CN108889391A - 一种硅金属复合负极材料粉碎装置及其粉碎方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅金属复合负极材料粉碎装置，包括支腿和固定安装在所述支腿上端的安装板，所述安装板上端固定安装有粉碎筒、减速器和粉碎电机，所述减速器与所述粉碎筒、所述粉碎电机传动连接；所述粉碎筒包括活动筒以及滚动安装在所述活动筒两端的左固定筒和右固定筒；所述粉碎筒内滚动安装有粉碎辊，所述粉碎辊一端从所述右固定筒伸出并与所述减速器传动连接。有益效果在于：本发明所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置及其粉碎方法能够实现集混合、煅烧、粉碎三个工艺步骤与一体，无需分步进行，省去了输送混合原料的麻烦，节约了生产时间，缩短了整个硅金属复合负极材料的生产周期，生产成本降低，生产效率得以提升。

Description

一种硅金属复合负极材料粉碎装置及其粉碎方法
技术领域
本发明涉及硅金属复合负极材料生产领域，具体涉及一种硅金属复合负极材料粉碎装置及其粉碎方法。
背景技术
目前，在硅金属复合负极材料生产过程中，首先需要称取一定量的含硅材料SiOx、含金属氧化物材料MOy、有机碳和石墨前驱体原料倒入螺杆挤压机内，经螺杆挤压0.5～24h，使前驱体原料充分混合，然后将混合原料倒入煅烧炉内在保护性气氛中以及600℃～1400℃的温度下煅烧0.5～12h。
由于混合原料从螺杆挤压机内移送到煅烧炉的过程中需要花费一定的时间转运输送，因此整个硅金属复合负极材料的生产周期较长，生产过程中无法实现煅烧、混合连续生产，故而硅金属复合负极材料的生产成本长期居高不下。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种硅金属复合负极材料粉碎装置及其粉碎方法，以解决现有技术中传统的硅金属复合负极材料生产过程中混合和煅烧两个工艺步骤是分开进行的，无法连续进行，导致整个硅金属复合负极材料的生产周期较长，生产成本长期居高不下等问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案能够实现集混合、煅烧、粉碎三个工艺步骤与一体，无需分步进行，省去了输送混合原料的麻烦，节约了生产时间，缩短了整个硅金属复合负极材料的生产周期，生产成本降低，生产效率得以提升等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，包括支腿和固定安装在所述支腿上端的安装板，所述安装板上端固定安装有粉碎筒、减速器和粉碎电机，所述减速器与所述粉碎筒、所述粉碎电机传动连接；
所述粉碎筒包括活动筒以及滚动安装在所述活动筒两端的左固定筒和右固定筒；所述粉碎筒内滚动安装有粉碎辊，所述粉碎辊一端从所述右固定筒伸出并与所述减速器传动连接；
所述左固定筒上固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴上固定安装有齿轮，所述活动筒上固定套装有与所述齿轮啮合连接的齿圈；所述左固定筒下端设置有与所述左固定筒内部连通的出料管；
所述右固定筒上表面安装有与所述右固定筒内部连通的进料斗；所述右固定筒侧面安装有电流调节器和气罐，所述气罐与所述减速器上安装的气泵连通，所述气泵通过进气管与所述右固定筒内部连通，所述右固定筒外壁边缘处固定安装有与所述电流调节器电连接的导电刷；
所述活动筒内壁内缠绕有多圈电加热丝；所述活动筒外壁上通过绝缘柱固定套装有与所述电加热丝电连接的导电环，所述导电环外壁与所述导电刷滑动电连接；所述活动筒内壁上固定安装有螺旋状的限速齿；所述粉碎辊外壁上固定安装有螺旋状的粉碎齿，所述限速齿和所述粉碎齿的螺旋方向和旋转方向均相反。
作为优选，所述导电环外部罩设有防护罩；
