CN105890341A - 一种立式振动输送连续烧结窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式振动输送连续烧结窑，包括炉体、进料管、出料管、输料装置和加热装置，输料装置包括立柱、输料板、振动器和底座组件，底座组件位于炉体的底部，立柱垂直立于炉体内并安装于底座组件上，输料板绕立柱螺旋上升形成螺旋输料通道，振动器用于驱动立柱和输料板振动以使粉料沿螺旋输料通道向上运动，进料管与螺旋输料通道的底端连通，出料管与螺旋输料通道的顶端连通，加热装置用于对炉体内的粉料进行加热。本发明改变了粉料的运动状态和移动方式，大大提高了粉料烧结时的反应活性，产品反应活性高、一致性好，既缩小了空间、降低能耗，又实现连续生产；既有小型窑炉的高温度均匀性和密封性，又有大型窑炉的高生产效率。

Description

一种立式振动输送连续烧结窑

技术领域

本发明涉及粉体烧结技术领域，尤其涉及一种立式振动输送连续烧结窑。

背景技术

能源问题一直是人类社会与科学技术发展的一个重大问题。锂离子电池作为能量密度较高的绿色二次电池，已广泛应用于笔记本电脑、手机、摄像机等消费性电子产品。锂离子电池正极活性材料或负极活性材料是锂离子电池的重要组成部分，目前粉体烧结是制备锂离子电池正极活性材料或负极活性材料的一种常用方法。

粉体烧结窑炉（主要指铁氧体、锂电池正极材料、钒铁添加剂等的烧结）主要有两种类型，连续烧结窑和非连续烧结窑。连续烧结窑，如推板窑、辊道窑，其烧结温度从500℃到1600℃不等。烧结过程包括升温、恒温、降温、冷却等阶段。窑炉通常包括炉体、外围传动、温度控制、气氛控制、循环水控制等部分。运行时，只需将产品放置在外围的传动线上，即可自动进入炉体内烧结。虽然连续烧结窑炉产量大、自动化程度高、效率高，适合大批连续生产，但其也有自身的缺点：

（1）由于其具备连续烧结功能，需要一些辅助设备，例如推进机构、气氛保护闸门、自动上料装置、自动下料装置等，因此设备往往体积庞大、占地面积大，功耗也大；

（2）大量的装置和元件，对自动化设计和控制的要求较高，故障率高；

（3）造价高、维护费用大；功耗大，使用成本高。

非连续烧结窑，如钟罩炉，通常包括炉体、气氛控制、温度控制、水循环等部分。运行时，工人需要将待烧产品摆放在托盘上，再控制托盘上升，与炉体盖合，然后进行烧结。烧结完毕后，需要下降托盘人工装卸产品。非连续烧结窑体积小、功耗相对较低，一般只适合实验或中小批量的中高端产品烧结。但其也有自身的缺点：

（1）一次只能烧结一批次（托盘）产品，生产不连续，产量小，生产效率相对较低，产品的一致性难以保证；

（2）其结构决定每一次烧结都需要人工上料，工人劳动强度大；

（3）每次产品烧好后开炉，都会有大量的能源浪费，且对环境造成热辐射。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种占地面积小、功率低、产量大、生产效率高的立式振动输送连续烧结窑。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种立式振动输送连续烧结窑，包括炉体、进料管、出料管、输料装置和加热装置，所述输料装置包括立柱、输料板、振动器和底座组件，所述底座组件位于炉体的底部，所述立柱垂直立于炉体内并安装于底座组件上，所述输料板绕所述立柱螺旋上升形成螺旋输料通道，所述振动器用于驱动立柱和输料板振动以使粉料沿螺旋输料通道向上运动，所述进料管与螺旋输料通道的底端连通，所述出料管与螺旋输料通道的顶端连通，所述加热装置用于对炉体内的粉料进行加热。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述连续烧结窑还包括进气管和排气管，所述进气管位于炉体的底部，所述排气管位于炉体的顶部。

所述立柱为外表面具有多个出气孔的空心管，所述立柱的顶部封闭，且底部与进气管连通。

所述炉体包括壳体和保温层，所述保温层包括侧面保温层、顶部保温层和底部保温层，所述侧面保温层、顶部保温层和底部保温层包围形成所述炉体的空腔，所述壳体包裹于保温层外。

所述底座组件包括托板、支撑柱、固定板和底座板，所述托板通过支撑柱装设于底座板上，所述支撑柱与托板之间设有用于缓冲振动的减振弹簧，所述立柱安装于托板上，所述振动器通过固定板安装于托板与底座板之间。

