计设于与排气旁路串联的排气总管上。通过排气温度计可以测量从窖炉炉体排出的废气的温度值。
[0011]
在其中一个实施例中，在所述的换热器与窖炉炉体之间的氧气总管上设有氧气总管流量计，且所述的氧气总管流量计设于与氧气旁路串联的氧气总管上。通过调节氧气总管流量计，来测量流入窖炉内的氧气量。
[0012]
在其中一个实施例中，所述的窖炉炉体设有多个，每一个窖炉炉体上均设有排气口，在排气口处均设有推板阀门；所述的排气总管与窖炉炉体连接的一端设有多个排气支路，多个排气支路分别与多个窖炉炉体的排气口一一对应连通。每一个排气支路对应连接一个窖炉炉体，每一个窖炉炉体的废气分别通过排气支路排入排气总管中汇总，最后再经排气总管排出。在每一个排气口处设置推板阀门，可以调节出各个窖炉的排气量的大小。
[0013]
在其中一个实施例中，所述的氧气总管与窖炉炉体连接的一端设有多个氧气支路，其中一部分氧气支路分别与多个窖炉炉体的底部一一对应连通；另外一部分氧气支路分别与多个窖炉炉体的顶部一一对应连通。进入窖炉炉体的氧气分成不同的氧气支路，一部分氧气支路从窖炉炉体顶部两侧进入窖炉炉体内部，另一部分从窖炉炉体的底部进入窖炉炉体内部，可以使氧气比较均匀的进入到窖炉炉体内部的各个部位，有利于窖炉炉体内部氧气气氛的维持。
[0014]
在其中一个实施例中，在每一个排气支路上均设有排气支路阀门；在每一个氧气支路上均设有可调流量的氧气支路流量计。在每一个排气支路上设置排气支路阀门，可以调节各个窖炉的排气大小；在每一个氧气支路上设置可调流量的氧气支路流量计，可以有效监控或调节氧气的流量。
[0015]
与现有技术相比，有益效果是：本实用新型提供的一种低能耗窖炉装置，利用窑炉排出的废气中的余热通过换热器将氧气在进入到窑炉前进行加热，然后再从窑炉各部位进入到窑炉内部，有效的将窑炉所排废气中的余热重复的利用到窑炉的内部，降低了窑炉加热的能耗；同时氧气经加热后再进入窑炉，有效避免了低温或者常温的氧气直接进入窑炉
对窑炉内部特定温度的影响。
附图说明
[0016]
图1是本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
[0017]
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。
[0018]
实施例1：
[0019]
如图1所示，一种低能耗窖炉装置，包括窖炉炉体1、排气总管2、氧气总管3，排气总管2的一端和氧气总管3的一端均分别与窖炉炉体1连通；其中，在排气总管2上设有换热器4，氧气总管3的另一端和排气总管2的另一端均从换热器4中穿过，排气总管2上设有与换热器4并联连接的排气旁路5，氧气总管3上设有与换热器4并联连接的氧气旁路6。
[0020]
在其中一个实施例中，排气旁路5上设有排气旁路阀门7，氧气旁路6上设有氧气旁路阀门8。在换热器4与窖炉炉体1之间的排气总管2上设有排气总管阀门9，且排气总管阀门9设于与排气旁路5并联连接的排气总管2上。氧气总管3上分别设有换热前氧气总管阀门10和换热后氧气总管阀门11，且换热前氧气总管阀门10设于与氧气旁路6串联的氧气总管3上，换热后氧气总管阀门11设于与氧气旁路6并联的氧气总管3上。
[0021]
在一些实施例中，氧气总管3上分别设有换热前温度计12和换热后温度计13；换热前温度计12和换热后温度计13均设于与氧气旁路6串联的氧气总管3上。在换热器4与窖炉炉体1之间的排气总管2上设有排气温度计14，且排气温度计14设于与排气旁路5串联的排气总管2上。
[0022]
在另一个实施例中，在换热器4与窖炉炉体1之间的氧气总管3上设有氧气总管流量计15，且氧气总管流量计15设于与氧气旁路6串联的氧气总管3上。通过调节氧气总管流量计15，来测量流入窖炉内的氧气量。
[0023]
在其中一个实施例中，窖炉炉体1设有多个，每一个窖炉炉体1上均设有排气口16，在排气口16处均设有推板阀门17；排气总管2与窖炉炉体1连接的一端设有多个排气支路18，多个排气支路18分别与多个窖炉炉体1的排气口16一一对应连通。氧气总管3与窖炉炉体1连接的一端设有多个氧气支路19，其中一部分氧气支路19分别与多个窖炉炉体1的底部一一对应连通；另外一部分氧气支路19分别与多个窖炉炉体1的顶部一一对应连通。在每一个排气支路18上均设有排气支路阀门20；在每一个氧气支路19上均设有可调流量的氧气支路流量计21。
[0024]
工作原理：
[0025]
1.当窑炉温度升到位后，打开窑炉各个排气口16的推板阀门17及排气总管阀门9，然后打开窑炉各个氧气进气口阀门(包括换热前氧气总管阀门10、换热后氧气总管阀门11、氧气支路19阀门)，通入氧气；
[0026]
2.氧气进入窑炉炉体内后，对窑炉炉体内部温度有一定影响，氧气在窑炉炉体内
部形成一定的正压后从窑炉炉体各个排气口16排出，并经过换热器4，排出的废气中的余热将换热器4进行加热，而后续氧气在经过换热器4后又被加热，加热后的氧气进入窑炉炉体内对窑炉炉体内部的温度不会造成影响，同时形成了余热的循环利用；
[0027]
3.通过调节氧气总管3上各个阀门可以调节氧气的总流量，调节各个流量计可以将不同进气点的氧气调至特定流量，各个流量计可以测量氧气流量；
[0028]
4.调节各节窑炉上的推板阀门17，可以调节各节窑炉的出气量；
[0029]
5.调节各节窑炉的排气阀门；可以调节各节窑炉的排气量；
[0030]
6.通过切换排气总管2上的排气总管阀门9和排气旁路5上的排气旁路阀门7，可以切换排气是否经过换热器4，通过切换氧气总管3上的换热后氧气总管阀门11和氧气旁路6上的氧气旁路阀门8，可以切换氧气是否经过换热器4；各温度计可以测量各温度；
[0031]
7.当窑炉内部各个温度、氧气气氛等达到要求，就可以进行烧结作业。
[0032]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0033]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
[0034]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0035]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0036]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0037]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是
示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0038]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。