电池负极材料预炭化生产线的制作方法

本发明涉及一种电池负极材料预炭化生产线，属于热处理设备。

背景技术：

1、锂电池作为一种新能源电池，在新能源汽车及各种交通工具领域，被广泛的得到应用，锂电池负极材料的制备中，预炭化是极其重要的步骤，电池负极材料预炭化在预炭化生产线上完成。

2、申请公布号是cn114111324a的中国发明专利申请文件公开了一种电加热负极材料烧结回转窑，可以用于电池负极材料的预化化处理，其包括进料机构、烧结炉、炉筒缓冷降温装置、出料装置和第一保护气氛发生装置，烧结炉包括一个以上的烧结炉单元和滚筒驱动装置，烧结炉单元包括加热炉体、炉内滚筒和加热器，相邻两个烧结炉单元的炉内滚筒相向的一端连接，最后端一个烧结炉单元的炉内滚筒的后端穿过炉筒缓冷降温装置，出料装置设置在炉筒缓冷降温装置的后方，最后方一个烧结炉单元的炉内滚筒的后端伸入出料装置内，整个烧结炉的炉内滚筒内温度从前向后逐渐升高，第一保护气氛发生装置自出料装置处伸入炉内滚筒。

3、上述的专利具有如下缺陷：首先，上述专利中炉筒内的温度无差异，物料进入炉筒内后，温度迅速的升高，而不是逐渐的升高，物料在炉筒内外温度的大幅度骤变，使电池负极材料的焙烧质量难以有效的提高；其次，由于电池负极材料的焙烧需在隔绝氧气的环境下进行，故上述专利设置有氮气保护系统，通过向炉筒内通入氮气，在炉筒内产生氮气的气氛，使物料在氮气气氛下进行焙烧，其氮气保护系统采用管道直接通入炉筒内部，在焙烧开始前，先向炉筒内部通氮气，直至将炉筒内的空气全部排空，使炉筒内充满氮气，而在焙烧进行的过程中，需持续的向炉筒内充入氮气，以确保炉筒内的压力等，上述氮气保护系统不能根据焙烧前后对充入炉筒内的氮气进行调整，焙烧过程中氮气充入过快，会较快的带出炉筒内的热量，影响炉筒内的焙烧温度，从而影响电池负极材料的焙烧质量；第三，上述专利为了降低出料的温度，设置的单筒冷却机，其仅采用向冷却筒上喷淋冷确水的方式对物料进行降温，其降温效果有限，不能对物料进行更好的降温。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电池负极材料预炭化生产线，解决现有技术中电池负极材料预炭化生产线筒体输送物料时，由于筒体内温度无差异，故物料在筒体内温度迅速变化而造成焙烧质量不佳的技术缺陷。

2、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：电池负极材料预炭化生产线，包括加热炉体、筒体、进料装置、出料装置、筒体驱动装置和氮气保护系统；加热炉体内设置有加热元件；筒体设置在加热炉体内并且与加热炉体转动连接，筒体的两端从加热炉体内伸出；进料装置设置在筒体的一端，用于向筒体内添加物料；出料装置设在在筒体的另一端，用于输出筒体内经过焙烧处理的物料；筒体驱动装置用于驱动筒体相对加热炉体转动；氮气保护系统用于向筒体内充入氮气；加热炉体自进料装置的一端向出料装置的一端分为多个区域，该多个区域的温度逐渐升高。本发明通过在筒体内进行区域划分，并使加热炉体内随物料的输送，各区域温度递增，使物料的温度逐渐升高并完成焙烧，相较于现有技术，本发明有效的提高物料的焙烧质量。

3、作为本发明的进一步改进，氮气保护系统连接现场管路，该现场管路包括主管路、支管路a和支管路b，支管路a和支管路b的一端同时与主管路连接，支管路a和支管路b的另一端汇成一路与氮气保护系统连接，其中支管路a上设置有阀门a，支管路b上设置有阀门b和阀门c，并且在阀门b和阀门c之间安装有流量计，主管路的氮气由支管路a和支管路b分成两路，再由支管路a和支管路b汇成一路通入氮气保护系统，其中阀门a用于控制支管路a的通断，阀门b和阀门c用于控制支管路b的通断，流量计用于测量通过支管路b的氮气的量。本发明可以在对物料焙烧处理前，由支管路a和支管路b同时向筒体内通氮气，以加快排出筒体内空气的速度，而在焙烧开始后，由于筒体内的空气已经被排空而处于氮气的气氛环境下，故可减少向筒体内通入氮气的速度，以减少由于筒体内空气流动速度快而散失较多的能量，本发明可仅由支管路b向筒体内通入氮气，并且通过流量计检测通入氮气的量。

