[實用新型]鋰離子電池用石墨負極材料高溫石墨化碳管爐

有效

• 申請號: 201020641138.7
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN201882914U
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 許曉落;賀小紅
• 申請（專利權）人: 長沙海容新材料有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本實用新型涉及一種高溫石墨化碳管爐爐體，更具體說是一種鋰離子電池用石墨負極材料高溫石墨化碳管爐。

背景技術

目前，鋰離子電池用石墨負極材料高溫石墨化，通用的方法是用艾奇遜型石墨化爐和內熱式串接石墨化爐。

中國專利CN200610072517公開了一種艾奇遜型石墨化爐，該艾奇遜型石墨化爐是使炭化后炭質材料（炭化物）石墨結晶發達的一種熱處理爐，在炭化物的周圍填充填料焦炭，間接通電利用焦炭的電阻發熱，最終使被加熱物本身也產生電阻發熱的石墨化爐。每臺艾奇遜型石墨化爐炭化物的裝入量約為10—100噸，在耐火磚制的長方形爐體內將炭化物縱向或橫向并列，周圍充滿填料焦炭，在其外圍再用焦粉、炭黑、硅砂,焦炭,碳化硅混合物等襯料進行熱屏蔽以隔熱，在炭化物周圍充滿填料焦炭，對焦炭在爐體的長度方向通電升溫至3000℃左右。由于艾奇遜型石墨化爐要加熱大量的填料焦炭，故而電力單耗比其它類型的LWG爐多25%以上。所耗電能按變量單耗為20—40GJ/T，隨處理材料的品種，大小等有所不同。石墨化過程在通電加熱時只需2—7天，但還要使大量的填料焦炭冷卻，故要2周左右的較長時間。

中國專利CN200420029679.9公開了一種內熱式串接石墨化爐，該內熱式串接石墨化爐是一種不用電阻料、電流直接通過由數根焙燒品縱向串接的電極柱產生高溫使焙燒品石墨化的設備。19世紀末，美國人喀斯特納發明了內熱串接石墨化，經過西方國家多年的努力，先后解決了串接、加壓和通電技術，20世紀80年代開始，西德、美國、日本等國的碳素廠生產大規格高功率、超高功率電極多數都采用內熱串接石墨化工藝，內熱串接石墨化爐比艾奇遜爐節約電能。節能的主要原因是內熱串接石墨化爐完全利用裝入的焙燒半成品的自身電阻發熱，而艾奇遜石墨化爐大量電力用于加熱電阻料，主要由電阻料的電阻發熱使焙燒品達到高溫。

發明內容

針對現有高溫石墨化爐升溫速度慢、空氣冷卻速度慢及不能連續化生產的缺陷，本實用新型旨在提拱一種鋰離子電池用石墨負極材料高溫石墨化碳管爐，該石墨化碳管爐在燒制過程中升溫速度快、冷卻速度快、可實現連續式生產，效率高。

為實現上述的目的，本實用新型采用的技術方案是：所述鋰離子電池用石墨負極材料高溫石墨化碳管爐包括支架，裝在該支架上的爐體，加熱該爐體的升溫加熱系統，其特點是，還包括冷卻該爐體的循環冷卻水系統；所述爐體內設有中空石墨管，該中空石墨管的兩端分別與進料管和出料管相連；所述升溫加熱系統的結構為，一配電器,該配電器通過導線分別與設置在所述爐體兩端的電極相連。

所述中空石墨管外套有碳黑保溫層，該碳黑保溫層外套有石棉保溫層；所述爐體外套有保溫水套，該爐體頂部設有至少一個保溫材料進料口。

所述進料管內設有推桿，該進料管上設有廢氣出口，該進料管外部分套裝有保溫水套。

所述出料管外套裝有冷卻水套，該出料管上設有保護氣入口。

所述爐體與進料管之間由三片法蘭連接，相鄰兩法蘭之間設有絕緣層；所述電極設在在絕緣層和中間的法蘭之間。所述爐體與進料管之間由三片法蘭連接，相鄰兩法蘭之間設有絕緣層；所述電極設在在絕緣層和中間的法蘭之間。

所述中空石墨管與電極之間由群套聯接，群套起聯接和支撐作用，能延長高溫中空石墨管的使用壽命。

所述高溫石墨化碳管爐還包括一循環冷卻水系統，該循環冷卻水系統的結構為，所述進料管外部分套裝有保溫水套，所述保溫水套下端設有水套循環水入口、保溫水套上端設有水套循環水出口；連接中空石墨管與電極的群套外套有連接水套，該連接水套下端設有法蘭連接處水套循環水入口，連接水套上端設有法蘭連接處水套循環水出口；用于連接中空石墨管與進料管和出料管的述法蘭外設有法蘭降溫水套，該法蘭降溫水套下端設有法蘭降溫水套循環水入水口，法蘭降溫水套上端設有法蘭降溫水套循環水出水口；爐體外套有保溫水套，該爐體保溫水套下端設有爐身水套循環水入水口，爐體保溫水套上端設有爐身水套循環水出水口；所述出料管外套裝有冷卻水套，該冷卻水套下端設有爐尾降溫區水套循環水入水口，該冷卻水套上端設有爐尾降溫區水套循環水出水口。

進一步地，所述爐體頂部設有至少一個保溫材料進料口，該爐頂部進保溫材料進料口外設有保溫料入料口水套，該保溫料入料口水套下端設有保溫料入口循環水入水口，該保溫料入料口水套上端設有保溫料入口循環水出水口。