CN110054183A - 高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉 - Google Patents

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赵明才
王萍
郭吉祥
康益鸣
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Abstract

本发明涉及负极材料制备领域，具体地说是一种高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉。包括炉体，所述炉体为圆柱形，其顶端中心设有进料口，其底部中心设有出料口，炉体中心的导电体从进料口穿入延伸至出料口，炉体内导电体靠近炉盖的一侧外层固接加热设备，炉体底端靠近出料口处设有冷却系统，冷却系统对负极的最终产物进行冷却，防止物料温度过高，防止氧化，冷却系统为开路式循环水冷却，所述炉体一侧固定有穿过炉体的防爆管和提纯管，所述提纯管穿过炉体延伸至正极上，另一侧固定有穿过炉体的测温管和真空管；本发明专利的石墨化炉是连续生产的高温炉，温度高达3000℃左右。而且炉体保温效果好，热能效率高。因而提高了产能，降低了成本，又安全环保。

Description

高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉
技术领域
本发明涉及负极材料制备领域，具体地说是一种高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉。
背景技术
现有的碳质材料的碳原子都是不规则排列，只能通过高温热处理，才能使碳原子发生再结晶的变化，重新有序排列，呈现出石墨的晶体结构，才能具有石墨的更多优良性能，如化学和热稳定性好，导电性和导热性明显提高，硬度软化，纯度高便于机械加工等等。
碳素行业现有的艾奇逊石墨化炉、内热串接石墨化炉。主要用来生产人造石墨电极的。即便有用这两种炉型生产锂离子电池负极材料，也都是高耗能高污染等不足，用石墨坩埚装料，再置于石墨化炉内高温热处理。这样的方式效率低，成本高，生产繁琐，无法实现连续生产。
发明内容
针对上述问题，为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉。
本发明技术方案如下：
一种高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉，包括炉体，所述炉体为圆柱形，其顶端中心设有进料口，其底部中心设有出料口，炉体中心的导电体从进料口穿入延伸至出料口，炉体内导电体靠近炉盖的一侧外层固接加热设备，炉体底端靠近出料口处设有冷却系统，所述炉体一侧固定有穿过炉体的防爆管和提纯管，所述提纯管穿过炉体延伸至正极上，另一侧固定有穿过炉体的测温管和真空管；
所述导电体上端穿出炉体部分外层包裹着冷却水管，所述导电体上端穿出炉体部分一侧连接导电电极，另一侧连接上料系统，所述导电体上端穿出炉体部分顶端连接尾气处理设备；
所述导电体下端穿出炉体部分外层包裹着冷却水套，所述导电体下端穿出炉体部分末端连接出料回收装置。
所述导电体由正极和负极构成。
所述正极和负极为空心电极。
所述正极垂直于下部平行放置的负极。
所述正极用四根电极，负极为两根电极，正极四根与负极的两根的两端处相连接。
所述进料口为四个，四个进料口分别连通四个正极，出料口为四个。
所述负极横截面积小于正极横截面积1/2，并形成垂直电磁场。
所述正极和负极电极采用石墨高功率的电极材料。
所述炉体内为真空无氧状态。
本发明的主要优点是：本发明专利的石墨化炉是连续生产的高温炉，温度高达3000℃左右。而且炉体保温效果好，热能效率高。因而提高了产能，降低了成本，又安全环保。更重要的是本套装备为生产高纯石墨化石油焦、锂离子电池负极材料提供了便利。为研发新材料提供了高温平台。物料在烧结过程中于正极和负极的中间管里进料和出料，使物料纯度高，无杂质混入。炉壳于炉内的结构属于空间绝缘没有分流的产生。电极车孔形成管式电极，此材料能耐高温3000°以上。
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是根据本发明实施例石墨化炉装置的结构示意图；
1、进料口；2、出料口；3、导电体；4、炉盖；5、加热设备；6、冷却系统；7、冷却水管；8、导电电极；9、上料系统；10、尾气处理设备； 11、出料回收装置；12、防爆管；13、提纯管；14、测温管；15、真空管； 16、冷却水套。
具体实施方式
下面通过实施例详述本发明。
