本實用新型專利技術(shù)公開了一種連續(xù)式磷酸鐵鋰高溫煅燒氣氛保護生產(chǎn)線。解決的技術(shù)問題：針對背景技術(shù)中提及的現(xiàn)有技術(shù)中磷酸鐵鋰固相法制備過程的缺陷的技術(shù)問題。采取的技術(shù)方案是，一種連續(xù)式磷酸鐵鋰高溫煅燒氣氛保護生產(chǎn)線，包括進料輸送帶、出料輸送帶、進料氣閘艙、加熱爐和出料氣閘艙。優(yōu)點，本生產(chǎn)線采用推桿爐形式，爐膛進出口配置氣閘艙，爐體后段配置強制水冷段，物料填裝成多層匣缽堆疊的方式，使得煅燒過程處于一個靜穩(wěn)態(tài)環(huán)境。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種連續(xù)式生產(chǎn)線，尤其是一種針對電池正極材料中磷酸鐵鋰(LiFePO4)固相法制備設(shè)計的連續(xù)式磷酸鐵鋰高溫煅燒氣氛保護生產(chǎn)線。
技術(shù)介紹
以當(dāng)前熱度極高的LiFePO4(磷酸鐵鋰)固相法制備過程為例。目前常見箱式爐、網(wǎng)帶爐、滾筒窯爐等。箱式爐只適用于小批量間斷性生產(chǎn)，經(jīng)濟性極低。網(wǎng)帶爐受傳動形式影響，單臺設(shè)備產(chǎn)量小、保護氣體消耗量大。滾筒窯爐可以滿足大批量連續(xù)生產(chǎn)，但混料和滾筒內(nèi)壁直接接觸，若選擇的碳源熱裂解時熔化或析出粘性物質(zhì)，會影響設(shè)備壽命和物料均勻性；推進過程中也不能保證物料同步，產(chǎn)品均一性不佳；物料空間占比小，能耗率高。受熱處理工藝及設(shè)備因素的影響，此類產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)成本無法同時兼顧。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，針對
技術(shù)介紹
中提及的現(xiàn)有技術(shù)中磷酸鐵鋰固相法制備過程的缺陷的技術(shù)問題。本技術(shù)的設(shè)計思想是，采用推桿爐形式，爐膛進出口配置氣閘艙，爐體后段配置強制水冷段，物料填裝成多層匣缽堆疊的方式，使得煅燒過程處于一個靜穩(wěn)態(tài)環(huán)境。本技術(shù)采取的技術(shù)方案是：一種連續(xù)式磷酸鐵鋰高溫煅燒氣氛保護生產(chǎn)線，包括進料輸送帶、出料輸送帶、進料氣閘艙、加熱爐和出料氣閘艙；進料氣閘艙設(shè)置在加熱爐的進料口處，出料氣閘艙設(shè)置在加熱爐的出料口處；進料輸送帶連通進料氣閘艙，進料輸送帶上設(shè)置進料等待位，進料等待位處設(shè)置進料氣缸；進料氣閘艙上與進料輸送帶連通處設(shè)置1號密封門，進料氣閘艙的艙內(nèi)沿著進料方向依次設(shè)置進料氣閘艙外艙和進料氣閘艙過渡艙，進料氣閘艙外艙對應(yīng)連通進料輸送帶，進料氣閘艙外艙和進料氣閘艙過渡艙之間設(shè)置2號密封門；進料氣閘艙外部設(shè)置進料轉(zhuǎn)移油缸和主推油缸，進料轉(zhuǎn)移油缸連通進料氣閘艙外艙用于將位于進料氣閘艙外艙內(nèi)的料架推入進料氣閘艙過渡艙內(nèi)，主推油缸連通進料氣閘艙過渡艙用于將位于進料氣閘艙過渡艙內(nèi)的料架推入加熱爐的爐膛內(nèi)；進料氣閘艙上與加熱爐連通處設(shè)置進料隔熱門；加熱爐的進料口與加熱爐體之間設(shè)置1號水冷套，此段為水冷隔溫段；1號水冷套設(shè)置在加熱爐殼體的外周圍；加熱爐體的爐膛內(nèi)沿著料架進料方向依次為預(yù)熱段、升溫段和保溫段；加熱爐體與加熱爐的出料口之間設(shè)置2號水冷套，此段為水套冷卻段；2號水冷套設(shè)置在加熱爐末端殼體的外周圍；出料氣閘艙的艙內(nèi)沿著出料方向依次設(shè)置出料氣閘艙過渡艙和出料氣閘艙外艙，出料氣閘艙過渡艙對應(yīng)連通加熱爐的出料口，出料氣閘艙過渡艙和出料氣閘艙外艙之間設(shè)置3號密封門，出料氣閘艙過渡艙內(nèi)設(shè)置出料等待位；出料氣閘艙外部設(shè)置出料轉(zhuǎn)移油缸和出料油缸，出料轉(zhuǎn)移油缸連通出料氣閘艙過渡艙用于將位于出料氣閘艙過渡艙內(nèi)的料架推入出料氣閘艙外艙，出料油缸連通出料氣閘艙外艙用于將位于出料氣閘艙外艙內(nèi)的料架推入到出料輸送帶上；出料氣閘艙上與出料輸送帶的出料口設(shè)置4號密封門。本技術(shù)技術(shù)方案中使用的進料輸送帶和出料輸送帶均為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)產(chǎn)品，其具體的結(jié)構(gòu)和工作過程本技術(shù)不作詳細的說明。本技術(shù)技術(shù)方案利用氣閘艙隔斷爐膛內(nèi)外空氣，進出物料動作時，對外閘艙艙進行排空，平時只需要補充排氣壓降損失的氣氛，最大程度的減小了保護氣氛的消耗；同時，此技術(shù)方案中在增設(shè)的氣閘艙，通過內(nèi)外艙的密封門開、關(guān)組合，完成同氣氛環(huán)境物料轉(zhuǎn)移，維持熱處理過程氣氛的穩(wěn)定性；有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中磷酸鐵鋰固相法制備過程的缺陷。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，生產(chǎn)線還包括裝卸輸送帶，裝卸輸送帶的兩端分別連接進料輸送帶和出料輸送帶。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，加熱爐為馬弗罐加熱爐。本技術(shù)中加熱爐采用現(xiàn)有技術(shù)中的馬弗罐加熱爐，其爐膛通道制作成一體或者多段法蘭連接的馬弗罐貫穿爐體，保證熱處理過程中爐膛內(nèi)部與外界無介質(zhì)交換產(chǎn)生；具體的馬弗罐加熱爐結(jié)構(gòu)和工作過程均為現(xiàn)有技術(shù)，因此本技術(shù)不作詳細的說明。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，主推油缸每完成一次進料動作，料架向前推進一個料架位。本技術(shù)方案采用推桿爐形式，即由主推油缸推動料架進行進料工作，整體循環(huán)運作由推桿間歇性的進行，運行時動力能耗極低。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，水冷隔溫段的殼體上設(shè)置冷凝水排出口，此段內(nèi)的冷凝水通過水封閥經(jīng)由冷凝水排出口排出。本技術(shù)方案中設(shè)置的水冷隔溫段的作用是，起到保護進料氣閘艙的作用，同時煅燒初期產(chǎn)生的蒸汽在遇冷后冷凝排出罐體。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，水冷隔溫段、預(yù)熱段、升溫段、保溫段和水套冷卻段均設(shè)置氣氛進氣管和氣氛取樣管，并通過設(shè)置的氣體分析儀使得各段的氣氛流量為20PPM。本技術(shù)方案中的水冷隔溫段、預(yù)熱段、升溫段、保溫段和水套冷卻段，工藝段設(shè)有保護氣氛進氣管和氣氛取樣管，可以隨時監(jiān)控和調(diào)整各區(qū)域氣氛狀況；在具體實施時通過設(shè)置的氣體分析儀使得各段的氣氛流量為20PPM。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，預(yù)熱段和升溫段均設(shè)置可調(diào)排氣口。