CN113117801A - 锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锰酸锂加工设备技术领域，具体是锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法，包括箱体，箱体的内部设置有型腔，型腔的两侧内壁之间通过轴承连接有主动辊柱，型腔的两侧内壁之间通过轴承连接有从动磁辊，主动辊柱和从动磁辊之间传动连接有耐高温传送带，耐高温传送带的底部设置有刮料装置，主动辊柱的连接轴一端贯穿箱体一侧外壁焊接有副皮带轮，箱体的顶部外壁通过螺栓连接有粉碎装置。本发明利用顺磁性物质居里温度的不同，通过耐高温传送带和从动磁辊对尖晶石锰酸锂在高温状态（150‑300℃）下未表现出磁性时进行磁选，使得弱磁性物质尖晶石锰酸锂不会被当做异物进行去除，因此实现了节约材料的效果。

Description

锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法

技术领域

本发明涉及锰酸锂加工设备技术领域，具体是锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法。

背景技术

锂离子电池正极材料的成本约占锂离子电池成本的20%-50%，并且正极材料的性能也大幅度决定了锂离子电池的综合性能。为满足锂离子电池的安全可靠性，常要求电池材料中的磁性异物含达到ppb级别。因此，对正极材料中磁性异物的控制也成为其生产工艺的重要部分。

目前传统的磁性异物去除方法是永磁或电磁分离机，即在材料下落过程中，将有磁性的部分吸附在强磁体上，无磁性或弱磁性的部分下落成为正常材料。然后将吸附到的磁性异物清扫后再进行除磁操做。

尖晶石锰酸锂是目前锂离子电池正极材料的主流材料之一，由于其尖晶石结构决定，其本身就带有一定的弱磁性。这种弱磁性使得锰酸锂材料在传统的磁性异物去除装置中难以将正常材料与真正的磁性异物分离开。磁性装置吸附到的异物中，大部分属于正常材料。

中国专利号201510848937.9公开了一种用于锂电池材料除磁性异物的装置和方法。该装置包括壳体、由磁板构成的除磁腔、安装在所述除磁腔内的多个圆筒、插入在每个所述圆筒内的磁棒，在所述除磁腔的顶部和底部分别开有进液口和出液口。本发明的方法是从除磁性异物装置的进液口进入，再通过磁棒和磁板时，液体原料或浆料中的磁性异物就会被吸住，不会进入下一道工序；如果磁性异物含量没有达到指标要求，可以循环进行除磁性异物。本发明能高效降低液体原料或浆料中的磁性异物含量。

上述的201510848937.9专利中，虽然能够对锰酸锂材料中的磁性异物进行去除的效果，由于尖晶石锰酸锂表现出弱磁性，一部分尖晶石锰酸锂会当做磁性异物进行去除，导致浪费锰酸锂材料；且圆筒上磁性异物堆积到一定厚度时需要停机进行手动清除，导致锰酸锂材料的生产效率降低，而且圆筒上的磁性异物粉末手动清除不方便，导致浪费人力；并且高温的锰酸锂材料会对磁棒去磁，导致磁棒容易损坏。因此，亟需设计锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法来解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法，以解决上述背景技术中提出的浪费材料、效率低、浪费人力、容易损坏问题。