其中，所述防护罩固定安装在所述右固定筒上。
作为优选，所述左固定筒和所述右固定筒与所述活动筒密封滚动连接；
其中，所述左固定筒和所述右固定筒均采用隔热材料制作。
作为优选，所述粉碎辊为锥形辊轴；
其中，所述粉碎辊靠近所述左固定筒的一端的直径较大于所述粉碎辊靠近所述右固定筒的一端的直径；
其中，所述粉碎筒内壁为圆柱形。
作为优选，所述驱动电机数量有多个；
其中，多个所述驱动电机均通过所述齿轮与所述齿圈啮合连接。
作为优选，所述限速齿和所述粉碎齿的齿牙相互接触并滑动连接。
一种硅金属复合负极材料的粉碎方法，采用权利要求1-6任意一项所述的硅金属复合负极材料粉碎装置执行以下步骤：
步骤一：启动粉碎电机和驱动电机，接通电加热丝的电路连接，操作电流调节器调节所述电加热丝的发热功率；
步骤二：待活动筒内温度上升至预定温度后，启动气泵通过进气管向右固定筒内注入保护气；
步骤三：将硅金属复合负极材料的制备原料加入进料斗内，原料在粉碎辊以及粉碎齿的带动下进入所述活动筒内并逐渐向左固定筒移动，原料在所述活动筒内移动过程中，在保护气的保护下经受所述活动筒的煅烧，同时，限速齿与所述粉碎齿滑动接触压碎原料，从而完成对原料的粉碎，粉碎完毕的原料被推至所述左固定筒内后从出料管排出。
作为优选，步骤二中的保护气包括氩气、氮气。
作为优选，步骤三中的硅金属复合负极材料的制备原料包括硅的氧化物、金属氧化物、有机碳、石墨。
有益效果在于：本发明所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置及其粉碎方法能够实现集混合、煅烧、粉碎三个工艺步骤与一体，无需分步进行，省去了输送混合原料的麻烦，节约了生产时间，缩短了整个硅金属复合负极材料的生产周期，生产成本降低，生产效率得以提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的图1的内部结构图；
图3是本发明的图2的局部放大图。
附图标记说明如下：
1、支腿；2、安装板；3、左固定筒；4、右固定筒；5、活动筒；6、齿圈；7、齿轮；8、驱动电机；9、出料管；10、导电环；11、导电刷；12、电流调节器；13、进料斗；14、气泵；15、进气管；16、减速器；17、粉碎电机；18、粉碎辊；19、粉碎齿；20、电加热丝；21、限速齿；22、绝缘柱；23、防护罩；24、气罐。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图3所示，本发明提供的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，包括支腿1和固定安装在支腿1上端的安装板2，安装板2上端固定安装有粉碎筒、减速器16和粉碎电机17，粉碎电机17用于带动粉碎辊18旋转粉碎混合原料，减速器16用于减速增距，减速器16与粉碎筒、粉碎电机17传动连接；
粉碎筒包括活动筒5以及滚动安装在活动筒5两端的左固定筒3和右固定筒4；粉碎筒内滚动安装有粉碎辊18，粉碎辊18一端从右固定筒4伸出并与减速器16传动连接；
左固定筒3上固定安装有驱动电机8，驱动电机8用于通过齿轮7和齿圈6启动活动筒5旋转，驱动电机8输出轴上固定安装有齿轮7，活动筒5上固定套装有与齿轮7啮合连接的齿圈6；左固定筒3下端设置有与左固定筒3内部连通的出料管9，出料管9用于粉碎煅烧完毕的混合原料从粉碎筒内排出；
右固定筒4上表面安装有与右固定筒4内部连通的进料斗13；右固定筒4侧面安装有电流调节器12和气罐24，电流调节器12用于调节流经电加热丝20的电流，从而调节电加热丝20的发热功率，气罐24用于存储保护气并为气泵14供气，气罐24与减速器16上安装的气泵14连通，气泵14通过进气管15与右固定筒4内部连通，右固定筒4外壁边缘处固定安装有与电流调节器12电连接的导电刷11，导电刷11用于通过导电环10向电加热丝20供电；
