CN110006241A - 一种干燥炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干燥炉，包括主机架、设置在主机架内的机架台面以及在机架台面上安装的回转窑，回转窑前后两端分别设置有前端盖和后端罩体，前端盖、后端罩体与回转窑的窑腔体之间设置有回转密封圈；窑腔体外侧设置有若干加热器，加热器外侧设置有保温层，窑腔体前后两端分别设置有转动环，窑腔体通过一链传动组驱动在传动环上转动，窑腔体两端内壁分别设置有前端螺旋叶片和后端螺旋叶片，前端盖上设置有进料装置和排气管道，后端罩体下端连接一冷却器，冷却器下端设置出料口。该回转炉能够实现锂电池负极材料的干燥处理，自动化进行，满足锂电池负极材料的工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产加工设备技术领域，特别涉及一种干燥炉。
背景技术
目前，国内外锂电行业具有良好的发展前景，锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。
具体的，锂离子电池：是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，电池一般采用含有锂元素的材料作为电极。为了保证锂电池具有高质量，需要对锂电池生产过程中的每个工序所处的生产环境进行严格把关。在锂电池的制备过程中，特别是负极材料的干燥问题，容易影响锂电池的正常使用，在负极材料生产加工的过程中，粉体容易受潮，粉体受潮后会团聚在一起成块状，粉块不容易干燥，并且过度的烘烤可能会使粉体变质。
现有的干燥设备能初步的将糊状的负极碳素材料进行干燥，但由于其较强的氧化性，使得在干燥过程中，容易被空气进行氧化，使得负极材料的质量不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种干燥炉，能够实现锂电池负极材料的干燥处理，自动化进行，满足锂电池负极材料的工艺要求。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种干燥炉，包括主机架、设置在主机架内的机架台面以及在所述机架台面上安装的回转窑，所述回转窑前后两端分别设置有前端盖和后端罩体，所述前端盖、所述后端罩体与所述回转窑的窑腔体之间设置有回转密封圈；所述窑腔体外侧设置有若干加热器，所述加热器外侧设置有保温层，所述窑腔体前后两端分别设置有转动环，所述窑腔体通过一链传动组驱动在所述传动环上转动，所述窑腔体两端内壁分别设置有前端螺旋叶片和后端螺旋叶片，所述前端盖上设置有进料装置和排气管道，所述后端罩体下端连接一冷却器，所述冷却器下端设置出料口；所述机架台面下方的所述主机架上设置有与所述链传动组连接的减速机，所述减速机的输入端连接第一回转驱动电机，所述第一回转驱动电机带动所述窑腔体正转和反转分别形成所述回转窑的进料转动方向和出料转动方向；所述前端螺旋叶片的倾斜方向与所述进料转动方向相同，所述后端螺旋叶片的倾斜方向与所述出料转动方向相同。
进一步的，所述机架台面上设置有滚圈，两组滚圈分别设置在所述窑腔体的前后端，所述转动环分别在一组所述滚圈上转动。
可选的，一组所述滚圈之间设置有同步转动螺杆，同步转动螺杆使得两个滚圈保持相同的转动速度。
可选的，主机架一侧还设置有斜梯，通过所述斜梯进入到机架台面。
进一步的，所述保温层通过一转窑支架固定在所述机架台面，所述窑腔体两端通过转动支撑设置在所述保温层内，若干所述加热器设置在所述保温层内壁，靠近所述窑腔体外壁。
进一步的，所述转窑支架的下端设置有同于调整回转窑倾斜角度的回转窑调整螺杆。
可选的，沿着窑腔体长度方向，设置有若干温度传感器，所述温度传感器穿设在所述保温层，进入到所述保温层与所述窑腔体之间的空间。
可选的，所述保温层与所述窑腔体之间的空间设置有冷却喷嘴，所述冷却喷嘴与外部冷风机连接，用于对窑腔体进行快速降温。
进一步的，所述进料装置包括第一螺旋进料机和第二螺旋进料机，所述第一螺旋进料机和所述第二螺旋进料机的料斗分别添加物料，所述第一螺旋进料机的出料端与所述第二螺旋进料机的料斗连接，所述第二螺旋进料机的出料端与所述窑腔体连通。
可选的，对应第一螺旋进料机的进料斗设置有若干料箱，用于放置待干燥处理的负极材料。
进一步的，所述主机架上还设置有空气加热器，所述空气加热器通过所述后端罩体与所述窑腔体连通。
进一步的，所述排气管道连接一布袋除尘器，所述布袋除尘器后端安装一排湿风机。
进一步的，所述冷却器与所述出料口之间还设置有碎料对辊，所述碎料对辊通过一螺杆连接到碎料驱动电机。
