CN111578697A - 一种高效多层多列气氛保护辊道窑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效多层多列气氛保护辊道窑，包括有升温段及冷却段，在升温段的炉腔顶部、底部及两侧面均设有第一进气管，升温段的炉腔顶部及底部分别设有废气出口用于抽离炉腔内的废气，所述冷却段的炉腔内同时采用夹层风冷冷却及翅片换热管冷却，所述夹层风冷冷却通过流经冷风入口及热风出口的空气来实现，所述翅片换热管贯穿炉腔，所述翅片换热管内通入冷却媒。本发明确保每层匣钵都充分接触氧气，提高合格率；使氧气可以持续进入匣钵与产品充分反应；氧气进入前先进行预热，避免通入的常温氧气导致窑炉截面温差太大，影响产品质量；降低整体能耗；缩短产品冷却的时间，提高成品质量。
Description
技术领域
本发明涉及辊道窑技术领域，特指一种高效多层多列气氛保护辊道窑。
背景技术
最近几年，随着人们对环保意识的增强，及能源危机的加剧，新型能源的开发和应用成为国内关注的重点。在国家的大力支持下，锂离子电池迎来了爆炸性的增长。反应烧结工艺是锂离子电池材料制作中的关键一环。反应烧结装备原先主要以推板式通道炉、回转炉为主，由于锂电池材料生产已进入规模化，连续化作业，烧结辊道窑已取代其他类型的窑炉。
烧结辊道窑由若干支SIC辊棒构成的平整炉底，辊棒在动力源的带动下不断旋转，顶部设置排气管由抽风机排出废气，底部通过鼓风机通入空气或氧气，多列放置产品的匣钵在辊道上慢速连续运动，自窑头向窑尾行进过程中完成产品的预热、煅烧和冷却过程。
现阶段锂电池三元材料厂家使用的烧结辊道窑一般为双层4列，单层6列。为了提高产量及降低材料单位能耗，只能将匣钵垒起来，变为三层甚至四层。由于辊道窑的加热方式为上下加热，匣钵层数的增加必然导致被煅烧物料温度的不均匀。现阶段的辊道窑如果匣钵为三层以上时，处于内部的物料升温速度远远慢于表面的物料，这会导致内部物料和外部物料性能不一致，降低批次产品品质。
三元材料煅烧过程是一个产生大量废气和消耗大量氧气的过程，现在的辊道窑炉都是窑炉顶部设计抽风系统和底部设计进气系统来满足煅烧的要求。这种设计无法满足三层以上物料的煅烧要求。
为了保证产品出窑温度不会太高，在窑炉的冷却段一般采用风冷夹层冷却。匣钵层数大于3的情况下，只是使用风冷夹层冷却很难把底部匣钵里面的产品冷却，出窑温度会偏高。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种高效多层多列气氛保护辊道窑，确保每层匣钵都充分接触氧气，保证炉内产品正常反应，提高合格率；使氧气可以持续进入匣钵与产品充分反应；进入升温段的氧气前先进行预热，避免通入的常温氧气导致窑炉截面温差太大，影响产品质量；降低整体能耗；缩短产品冷却的时间，确保出炉的产品都及时降至合适的温度，提高成品质量。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高效多层多列气氛保护辊道窑，包括有升温段及冷却段，在升温段的炉腔顶部、底部及两侧面均设有第一进气管，其中两侧的第一进气管正对匣钵，升温段的炉腔的顶部及底部分别设有废气出口用于抽离炉腔内的废气，所述冷却段的炉腔内同时采用夹层风冷冷却及翅片换热管冷却，冷却段的炉腔顶部及底部分别设有相连通的冷风入口及热风出口，所述夹层风冷冷却通过流经冷风入口及热风出口的空气来实现，所述翅片换热管冷却通过设于匣钵上、下方的翅片换热管换热，所述翅片换热管贯穿炉腔，所述翅片换热管内通入冷却媒。
优选地，所述冷却段的炉腔上下方分别间隔地设有多个夹层，每个夹层内设有所述冷风入口及热风出口。
优选地，所述辊道窑内放置三层或三层以上的匣钵。
优选地，所述升温段的第一进气管通入的保护气体经过预热。
优选地，所述翅片换热管换热升温后的冷却媒用于预热通入炉腔之前的保护气体。
优选地，所述冷却段的炉腔底部及两侧面均设有第二进气管通入保护气体，位于两侧面的第二进气管的高度高于最顶部的匣钵。
优选地，所述保护气体为氧气。
本发明有益效果：
1、在升温段的炉腔顶部、底部及两侧面均设有第一进气管进行供氧，确保每层匣钵都充分接触氧气，保证炉内产品正常反应，提高合格率；
2、在升温段在炉腔上下方同时抽离废气，确保窑压不至于过高，解决了增大常规窑炉通过加大顶抽力对窑压的影响，使氧气可以持续进入匣钵与产品充分反应；
3、进入升温段的氧气前先进行预热，避免通入的常温氧气导致窑炉截面温差太大，影响产品质量；
4、换热后的冷却煤用于加热那些通入加热段炉腔之前的氧气，充分利用冷却煤的热量，降低整体能耗。
5、所述冷却段的炉腔内同时采用夹层风冷冷却及翅片换热管冷却，提高换热效率，缩短产品冷却的时间，确保出炉的产品都及时降至合适的温度，提高成品质量。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的冷却段的横截面图；
图3是本发明的冷却段的一段夹层长度的主视图；