活动筒5内壁内缠绕有多圈电加热丝20，电加热丝20用于加热活动筒5，对活动筒5内的混合原料进行煅烧；活动筒5外壁上通过绝缘柱22固定套装有与电加热丝20电连接的导电环10，导电环10外壁与导电刷11滑动电连接；活动筒5内壁上固定安装有螺旋状的限速齿21，限速齿21随活动筒5旋转，由于其旋转方向与混合原料的移动方向相反，而且限速齿21与粉碎齿19滑动接触，因此混合物料会受到粉碎齿19和限速齿21的挤压而粉碎，同时阻挡降低了混合物料的移动速度，使混合物料在活动筒5内充分煅烧；粉碎辊18外壁上固定安装有螺旋状的粉碎齿19，限速齿21和粉碎齿19的螺旋方向和旋转方向均相反。
作为可选的实施方式，导电环10外部罩设有防护罩23；
其中，防护罩23固定安装在右固定筒4上，防护罩23用于保护导电环10，防止外物撞击损坏导电环10，同时也避免触碰导电环10而触电。
左固定筒3和右固定筒4与活动筒5密封滚动连接，这样设计，不仅防止混合原料和保护气泄漏，同时也避免外界空气进入粉碎筒内影响混合原料的煅烧;
其中，左固定筒3和右固定筒4均采用隔热材料制作，这样设计，可有效阻止活动筒5煅烧过程中产生的高温传导至左固定筒3和右固定筒4上。
粉碎辊18为锥形辊轴；
其中，粉碎辊18靠近左固定筒3的一端的直径大于粉碎辊18靠近右固定筒4的一端的直径；
其中，粉碎筒内壁为圆柱形，这样设计，便于充分粉碎混合原料。
驱动电机8数量有多个；
其中，多个驱动电机8均通过齿轮7与齿圈6啮合连接，这样设计，保证具有足够的动力带动活动筒5旋转。
限速齿21和粉碎齿19的齿牙相互接触并滑动连接，这样设计，通过限速齿21和粉碎齿19的接触来挤压粉碎混合原料。
一种硅金属复合负极材料的粉碎方法，采用权利要求1-6任意一项的硅金属复合负极材料粉碎装置执行以下步骤：
步骤一：启动粉碎电机17和驱动电机8，接通电加热丝20的电路连接，操作电流调节器12调节电加热丝20的发热功率；
步骤二：待活动筒5内温度上升至预定温度后，启动气泵14通过进气管15向右固定筒4内注入保护气；
步骤三：将硅金属复合负极材料的制备原料加入进料斗13内，右固定筒4内的原料在粉碎辊18以及粉碎齿19的带动下进入活动筒5内并逐渐向左固定筒3移动，原料在活动筒5内移动过程中，由于电加热丝20将活动筒5的温度加热至煅烧所需的温度，因此在保护气的保护下，混合原料在活动筒5内进行煅烧，同时，限速齿21与粉碎齿19转动方向和螺旋方向相反，而且限速齿21与粉碎齿19能够滑动接触，因此混合物料移动过程中会受到粉碎齿19和限速齿21的挤压而粉碎，同时限速齿21会阻挡混合物料的移动速度（填充在粉碎齿19之间的混合物料不受限速齿21的影响与粉碎齿19同步向左移动，只有位于限速齿21内的混合物料会被限速齿21向右推动，推动过程中，混合物料落入粉碎齿19之间后便不再继续向右移动而是跟随粉碎齿19同步向左移动，如此来实现降低混合物料移动速度的目的），使混合物料在活动筒5内充分煅烧，混合原料向左移动至左固定筒3内后从出料管9排出。
作为可选的实施方式，步骤二中的保护气包括氩气、氮气。
步骤三中的硅金属复合负极材料的制备原料包括硅的氧化物、金属氧化物、有机碳、石墨。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种硅金属复合负极材料粉碎装置，包括支腿（1）和固定安装在所述支腿（1）上端的安装板（2），其特征在于：所述安装板（2）上端固定安装有粉碎筒、减速器（16）和粉碎电机（17），所述减速器（16）与所述粉碎筒、所述粉碎电机（17）传动连接；
所述粉碎筒包括活动筒（5）以及滚动安装在所述活动筒（5）两端的左固定筒（3）和右固定筒（4）；所述粉碎筒内滚动安装有粉碎辊（18），所述粉碎辊（18）一端从所述右固定筒（4）伸出并与所述减速器（16）传动连接；