本发明的技术方案是：锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，包括箱体，所述箱体的内部设置有型腔，所述型腔的两侧内壁之间通过轴承连接有主动辊柱，所述型腔的两侧内壁之间通过轴承连接有从动磁辊，所述主动辊柱和从动磁辊之间传动连接有耐高温传送带，所述耐高温传送带的底部设置有刮料装置，所述主动辊柱的连接轴一端贯穿箱体一侧外壁焊接有副皮带轮，所述箱体的顶部外壁通过螺栓连接有粉碎装置，所述粉碎装置包括壳体，所述壳体的两侧内壁之间通过轴承连接有主动粉碎辊，所述主动粉碎辊的连接轴一端贯穿壳体一侧内壁焊接有主动齿轮，所述主动粉碎辊的另一端连接轴贯穿壳体的一侧内壁通过平键连接有从动皮带轮，所述副皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带传动连接，所述壳体的两侧内壁之间通过轴承连接有从动粉碎辊，所述从动粉碎辊的连接轴一端贯穿壳体的一侧内壁焊接有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述壳体的一侧外壁通过螺栓连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴一端通过平键连接有主动皮带轮，所述主动皮带轮和从动皮带轮之间传动连接有传动皮带，所述主动粉碎辊和从动粉碎辊的外壁焊接有粉碎齿，所述型腔的两侧内壁之间焊接有挡板，所述箱体的底部外壁焊接有出料斗，所述箱体的两侧内壁之间通过轴承连接有第一转轴，所述第一转轴的外壁焊接有第一绞龙板，所述壳体的一侧外壁焊接有输送管，所述输送管的内部设置有第二转轴，所述第二转轴的外壁焊接有第二绞龙板，所述第一转轴与第二转轴通过万向节连接，所述输送管的顶部外壁通过螺栓连接有减速电机，所述减速电机的输出轴一端与第二转轴通过花键连接，所述输送管的一侧外壁焊接有出料管。

进一步地，所述第一转轴的一端套接有深沟球轴承，所述深沟球轴承的底部与箱体焊接。

进一步地，所述刮料装置包括刮板，所述刮板与箱体通过轴铰接，所述型腔的两侧内壁均焊接有固定板，所述固定板和刮板之间焊接有弹簧。

进一步地，所述型腔的一侧内壁焊接有限位柱，且限位柱位于刮板的一侧。

进一步地，所述壳体的两侧外壁均焊接有导流板，且导流板位于主动粉碎辊和从动粉碎辊的顶部。

进一步地，所述箱体的一侧外壁焊接有支杆，所述支杆的顶端与输送管焊接。

进一步地，所述箱体的底部外壁焊接有支柱，所述支柱采用钢材质制成。

进一步地，所述从动磁辊采用磁性材料制成，所述从动磁辊设置有隔热层，所述隔热层采用纳米纤维隔热材料制成。

进一步地，所述耐高温传送带表面设置有三元乙丙橡胶层，所述耐高温传送带内部设置有耐高温帆布层。

锰酸锂材料生产中去除磁性异物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：破碎，将烧结后的锰酸锂材料放入粉碎装置内部进行粗碎；

S2：冷却，将S1中粗碎后的锰酸锂材料冷却至150-300℃；

S3：除磁性异物，将S2中的锰酸锂材料经过耐高温传送带进行输送，并利用从动磁辊对锰酸锂材料中的磁性异物进行除去；

S4：收集，对从出料管流出的锰酸锂材料进行收集，既得去除磁性异物的锰酸锂材料。

本发明通过改进在此提供锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置与方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

（1）本发明利用顺磁性物质居里温度的不同，通过耐高温传送带和从动磁辊对尖晶石锰酸锂在高温状态（150-300℃）下未表现出磁性时进行磁选，使得弱磁性物质尖晶石锰酸锂不会被当做异物进行去除，因此实现了节约材料的效果。

（2）本发明利用循环转动的耐高温传送带和从动磁辊对磁性异物进行去除，使得锰酸锂材料在去除磁性异物时不需要停机，因此实现了提高了锰酸锂材料生产效率的效果。

（3）本发明利用刮料装置对耐高温传送带进行刮料，使得耐高温传送带上的磁性异物的粉末得到自动且有效的清除，因此实现了节约人力的效果，同时提高了锰酸锂材料的生产质量。

（4）本发明利用纳米纤维隔热材料的隔热层对从动磁辊进行包裹，使得从动磁辊不会受热，使得从动磁辊不会因锰酸锂材料失去磁性，进而实现延长装置的使用寿命的效果。

（5）本发明利用减速电机带动通过万向节连接的第一蛟龙板和第二蛟龙板进行转动，使得锰酸锂材料可以在高位进行输出，进而使得为锰酸锂材料进入下一工序提供方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的粉碎装置结构示意图；