图4是本发明的升温段的横截面图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，包括有升温段及冷却段，升温段在前，冷却段在后，窑炉内的匣钵1在辊棒2顶部移动，而匣钵1内放置有产品，本实施例中，所述辊道窑内放置三层或三层以上的匣钵1，在升温段的炉腔顶部、底部及两侧面均设有第一进气管3，第一进气管3通入的是氧气，其中两侧的第一进气管3正对匣钵1，这样就能确保每层匣钵1都有充足的氧气进行反应。升温段炉腔的顶部及底部分别设有废气出口4用于抽离炉腔内的废气，这样就不用加大炉腔顶部的抽风机的吸力，从而确保了窑炉内的压力不至于过低，而且能够及时把废气抽离，保证产品正常反应。
具体的，所述冷却段的炉腔内同时采用夹层风冷冷却及翅片换热管冷却，冷却段的炉腔顶部及底部分别设有夹层，每间隔一段距离就有一段独立的夹层，在夹层内设有相连通的冷风入口5及热风出口6，位于冷却段的炉腔上方的冷风入口5与位于上方的冷风出口6连通，位于冷却段的炉腔下方的冷风入口5与位于下方的冷风出口6连通，从冷风入口5通入冷风，冷风与炉腔及匣钵1上的产品换热后，冷风加热后由热风出口6排出，所述夹层风冷冷却通过流经冷风入口5及热风出口6的空气来实现。所述翅片换热管冷却通过设于匣钵1上、下方的翅片换热管7换热，所述翅片换热管7贯穿炉腔，所述翅片换热管7内通入冷却媒，冷却煤进入翅片换热管7，在炉腔内与炉腔内的气体进行换热，从而降低炉温，从所述翅片换热管7换热升温后的冷却媒用于预热通入炉腔之前的保护气体，这里可以通过一个换热器，将冷却煤的热量传递给氧气，这样进入升温段的氧气经过了预热，不会过多降低炉温，确保炉内产品正常反应，确保合格率。所述冷却段的炉腔底部及两侧面均设有第二进气管8通入保护气体，这里的保护气体是氧气，位于两侧面的第二进气管8的高度高于最顶部的匣钵1，而在炉腔上方设有尾气排放口9，将炉腔内的尾气排放出去。
本发明在升温段的炉腔顶部、底部及两侧面均设有第一进气管3进行供氧，确保每层匣钵1都充分接触氧气，保证炉内产品正常反应，提高合格率；在升温段在炉腔上下方同时抽离废气，确保窑压不至于过高，解决了增大常规窑炉通过加大顶抽力对窑压的影响，使氧气可以持续进入匣钵1与产品充分反应；进入升温段前的氧气先进行预热，避免通入的氧气降低了炉温，影响产品质量；换热后的冷却煤用于加热那些通入加热段炉腔之前的氧气，充分利用冷却煤的热量，降低整体能耗。所述冷却段的炉腔内同时采用夹层风冷冷却及翅片换热管7冷却，提高换热效率，缩短产品冷却的时间，确保出炉的产品都及时降至合适的温度，提高成品质量。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且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。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种高效多层多列气氛保护辊道窑，包括有升温段及冷却段，在升温段的炉腔顶部、底部及两侧面均设有第一进气管，其中两侧的第一进气管正对匣钵，升温段的炉腔的顶部及底部分别设有废气出口用于抽离炉腔内的废气，所述冷却段的炉腔内同时采用夹层风冷冷却及翅片换热管冷却，冷却段的炉腔顶部及底部分别设有相连通的冷风入口及热风出口，所述夹层风冷冷却通过流经冷风入口及热风出口的空气来实现，所述翅片换热管冷却通过设于匣钵上、下方的翅片换热管换热，所述翅片换热管贯穿炉腔，所述翅片换热管内通入冷却媒。
2.根据权利要求1所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，其特征在于：所述冷却段的炉腔上下方分别间隔地设有多个夹层，每个夹层内设有所述冷风入口及热风出口。
3.根据权利要求1所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，其特征在于：所述辊道窑内放置三层或三层以上的匣钵。
4.根据权利要求1所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，其特征在于：所述升温段的第一进气管通入的保护气体经过预热。
5.根据权利要求4所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，其特征在于：所述翅片换热管换热升温后的冷却媒用于预热通入炉腔之前的保护气体。
6.根据权利要求1所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，其特征在于：所述冷却段的炉腔底部及两侧面均设有第二进气管通入保护气体，位于两侧面的第二进气管的高度高于最顶部的匣钵。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种高效多层多列气氛保护辊道窑，其特征在于：所述保护气体为氧气。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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