CN105783517A - 电池材料烧结炉的炉膛结构 - Google Patents

Abstract

一种电池材料烧结炉的炉膛结构，包括炉壳，四周设炉垫，炉膛结构包括炉衬、上、下隔梁和推板导滑机构，特点：上隔梁包括中心嵌块、左、右嵌块和一对嵌块支承柱，一根嵌块支承柱与炉衬的左壁体贴触且还与推板导滑机构的左侧贴触，另一嵌块支承柱与炉衬的右壁体贴触且与推板导滑机构的右侧贴触，中心嵌块呈T字形构造，其左侧中部有中心嵌块左台阶、右侧中部有中心嵌块右台阶，左嵌块呈L字形构造，其底部有左嵌块支承柱配合腔、右侧有左嵌块台阶，右嵌块呈L字形构造，其底部有右嵌块支承柱配合腔，左侧有右嵌块台阶，中心嵌块、左嵌块以及右嵌块的高度趋于相同。不会出现垮塌情形；确保相邻烧结温度区域的控温及气氛的均匀效果。

Description

电池材料烧结炉的炉膛结构

技术领域

本发明属于窑炉设施技术领域，具体涉及一种电池材料烧结炉的炉膛结构。

背景技术

前述的电池材料如晶硅光伏电池材料、锂电池正极材料等等。随着移动电子设备的社会使用量的不断增加，对移动电子设备的性能要求也不断提高，同时对生产与移动电子设备相关的元器件、材料的装备要求日趋严苛，例如对用于烧成移动电子设备的电池材料的烧结炉提出了更高的要求。具体如：由烧结炉烧结出的电池材料的粒度分布的均匀性、形貌以及化学指标的差异程度等都会直接影响电性能、电池的容量、循环性能以及安全性能。

为了在提高烧结效率、保障烧结质量和节约能耗诸方面找到合理的平衡点，由推板载着盛有电池材料的匣钵自炉膛的入口引入直至从炉膛的出口引出的连续烧结方式已成为业界的共识。但是由于冗长的炉膛的各个区域的烧结温度以及相应的气氛（保护气氛）按照工艺要求是不相同的，因而需对炉膛实施虚隔断，所谓的虚隔断是指：在炉膛内并且在对应于各两相邻温区之间的部位设置上隔梁，上隔梁的下方的空间构成为供匣钵行进的通道，藉由上隔梁将炉膛隔设出不同的烧结温度区域。

如业界所知，炉膛的宽度是以齐驾并驱行移的匣钵的尺寸及其数量相适应的，例如当采用单推板单匣钵工艺时，炉膛的宽度相对较窄，而当采用双推板双匣钵工艺时，那么炉膛宽度相对于前者至少增大一倍，以此类推。同样的道理，如果采用单推板双匣钵（两匣钵上下叠置）工艺，那么炉膛的高度也相应变化，又如果采用双推板四匣钵工艺（即在每个推板上以两对叠置的匣钵出现），那么炉膛的宽度和高度也作适应性变化。毫无疑问相对于单推板单匣钵而言双推板四匣钵乃至三推板六匣钵（三对匣钵叠置）具有产能高以及节约能耗的长处，但是对炉膛各区域的烧结温度以及气氛的控制难度相应增大，同时对上隔梁的要求也相应提高，具体是：由于热胀冷缩原因，上隔梁会出现裂纹乃至垮塌，而裂纹会导致不同烧结温度区域的温度均匀性受到影响，最终导致电池材料的烧结质量无法达到预期。因而已有技术为了提高烧结效率并减少能耗采用匣钵叠置的双推板或三推板虽是极致之举，但上隔梁的前述缺陷成了技术障碍，因为过于频繁地修护上隔梁同样会影响烧结炉的烧结效率并且致使设备管护人员的检护强度增大以及烧结炉的维护成本提高。

中国专利授权公告号CN20293849U推荐有“一种锂电池正极材料烧结窑炉”，该专利方案给出了三推板六匣钵工艺的启示，在降低单位时间内的能耗、提高烧结效率方面具有建树，但是由于上隔梁（从该专利图中确认）为一整体的拱形结构，因而除了存在前述技术问题外还不足以使温度、气氛的均匀性达到业界期望之要求，因为弧拱状的中部区域与匣钵之间的空间较大，相邻烧结温度区域存在互扰情形。