4、作为本发明的进一步改进，还包括单筒冷却机，该单筒冷却机包括冷却筒、喷淋室、冷却驱动装置和喷淋装置，冷却筒内设置螺旋叶片，用于输送物料，冷却筒包括圆筒状的冷却单元a、冷却单元b和冷却单元c，冷却单元a和冷却单元c分别位于冷却单元b的两端并且三都同轴设置，冷却单元a和冷却单元c的直径小于冷却单元b的直径，冷却单元b位于喷淋室内，冷却单元a和冷却单元c分别从喷淋室的两端伸出喷淋室，并且与位于喷淋装置外的冷却机架转动连接，冷却驱动装置与冷却单元a或冷却单元c连接，用于驱动冷却筒转动，喷淋装置设置在喷淋室内，用于向冷却单元b上喷淋冷却液，喷淋室的底部设置水池，冷却单元b位于下方的部位浸入水池内，喷淋装置的下部设置有排水装置，用于排出水池内的冷却水。本发明中焙烧处理后的物料经单筒冷却机，由喷淋室内的喷淋装置向冷却筒上喷淋冷却水，降低冷却筒的温度，通过冷却筒温度的降低，降低其内物料的温度，本发明中的喷淋室与水池的设置，可有效的确保本发明的工作环境。

5、作为本发明的进一步改进，还包括多根冷却水管，冷却水管的两端分别穿过冷却单元b，并且与喷淋室相通，在冷却水管随冷却单元b转动至位于冷却单元b的下部浸入水池中的状态下，水池内的冷却水从冷却水管的两端流入冷却水管内，用于降低冷却单元b内物料的温度，在冷却水管随冷却单元b转动至移出水池的状态下，冷却水管内的冷却水从冷却水管的两端流出。本发明通过在冷却单元b内设置的多根冷却水管，由于冷却水管的端部开口，故在冷却水管随冷却单元b转动至浸入水池内时，水池内的水可从冷却水管的端部流入冷却水管内，以降低冷却单元b内物料的温度，而在冷却水管向上移出水池时，冷却水管内的冷却水向两端流动并从冷却水管的端部流出，以备下次浸入水池内时冷却水流入。

6、作为本发明的进一步改进，冷却水管在冷却单元b内穿过冷却单元b内的螺旋叶片，并且与螺旋叶片固定连接。本发明中冷却水管与螺旋叶片固定，增强冷却水管的强度，避免在使用状态下冷却水管弯曲形变而影响冷却水向其内部流动，保持本发明的冷却效果。

7、作为本发明的更进一步改进，喷淋装置包括喷淋水管和多个喷头，喷淋水管伸入喷淋室内，并且喷淋水管位于冷却单元b的上方，喷头间隔的安装在喷淋水管上，并且喷头的出水口向下。本发明中的喷淋水管用于向喷淋室内通冷却水，喷头将喷淋水管内的冷却水喷到冷却单元b上，通过多个喷头的喷淋，使冷却单元b上冷却水的分布更均匀，提高物料的降温效果。

8、综上所述，本发明的有益效果是：本发明筒体内温度随着物料的向前输送而依次升高，提高物料的焙烧质量，本发明在焙烧前快速通入氮气，提供氮气的焙烧气氛，在焙烧开始后，可有效的减少氮气的通入量，本发明可以有效的降低最终物料的温度。

技术特征：

1.电池负极材料预炭化生产线，包括加热炉体（1）、筒体（2）、进料装置（3）、出料装置（4）、筒体驱动装置（5）和氮气保护系统（6）；加热炉体（1）内设置有加热元件；筒体（2）设置在加热炉体（1）内并且与加热炉体（1）转动连接，筒体（2）的两端从加热炉体（1）内伸出；进料装置（3）设置在筒体（2）的一端，用于向筒体（2）内添加物料；出料装置（4）设在在筒体（2）的另一端，用于输出筒体（2）内经过焙烧处理的物料；筒体驱动装置（5）用于驱动筒体（2）相对加热炉体（1）转动；氮气保护系统（6）用于向筒体（2）内充入氮气；其特征在于：加热炉体（1）自进料装置（3）的一端向出料装置（4）的一端分为多个区域，该多个区域的温度逐渐升高。