实施例1
一种高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉，包括炉体，所述炉体为圆柱形，其顶端中心设有进料口1，其底部中心设有出料口2，炉体中心的导电体3从进料口穿入延伸至出料口2，炉体内导电体3靠近炉盖4的一侧外层固接加热设备5，炉体底端靠近出料口2处设有冷却系统6，冷却系统对负极的最终产物进行冷却，防止物料温度过高，防止氧化，冷却系统为开路式循环水冷却，所述炉体一侧固定有穿过炉体的防爆管12和提纯管13，所述提纯管13穿过炉体延伸至正极上，另一侧固定有穿过炉体的测温管14和真空管15；
所述导电体上端穿出炉体部分外层包裹着冷却水管7，所述导电体3上端穿出炉体部分一侧连接导电电极8，另一侧连接上料系统9，所述导电体 3上端穿出炉体部分顶端连接尾气处理设备10；
所述导电体下端3穿出炉体部分外层包裹着冷却水套16，所述导电体 3下端穿出炉体部分末端连接出料回收装置11。
导电体3由正极和负极构成。炉体上部是正极电极上端(正极)，是进料口1和电极上端接连的位置，是出料口和电极下端(负极)接连，通过加热设备5送电使得正极与负极进行做功，炉体高温区域是在正极与负极接触点的部位往上1.5米之处，正极和负极采用大功率直流送电，正极和负极的作功磁场。是整体炉子的最高温度的部位，温度能达到3000度，因为这段区域就是正极与负极的做功范围，在往上超过1.5米到进料口1 之间是属于预热区，通过炉中心的做功传导出来的热量，称之为预热区。
其中，正极和负极为空心电极。正极垂直于下部平行放置的负极。
正极用四根电极，负极为两根电极，正极四根与负极的两根的两端处相连接。进料口为四个，四个进料口分别连通四个正极，出料口为四个。负极横截面积小于正极横截面积1/2，并形成垂直电磁场。正极和负极电极采用石墨高功率的电极材料。炉体内为真空无氧状态。
以上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权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高效节能环保连续生产锂电池负极材料的石墨化炉，包括炉体，其特征在于，所述炉体为圆柱形，其顶端中心设有进料口(1)，其底部中心设有出料口(2)，炉体中心的导电体(3)从进料口穿入延伸至出料口(2)，炉体内导电体(3)靠近炉盖(4)的一侧外层固接加热设备(5)，炉体底端靠近出料口(2)处设有冷却系统(6)，(冷却系统对负极的最终产物进行冷却，防止物料温度过高，防止氧化，冷却系统为开路式循环水冷却)所述炉体一侧固定有穿过炉体的防爆管(12)和提纯管(13)，所述提纯管(13)穿过炉体延伸至正极上，另一侧固定有穿过炉体的测温管(14)和真空管(15)；
所述导电体上端穿出炉体部分外层包裹着冷却水管(7)，所述导电体(3)上端穿出炉体部分一侧连接导电电极(8)，另一侧连接上料系统(9)，所述导电体(3)上端穿出炉体部分顶端连接尾气处理设备(10)；
所述导电体下端(3)穿出炉体部分外层包裹着冷却水套(16)，所述导电体(3)下端穿出炉体部分末端连接出料回收装置(11)。
2.按权利要求1所述石墨化炉，其特征在于，所述导电体(3)由正极和负极构成。(炉体上部是正极电极上端(正极)，是进料口(1)和电极上端接连的位置，是出料口和电极下端(负极)接连，通过加热设备(5)送电使得正极与负极进行做功，炉体高温区域是在正极与负极接触点的部位往上1.5米之处，正极和负极采用大功率直流送电，正极和负极的作功磁场。是整体炉子的最高温度的部位，温度能达到3000度，因为这段区域就是正极与负极的做功范围，在往上超过1.5米到进料口(1)之间是属于预热区，通过炉中心的做功传导出来的热量，称之为预热区。)
3.按权利要求1所述石墨化炉，其特征在于，所述正极和负极为空心电极。
4.一种权利要求2所述石墨化炉，其特征在于，所述正极垂直于下部平行放置的负极。
5.一种权利要求2所述石墨化炉，其特征在于，所述正极用四根电极，负极为两根电极，正极四根与负极的两根的两端处相连接。
6.一种权利要求1或5所述石墨化炉，其特征在于，所述进料口为四个，四个进料口分别连通四个正极，出料口为四个。
7.按权利要求2所述石墨化炉，其特征在于，所述负极横截面积小于正极横截面积1/2，并形成垂直电磁场。
8.按权利要求2所述石墨化炉，其特征在于，所述正极和负极电极采用石墨高功率的电极材料。
9.按权利要求1所述石墨化炉，其特征在于，所述炉体内为真空无氧状态。
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