[發(fā)明專利]一種負(fù)極材料連續(xù)式石墨化爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310293994.X
• 申請(qǐng)日: 2023-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116007374B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉超;劉朝東;周善紅;夏子棋;郭乃印;呂博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F27B14/06
• 分類號(hào): F27B14/06;F27B14/08;F27B14/10;F27B14/14;F27B14/12;C01B32/205
• 代理公司: 沈陽(yáng)新科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21117
• 代理人: 鄒琳

一種負(fù)極材料連續(xù)式石墨化爐，屬于負(fù)極材料生產(chǎn)用石墨化爐技術(shù)領(lǐng)域，石墨化爐的爐體內(nèi)部設(shè)有外部坩堝和內(nèi)部坩堝，所述內(nèi)部坩堝底部與坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)相連，所述內(nèi)部坩堝的外側(cè)壁設(shè)有螺旋葉片，所述外部坩堝的內(nèi)側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與螺旋葉片相配合的螺旋凹槽，所述坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)底部與內(nèi)部坩堝升降機(jī)構(gòu)相連，所述內(nèi)部坩堝底部設(shè)有絕緣裝置，所述外部坩堝與電極裝置相連。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置相互配合的內(nèi)部坩堝和外部坩堝，實(shí)現(xiàn)負(fù)極材料的連續(xù)化生產(chǎn)，縮短負(fù)極材料的生產(chǎn)周期，降低保溫料、電阻料及爐體耐火材料的散熱損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于負(fù)極材料生產(chǎn)用石墨化爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)極材料連續(xù)式石墨化爐。

背景技術(shù)

負(fù)極材料是新能源動(dòng)力電池的核心組成部分，隨著國(guó)家政策對(duì)發(fā)展新能源汽車(chē)的積極引導(dǎo)，負(fù)極材料產(chǎn)能不斷擴(kuò)大。負(fù)極材料生產(chǎn)主要使用艾奇遜石墨化爐，其工藝過(guò)程是用電能將可石墨化炭升溫至3000℃進(jìn)行石墨化改性獲得石墨化負(fù)極材料，達(dá)到設(shè)定溫度后，停止送電，高溫狀態(tài)下的石墨化負(fù)極材料在艾奇遜石墨化爐內(nèi)自然冷卻至出爐溫度后開(kāi)始出爐作業(yè)。

現(xiàn)行的艾奇遜石墨化爐為周期性作業(yè)的間歇式石墨化爐，一方面，負(fù)極材料石墨化生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量存儲(chǔ)在保溫料、電阻料和爐體耐火材料內(nèi)部，這些熱量不能有效回用，在石墨化爐停電冷卻時(shí)白白耗散至環(huán)境中，既浪費(fèi)了大量能量，還提高了石墨化成本；另一方面，完成石墨化的負(fù)極材料在石墨化爐內(nèi)自然冷卻，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能冷卻至出爐溫度，使得單臺(tái)艾奇遜石墨化爐的產(chǎn)能很難大幅提高。因此，實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)生產(chǎn)的石墨化爐對(duì)負(fù)極材料生產(chǎn)的節(jié)能降耗至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種負(fù)極材料連續(xù)式石墨化爐，通過(guò)設(shè)置相互配合的內(nèi)部坩堝和外部坩堝，實(shí)現(xiàn)負(fù)極材料的連續(xù)化生產(chǎn)，縮短負(fù)極材料的生產(chǎn)周期，降低保溫料、電阻料及爐體耐火材料的散熱損失。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種負(fù)極材料連續(xù)式石墨化爐，石墨化爐的爐體內(nèi)部設(shè)有外部坩堝和內(nèi)部坩堝，所述內(nèi)部坩堝置于外部坩堝內(nèi)部，所述內(nèi)部坩堝底部與坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)相連，坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)內(nèi)部坩堝相對(duì)于外部坩堝螺旋升降，所述內(nèi)部坩堝的外側(cè)壁設(shè)有螺旋葉片，所述外部坩堝的內(nèi)側(cè)壁開(kāi)設(shè)有與螺旋葉片相配合的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽的寬度大于螺旋葉片的厚度，所述坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)底部與內(nèi)部坩堝升降機(jī)構(gòu)相連，內(nèi)部坩堝升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)和內(nèi)部坩堝相對(duì)于外部坩堝豎直升降，所述內(nèi)部坩堝底部設(shè)有絕緣裝置，所述外部坩堝與電極裝置相連。

進(jìn)一步地，所述外部坩堝與內(nèi)部坩堝同心設(shè)置于爐體的爐芯處。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)部坩堝底部設(shè)有內(nèi)部坩堝底部凸臺(tái)，所述坩堝旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)頂部設(shè)有與內(nèi)部坩堝底部凸臺(tái)相匹配的絕緣絕熱底座，所述絕緣絕熱底座外徑與外部坩堝的底部?jī)?nèi)徑相匹配。

進(jìn)一步地，所述外部坩堝底部通過(guò)絕緣絕熱墊塊與外部坩堝升降結(jié)構(gòu)相連。

進(jìn)一步地，所述石墨化爐還包括具有爐頭電極的電極墻，所述外部坩堝與電極墻之間填充有電阻料，在外部坩堝與電極墻之間除電阻料之外的部分填充有保溫料。

進(jìn)一步地，所述爐體由鋼結(jié)構(gòu)支撐，所述鋼結(jié)構(gòu)的底部與混凝土地面相連。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)部坩堝內(nèi)部填充待石墨化的物料后頂部通過(guò)坩堝蓋板密封。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)部坩堝的外徑小于外部坩堝內(nèi)徑2-5cm。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在爐芯位置設(shè)置了屬于同心關(guān)系的內(nèi)部坩堝和外部坩堝，內(nèi)部坩堝外側(cè)設(shè)有螺旋葉片，外部坩堝內(nèi)側(cè)設(shè)置與螺旋葉片相配合的螺旋凹槽，內(nèi)部坩堝可以在外部坩堝的腔體內(nèi)螺旋運(yùn)動(dòng)，完成裝出爐作業(yè)。本發(fā)明在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)需等待坩堝的冷卻，保溫料、電阻料和爐體也不會(huì)周期性蓄熱和散熱，實(shí)現(xiàn)了負(fù)極材料的連續(xù)化生產(chǎn)，可以有效降低負(fù)極材料生產(chǎn)的電能消耗，提升石墨化爐的生產(chǎn)能力。