2.根据权利要求1所述的电池负极材料预炭化生产线，其特征在于：氮气保护系统（6）连接现场管路，该现场管路包括主管路（7）、支管路a（8）和支管路b（9），支管路a（8）和支管路b（9）的一端同时与主管路（7）连接，支管路a（8）和支管路b（9）的另一端汇成一路与氮气保护系统（6）连接，其中支管路a（8）上设置有阀门a（10），支管路b（9）上设置有阀门b（11）和阀门c（12），并且在阀门b（11）和阀门c（12）之间安装有流量计（13），主管路（7）的氮气由支管路a（8）和支管路b（9）分成两路，再由支管路a（8）和支管路b（9）汇成一路通入氮气保护系统（6），其中阀门a（10）用于控制支管路a（8）的通断，阀门b（11）和阀门c（12）用于控制支管路b（9）的通断，流量计（13）用于测量通过支管路b（9）的氮气的量。

3.根据权利要求1所述的电池负极材料预炭化生产线，其特征在于：还包括单筒冷却机（14），该单筒冷却机（14）包括冷却筒（15）、喷淋室（16）、冷却驱动装置（17）和喷淋装置（18），冷却筒（15）内设置螺旋叶片（19），用于输送物料，冷却筒（15）包括圆筒状的冷却单元a（20）、冷却单元b（21）和冷却单元c（22），冷却单元a（20）和冷却单元c（22）分别位于冷却单元b（21）的两端并且三都同轴设置，冷却单元a（20）和冷却单元c（22）的直径小于冷却单元b（21）的直径，冷却单元b（21）位于喷淋室（16）内，冷却单元a（20）和冷却单元c（22）分别从喷淋室（16）的两端伸出喷淋室（16），并且与位于喷淋装置（18）外的冷却机架（23）转动连接，冷却驱动装置（17）与冷却单元a（20）或冷却单元c（22）连接，用于驱动冷却筒（15）转动，喷淋装置（18）设置在喷淋室（16）内，用于向冷却单元b（21）上喷淋冷却液，喷淋室（16）的底部设置水池（24），冷却单元b（21）位于下方的部位浸入水池（24）内，喷淋装置（18）的下部设置有排水装置（25），用于排出水池（24）内的冷却水。

4.根据权利要求3所述的电池负极材料预炭化生产线，其特征在于：还包括多根冷却水管（26），冷却水管（26）的两端分别穿过冷却单元b（21），并且与喷淋室（16）相通，在冷却水管（26）随冷却单元b（21）转动至位于冷却单元b（21）的下部浸入水池（24）中的状态下，水池（24）内的冷却水从冷却水管（26）的两端流入冷却水管（26）内，用于降低冷却单元b（21）内物料的温度，在冷却水管（26）随冷却单元b（21）转动至移出水池（24）的状态下，冷却水管（26）内的冷却水从冷却水管（26）的两端流出。

5.根据权利要求4所述的电池负极材料预炭化生产线，其特征在于：冷却水管（26）在冷却单元b（21）内穿过冷却单元b（21）内的螺旋叶片（19），并且与螺旋叶片（19）固定连接。

6.根据权利要求5所述的电池负极材料预炭化生产线，其特征在于：喷淋装置（18）包括喷淋水管（27）和多个喷头，喷淋水管（27）伸入喷淋室（16）内，并且喷淋水管（27）位于冷却单元b（21）的上方，喷头间隔的安装在喷淋水管（27）上，并且喷头的出水口向下。

技术总结
本发明公开了一种电池负极材料预炭化生产线，包括加热炉体、筒体、进料装置、出料装置、筒体驱动装置和氮气保护系统；加热炉体内设置有加热元件；筒体设置在加热炉体内并且与加热炉体转动连接，筒体的两端从加热炉体内伸出；进料装置设置在筒体的一端，用于向筒体内添加物料；出料装置设在在筒体的另一端，用于输出筒体内经过焙烧处理的物料；筒体驱动装置用于驱动筒体相对加热炉体转动；氮气保护系统用于向筒体内充入氮气；加热炉体自进料装置的一端向出料装置的一端分为多个区域，该多个区域的温度逐渐升高。本发明的有益效果是：本发明筒体内温度随着物料的向前输送而依次升高，提高物料的焙烧质量。

技术研发人员：陶圣年,丁殿山,丁华
受保护的技术使用者：南京年达炉业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12