CN109341331B - 一种正极材料多段煅烧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电池材料原料制备领域，提供一种正极材料多段煅烧装置，该装置从上至下依次设置有输送室、煅烧室和冷却室，煅烧室设置有多层，温度可从上至下逐渐升高，可以对由输送室输送进来的正极材料进行多段高温煅烧，煅烧完成后进入冷却室冷却，从各个煅烧室的进风口和出风口通入各个煅烧室煅烧所需的气氛，利用正极材料多段煅烧装置左右两列换向台的各个推动机构配合加热轮辊实现了正极材料的自动化移动，煅烧过程封闭进行，安全效率高，同时各层煅烧室温度从上至下逐渐升高，良好的利用了热气扩散的原理，部分热量进入输送室能够起到预热的作用。

Description

一种正极材料多段煅烧装置
技术领域
本发明属于电池材料原料制备领域，尤其涉及一种正极材料多段煅烧装置。
背景技术
锂离子电池中的正极材料主要是钴酸锂，而制备钴酸锂的关键材料是四氧化三钴，四氧化三钴的性能对钴酸锂材料的性能有关，继而通过钴酸锂对电池的充放电容量、导电率以及使用寿命等都有重大影响。用于电池的四氧化三钴在化学成分上有严格的要求，现有技术中制备四氧化三钴比较经济实用的方法是煅烧热分解法，即将诸如碳酸钴、氢氧化钴或草酸钴等钴盐在高温下经过多次煅烧控制温度和气氛，能够得到粒度均匀，松装密度较大的四氧化三钴，但目前的煅烧设备一种是只具备一个煅烧室，温度和气氛转换困难，且不易控制，另一种具备多个煅烧室的设备，体积大，人为转换效率低不安全，自动化设备转换设备成本高、密封性不强。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种正极材料多段煅烧装置，旨在解决现有正极材料煅烧设备不具备连续多级煅烧能力、气氛和温度控制体系不完善的问题。
本发明的技术方案如下：
一种正极材料多段煅烧装置，包括左右两列换向台，两列换向台之间从上至下依次设置有输送室、煅烧室和冷却室，所述输送室内底部有第一传送装置，其中左侧换向台顶部为定量上料装置，右侧换向台顶部为输送室，所述输送室顶部安装有机械爪以及用于驱动所述机械爪左右水平运动的驱动装置，所述煅烧室有若干层，且每层煅烧室内的顶部均设置有加热器，底部设置有一排加热轮辊，背面上开有进风口和出风口，所述冷却室的底部设置有第二传送装置，各煅烧室、冷却室的左右两个侧壁底部以及所述输送室的左侧壁底部均设置有电控门，以所有煅烧室以及冷却室整体计，其中奇数层的右侧以及偶数层的左侧均设置有竖直放置的上下推动机构，所述上下推动机构包括缸体和驱动杆，所述驱动杆顶端固定有承载板，所述驱动杆具有顶出和回退两个状态位置，当驱动杆位于顶出状态位置时，承载板与上层的电控门对齐，当驱动杆位于回退状态位置时，承载板与当前层的电控门对齐，每个所述上下推动机构的外侧均设有水平推动机构，所述水平推动机构正对当前层的电控门方向设置，所述冷却室出口位置的电控门外设置有收集室，所述冷却室背面还连通有冷却进风管和冷却出风管，所述冷却进风管连接有进风机，所述冷却出风管与各层煅烧室的进风口连通，且各层煅烧室的出风口，共连通一根排风管送至余热回收锅炉，所述正极材料多段煅烧装置还设置有一个电控装置，所述电控门、加热器、加热轮辊、上下推动机构、水平推动机构、驱动装置均与所述电控装置相连。
具体的，所述定量上料装置包括一个上料漏斗，所述上料漏斗的底部设置为出料管，所述出料管上安装有一个工形件，所述出料管的外侧安装有一个小型电动推杆，所述工形件的中间为横杆，一端为限位块，另一端为推拉块，且推拉块固定在所述小型电动推杆的伸缩端，所述横杆穿过出料管且横杆上开有垂直的通孔，所述小型电动推杆与所述电控装置相连，所述出料管下方外侧还设置有推动缸，所述推动缸朝向所述输送室左侧壁底部的电控门设置。
具体的，所述驱动装置包括水平设置在所述输送室顶部的螺杆，所述螺杆的左右两端通过设置轴承座安装，所述螺杆的上方设置有一根与所述螺杆平行的限位杆，所述驱动装置还包括用于驱动所述螺杆转动的驱动电机，所述机械爪穿过所述螺杆和限位杆。