图3是本发明的剖面结构示意图；

图4是本发明的第一绞龙板结构示意图；

图5是本发明的A处放大图。

附图标记说明：

1箱体、2型腔、3粉碎装置、4壳体、5驱动电机、6主动皮带轮、7主动粉碎辊、8主动齿轮、9从动粉碎辊、10从动齿轮、11从动皮带轮、12传动皮带、13粉碎齿、14主动辊柱、15从动磁辊、16耐高温传送带、17挡板、18出料斗、19刮料装置、20输送管、21减速电机、22出料管、23支柱、24第一转轴、25第一绞龙板、26第二转轴、27第二绞龙板、28刮板、29固定板、30弹簧、31限位柱、32支杆、33导流板、34副皮带轮、35隔热层、36深沟球轴承。

具体实施方式

下面将结合附图1至图5对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明通过改进在此提供，锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，如图1-图5所示，包括箱体1，箱体1的内部设置有型腔2，型腔2的两侧内壁之间通过轴承连接有主动辊柱14，型腔2的两侧内壁之间通过轴承连接有从动磁辊15，从动磁辊15具有磁性，主动辊柱14和从动磁辊15之间传动连接有耐高温传送带16，耐高温传送带16具有磁性，利用耐高温传送带16和从动磁辊15的转动对锰酸锂材料中的磁性异物进行去除，耐高温传送带16的底部设置有刮料装置19，利用刮料装置19对，主动辊柱14的连接轴一端贯穿箱体1一侧外壁焊接有副皮带轮34，箱体1的顶部外壁通过螺栓连接有粉碎装置3，粉碎装置3包括壳体4，壳体4的两侧内壁之间通过轴承连接有主动粉碎辊7，主动粉碎辊7的连接轴一端贯穿壳体4一侧内壁焊接有主动齿轮8，主动粉碎辊7的另一端连接轴贯穿壳体4的一侧内壁通过平键连接有从动皮带轮11，副皮带轮34与从动皮带轮11之间通过皮带传动连接，壳体4的两侧内壁之间通过轴承连接有从动粉碎辊9，从动粉碎辊9的连接轴一端贯穿壳体4的一侧内壁焊接有从动齿轮10，主动齿轮8与从动齿轮10啮合，壳体4的一侧外壁通过螺栓连接有驱动电机5，驱动电机5的型号为YL8S-2，驱动电机5的输出轴一端通过平键连接有主动皮带轮6，主动皮带轮6和从动皮带轮11之间传动连接有传动皮带12，主动粉碎辊7和从动粉碎辊9的外壁焊接有粉碎齿13，型腔2的两侧内壁之间焊接有挡板17，利用挡板17对分离后的磁性异物和锰酸锂材料进行隔开，箱体1的底部外壁焊接有出料斗18，箱体1的两侧内壁之间通过轴承连接有第一转轴24，第一转轴24的外壁焊接有第一绞龙板25，壳体4的一侧外壁焊接有输送管20，输送管20的内部设置有第二转轴26，第二转轴26的外壁焊接有第二绞龙板27，第一转轴24与第二转轴26通过万向节连接，输送管20的顶部外壁通过螺栓连接有减速电机21，减速电机21的型号为CV-28，减速电机21的输出轴一端与第二转轴26通过花键连接，利用减速电机21带动第二绞龙板27和第一绞龙板25进行转动，使得第二绞龙板27和第一绞龙板2对锰酸锂材料进行输送，输送管20的一侧外壁焊接有出料管22，除去磁性异物的锰酸锂材料从出料管22流出。

进一步地，第一转轴24的一端套接有深沟球轴承36，深沟球轴承36的底部与箱体1焊接，使得第一转轴24得到定位，进而使得第一转轴24的转动更加稳定。

进一步地，刮料装置19包括刮板28，刮板28与箱体1通过轴铰接，型腔2的两侧内壁均焊接有固定板29，固定板29和刮板28之间焊接有弹簧30，利用弹簧30的弹力使得刮板28与耐高温传送带16接触紧密。