针对上述技术问题，本申请人作了有益的探索与设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了保密措施下在本申请人的试验中心进行了模拟试验，结果证明是切实可行的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于显著改善上隔梁的结构而藉以避免在使用过程中出现裂缝乃至垮塌并且有利于满足对不同烧结温度区域的温度及气氛的分布均匀性要求的电池材料烧结炉的炉膛结构。

本发明的任务是这样来完成的，一种电池材料烧结炉的炉膛结构，所述的电池材料烧结炉包括一炉壳，在该炉壳的内壁的四周设置有炉垫，所述的炉膛结构包括炉衬、上隔梁、下隔梁和推板导滑机构，炉衬围绕所述炉垫的内壁四周设置，由该炉衬围护而形成的空间构成为炉腔，上隔梁对应于炉腔的顶部设置并且与所述炉衬的顶部相接触，下隔梁以间隔状态设置在所述炉衬的底部，推板导滑机构支承在所述下隔梁上，特征在于所述的上隔梁包括一中心嵌块、一左嵌块、一右嵌块和一对嵌块支承柱，一对嵌块支承柱中的其中一根嵌块支承柱在对应于左嵌块的下方的位置与所述炉衬的左壁体贴触并且还同时与所述推板导滑机构的左侧相贴触，而一对嵌块支承柱中的另一根嵌块支承柱在对应于右嵌块的下方的位置与炉衬的右壁体贴触并且同时与推板导滑机构的右侧贴触，中心嵌块呈上部宽而下部窄的T字形构造，并且在该中心嵌块的左侧中部构成有一中心嵌块左台阶，而在中心嵌块的右侧中部构成有一中心嵌块右台阶，左嵌块呈L字形的构造，在该左嵌块的底部构成有一左嵌块支承柱配合腔，该左嵌块支承柱配合腔与所述的一对嵌块支承柱中的其中一个嵌块支承柱的顶部相配合，在左嵌块的右侧并且在对应于所述中心嵌块左台阶的位置构成有一左嵌块台阶，所述的中心嵌块左台阶支承在该左嵌块台阶上，右嵌块同样呈L字形的构造，在该右嵌块的底部构成有一右嵌块支承柱配合腔，该右嵌块支承柱配合腔与所述的一对嵌块支承柱中的另一个嵌块支承柱的顶部相配合，在右嵌块的左侧并且在对应于所述中心嵌块右台阶的位置构成有一右嵌块台阶，所述的中心嵌块右台阶支承在该右嵌块台阶上，其中：所述的中心嵌块、左嵌块以及右嵌块的高度趋于相同。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的上横梁还包括有一左扩展嵌块和一右扩展嵌块，左扩展嵌块位于所述的中心嵌块左侧与左嵌块之间，而右扩展嵌块位于中心嵌块的右侧与右嵌块之间，在左扩展嵌块的左侧中部构成有一左扩展嵌块左台阶，而在左扩展嵌块的右侧中部构成有一左扩展嵌块右台阶，左扩展嵌块左台阶与所述的左嵌块台阶相互配合，左扩展嵌块右台阶与所述的中心嵌块左台阶相互配合，在右扩展嵌块的左侧中部构成有一右扩展嵌块左台阶，而在右扩展嵌块的右侧中部构成有一右扩展嵌块右台阶，右扩展嵌块左台阶与所述的中心嵌块右台阶相互配合，右扩展嵌块右台阶与所述的右嵌块台阶相互配合。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的炉壳以腾空于地坪的状态支承在炉壳支架上。

在本发明的又一个具体的实施例中，在各两相邻的所述下隔梁之间的空间内以及在各两相邻的上隔梁之间的空间内间隔设置有电加热装置。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的电加热装置为电加热棒。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的下隔梁朝向上的一侧以间隔状态开设有导轨嵌槽，所述的推板导滑机构在对应于导轨嵌槽的位置支承在下隔梁上。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的炉垫为耐火隔热保温垫层。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的耐火隔热保温垫层为石绵或耐火泥。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的炉衬由耐火砖砌筑而成。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的推板导滑机构包括一左限位导轨、一右限位导轨和一组中间导轨，左限位导轨对应于所述下隔梁的左端并且与所述的导轨嵌槽嵌配，右限位导轨对应于下隔梁的右端并且与导轨嵌槽嵌配，一组中间导轨间隔分布于左限位导轨与右限位导轨之间并且与导轨嵌机理嵌配，所述的一对嵌块支承柱中的其中一个嵌块支承柱与所述左限位导轨的左侧贴触，而一对嵌块支承柱中的另一个嵌块支承柱与所述右限位导轨的右侧贴触，并且所述左限位导轨、右限位导轨和一组中间导轨均由刚玉莫来石构成。