具体的，所述收集室内设置有收集箱，所述收集箱的外侧设置有L型拉手，所述收集箱的底部设置有滚动轮。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种正极材料多段煅烧装置从上至下依次设置有输送室、煅烧室和冷却室，煅烧室设置有多层，温度可从上至下逐渐升高，可以对由输送室输送进来的正极材料进行多段高温煅烧，煅烧完成后进入冷却室冷却，利用正极材料多段煅烧装置左右两列换向台的各个推动机构配合加热轮辊实现了正极材料的自动化移动，煅烧过程封闭进行，安全效率高，同时各层煅烧室温度从上至下逐渐升高，良好的利用了热气扩散的原理，从各个煅烧室的进风口和出风口进行热气流的循环，部分热量进入输送室能够起到预热的作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种正极材料多段煅烧装置结构图；
图2是本发明实施例提供的定量上料装置放大结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种正极材料多段煅烧装置，包括左右两列换向台，其中左侧换向台标记为1，右侧换向台标记为2，两列换向台之间从上至下依次设置有输送室3、煅烧室4和冷却室5，所述输送室3内底部有第一传送装置6，其中左侧换向台1顶部为定量上料装置7，右侧换向台2顶部为输送室3，所述输送室3顶部安装有机械爪8以及用于驱动所述机械爪8左右水平运动的驱动装置9，所述煅烧室4有若干层，且每层煅烧室内的顶部均设置有加热器10，底部设置有一排加热轮辊11，背面上开有进风口12和出风口13，所述冷却室5的底部设置有第二传送装置14，各煅烧室4、冷却室5的左右两个侧壁底部以及所述输送室的左侧壁底部均设置有电控门15，以所有煅烧室4以及冷却室5整体计，其中奇数层的右侧以及偶数层的左侧均设置有竖直放置的上下推动机构16，所述上下推动机构16包括缸体17和驱动杆18，所述驱动杆18顶端固定有承载板19，所述驱动杆18具有顶出和回退两个状态位置，当驱动杆位于顶出状态位置时，承载板与上层的电控门对齐，当驱动杆位于回退状态位置时，承载板与当前层的电控门对齐，每个所述上下推动机构的外侧均设有水平推动机构20，所述水平推动机构正对当前层的电控门方向设置，所述冷却室5出口位置的电控门外设置有收集室21，所述冷却室5背面还连通有冷却进风管22和冷却出风管23，所述冷却进风管22连接有进风机，所述冷却出风管23与各层煅烧室的进风口12连通，且各层煅烧室的出风口13，共连通一根排风管送至余热回收锅炉，所述正极材料多段煅烧装置还设置有一个电控装置，所述电控门、加热器、加热轮辊、上下推动机构、水平推动机构、驱动装置均与所述电控装置相连。
给电控装置通电，准备好承装待煅烧原料的烧结盘，初始时上下推动机构的驱动杆位于顶出状态位置，通过定量上料装置向烧结盘加入一定量的待煅烧原料，打开输送室左侧底部的电控门，启动第一传送装置，第一传送装置将烧结盘传送至机械爪的正下方，机械爪自动伸缩抓住烧结盘，输送室顶部的驱动装置驱动机械爪移动到特定位置，然后机械爪伸缩下放烧结盘至右侧的第一个上下推动机构的承载板上，然后电控装置控制右侧的第一个上下推动机构运动至回退状态位置，然后第一个上下推动机构的承载板对应当前层的电控门打开，相应的水平推动机构推动烧结盘进入煅烧室内，如此重复，机械爪回退继续抓取下一个烧结盘，右侧的第一个上下推动机构伸缩接取下一个烧结盘，加热轮辊往烧结盘运动方向一致的方向(逆时针)转动，这样一定数量的烧结盘集中在煅烧室内，关闭电控门，进行第一段温度的煅烧，煅烧完成后打开第一层煅烧室左侧的电控门，加热轮辊转动，逐个将第一层煅烧室内的烧结盘运送到下一个上下推动机构的承载板上，下一个上下推动机构运动至回退状态位置，然后第二层烧室左侧的电控门打开，相应层的水平推动机构推动烧结盘进入第二层煅烧室内，第二层煅烧室内的加热轮辊顺时针转动，如此重复，各个上下推动机构将已进行完上一段温度煅烧的原料全部运送至下一段温度的煅烧室内，最后运送到冷却室内进行冷却操作，在此过程中分别从进风口和出风口进行热气的循环，冷却完成后，打开冷却室右侧的电控门，第二传送装置将冷却后的原料运送至收集室收集。
本发明的正极材料多段煅烧装置从上至下依次设置有输送室、煅烧室和冷却室，煅烧室设置有多层，温度可从上至下逐渐升高，可以对由输送室输送进来的正极材料进行多段高温煅烧，煅烧完成后进入冷却室冷却，利用正极材料多段煅烧装置左右两列换向台的各个推动机构配合加热轮辊实现了正极材料的自动化移动，煅烧过程封闭进行，安全效率高，同时各层煅烧室温度从上至下逐渐升高，良好的利用了热气扩散的原理，从各个煅烧室的进风口和出风口进行热量循环，部分热量进入输送室能够起到预热的作用。