进一步地，型腔2的一侧内壁焊接有限位柱31，且限位柱31位于刮板28的一侧，利用限位柱31对刮板28进行限位。

进一步地，壳体4的两侧外壁均焊接有导流板33，且导流板33位于主动粉碎辊7和从动粉碎辊9的顶部，导流板33起到导流的作用。

进一步地，箱体1的一侧外壁焊接有支杆32，支杆32的顶端与输送管20焊接，利用支杆32对输送管20进行加固。

进一步地，箱体1的底部外壁焊接有支柱23，支柱23采用钢材质制成，

利用支柱23对箱体1进行支撑。

进一步地，从动磁辊15采用磁性材料制成，使得从动磁辊15可以对磁性异物进行吸附，从动磁辊15设置有隔热层35，隔热层35采用纳米纤维隔热材料制成，利用隔热层35对从动磁辊15进行隔热。

进一步地，耐高温传送带16表面设置有三元乙丙橡胶层，耐高温传送带16内部设置有耐高温帆布层，使得耐高温传送带16可以耐500℃以下的高温。

锰酸锂材料生产中去除磁性异物的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：破碎，将烧结后的锰酸锂材料放入粉碎装置3内部进行粗碎，使得磁性异物不会被锰酸锂材料包裹；S2：冷却，将S1中粗碎后的锰酸锂材料冷却至300℃，使得尖晶石锰酸锂在此温度下不具有磁性；S3：除磁性异物，将S2中的锰酸锂材料经过耐高温传送带16进行输送，并利用从动磁辊15对锰酸锂材料中的磁性异物进行除去，使得磁性异物与尖晶石锰酸锂材料进行分离；S4：收集，对从出料管22流出的锰酸锂材料进行收集，既得去除磁性异物的锰酸锂材料，收集到锰酸锂材料的磁性异物取出的较为干净。

本发明的工作原理为：把需要去除磁性异物的锰酸锂材料从顶部放入粉碎装置3，接通驱动电机5的电源，使得驱动电机5带动主动皮带轮6进行转动，主动皮带轮6通过传动皮带12带动从动皮带轮11进行转动，从动皮带轮11带动主动粉碎辊7进行转动，主动粉碎辊7带动主动齿轮8进行转动，主动齿轮8带动从动齿轮10进行转动，从动齿轮10带动从动粉碎辊9进行转动，使得主动粉碎辊7和从动粉碎辊9对锰酸锂材料进行粉碎，从动皮带轮11进行转动时通过皮带带动副皮带轮34进行转动，副皮带轮34的转动带动主动辊柱14进行转动，主动辊柱14带动耐高温传送带16和从动磁辊15进行转动，利用耐高温传送带16和从动磁辊15的磁性使得具有磁性的异物进入挡板17一侧的出料斗18流出，从动磁辊15先对磁性异物进行吸附，随着耐高温传送带16的转动，从动磁辊15与磁性异物远离后因重力下落到出料斗18内部，并通过刮料装置19对耐高温传送带16上吸附的磁性粉末进行刮除，不含有磁性异物的锰酸锂材料直接下落至挡板17的另一侧，接通减速电机21的电源，使得减速电机21带动第二转轴26和第一转轴24进行转动，进而使得第二绞龙板27和第一绞龙板25对锰酸锂材料进行输送，并从出料管22进行流出。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：包括箱体（1），所述箱体（1）的内部设置有型腔（2），所述型腔（2）的两侧内壁之间通过轴承连接有主动辊柱（14），所述型腔（2）的两侧内壁之间通过轴承连接有从动磁辊（15），所述主动辊柱（14）和从动磁辊（15）之间传动连接有耐高温传送带（16），所述耐高温传送带（16）的底部设置有刮料装置（19），所述主动辊柱（14）的连接轴一端贯穿箱体（1）一侧外壁焊接有副皮带轮（34），所述箱体（1）的顶部外壁通过螺栓连接有粉碎装置（3），所述粉碎装置（3）包括壳体（4），所述壳体（4）的两侧内壁之间通过轴承连接有主动粉碎辊（7），所述主动粉碎辊（7）的连接轴一端贯穿壳体（4）一侧内壁焊接有主动齿轮（8），所述主动粉碎辊（7）的另一端连接轴贯穿壳体（4）的一侧内壁通过平键连接有从动皮带轮（11），所述副皮带轮（34）与从动皮带轮（11）之间通过皮带传动连接，所述壳体（4）的两侧内壁之间通过轴承连接有从动粉碎辊（9），所述从动粉碎辊（9）的连接轴一端贯穿壳体（4）的一侧内壁焊接有从动齿轮（10），所述主动齿轮（8）与从动齿轮（10）啮合，所述壳体（4）的一侧外壁通过螺栓连接有驱动电机（5），所述驱动电机（5）的输出轴一端通过平键连接有主动皮带轮（6），所述主动皮带轮（6）和从动皮带轮（11）之间传动连接有传动皮带（12），所述主动粉碎辊（7）和从动粉碎辊（9）的外壁焊接有粉碎齿（13），所述型腔（2）的两侧内壁之间焊接有挡板（17），所述箱体（1）的底部外壁焊接有出料斗（18），所述箱体（1）的两侧内壁之间通过轴承连接有第一转轴（24），所述第一转轴（24）的外壁焊接有第一绞龙板（25），所述壳体（4）的一侧外壁焊接有输送管（20），所述输送管（20）的内部设置有第二转轴（26），所述第二转轴（26）的外壁焊接有第二绞龙板（27），所述第一转轴（24）与第二转轴（26）通过万向节连接，所述输送管（20）的顶部外壁通过螺栓连接有减速电机（21），所述减速电机（21）的输出轴一端与第二转轴（26）通过花键连接，所述输送管（20）的一侧外壁焊接有出料管（22）。

