一种窑炉降温冷却段的制作方法

1.本发明涉及辊道窑炉技术领域，具体涉及一种用于锂电池材料烧结后的窑炉降温冷却段。


背景技术：

2.动态窑炉炉体在温区分布上一般分为三段，加热升温段，恒温反应段和降温冷却段，窑炉烧结温度可达1000℃以上，窑炉降温冷却段的冷却速度需要达到一定的工艺要求，冷却段太长则降低窑炉的产能，冷却段太短，物料冷却不下来，出炉物料温度过高，不利于下道工序控制和品质控制，对窑炉降温冷区段的材质要求需要导热性好，耐高温性能好等要求，锂电池材料行业的反应烧结对炉体的要求更加严格，不允许有异物引入。
3.锂电行业烧结窑炉大部分使用的冷却段为不锈钢材质的夹套结构，夹套开口有入风口和排风口，夹套内通风靠风带走热量，但是，该种方式所带走热量有限，需要炉内通空气直接对物料进行辅助降温；随着产品的升级，如高镍材料等等都需要窑炉密封，通氧气或者其它保护气体，此时通入的气体成本大，再靠炉内通入氧气或者其它气体来降温已不符合生产经济性，目前开始采用炉尾风冷或者水冷等方式，但同时带来的一些异物风险和腐蚀风险等无法避免，且散热效果仍有限。
4.中国专利cn207280181u公开了一种风冷式辊道窑，夹套内的冷却风从下向上流动，进而将炉膛传导的热量带走。其中，冷却风和炉膛内热量的流动方向相同，同时，炉膛由耐火砖堆砌而成。一方面，冷却风和炉膛内热量的同向流动和耐火砖的低导热效率均会造成散热效率低下；另一方面炉膛内耐火砖的设置不可避免会落入异物影响电池材料的质量。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种窑炉降温冷却段。
6.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
7.一种窑炉降温冷却段，包括安装有传送辊棒的炉体，所述炉体的两侧均设置有侧边夹套，所述炉体的底部设置有底部夹套，所述侧边夹套的一侧设置有用于向侧边夹套内通入冷却气体的夹套补风口，另一侧设置有与所述底部夹套连接的夹套通风口，所述底部夹套的底部设置有夹套排风口。
8.进一步的，所述侧边夹套包括靠近炉体中心的侧边夹套内层和远离炉体中心的侧边夹套外层，所述侧边夹套内层和侧边夹套外层之间固接有辊棒孔套，所述侧边夹套外层上安装有辊棒支架，所述传送辊棒的任一端均穿过所述辊棒孔套而通过所述辊棒支架支撑。
9.进一步的，所述底部夹套包括底板和设置于所述底板上方的中间板，所述底板和中间板的两端与两侧所述侧边夹套内层固接，所述中间板靠近所述传送辊棒设置。
10.进一步的，所述炉体位于所述传送辊棒的上方设置有可承受炉体内腐蚀气氛和向上流动的热量的耐温耐腐蚀板。
11.进一步的，所述耐温耐腐蚀板内设置有贯通设置的散热孔，所述炉体一侧设置有与所述炉体的内部连通的进风接口，另一侧设置有与所述炉体的内部连通排风接口，所述散热孔的一端与所述进风接口连通，另一端与所述排风接口连通。
12.进一步的，所述耐温耐腐蚀板为碳化硅板。
13.进一步的，所述侧边夹套的顶部设置有一用于支撑所述耐温耐腐蚀板的支撑台阶，所述支撑台阶与所述炉体的顶板形成有一可与所述耐温耐腐蚀板滑接的滑道。
14.进一步的，所述碳化硅板沿着所述炉体输送方向的前后两端分别设置有便于拼接成形的凸缘和凹槽。
15.进一步的，还包括连接件，所述连接件包括一端设置有螺纹的连接段和另一端设置有风阀的通风口段，所述连接段与所述排风接口螺纹连接，所述通风口段与热排风机连接。
16.进一步的，所述连接段的端部插接安装在所述散热孔一端的内部。
17.与现有技术相比，本发明的优点在于：
18.本发明通过优化炉体结构，通过底部夹套和侧边夹套、冷却风逆热量流动方向等设置，消除了辊道窑炉炉尾冷却效果不佳，以及导致产品出炉温度过高、对后道工序设备造成影响的问题；进一步的，通过可承受炉体内腐蚀气氛和向上流动的热量的耐温耐腐蚀板设置，解决冷却段高温材料腐蚀引入异物的问题，显著提高了锂电池材料的产品质量；同时，炉体内的顶部在材质上使用拼接的中空碳化硅板，内部开孔的碳化硅板既耐高温也耐腐蚀，传热效率显著提高；由于炉体内产品热量主要在上部，通过从碳化硅内部的散热孔通风散热，增加产品与碳化硅板的热辐射传热来降低产品的温度，在辐射传热的面积上和散热风量上都比现有散热方式更优。
附图说明
19.图1是本发明优选实施例公开的窑炉降温冷却段的主视示意图；
20.图2是图1的a
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a剖视示意图；
21.图3是本发明优选实施例公开的窑炉降温冷却段的侧视示意图；
22.图4是本发明优选实施例公开的窑炉降温冷却段的仰视示意图；
23.图5是本发明优选实施例公开的碳化硅板的主视示意图；
24.图6是图5的b
