CN108020082A - 一种烧结设备的炉体结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧结设备的炉体结构，包括炉体、进气通道、排气通道和物料输送部件，所述物料输送部件设于炉体的炉膛内，所述进气通道包括顶部进气通道和底部进气通道，所述顶部进气通道位于炉膛内且设于物料输送部件的上方，所述顶部进气通道设有多个朝向物料输送部件的出气口，所述底部进气通道包括两个并联的子通道，两个子通道分别从炉膛底部延伸至炉膛的两侧侧壁，两个子通道上均设有朝向所述物料输送部件的出气口，所述排气通道设于炉膛的底部。本发明采用顶部进气、底部排气方式，炉膛内气流方向从上之下，使气体与物料接触充分。

Description

一种烧结设备的炉体结构
技术领域
本发明涉及工业烧结设备，尤其涉及一种烧结设备的炉体结构。
背景技术
绿色和环保成为国家发展的重要战略，新能源行业的飞速发展，锂电池行业成为了现今的热点，而锂电池材料是决定其性能的关键因素。锂电池材料工艺发展也飞速发展，LFP、NCM523、NCM622、NCM811、NCA的生产工艺不断出现和提高，材料性能不断提高的同时对物料烧结设备的要求是愈发严格和苛刻，现有的辊道炉设备难以满足不断出现的新工艺和新产品。这是因为现有的辊道炉设备存在以下缺点：
1)现有辊道炉进气方式为炉底通入气体，炉顶排出烧结反应产生的废气，气体直接从炉外的管道通入炉膛中，炉膛温度与通入气体之间极大的温度差，严重破坏了炉膛内的温度均匀性和稳定性，影响产品的烧结质量，并且从炉膛底部进气，顶部排气，气体不能与物料充分接触，难以满足烧结需要的工艺气氛要求，影响产品的烧结质量；
2)现有辊道炉控温方式单独采用控温元件控制加热元件的发热量，控温元件检测的温度为加热元件附近的炉膛内气体温度，不能反应整个炉膛内真实的温度，难以保证整个炉内的温度的准确性和一致性；
3)现有辊道炉采用顶部排气方式，对于高镍锂电池材料等烧结过程产生大量水的物料，不能及时排出反应产生的凝结水，影响产品的质量和保温材料的保温效果。
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，提供一种炉膛内气流方向从上至下、气体可与物料充分接触的烧结设备的炉体结构。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种烧结设备的炉体结构，包括炉体、进气通道、排气通道和物料输送部件，所述物料输送部件设于炉体的炉膛内，所述进气通道包括顶部进气通道和底部进气通道，所述顶部进气通道位于炉膛内且设于物料输送部件的上方，所述顶部进气通道设有多个朝向物料输送部件的出气口，所述底部进气通道包括两个并联的子通道，两个子通道分别从炉膛底部延伸至炉膛的两侧侧壁，两个子通道上均设有朝向所述物料输送部件的出气口，所述排气通道设于炉膛的底部。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述排气通道设置为多个，间隔布置于炉膛的底部，所述炉体的底部设有一排气口，多个排气通道均与所述排气口连通。
所述烧结设备的炉体结构还包括上加热元件和下加热元件，所述上加热元件贯穿于顶部进气通道内，所述下加热元件穿设于炉体上，且位于物料输送部件的下方。
所述上加热元件和下加热元件外侧均套有陶瓷管。
所述烧结设备的炉体结构还包括测温单元，所述测温单元包括上部测温元件、下部测温元件和中部测温元件，所述上部测温元件位于炉膛的顶部并靠近上加热元件，所述中部测温元件位于炉膛中部并靠近物料输送部件，所述下部测温元件设于炉膛的下部并靠近下加热元件。
所述炉体的底部设置为锥形炉底，所述排气口设于锥形炉底的最低点。
所述炉体包括炉壳和位于炉壳顶壁、底壁和侧壁的耐火材料砌体，位于顶壁的耐火材料砌体形成平顶结构或圆弧形拱顶结构。
所述底部进气通道埋设于底壁和侧壁的耐火材料砌体内。
所述物料输送部件为辊棒。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的烧结设备的炉体结构，两个子通道形成两侧的侧进气通道，采用顶部进气、底部进气、底部排气方式，炉膛内的气流方向从上向下，气体可与物料输送部件上的物料充分接触；顶、底部进气管道全部在炉膛中，通入炉膛气体的温度与炉膛内保持一致，可在通入气体后保持炉膛内温度稳定一致；顶部进气管道布置有多个出气口，从上方喷淋物料表面，侧进气通道从两侧喷淋物料的表面，保证气体与物料充分接触；炉膛内的所有进气通道环绕炉膛，形成保温层，提高炉膛的保温效果，炉膛底部排气，可避免烧结产生的废弃物掉入物料中，污染物料。