采用上述技术方案，通过设置回转窑，回转窑的密封性好，可以通过加热器进行快速加热，在窑腔体上设置方向相反的前端螺旋叶片和后端螺旋叶片，使得窑腔体进出料时保持独立性，通过排气管道可以将负极材料的湿气快速排出，另外通过空气加热器向窑腔体内进行热风清洗，使得负极材料不会在窑腔体残留，通过在后端罩体下端设置冷却器，对干燥后的负极材料能够进行快速冷却，然后进行破碎，进入到下一道工序，自动化程度高，能够获得符合工艺要求的负极材料。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的干燥炉主视图；
图2为本发明的干燥炉侧视图；
图中，1-主机架，2-机架台面，3-斜梯，4-回转窑，41-窑腔体，42-加热器，43-保温层，44-温度传感器，45-转动环，46-转动支撑，47-前端螺旋叶片，48-后端螺旋叶片，49-转窑支架；5-滚圈，6-第一螺旋进料机，7-第二螺旋进料机，8-前端盖，9-回转密封圈，10-后端罩体，11-链传动组，12-减速机，13-第一回转驱动电机，14-第二回转驱动电机，15-空气加热器，16-排气管道，17-布袋除尘器，18-排湿风机，19-冷却器，20-碎料对辊，21-碎料驱动电机，22-出料口，23-回转窑调整螺杆，24-冷却喷嘴，25-同步转动螺杆；30-料箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
如图1-2所示，本发明实施例提供了一种干燥炉，包括主机架1、设置在主机架1内的机架台面2以及在所述机架台面2上安装的回转窑4，所述回转窑4前后两端分别设置有前端盖8和后端罩体10，所述前端盖8、所述后端罩体10与所述回转窑4的窑腔体41之间设置有回转密封圈9；所述窑腔体41外侧设置有若干加热器42，所述加热器42外侧设置有保温层43，所述窑腔体41前后两端分别设置有转动环45，所述窑腔体41通过一链传动组11驱动在所述传动环45上转动，所述窑腔体41两端内壁分别设置有前端螺旋叶片47和后端螺旋叶片48，所述前端盖8上设置有进料装置和排气管道16，所述后端罩体10下端连接一冷却器19，所述冷却器19下端设置出料口22。
具体的，冷却器19是由冷却腔体以及设置在冷却腔体内的冷却板组成，冷却板可以导入10度的冷冻水，干燥后的高温负极材料通过冷却板时进行热交换冷却。
具体的，所述机架台面2下方的所述主机架1上设置有与所述链传动组11连接的减速机12，所述减速机12的输入端连接第一回转驱动电机13，所述第一回转驱动电机13带动所述窑腔体41正转和反转分别形成所述回转窑4的进料转动方向和出料转动方向；所述前端螺旋叶片47的倾斜方向与所述进料转动方向相同，所述后端螺旋叶片48的倾斜方向与所述出料转动方向相同。
可选的，所述减速机12的输入端还连接第二回转驱动电机14，第二回转驱动电机14作为第一回转驱动电机13的备用电机。
其中，所述机架台面2上设置有滚圈5，两组滚圈5分别设置在所述窑腔体41的前后端，所述转动环45分别在一组所述滚圈5上转动。
可选的，一组所述滚圈5之间设置有同步转动螺杆25，同步转动螺杆25使得两个滚圈5保持相同的转动速度。
可选的，主机架1一侧还设置有斜梯3，通过所述斜梯3进入到机架台面2。
其中，所述保温层43通过一转窑支架49固定在所述机架台面2，所述窑腔体41两端通过转动支撑46设置在所述保温层43内，若干所述加热器42设置在所述保温层43内壁，靠近所述窑腔体41外壁。干燥工艺温度设置为200度，可以采用4组12KW的加热器，沿着窑腔体41长度方向均匀分布来实现。
其中，所述转窑支架49的下端设置有同于调整回转窑倾斜角度的回转窑调整螺杆23。
可选的，沿着窑腔体41长度方向，设置有若干温度传感器44，所述温度传感器44穿设在所述保温层43，进入到所述保温层43与所述窑腔体41之间的空间。
可选的，所述保温层43与所述窑腔体41之间的空间设置有冷却喷嘴24，所述冷却喷嘴24与外部冷风机连接，用于对窑腔体41进行快速降温。
具体的，所述进料装置包括第一螺旋进料机6和第二螺旋进料机7，所述第一螺旋进料机6和所述第二螺旋进料机7的料斗分别添加物料，所述第一螺旋进料机6的出料端与所述第二螺旋进料机7的料斗连接，所述第二螺旋进料机7的出料端与所述窑腔体41连通。利用第一螺旋进料机6和第二螺旋进料机7分别进行不同物料的加料，并且在进料过程中进行混料。
可选的，对应第一螺旋进料机6的进料斗设置有若干料箱30，用于放置待干燥处理的负极材料。
其中，所述主机架1上还设置有空气加热器15，所述空气加热器15通过所述后端罩体10与所述窑腔体41连通。空气加热器15向窑腔体导入热风，热风温度为200度，空气加热器15的功率为7.5KW，热风可以将负极材料以及其他杂质加热至蒸发汽化，然后通过排气管道16排出，保持窑腔体41的清洁，避免经常打开窑腔体41进行清洗，提升生产效率。
其中，所述排气管道16连接一布袋除尘器17，所述布袋除尘器17后端安装一排湿风机18。
其中，所述冷却器19与所述出料口22之间还设置有碎料对辊20，所述碎料对辊20通过一螺杆连接到碎料驱动电机21。