本技術(shù)方案中預(yù)熱段和升溫段均設(shè)置的可調(diào)排氣口，廢氣集中排放處理。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，加熱爐體上設(shè)置微循環(huán)風(fēng)機。本技術(shù)方案中的微循環(huán)風(fēng)機與馬弗罐密封連接，此微循環(huán)風(fēng)機為現(xiàn)有技術(shù)中的帶水冷微循環(huán)風(fēng)機，維持加熱區(qū)域馬弗罐內(nèi)的氣氛流動微循環(huán)，提高煅燒時物料所處環(huán)境的溫度和氣氛均勻性。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，加熱爐的爐底設(shè)置滾輪。本技術(shù)方案中的馬弗罐加熱爐整體密封，且罐內(nèi)底部安裝有耐熱滾輪，料架推進時不受摩擦方便傳動；同時也可有效吸收因受熱罐體整體伸長量。對本技術(shù)技術(shù)方案的改進，料架為多層匣缽堆疊料架。本技術(shù)方案中的料架為多層匣缽堆疊料架，物料填裝在淺匣缽內(nèi)，受熱比表面積大，煅燒產(chǎn)生的氣體排出阻力小，可以快速的完成煅燒過程；同時堆疊料架將多層匣缽固定在一起共同進爐，大大增加了單臺產(chǎn)量。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點：1、本生產(chǎn)線，物料填裝在淺匣缽內(nèi)，受熱比表面積大，煅燒產(chǎn)生的氣體排出阻力小，可以快速的完成煅燒過程。2、本生產(chǎn)線，堆疊料架將多層匣缽固定在一起共同進爐，大大增加了單臺產(chǎn)量；整體循環(huán)運作由推桿間歇性的進行，運行時動力能耗極低。3、本生產(chǎn)線，物料在填裝前充分的混合，在爐膛內(nèi)不會受到任何攪動破壞，煅燒出的產(chǎn)品均勻性極高。4、本生產(chǎn)線，爐膛裝填率提升至40％～50％，減小了爐膛通過截面積，煅燒熱損耗大大降低。5、本生產(chǎn)線，通過設(shè)置在加熱爐出料口處的水冷套，有效減少了煅燒后物料降溫時間，設(shè)備整體可以做到很短，此水冷套加強冷卻，在不影響加熱爐內(nèi)氣氛和熱處理工藝的情況下，加強了冷卻的輻射換熱效果，縮短冷卻時間和設(shè)備長度。6、本生產(chǎn)線，利用氣閘艙隔斷爐膛內(nèi)外空氣，進出物料動作時，對外閘艙進行排空，平時只需要補充排氣壓降損失的氣氛，最大程度的減小了保護氣氛的消耗。7、本生產(chǎn)線，通過加熱爐體的加熱段增加水冷軸流風(fēng)機組織爐內(nèi)氣體微循環(huán)，爐膛內(nèi)部氣氛和溫度均勻性得到提高。8、本生產(chǎn)線，根據(jù)工藝需求，可以對各個工藝段增加氣體提取點，實時監(jiān)測各點氣氛濃度。9、本生產(chǎn)線，通過將馬弗罐加熱本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種連續(xù)式磷酸鐵鋰高溫煅燒氣氛保護生產(chǎn)線，其特征在于，包括進料輸送帶、出料輸送帶、進料氣閘艙、加熱爐和出料氣閘艙；進料氣閘艙設(shè)置在加熱爐的進料口處，出料氣閘艙設(shè)置在加熱爐的出料口處；進料輸送帶連通進料氣閘艙，進料輸送帶上設(shè)置進料等待位，進料等待位處設(shè)置進料氣缸；進料氣閘艙上與進料輸送帶連通處設(shè)置1號密封門，進料氣閘艙的艙內(nèi)沿著進料方向依次設(shè)置進料氣閘艙外艙和進料氣閘艙過渡艙，進料氣閘艙外艙對應(yīng)連通進料輸送帶，進料氣閘艙外艙和進料氣閘艙過渡艙之間設(shè)置2號密封門；進料氣閘艙外部設(shè)置進料轉(zhuǎn)移油缸和主推油缸，進料轉(zhuǎn)移油缸連通進料氣閘艙外艙用于