(2)本发明的烧结设备的炉体结构，顶部进气通道通入炉膛前被上加热元件加热，侧进气通道(子通道)中的气体被炉膛加热后，通入的气体温度与炉膛温度保持一致，气体进入炉膛后不会破坏炉膛内气氛的稳定性和均匀性，并且侧进气通道(子通道)和顶部进气通道整体环绕炉体的炉膛，进气通道内的气体可作为保温层，提高炉体的保温性能，减少炉体表面温度，进气通道内充满的气体具有良好的保温性和耐火性，可满足耐火材料不能同时具备良好的保温性和耐火性的缺点。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图中各标号表示：
1、炉体；11、炉膛；12、炉壳；13、耐火材料砌体；21、顶部进气通道；22、底部进气通道；221、子通道；3、排气通道；4、物料输送部件；51、上加热元件；52、下加热元件；6、陶瓷管；71、上部测温元件；72、下部测温元件；73、中部测温元件；8、排气口；9、匣钵。
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所示，本实施例的烧结设备的炉体结构，包括炉体1、进气通道、排气通道3和物料输送部件4，物料输送部件4设于炉体1的炉膛11内，进气通道包括顶部进气通道21和底部进气通道22，顶部进气通道21位于炉膛11内且设于物料输送部件4的上方，顶部进气通道21设有多个朝向物料输送部件4的出气口，底部进气通道22包括两个并联的子通道221，两个子通道221分别从炉膛11底部延伸至炉膛11的两侧侧壁，两个子通道221上均设有朝向物料输送部件4的出气口，排气通道3设于炉膛11的底部。
本实施例中，两个子通道221形成两侧的侧进气通道，采用顶部进气、底部进气、底部排气方式，炉膛11内的气流方向从上向下，气体可与物料输送部件4上的物料充分接触；顶、底部进气管道全部在炉膛11中，通入炉膛11气体的温度与炉膛11内保持一致，可在通入气体后保持炉膛11内温度稳定一致；顶部进气通道21布置有多个出气口，从上方喷淋物料表面，侧进气通道从两侧喷淋物料的表面，保证气体与物料充分接触；炉膛11内的所有进气通道环绕炉膛11，形成保温层，提高炉膛11的保温效果，炉膛11底部排气，可避免烧结产生的废弃物掉入物料中，污染物料。
本实施例中，物料输送部件4为辊棒，输送的物料为匣钵9，棍棒上设置两层匣钵9，子通道221的出气口分为上出气口和下出气口，分别对着上、下两层匣钵9的表面，保证气体与匣钵9充分接触。
本实施例中，排气通道3设置为多个，间隔布置于炉膛11的底部，炉体1的底部设有一排气口8，多个排气通道3均与排气口8连通。设置多个排气通道3快速及时将废气排出，保证炉膛11内气氛和温度的均匀，炉膛11内的废气由多个排气通道3汇总后经排气口8排出，便于对废气的处理。
本实施例中，炉体1的底部设置为锥形炉底，排气口8设于锥形炉底的最低点，不仅有利于排出废气，而且对于烧结反应会产生大量凝结水的物料，排气口8可作为排水口使用，锥形结构有利于排出烧结反应产生的冷凝水。
本实施例中，烧结设备的炉体结构还包括上加热元件51和下加热元件52，上加热元件51贯穿于顶部进气通道21内，下加热元件52穿设于炉体1上，且位于物料输送部件4的下方。上加热元件51和下加热元件52外侧均套有陶瓷管6。上下加热元件塞在陶瓷管6中，可防止烧结过程中产生废气和水蒸气污染加热元件，造成加热元件的短路。
本实施例中，顶部进气通道21通入炉膛11前被上加热元件51加热，侧进气通道(子通道221)中的气体被炉膛11加热后，通入的气体温度与炉膛11温度保持一致，气体进入炉膛11后不会破坏炉膛11内气氛的稳定性和均匀性，并且侧进气通道(子通道221)和顶部进气通道21整体环绕炉体1的炉膛11，进气通道2内的气体可作为保温层，提高炉体1的保温性能，减少炉体1表面温度，进气通道内充满的气体具有良好的保温性和耐火性，可满足耐火材料不能同时具备良好的保温性和耐火性的缺点。此外，顶部进气通道21从顶部进气、排气通道3从底部排气，气体从上往下运动与炉膛11内热气从下往上的方向相反，气体能与匣钵9充分接触。