作为所述一种正极材料多段煅烧装置的具体结构，如图2所示，所述定量上料装置包括一个上料漏斗24，所述上料漏斗24的底部设置为出料管25，所述出料管25上安装有一个工形件26，所述出料管25的外侧安装有一个小型电动推杆27，所述工形件26的中间为横杆261，一端为限位块262，另一端为推拉块263，且推拉块263固定在所述小型电动推杆27的伸缩端，所述横杆261穿过出料管25且横杆261上开有垂直的通孔28，所述小型电动推杆27与所述电控装置相连，所述出料管25下方外侧还设置有推动缸29，所述推动缸29朝向所述输送室3左侧壁底部的电控门设置。通过小型电动推杆控制工形件左右移动，进而控制原料从通孔落下的时间，从而能够控制落入承装原料的烧结盘内的质量，可以针对原料颗粒大小设置相应合适内径的通孔，也可根据实际情况增加或减少通孔的长度来获得想要的原料流速，从而达到精确定量加料的目的。如图1所示，所述驱动装置9包括水平设置在所述输送室顶部的螺杆91，所述螺杆91的左右两端通过设置轴承座92安装，所述螺杆91的上方设置有一根与所述螺杆91平行的限位杆93，所述驱动装置9还包括用于驱动所述螺杆91转动的驱动电机，所述机械爪8穿过所述螺杆91和限位杆93。设置特定长度的螺杆，螺杆可顺时针或逆时针自由转动，使得机械爪只在特地区域内左右移动，提高机械爪运作精度和效率。
作为所述一种正极材料多段煅烧装置的一种优选结构，如图1所示，所述收集室21内设置有收集箱30，所述收集箱30的外侧设置有L型拉手301，所述收集箱30的底部设置有滚动轮302。设置收集箱方便取出烧结盘，还可在收集室外加设传送装置，或者密封运输，便于对原料进行后续操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种正极材料多段煅烧装置，其特征在于，包括左右两列换向台，两列换向台之间从上至下依次设置有输送室、煅烧室和冷却室，所述输送室内底部有第一传送装置，其中左侧换向台顶部为定量上料装置，右侧换向台顶部为输送室，所述输送室顶部安装有机械爪以及用于驱动所述机械爪左右水平运动的驱动装置，所述煅烧室有若干层，且每层煅烧室内的顶部均设置有加热器，底部设置有一排加热轮辊，背面上开有进风口和出风口，所述冷却室的底部设置有第二传送装置，各煅烧室、冷却室的左右两个侧壁底部以及所述输送室的左侧壁底部均设置有电控门，以所有煅烧室以及冷却室整体计，其中奇数层的右侧以及偶数层的左侧均设置有竖直放置的上下推动机构，所述上下推动机构包括缸体和驱动杆，所述驱动杆顶端固定有承载板，所述驱动杆具有顶出和回退两个状态位置，当驱动杆位于顶出状态位置时，承载板与上层的电控门对齐，当驱动杆位于回退状态位置时，承载板与当前层的电控门对齐，每个所述上下推动机构的外侧均设有水平推动机构，所述水平推动机构正对当前层的电控门方向设置，所述冷却室出口位置的电控门外设置有收集室，所述冷却室背面还连通有冷却进风管和冷却出风管，所述冷却进风管连接有进风机，所述冷却出风管与各层煅烧室的进风口连通，且各层煅烧室的出风口，共连通一根排风管送至余热回收锅炉，所述正极材料多段煅烧装置还设置有一个电控装置，所述电控门、加热器、加热轮辊、上下推动机构、水平推动机构、驱动装置均与所述电控装置相连。
2.如权利要求1所述的一种正极材料多段煅烧装置，其特征在于，所述定量上料装置包括一个上料漏斗，所述上料漏斗的底部设置为出料管，所述出料管上安装有一个工形件，所述出料管的外侧安装有一个小型电动推杆，所述工形件的中间为横杆，一端为限位块，另一端为推拉块，且推拉块固定在所述小型电动推杆的伸缩端，所述横杆穿过出料管且横杆上开有垂直的通孔，所述小型电动推杆与所述电控装置相连，所述出料管下方外侧还设置有推动缸，所述推动缸朝向所述输送室左侧壁底部的电控门设置。
3.如权利要求1所述的一种正极材料多段煅烧装置，其特征在于，所述驱动装置包括水平设置在所述输送室顶部的螺杆，所述螺杆的左右两端通过设置轴承座安装，所述螺杆的上方设置有一根与所述螺杆平行的限位杆，所述驱动装置还包括用于驱动所述螺杆转动的驱动电机，所述机械爪穿过所述螺杆和限位杆。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种正极材料多段煅烧装置，其特征在于，所述收集室内设置有收集箱，所述收集箱的外侧设置有L型拉手，所述收集箱的底部设置有滚动轮。
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