2.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述第一转轴（24）的一端套接有深沟球轴承（36），所述深沟球轴承（36）的底部与箱体（1）焊接。

3.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述刮料装置（19）包括刮板（28），所述刮板（28）与箱体（1）通过轴铰接，所述型腔（2）的两侧内壁均焊接有固定板（29），所述固定板（29）和刮板（28）之间焊接有弹簧（30）。

4.根据权利要求3所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述型腔（2）的一侧内壁焊接有限位柱（31），且限位柱（31）位于刮板（28）的一侧。

5.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述壳体（4）的两侧外壁均焊接有导流板（33），且导流板（33）位于主动粉碎辊（7）和从动粉碎辊（9）的顶部。

6.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述箱体（1）的一侧外壁焊接有支杆（32），所述支杆（32）的顶端与输送管（20）焊接。

7.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述箱体（1）的底部外壁焊接有支柱（23），所述支柱（23）采用钢材质制成。

8.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述从动磁辊（15）采用磁性材料制成，所述从动磁辊（15）设置有隔热层（35），所述隔热层（35）采用纳米纤维隔热材料制成。

9.根据权利要求1所述的锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，其特征在于：所述耐高温传送带（16）表面设置有三元乙丙橡胶层，所述耐高温传送带（16）内部设置有耐高温帆布层。

10.锰酸锂材料生产中去除磁性异物的方法，其特征在于：采用权利要求1-9所述锰酸锂材料生产中去除磁性异物的装置，包括以下步骤：

S1：破碎，将烧结后的锰酸锂材料放入粉碎装置（3）内部进行粗碎；

S2：冷却，将S1中粗碎后的锰酸锂材料冷却至150-300℃；

S3：除磁性异物，将S2中的锰酸锂材料经过耐高温传送带（16）进行输送，并利用从动磁辊（15）对锰酸锂材料中的磁性异物进行除去；

S4：收集，对从出料管（22）流出的锰酸锂材料进行收集，既得去除磁性异物的锰酸锂材料。

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