具体的，料箱30内湿润的负极材料A、B，通过管道、人工或者其他设备加入到料斗内，螺旋进料机启动，同时回转驱动电机带动回转窑沿着进料方向转动，转速可以设置为5rpm，另外通过回转窑调整螺杆使得回转窑整体具有向后端1.5度的倾斜角度，加热器启动工作，使得窑腔体外壁具有200度的温度，通过温度传感器以及冷却喷嘴可以保持窑腔体外壁的温度相对恒定，设置窑腔体长度为4m，负极材料在窑腔体通过速度为V＝0.585m/min，使得负极材料在窑腔体内停留6.84min，从而快速完成干燥处理，排气管道将负极材料蒸发的湿气快速排出，负极材料到达窑腔体后端时，回转驱动电机带动回转窑沿着出料方向转动，在后端螺旋叶片作用下，负极材料进入到后端罩体，掉落到冷却器内，冷却后进入到碎料对辊内，被压碎后从出料口排出，进入下一工序。
另外，进料干燥处理时，排湿风机不断地进行抽气排气，使得窑腔体内保持微负压状态，从而使得物料不会发生泄漏，在干燥处理完成后，空气加热器向窑腔体内倒入热空气，在窑腔体内形成微高压状态，从而使得挥发的物料快速地被排出。
采用上述技术方案，通过设置回转窑，回转窑的密封性好，可以通过加热器进行快速加热，在窑腔体上设置方向相反的前端螺旋叶片和后端螺旋叶片，使得窑腔体进出料时保持独立性，通过排气管道可以将负极材料的湿气快速排出，另外通过空气加热器向窑腔体内进行热风清洗，使得负极材料不会在窑腔体残留，通过在后端罩体下端设置冷却器，对干燥后的负极材料能够进行快速冷却，然后进行破碎，进入到下一道工序，自动化程度高，能够获得符合工艺要求的负极材料。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
在本发明专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明专利新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在发明专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。
在本发明专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
Claims (9)
1.一种干燥炉，其特征在于，包括主机架、设置在主机架内的机架台面以及在所述机架台面上安装的回转窑，所述回转窑前后两端分别设置有前端盖和后端罩体，所述前端盖、所述后端罩体与所述回转窑的窑腔体之间设置有回转密封圈；所述窑腔体外侧设置有若干加热器，所述加热器外侧设置有保温层，所述窑腔体前后两端分别设置有转动环，所述窑腔体通过一链传动组驱动在所述传动环上转动，所述窑腔体两端内壁分别设置有前端螺旋叶片和后端螺旋叶片，所述前端盖上设置有进料装置和排气管道，所述后端罩体下端连接一冷却器，所述冷却器下端设置出料口；所述机架台面下方的所述主机架上设置有与所述链传动组连接的减速机，所述减速机的输入端连接第一回转驱动电机，所述第一回转驱动电机带动所述窑腔体正转和反转分别形成所述回转窑的进料转动方向和出料转动方向；所述前端螺旋叶片的倾斜方向与所述进料转动方向相同，所述后端螺旋叶片的倾斜方向与所述出料转动方向相同。
2.根据权利要求1所述的干燥炉，其特征在于，所述机架台面上设置有滚圈，两组滚圈分别设置在所述窑腔体的前后端，所述转动环分别在一组所述滚圈上转动。
3.根据权利要求1所述的干燥炉，其特征在于，所述保温层通过一转窑支架固定在所述机架台面，所述窑腔体两端通过转动支撑设置在所述保温层内，若干所述加热器设置在所述保温层内壁，靠近所述窑腔体外壁。
4.根据权利要求3所述的干燥炉，其特征在于，所述转窑支架的下端设置有同于调整回转窑倾斜角度的回转窑调整螺杆。
5.根据权利要求3感器，所述温度传感器穿设在所述保温层，进入到所述保温层与所述窑腔体之间的空间；所述保温层与所述窑腔体之间的空间设置有冷却喷嘴，所述冷却喷嘴与外部冷风机连接。
6.根据权利要求1所述的干燥炉，其特征在于，所述进料装置包括第一螺旋进料机和第二螺旋进料机，所述第一螺旋进料机和所述第二螺旋进料机的料斗分别添加物料，所述第一螺旋进料机的出料端与所述第二螺旋进料机的料斗连接，所述第二螺旋进料机的出料端与所述窑腔体连通。
7.根据权利要求1所述的干燥炉，其特征在于，所述主机架上还设置有空气加热器，所述空气加热器通过所述后端罩体与所述窑腔体连通。
8.根据权利要求1所述的干燥炉，其特征在于，所述排气管道连接一布袋除尘器，所述布袋除尘器后端安装一排湿风机。
9.根据权利要求1所述的干燥炉，其特征在于，所述冷却器与所述出料口之间还设置有碎料对辊，所述碎料对辊通过一螺杆连接到碎料驱动电机。
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