本发明提供的技术方案由于将上隔梁由中心嵌块、左嵌块以及右嵌块互嵌构成，因而在使用过程中不会因热胀冷缩出现裂缝并且由于能够保障良好的坚固性，因而不会出现垮塌情形；由于中心嵌块、左嵌块以及右嵌块的高度趋于相同，因而能使上隔梁的底面趋于平齐而避免了已有技术中的整体式上隔梁的中部区域的弧拱，缩小了与匣钵之间的距离，确保相邻烧结温度区域的控温及气氛的均匀效果。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1所示的上隔梁的详细结构图。

图3为图1的横向剖视图。

图4为图1的纵向剖视图。

具体实施方式

请参见图1和图2，示出了电池材料烧结炉包括一炉壳1，在该炉壳1的内壁的四周设置有炉垫11，示出了炉膛结构体系的炉衬2、上隔梁3、下隔梁4和推板导滑机构5，炉衬2围绕前述炉垫11的内壁四周（上下左右）设置，由该炉衬2围护而形成的空间构成为炉腔21，上隔梁3对应于炉腔21的顶部设置并且与前述炉衬2的顶部相接触，下隔梁4以间隔状态设置在前述炉衬2的底部，推板导滑机构5支承在前述下隔梁4上。

作为本发明提供的技术方案的技术要点：前述的上隔梁3包括一中心嵌块31、一左嵌块32、一右嵌块33和一对嵌块支承柱34，一对嵌块支承柱34中的其中一根嵌块支承柱在对应于左嵌块32的下方的位置与前述炉衬2的左壁体贴触并且还同时与前述推板导滑机构5的左侧相贴触，而一对嵌块支承柱34中的另一根嵌块支承柱在对应于右嵌块32的下方的位置与炉衬2的右壁体贴触并且同时与推板导滑机构5的右侧贴触，中心嵌块31呈上部宽而下部窄的T字形构造，并且在该中心嵌块31的左侧中部构成有一中心嵌块左台阶311，而在中心嵌块3的右侧中部构成有一中心嵌块右台阶312，左嵌块32呈L字形的构造，在该左嵌块32的底部构成有一左嵌块支承柱配合腔321，该左嵌块支承柱配合腔321与前述的一对嵌块支承柱34中的其中一个嵌块支承柱的顶部相配合，在左嵌块32的右侧并且在对应于中心嵌块左台阶311的位置构成有一左嵌块台阶322，前述的中心嵌块左台阶311支承在该左嵌块台阶322上，右嵌块33同样呈L字形的构造，在该右嵌块33的底部构成有一右嵌块支承柱配合腔331，该右嵌块支承柱配合腔331与一对嵌块支承柱34中的另一个嵌块支承柱的顶部相配合，在右嵌块33的左侧并且在对应于前述中心嵌块右台阶312的位置构成有一右嵌块台阶332，前述的中心嵌块右台阶312支承在该右嵌块台阶332上，其中：前述的中心嵌块31、左嵌块32以及右嵌块33的高度趋于相同。

由上述说明可知，由于上隔梁3仅使用了三枚嵌块，即为中心嵌块31、左嵌块32和右嵌块33，因而前述炉腔21的宽度相对小，但能够满足两枚推板6各自载着叠置其上的匣钵7（两个匣钵7彼此上下叠置）以两推板四匣钵7的表现形式在推板导滑机构5上行移，推板6由物料推送装置（图中未示出）推动。

作为进一步优选的方案，即为了进一步提高产能并节约能耗，本发明采用五枚嵌块，以相对增大炉腔21的宽度，同时满足三枚推板6和六个匣钵7的同步行移，图1至图3便是据此示意的，具体如下：