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b剖视示意图；
25.图7是本发明优选实施例公开的连接件的主视示意图。
26.图例说明：
27.1、炉体；11、进风接口；12、排风接口；2、传送辊棒；3、侧边夹套；31、夹套补风口；32、夹套通风口；33、侧边夹套内层；34、侧边夹套外层；35、辊棒孔套；36、支撑台阶；4、底部夹套；41、夹套排风口；42、中间板；43、底板；5、辊棒支架；6、耐温耐腐蚀板；61、散热孔；62、凸缘；63、凹槽；64、对接孔；7、连接件；71、连接段；72、通风口段；8、支腿；9、滑道。
具体实施方式
28.为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
29.如图1
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7所示，本实施例公开了一种窑炉降温冷却段，包括安装有传送辊棒2的炉体1，炉体1的底部通过支腿8支撑，炉体1主要采用不锈钢材料，其截面为方形或者矩形，炉体1的两侧对称设置有侧边夹套3，炉体1的底部设置有底部夹套4，侧边夹套3的一侧设置有用于向侧边夹套3内通入冷却气体的夹套补风口31，另一侧设置有与底部夹套4连接的夹套通风口32，底部夹套4的底部设置有夹套排风口41，从而从外部通入的冷却气体从夹套补风口31进入，进而通过夹套通风口32从夹套排风口41排出，从而一方面底部夹套4和侧边夹套3呈包裹炉体1内部空腔的趋势，从炉体1的左右和底部进行热交换，能够快速导热并散热；另一方面，冷却风向下的流动方向与热量向上的流动方向相反，即冷却风逆热量流动方向，从而提高了炉体1内冷却的效率。
30.具体的，侧边夹套3包括靠近炉体1中心的侧边夹套内层33和远离炉体1中心的侧边夹套外层34，侧边夹套外层34与炉体1的侧壁共用，侧边夹套内层33和侧边夹套外层34之间焊接固定有辊棒孔套35，侧边夹套外层34上安装有辊棒支架5，热量通过侧边夹套内层33传导至侧边夹套3内，传送辊棒2的任一端均穿过辊棒孔套35而通过辊棒支架5支撑，从而防止传送辊棒2穿过侧边夹套3时带来的密封问题，伸出炉体1的传送辊棒2通过外部的驱动装置驱动旋转，从而驱动炉体1内传送辊棒2上装载有锂电池材料的匣钵边运动边冷却。而底部夹套4包括底板43和设置于底板43上方的中间板42，底板43和中间板42的两端与两侧侧边夹套内层33固接，从而形成密封空腔，中间板42靠近传送辊棒2设置，热量通过中间板42传导至底部夹套4内。
31.在本实施例中，炉体1位于传送辊棒2的上方设置有可承受炉体1内向上流动的热量的耐温耐腐蚀板6，这是因为一方面污染电池材料的异物主要从产品上面掉落引入，另一方面，物料烧结后产生的热量主要往上边走，热辐射主要辐射炉体1内的上侧壁，因此，通过耐温耐腐蚀板6至少可承受800℃的高温，同时，也可承受炉内烧结腐蚀气氛造成的腐蚀，从而，避免引入异物。同时，为了便于耐温耐腐蚀板6的快速装配，侧边夹套3的顶部设置有一用于支撑耐温耐腐蚀板6的支撑台阶36，支撑台阶36与炉体1的顶板之间存在一个略大于耐温耐腐蚀板6厚度的间隙，从而形成有一可与耐温耐腐蚀板6滑接的滑道9，装配时，只需要沿着滑道9将耐温耐腐蚀板6推入即可完成。同时，耐温耐腐蚀板6沿着炉体1输送方向的前后两端分别设置有便于拼接成形的凸缘62和凹槽63，从而耐温耐腐蚀板6通过凸缘62与凹槽63而多块拼接在一起，提升了整体的稳固性，防止碳化硅板上下窜动，也提高了装配的效率。
32.在本实施例中，耐温耐腐蚀板6选用碳化硅板，一方面，碳化硅材质的导热系数45w/(m*k)，具有非常好的导热性；另一方面，碳化硅材质耐高温1400℃以上，且耐腐蚀性强，远高于不锈钢等材质，使用碳化硅板不存在引入异物的风险。碳化硅板内设置有贯通设置的散热孔61，炉体1一侧设置有与炉体1的内部连通的进风接口11，另一侧设置有与炉体1的内部连通排风接口12，进风接口11和排风接口12均为套筒结构，散热孔61的一端与所述进风接口11连通，另一端与排风接口12连通，具体的，排风接口12设置有一连接件7(进风接口11同样也可以设置)，连接件7包括一端设置有螺纹的连接段71和另一端设置有风阀的通
风口段72，连接段71与排风接口12螺纹连接，通风口段72与热排风机连接，从而通过热排风机将散热孔61内抽空气，自然空气从进风接口11进入，通过散热孔61对流热交换后从另一侧排出。连接段71的端部插接安装在散热孔61一端的对接孔64内部，从而可以实现对碳化硅板进行稳定地定位；同时，也可以实现在两侧对炉体1的密封，防止空气进入炉体1的内部，造成内部产品污染。
33.虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。