將位于進料氣閘艙外艙內(nèi)的料架推入進料氣閘艙過渡艙內(nèi)，主推油缸連通進料氣閘艙過渡艙用于將位于進料氣閘艙過渡艙內(nèi)的料架推入加熱爐的爐膛內(nèi)；進料氣閘艙上與加熱爐連通處設(shè)置進料隔熱門；加熱爐的進料口與加熱爐體之間設(shè)置1號水冷套，此段為水冷隔溫段；1號水冷套設(shè)置在加熱爐殼體的外周圍；加熱爐體的爐膛內(nèi)沿著料架進料方向依次為預(yù)熱段、升溫段和保溫段；加熱爐體與加熱爐的出料口之間設(shè)置2號水冷套，此段為水套冷卻段；2號水冷套設(shè)置在加熱爐末端殼體的外周圍；出料氣閘艙的艙內(nèi)沿著出料方向依次設(shè)置出料氣閘艙過渡艙和出料氣閘艙外艙，出料氣閘艙過渡艙對應(yīng)連通加熱爐的出料口，出料氣閘艙過渡艙和出料氣閘艙外艙之間設(shè)置3號密封門，出料氣閘艙過渡艙內(nèi)設(shè)置出料等待位；出料氣閘艙外部設(shè)置出料轉(zhuǎn)移油缸和出料油缸，出料轉(zhuǎn)移油缸連通出料氣閘艙過渡艙用于將位于出料氣閘艙過渡艙內(nèi)的料架推入出料氣閘艙外艙，出料油缸連通出料氣閘艙外艙用于將位于出料氣閘艙外艙內(nèi)的料架推入到出料輸送帶上；出料氣閘艙上與出料輸送帶的出料口設(shè)置4號密封門。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種連續(xù)式磷酸鐵鋰高溫煅燒氣氛保護生產(chǎn)線，其特征在于，包括進料輸送帶、出料
輸送帶、進料氣閘艙、加熱爐和出料氣閘艙；
進料氣閘艙設(shè)置在加熱爐的進料口處，出料氣閘艙設(shè)置在加熱爐的出料口處；
進料輸送帶連通進料氣閘艙，進料輸送帶上設(shè)置進料等待位，進料等待位處設(shè)置進料氣
缸；
進料氣閘艙上與進料輸送帶連通處設(shè)置1號密封門，進料氣閘艙的艙內(nèi)沿著進料方向依
次設(shè)置進料氣閘艙外艙和進料氣閘艙過渡艙，進料氣閘艙外艙對應(yīng)連通進料輸送帶，進料氣
閘艙外艙和進料氣閘艙過渡艙之間設(shè)置2號密封門；進料氣閘艙外部設(shè)置進料轉(zhuǎn)移油缸和主
推油缸，進料轉(zhuǎn)移油缸連通進料氣閘艙外艙用于將位于進料氣閘艙外艙內(nèi)的料架推入進料氣
閘艙過渡艙內(nèi)，主推油缸連通進料氣閘艙過渡艙用于將位于進料氣閘艙過渡艙內(nèi)的料架推入
加熱爐的爐膛內(nèi)；
進料氣閘艙上與加熱爐連通處設(shè)置進料隔熱門；加熱爐的進料口與加熱爐體之間設(shè)置1
號水冷套，此段為水冷隔溫段；1號水冷套設(shè)置在加熱爐殼體的外周圍；
加熱爐體的爐膛內(nèi)沿著料架進料方向依次為預(yù)熱段、升溫段和保溫段；
加熱爐體與加熱爐的出料口之間設(shè)置2號水冷套，此段為水套冷卻段；2號水冷套設(shè)置
在加熱爐末端殼體的外周圍；
出料氣閘艙的艙內(nèi)沿著出料方向依次設(shè)置出料氣閘艙過渡艙和出料氣閘艙外艙，出料氣
閘艙過渡艙對應(yīng)連通加熱爐的出料口，出料氣閘艙過渡艙和出料氣閘艙外艙之間設(shè)置3號密
封門，出料氣閘艙過渡艙內(nèi)設(shè)置出料等待位；出料氣閘艙外部設(shè)置出料轉(zhuǎn)移油缸和出料油缸，
出料轉(zhuǎn)移油缸連通出料氣閘艙過渡艙用于將位于出料氣閘艙過渡艙內(nèi)的料架推入出料...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶圣年，任海斌，竺朝明，
申請(專利權(quán))人：南京年達爐業(yè)科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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