仍见图1和图2，前述的上横梁3还包括有一形状呈Z字形的左扩展嵌块35和一形状同样呈Z字形的右扩展嵌块36，左扩展嵌块35位于前述的中心嵌块31左侧与左嵌块32之间，而右扩展嵌块36位于中心嵌块31的右侧与右嵌块33之间，在左扩展嵌块35的左侧中部构成有一左扩展嵌块左台阶351，而在左扩展嵌块35的右侧中部构成有一左扩展嵌块右台阶352，左扩展嵌块左台阶351与前述的左嵌块台阶322相互配合，左扩展嵌块右台阶352与前述的中心嵌块左台阶311相互配合，在右扩展嵌块36的左侧中部构成有一右扩展嵌块左台阶361，而在右扩展嵌块36的右侧中部构成有一右扩展嵌块右台阶362，右扩展嵌块左台阶361与前述的中心嵌块右台阶312相互配合，右扩展嵌块右台阶362与前述的右嵌块台阶332相互配合。通过对该段文字说明可知，能够满足三枚推板6载着六个匣钵7在推板导滑机构5上行移，行移过程即为烧结过程。

由图1所示，前述的炉壳1以腾空于地坪的状态支承在炉壳支架12上，并且在各两相邻的前述下隔梁4之间的空间内以及在各两相邻的上隔梁3之间的空间内间隔设置有电加热装置41，电加热装置41为电加热棒。

在前述的下隔梁4朝向上的一侧以间隔状态开设有导轨嵌槽42，前述的推板导滑机构5在对应于导轨嵌槽42的位置支承在下隔梁4上。

在本实施例中，前述的炉垫11为耐火隔热保温垫层；前述的耐火隔热保温垫层为石绵或耐火泥；前述的炉衬2由耐火砖砌筑而成。

请重点见图1，前述的推板导滑机构5包括一左限位导轨51、一右限位导轨52和一组中间导轨53，左限位导轨51对应于前述下隔梁4的左端并且与前述的导轨嵌槽42嵌配，右限位导轨52对应于下隔梁4的右端并且与导轨嵌槽42嵌配，一组中间导轨53间隔分布于左限位导轨51与右限位导轨52之间并且与导轨嵌机理42嵌配，前述的一对嵌块支承柱34中的其中一个嵌块支承柱与前述左限位导轨51的左侧贴触，而一对嵌块支承柱34中的另一个嵌块支承柱与前述右限位导轨52的右侧贴触，并且前述左限位导轨51、右限位导轨52和一组中间导轨53均由刚玉莫来石构成。

由图1所示，前述的左限位导轨51以及右限位导轨52的横截面形状呈L字形，而前述的一组中间导轨51的横截面形状呈上窄下宽的倒T字形。当三枚推板6置于左、右限位导轨51、52之间并且由一组中间导轨53导滑时，左起的第一枚推板6的左侧面由左限位导轨51的左限位导轨槽511限位，而右起第一枚推板6的右侧面由右限位导轨52的右限位导轨槽521限位，因而三枚推板6不会出现行偏而得以在并驾齐驱的状态下行移。

应用例：

请参见图3和图4，示出了三枚推板6，在各推板6上以上下两层的叠置状态叠置有匣钵7，匣钵7内盛有电池材料，当在前述物料推送装置的工作下以及在前述电加热装置41的工作下，由推板6载着匣钵7自炉腔21的入口进入直至从炉腔21的出口引出，从而完成对匣钵7内的电池材料的烧结。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的不足，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中记载的技术效果。

Claims (10)

