CN110608603B - 一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法 - Google Patents

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    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces

Abstract

本发明公布了一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法，首先在内胆模具的外壁或者内壁固定好预埋件，预埋件要求具有以下特点中的一种或几种性能：在常温或低于100℃条件下，预埋件可拔出或水解；在中、高温条件下可烧失或挥发，烧失或挥发后留下圆管状空隙。然后将内胆模具组装好，在模具内填充耐火材料，这种耐火材料要求具有耐高温、高导热、低导电等性能。再进行固化定型，于110～200℃条件下进行干燥，在1300～1500℃条件下进行烧制。最后将加热元件穿入预埋件所留下的空隙中即可。本发明制造的内置加热式回转窑内胆，在电加热条件下，具有安全、环保、节能的特点，能够满足各种电加热回转窑的使用要求。

Description

一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法
技术领域
本发明涉及一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法。
背景技术
目前，锂电池是新能源汽车核心产品，但锂电池原料的生产方式目前仍采用传统匣钵式，其主要问题是生产效率低下，产品性能较差。为解决这一问题，美国和日本等国家近几年采用回转窑法来生产锂电池原料，但这些国家在这一领域均对中国等绝大多数国家采取技术封锁的做法。对于回转窑法来说，主要包括进出料系统、加热系统、控制系统和窑体结构等，其中加热系统最核心的问题是如何提高热效率，以及保证加热方式的安全性和环保性。为了提高加热系统的热效率以及电加热方式的安全性，其制造内胆所用的耐火材料要求具有耐高温(使用温度≥1200℃)、高导热(在1000℃条件线下，导热系数≥5w/m.k)、低导电(电阻≥5兆欧)等性能。但如果采用煤气或天然气等外加热方式，则可能对所生产的锂电池原料等造成污染，从而进一步造成锂电池的品质下降或报废。因此本发明所制造的内置加热方式回转窑内胆及其制造方法，为生产制造高品质的锂电池打了良好的基础。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法，
1)、首先在内胆模具的外壁或者内壁固定好预埋件；其中，预埋件性能要求如下：在常温或低于100℃条件下，预埋件可拔出或水解；在150～1500℃条件下，可烧失或挥发，烧失或挥发后留下圆管状空隙。
2)、然后将内胆模具组装好，在模具内填充耐火材料，该耐火材料要求具有耐高温，使用温度≥1200℃、高导热，在1000℃条件线下，导热系数≥5w/m.k、低导电，电阻≥5兆欧；
3)、再进行固化定型，于110～200℃条件下进行干燥，在1300～1500℃条件下进行烧制；
4)、最后将加热元件穿入预埋件所留下的空隙中即可。
进一步的，所述预埋件常温或低于100℃可拔出，所述预埋件材料是金属弹簧、塑料或橡胶材料。
进一步的，所述预埋件常温或低于100℃可水解，所述预埋件材料是水溶性石蜡或树脂材料。
进一步的，所述预埋件在常温或高温烧制后，预埋件将消失而留下空隙，从而方便穿入电加热元件。
进一步的，所述模具内耐火材料的成型方式是浇注成型、注浆成型或等静压成型。
进一步的，所述模具内耐火材料的材质是碳化物、氮化物以及含碳化物、氮化物和氧化物的复合材料。
进一步的，所述加热元件为电加热元件，其加热温度≥1000℃。
本发明的有益效果：本发明制造的内置加热式回转窑内胆，在电加热条件下，具有安全、环保、节能的特点，能够满足各种电加热回转窑的使用要求。
具体实施方式
实施实例1
先将金属弹簧管表面涂抹石蜡，制作成预埋件，将3～6根预埋件管固定在内胆模具的内壁上，选用碳化硅含量为30-90％的复合耐火材料浇注料为填充物，待固化后，进行脱模处理，然后拔出金属弹簧管，再对筒体在110-200℃进行干燥处理，于1300～1500℃进行烧制，冷却后对内胆表面进行打磨处理，最后将加热元件穿入预埋件所留下的空隙中，即可制成内置加热方式的筒体。
实施实例2
先将薄壁塑料管内灌注水溶性石蜡，制作成预埋件管，将3～6根预埋件管固定在内胆模具的内壁上，选用碳化硅含量为30-90％的复合耐火材料为填充物，经过等静压成型，成型结束后进行脱模处理，然后将整个内胆浸泡于40-80℃热水中4～12小时，自然干燥12～36小时，再对内胆在110-200℃进行干燥处理，于1300～1500℃进行烧制，冷却后对内胆表面进行打磨处理，最后将加热元件穿入预埋件所留下的空隙中，即可制成内置加热方式的内胆。
内胆材料的突出优势在于：高导热、低导电，这种高碳化硅含量复合材料在锂电池行业属于首次采用。其导热性能远高于目前匣钵材料用堇青石或刚玉-莫来石的导热性能。
内胆结构：这种内置式加热结构在国内市场锂电池市场属于首次采用。目前国内生产锂电池高档三元阳极材料仍然采用传统匣钵生产。而国外对回转窑生产锂电池原料进行技术封锁。根据资料显示，国外回转窑加热方式为外置式加热方式，这种加热方式限制了回转窑的直径扩展。其结构优势为采用回转窑生产锂电池原料打下良好基础。回转窑生产方式的改变将大幅度提高锂电池原料的生产效率，降低成本。
预埋件：预埋件材料选择参照技术方案第1条。因为内胆需要高温烧制，材料必须在低温可拔出或高温可烧掉。其作用就是造孔，此孔可以将加热元件穿入。内胆制作工艺属于首创。优势在于提高加热元件的加热效率，降低能耗。制作工艺参照上面一条。这样工艺优势在制作简单，合格率高，易于生产控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，
1)、首先在内胆模具的外壁或者内壁固定好预埋件；其中，预埋件性能要求如下：在常温或低于100℃条件下，预埋件可拔出或水解；在150～1500℃条件下，可烧失或挥发，烧失或挥发后留下圆管状空隙；
2)、然后将内胆模具组装好，在模具内填充耐火材料，该耐火材料具有耐高温的性能，使用温度≥1200℃；高导热，在1000℃条件线下，导热系数≥5w/m.k；低导电，电阻≥5兆欧；
3)、再进行固化定型，于110～200℃条件下进行干燥，在1300～1500℃条件下进行烧制；
4)、最后将加热元件穿入预埋件所留下的空隙中即可。
2.根据权利要求1所述的内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，所述预埋件常温或低于100℃可拔出，所述预埋件材料是金属弹簧、塑料或橡胶材料。
3.根据权利要求1所述的内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，所述预埋件常温或低于100℃可水解，所述预埋件材料是水溶性石蜡或树脂材料。
4.根据权利要求1所述的内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，所述预埋件在常温或高温烧制后，预埋件将消失而留下空隙，从而方便穿入电加热元件。
5.根据权利要求1所述的内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，所述模具内耐火材料的成型方式是浇注成型、注浆成型或等静压成型。
6.根据权利要求1所述的内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，所述模具内耐火材料的材质是碳化物、氮化物以及含碳化物、氮化物和氧化物的复合材料。
7.根据权利要求1所述的内置加热方式回转窑内胆的制备方法，其特征在于，所述加热元件为电加热元件，其加热温度≥1000℃。
8.一种根据权利要求1～7中任一项所述的制备方法所制造的内置加热方式回转窑内胆。
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