所述振动器设置为两台，两台所述振动器呈V形对称分布。

所述底部保温层位于托板上，所述侧面保温层底部具有避让槽，所述托板延伸至所述避让槽内，且与侧面保温层之间具有间隙。

所述炉体上设有用于监测炉体内温度的温控装置。

所述输料板的底部与立柱之间通过一托盘承载粉料，所述输料板的顶部折边形成出料通道。

所述加热装置设置为多组，所述多组加热装置沿螺旋输料通道周向均匀布置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明将振动输送运用到窑炉烧结，改变了粉料的运动状态和移动方式，大大提高了粉料烧结时的反应活性，产品反应活性高，产品一致性好，既能缩小空间、降低能耗，又能实现连续生产，产量大，既有小型窑炉的高温度均匀性和密封性，又有大型窑炉的高生产效率；本发明立式振动输送连续烧结窑同时具备了连续烧结窑和非连续烧结窑的优点，避开了连续烧结窑和非连续烧结窑缺点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A-A视图。

图3是图1中B-B视图。

图4是本发明工作原理示意图。

图中各标号表示：

1、炉体；21、进料管；22、出料管；3、输料装置；31、立柱；32、输料板；33、振动器；34、底座组件；341、托板；342、支撑柱；343、固定板；344、底座板；345、减振弹簧；35、螺旋输料通道；36、托盘；4、加热装置；51、进气管；52、排气管；6、保温层；61、侧面保温层；62、顶部保温层；63、底部保温层；7、避让槽；8、温控装置；91、上料装置；92、接料装置。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实施例的立式振动输送连续烧结窑，包括炉体1、进料管21、出料管22、输料装置3和加热装置4，输料装置3包括立柱31、输料板32、振动器33和底座组件34，底座组件34位于炉体1的底部，立柱31垂直立于炉体1内并安装于底座组件34上，输料板32绕立柱31螺旋上升形成螺旋输料通道35，振动器33用于驱动立柱31和输料板32振动以使粉料沿螺旋输料通道35向上运动，进料管21与螺旋输料通道35的底端连通，出料管22与螺旋输料通道35的顶端连通，加热装置4用于对炉体1内的粉料进行加热。本实施例中，输料板32外侧折起防止粉料输送时抖落。

本实施例将振动输送运用到窑炉烧结，改变了粉料的运动状态和移动方式，大大提高了粉料烧结时的反应活性，产品反应活性高，产品一致性好，既能缩小空间、降低能耗，又能实现连续生产，既有小型窑炉的高温度均匀性和密封性，又有大型窑炉的高生产效率。本实施例立式振动输送连续烧结窑具备了传统的连续烧结窑和非连续烧结窑的优点，同时避开了连续烧结窑和非连续烧结窑缺点。

本实施例中，连续烧结窑还包括进气管51和排气管52，进气管51位于炉体1的底部，从炉体1底部接出，可以将外界空气导入到炉体1内，进气管51上包含调气体节流量的阀门。排气管52位于炉体1的顶部，从炉体1顶部接出，可以将炉内废气排出。立柱31为外表面具有多个出气孔的空心管，立柱31的顶部封闭，且底部与进气管51连通，用于将进气管51送进来的气体均匀地分散至烧结空间（炉体1内），该气体可以是空气或者保护气体。

除本实施例外，排气管52位于炉体1的底部也可以，即排气管52从炉体1底部的侧壁穿入炉体1内。

本实施例中，炉体1包括壳体（图中未示出）和保温层6，保温层6包括侧面保温层61、顶部保温层62和底部保温层63，侧面保温层61、顶部保温层62和底部保温层63包围形成炉体1的空腔，壳体包裹于保温层6外。

本实施例中，底座组件34包括托板341、支撑柱342、固定板343和底座板344，托板341通过支撑柱342装设于底座板344上，支撑柱342与托板341之间设有用于缓冲振动的减振弹簧345，立柱31安装于托板341上，振动器33通过固定板343安装于托板341与底座板344之间。底座板344位于输料装置3的最底部，用于支撑输料装置3并将其与大地固定。振动器33设置为两台，两台振动器33呈V形对称分布。两台振动器33的对称面与输料装置3的对称面重合。两台反对称安装的振动器33发出激振，使得输料装置3产生周向和轴向向上的振动，从而使螺旋输料通道35内的粉料由下向上输送。