所述左固定筒（3）上固定安装有驱动电机（8），所述驱动电机（8）输出轴上固定安装有齿轮（7），所述活动筒（5）上固定套装有与所述齿轮（7）啮合连接的齿圈（6）；所述左固定筒（3）下端设置有与所述左固定筒（3）内部连通的出料管（9）；
所述右固定筒（4）上表面安装有与所述右固定筒（4）内部连通的进料斗（13）；所述右固定筒（4）侧面安装有电流调节器（12）和气罐（24），所述气罐（24）与所述减速器（16）上安装的气泵（14）连通，所述气泵（14）通过进气管（15）与所述右固定筒（4）内部连通，所述右固定筒（4）外壁边缘处固定安装有与所述电流调节器（12）电连接的导电刷（11）；
所述活动筒（5）内壁内缠绕有多圈电加热丝（20）；所述活动筒（5）外壁上通过绝缘柱（22）固定套装有与所述电加热丝（20）电连接的导电环（10），所述导电环（10）外壁与所述导电刷（11）滑动电连接；所述活动筒（5）内壁上固定安装有螺旋状的限速齿（21）；所述粉碎辊（18）外壁上固定安装有螺旋状的粉碎齿（19），所述限速齿（21）和所述粉碎齿（19）的螺旋方向和旋转方向均相反。
2.根据权利要求1所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，其特征在于：所述导电环（10）外部罩设有防护罩（23）；
其中，所述防护罩（23）固定安装在所述右固定筒（4）上。
3.根据权利要求1所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，其特征在于：所述左固定筒（3）和所述右固定筒（4）与所述活动筒（5）密封滚动连接；
其中，所述左固定筒（3）和所述右固定筒（4）均采用隔热材料制作。
4.根据权利要求1所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，其特征在于：所述粉碎辊（18）为锥形辊轴；
其中，所述粉碎辊（18）靠近所述左固定筒（3）的一端的直径大于所述粉碎辊（18）靠近所述右固定筒（4）的一端的直径；
其中，所述粉碎筒内壁为圆柱形。
5.根据权利要求1所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，其特征在于：所述驱动电机（8）数量有多个；
其中，多个所述驱动电机（8）均通过所述齿轮（7）与所述齿圈（6）啮合连接。
6.根据权利要求1所述的一种硅金属复合负极材料粉碎装置，其特征在于：所述限速齿（21）和所述粉碎齿（19）的齿牙相互接触并滑动连接。
7.一种硅金属复合负极材料的粉碎方法，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的硅金属复合负极材料粉碎装置执行以下步骤：
步骤一：启动粉碎电机（17）和驱动电机（8），接通电加热丝（20）的电路连接，操作电流调节器（12）调节所述电加热丝（20）的发热功率；
步骤二：待活动筒（5）内温度上升至预定温度后，启动气泵（14）通过进气管（15）向右固定筒（4）内注入保护气；
步骤三：将硅金属复合负极材料的制备原料加入进料斗（13）内，原料在粉碎辊（18）以及粉碎齿（19）的带动下进入所述活动筒（5）内并逐渐向左固定筒（3）移动，原料在所述活动筒（5）内移动过程中，在保护气的保护下经受所述活动筒（5）的煅烧，同时，限速齿（21）与所述粉碎齿（19）滑动接触压碎原料，从而完成对原料的粉碎，粉碎完毕的原料被推至所述左固定筒（3）内后从出料管（9）排出。
8.根据权利要求7所述的一种硅金属复合负极材料的粉碎方法，其特征在于：步骤二中的保护气包括氩气、氮气。
9.根据权利要求7所述的一种硅金属复合负极材料的粉碎方法，其特征在于：步骤三中的硅金属复合负极材料的制备原料包括硅的氧化物、金属氧化物、有机碳、石墨。
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