本实施例中，炉体1还包括测温单元，测温单元包括上部测温元件71、下部测温元件72和中部测温元件73，上部测温元件71位于炉膛11的顶部并靠近上加热元件51，中部测温元件73位于炉膛11中部并靠近物料输送部件4，下部测温元件72设于炉膛11的下部并靠近下加热元件52。三个测温元件时时监控炉膛11内温度，可保证炉膛11内温度的准确性和一致性。
本实施例中，炉体1包括炉壳12和位于炉壳12顶壁、底壁和侧壁的耐火材料砌体13，位于顶壁的耐火材料砌体13形成圆弧形拱顶结构。除本实施例外，也可以为平顶结构。
本实施例中，底部进气通道22埋设于底壁和侧壁的耐火材料砌体13内。除本实施例外，也可以将底部进气通道22制作成管，铺设在炉膛11的底壁和两侧侧壁外侧。
本实施例的炉壳12可为密封结构。除本实施例外也可以为不密封结构。
本发明的炉体结构尤其适用于辊道炉，也可以用于推板烧结炉、网带烧结炉等。
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 (9)

1.一种烧结设备的炉体结构，其特征在于：包括炉体(1)、进气通道、排气通道(3)和物料输送部件(4)，所述物料输送部件(4)设于炉体(1)的炉膛(11)内，所述进气通道包括顶部进气通道(21)和底部进气通道(22)，所述顶部进气通道(21)位于炉膛(11)内且设于物料输送部件(4)的上方，所述顶部进气通道(21)设有多个朝向物料输送部件(4)的出气口，所述底部进气通道(22)包括两个并联的子通道(221)，两个子通道(221)分别从炉膛(11)底部延伸至炉膛(11)的两侧侧壁，两个子通道(221)上均设有朝向所述物料输送部件(4)的出气口，所述排气通道(3)设于炉膛(11)的底部。
2.根据权利要求1所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述排气通道(3)设置为多个，间隔布置于炉膛(11)的底部，所述炉体(1)的底部设有一排气口(8)，多个排气通道(3)均与所述排气口(8)连通。
3.根据权利要求1所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述烧结设备的炉体结构还包括上加热元件(51)和下加热元件(52)，所述上加热元件(51)贯穿于顶部进气通道(21)内，所述下加热元件(52)穿设于炉体(1)上，且位于物料输送部件(4)的下方。
4.根据权利要求3所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述上加热元件(51)和下加热元件(52)外侧均套有陶瓷管(6)。
5.根据权利要求3或4所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述烧结设备的炉体结构还包括测温单元，所述测温单元包括上部测温元件(71)、下部测温元件(72)和中部测温元件(73)，所述上部测温元件(71)位于炉膛(11)的顶部并靠近上加热元件(51)，所述中部测温元件(73)位于炉膛(11)中部并靠近物料输送部件(4)，所述下部测温元件(72)设于炉膛(11)的下部并靠近下加热元件(52)。
6.根据权利要求2至4任意一项所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述炉体(1)的底部设置为锥形炉底，所述排气口(8)设于锥形炉底的最低点。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述炉体(1)包括炉壳(12)和位于炉壳(12)顶壁、底壁和侧壁的耐火材料砌体(13)，位于顶壁的耐火材料砌体(13)形成平顶结构或圆弧形拱顶结构。
8.根据权利要求7所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述底部进气通道(22)埋设于底壁和侧壁的耐火材料砌体(13)内。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的烧结设备的炉体结构，其特征在于：所述物料输送部件(4)为辊棒。
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