本实施例中，底部保温层63位于托板341上，侧面保温层61底部具有避让槽7，托板341延伸至避让槽7内，且与侧面保温层61之间具有间隙。托板341横向延伸至避让槽7内，但并不与其接触，即不与侧面保温层61接触。这种结构使得放置在托板341上的底部保温层63不传递来自输料装置3的振动给保温层6。底部保温层63由保温散棉构成，既可以缓冲振动，又可以密封保温。

本实施例中，输料装置3与保温层6之间没有接触。只在输料装置3底部和保温层6底部通过保温散棉有接触，而保温散棉处于松散状态，并不传递振动。

本实施例中，炉体1上设有用于监测炉体1内温度的温控装置8。温控装置8位于侧面保温层61上，用于配合测温系统测量炉体1内的实际温度，温控装置8设置为多个。

本实施例中，输料板32的底部与立柱31之间通过一托盘36承载粉料，输料板32底部通过托盘36平滑过渡，进料管21与托盘36对接，通过振动外力使输入的粉料经过托盘36进入螺旋输料通道35。输料板32的顶部折边（图2所示）形成出料通道，使得粉料可以从该出料通道流出与出料管22对接。

本实施例中，加热装置4设置为多组，多组加热装置4沿螺旋输料通道35周向均匀布置。加热装置4竖直放置，其顶部穿设并承托于顶部保温层62上。

如图4所示，本实施例中，进料管21与上料装置91连接，出料管22与接料装置92连接。

工作原理：

首先，安装好连续烧结窑；然后将进料管21与上料装置91连接，出料管22与接料装置92连接；启动加热装置4，打开进气管51和排气管52；打开进料阀，并启动振动器33，粉料进入托盘36上，并在振动力的作用下进入螺旋输料通道35，沿着螺旋输料通道35向上输送，在粉料输送过程中，加热装置4对粉料进行充分烧结，最后烧结完毕的粉料从炉体1顶部的出料管22排出，通过接料装置92接料。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种立式振动输送连续烧结窑，包括炉体（1）、进料管（21）、出料管（22）、输料装置（3）和加热装置（4），其特征在于：所述输料装置（3）包括立柱（31）、输料板（32）、振动器（33）和底座组件（34），所述底座组件（34）位于炉体（1）的底部，所述立柱（31）垂直立于炉体（1）内并安装于底座组件（34）上，所述输料板（32）绕所述立柱（31）螺旋上升形成螺旋输料通道（35），所述振动器（33）用于驱动立柱（31）和输料板（32）振动以使粉料沿螺旋输料通道（35）向上运动，所述进料管（21）与螺旋输料通道（35）的底端连通，所述出料管（22）与螺旋输料通道（35）的顶端连通，所述加热装置（4）用于对炉体（1）内的粉料进行加热。

2.根据权利要求1所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述连续烧结窑还包括进气管（51）和排气管（52），所述进气管（51）位于炉体（1）的底部，所述排气管（52）位于炉体（1）的顶部。

3.根据权利要求2所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述立柱（31）为外表面具有多个出气孔的空心管，所述立柱（31）的顶部封闭，且底部与进气管（51）连通。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述底座组件（34）包括托板（341）、支撑柱（342）、固定板（343）和底座板（344），所述托板（341）通过支撑柱（342）装设于底座板（344）上，所述支撑柱（342）与托板（341）之间设有用于缓冲振动的减振弹簧（345），所述立柱（31）安装于托板（341）上，所述振动器（33）通过固定板（343）安装于托板（341）与底座板（344）之间。

5.根据权利要求4所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述振动器（33）设置为两台，两台所述振动器（33）呈V形对称分布。

6.根据权利要求4所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述炉体（1）包括壳体和保温层（6），所述保温层（6）包括侧面保温层（61）、顶部保温层（62）和底部保温层（63），所述侧面保温层（61）、顶部保温层（62）和底部保温层（63）包围形成所述炉体（1）的空腔，所述壳体包裹于保温层（6）外。

7.根据权利要求6所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述底部保温层（63）位于托板（341）上，所述侧面保温层（61）底部具有避让槽（7），所述托板（341）延伸至所述避让槽（7）内，且与侧面保温层（61）之间具有间隙。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述炉体（1）上设有用于监测炉体（1）内温度的温控装置（8）。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述输料板（32）的底部与立柱（31）之间通过一托盘（36）承载粉料，所述输料板（32）的顶部折边形成出料通道。

10.根据权利要求1至3任意一项所述的立式振动输送连续烧结窑，其特征在于：所述加热装置（4）设置为多组，所述多组加热装置（4）沿螺旋输料通道（35）周向均匀布置。