1.一种电池材料烧结炉的炉膛结构，所述的电池材料烧结炉包括一炉壳(1)，在该炉壳(1)的内壁的四周设置有炉垫(11)，所述的炉膛结构包括炉衬(2)、上隔梁(3)、下隔梁(4)和推板导滑机构(5)，炉衬(2)围绕所述炉垫(11)的内壁四周设置，由该炉衬(2)围护而形成的空间构成为炉腔(21)，上隔梁(3)对应于炉腔(21)的顶部设置并且与所述炉衬(2)的顶部相接触，下隔梁(4)以间隔状态设置在所述炉衬(2)的底部，推板导滑机构(5)支承在所述下隔梁(4)上，其特征在于所述的上隔梁(3)包括一中心嵌块(31)、一左嵌块(32)、一右嵌块(33)和一对嵌块支承柱(34)，一对嵌块支承柱(34)中的其中一根嵌块支承柱在对应于左嵌块(32)的下方的位置与所述炉衬(2)的左壁体贴触并且还同时与所述推板导滑机构(5)的左侧相贴触，而一对嵌块支承柱(34)中的另一根嵌块支承柱在对应于右嵌块(32)的下方的位置与炉衬(2)的右壁体贴触并且同时与推板导滑机构(5)的右侧贴触，中心嵌块(31)呈上部宽而下部窄的T字形构造，并且在该中心嵌块(31)的左侧中部构成有一中心嵌块左台阶(311)，而在中心嵌块(3)的右侧中部构成有一中心嵌块右台阶(312)，左嵌块(32)呈L字形的构造，在该左嵌块(32)的底部构成有一左嵌块支承柱配合腔(321)，该左嵌块支承柱配合腔(321)与所述的一对嵌块支承柱(34)中的其中一个嵌块支承柱的顶部相配合，在左嵌块(32)的右侧并且在对应于所述中心嵌块左台阶(311)的位置构成有一左嵌块台阶(322)，所述的中心嵌块左台阶(311)支承在该左嵌块台阶(322)上，右嵌块(33)同样呈L字形的构造，在该右嵌块(33)的底部构成有一右嵌块支承柱配合腔(331)，该右嵌块支承柱配合腔(331)与所述的一对嵌块支承柱(34)中的另一个嵌块支承柱的顶部相配合，在右嵌块(33)的左侧并且在对应于所述中心嵌块右台阶(312)的位置构成有一右嵌块台阶(332)，所述的中心嵌块右台阶(312)支承在该右嵌块台阶(332)上，其中：所述的中心嵌块(31)、左嵌块(32)以及右嵌块(33)的高度趋于相同。

2.根据权利要求1所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的上横梁(3)还包括有一左扩展嵌块(35)和一右扩展嵌块(36)，左扩展嵌块(35)位于所述的中心嵌块(31)左侧与左嵌块(32)之间，而右扩展嵌块(36)位于中心嵌块(31)的右侧与右嵌块(33)之间，在左扩展嵌块(35)的左侧中部构成有一左扩展嵌块左台阶(351)，而在左扩展嵌块(35)的右侧中部构成有一左扩展嵌块右台阶(352)，左扩展嵌块左台阶(351)与所述的左嵌块台阶(322)相互配合，左扩展嵌块右台阶(352)与所述的中心嵌块左台阶(311)相互配合，在右扩展嵌块(36)的左侧中部构成有一右扩展嵌块左台阶(361)，而在右扩展嵌块(36)的右侧中部构成有一右扩展嵌块右台阶(362)，右扩展嵌块左台阶(361)与所述的中心嵌块右台阶(312)相互配合，右扩展嵌块右台阶(362)与所述的右嵌块台阶(332)相互配合。

3.根据权利要求1所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的炉壳(1)以腾空于地坪的状态支承在炉壳支架(12)上。

4.根据权利要求1所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于在各两相邻的所述下隔梁(4)之间的空间内以及在各两相邻的上隔梁(3)之间的空间内间隔设置有电加热装置(41)。

5.根据权利要求4所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的电加热装置(41)为电加热棒。

6.根据权利要求1所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于在所述的下隔梁(4)朝向上的一侧以间隔状态开设有导轨嵌槽(42)，所述的推板导滑机构(5)在对应于导轨嵌槽(42)的位置支承在下隔梁(4)上。

7.根据权利要求1所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的炉垫(11)为耐火隔热保温垫层。

8.根据权利要求7所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的耐火隔热保温垫层为石绵或耐火泥。

9.根据权利要求1所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的炉衬(2)由耐火砖砌筑而成。

10.根据权利要求6所述的电池材料烧结炉的炉膛结构，其特征在于所述的推板导滑机构(5)包括一左限位导轨(51)、一右限位导轨(52)和一组中间导轨(53)，左限位导轨(51)对应于所述下隔梁(4)的左端并且与所述的导轨嵌槽(42)嵌配，右限位导轨(52)对应于下隔梁(4)的右端并且与导轨嵌槽(42)嵌配，一组中间导轨(53)间隔分布于左限位导轨(51)与右限位导轨(52)之间并且与导轨嵌机理(42)嵌配，所述的一对嵌块支承柱(34)中的其中一个嵌块支承柱与所述左限位导轨(51)的左侧贴触，而一对嵌块支承柱(34)中的另一个嵌块支承柱与所述右限位导轨(52)的右侧贴触，并且所述左限位导轨(51)、右限位导轨(52)和一组中间导轨(53)均由刚玉莫来石构成。