CN114166019A - 一种粉体材料烧结炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉体材料烧结炉，包括：筒体，所述筒体能够绕所述筒体的轴线转动，所述筒体具有加热腔室，所述筒体设有和所述加热腔室连通的进料口和出料口；加热装置，包括沿所述筒体轴线相互平行且在筒体纵截面上呈阵列排布的三支以上的加热管，所述加热管架空设置在所述加热腔室中，所述加热管由所述筒体的一端延伸至另一端，所述加热管与所述筒体固定，使每支所述加热管随所述筒体的滚动而转动；进料装置，与所述进料口连通，用于向所述加热腔室中投入粉体材料。能够提高对粉体材料的加热效率，使得粉体材料加热的更加均匀，提高生产效率和生产质量。

Description

一种粉体材料烧结炉

技术领域

本发明涉及粉体材料热处理技术领域，特别是涉及一种粉体材料烧结炉。

背景技术

在全球污染日趋严重的今天，发展绿色清洁能源显得尤为重要。锂离子电池由于其具备高能量密度、高比容量及循环寿命长等优点，成为当今电子产品电源的首选对象。锂电池正极材料主要包括磷酸铁锂，镍钴锰三元系材料，钴酸锂，以及锰酸锂等。其主要原料多是由相应的前驱体同碳酸锂，氢氧化锂等锂源混合后固相烧结而成。目前镍钴锰三元系材料，钴酸锂，锰酸锂多由陶瓷匣钵做为容器在辊道窑中烧结；磷酸铁锂工艺路线不同，烧结方式也不同，多是采用石墨匣钵为容器在辊道窑中烧结；材料烧结完成后，为了提高材料性能，尤其是钴酸锂，三元系材料，一次烧结后对材料进行适当的锆，镁等金属氧化物包覆，然后再进行二次烧结。镍钴锰三元正极材料由于具备高比容量、价格低廉及较好的环境友好性等优点，已成为最具前景的高容量锂离子电池正极材料之一。镍钴锰三元正极材料具有价格低，同时具有高放电比容量及能量密度等优点。三元材料的生产主要使用辊道窑来生产，将混合好的粉体材料装入陶瓷匣钵中，然后缓慢通过辊道窑烧结出所需的产品，目前的生产方式存在以下的问题：

由于烧结过程中需要升温段，烧结段，降温段总体长度一般在40-60m左右，同时设计上和工艺上的原因，炉膛空间有限，单线产能一般在100-200吨/月左右，产品属静态烧结，容易产生匣钵内的受热不均匀。受热不均会造成材料本身的容量等性能不均，造成电池的安全隐患。

CN104534864A号发明公开文献公开了一种电加热连续内热式高温回转炉。感应加热线圈2布置在炉体外壳1的外部，石墨加热管4设置在炉膛内部壁上，石墨加热管4在感应加热线圈2的作用下，产生电流，实现加热(参见说明书段落[0012])这种物料加热方式虽然从一定程度上能对物料进行加热，但是由于作为热源的石墨加热管4位于炉膛内部壁上，物料在窑体滚动过程中被不断抛起，其被抛起的过程中难以被位于炉膛内部壁的石墨加热管4所充分加热。因此，这种物料的煅烧方式对物料的加热效率欠佳，容易出现物料煅烧不充分的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种粉体材料烧结炉，能够提高对粉体材料的烧结处理效率和质量。

根据本发明的一种粉体材料烧结炉，包括：

筒体，所述筒体能够绕所述筒体的轴线转动，所述筒体具有加热腔室，所述筒体设有和所述加热腔室连通的进料口和出料口；

加热装置，包括沿所述筒体的轴线相互平行且在所述筒体纵截面上呈阵列排布的三支以上的加热管，所述加热管设置在所述加热腔室中，所述加热管由所述筒体的一端延伸至另一端，所述加热管与所述筒体固定，使每支所述加热管随所述筒体的滚动而转动；

进料装置，与所述进料口连通，用于向所述加热腔室中投入粉体材料。

根据本发明的粉体材料烧结炉，至少具有如下有益效果：在筒体内设有若干支加热管，且在筒体纵截面上呈阵列排布，这样可以使粉体材料在筒体内接触每根加热管的机会相同，使粉体材料被加热得更均匀。每支加热管能随筒体的滚动而转动，能对粉体材料起到搅拌混合的作用，当粉体材料在筒体中加热时，粉体材料运动到一定的高度会下落，并不断地与正在随筒体转动的加热管发生碰撞，边被加热边被搅拌这种动态加热的方式可以使得粉体材料受热更加均匀，与传统的炉膛加热方式相比，极大地提高了粉体材料的加热效率，从而提高了生产效率。锂电池材料在筒体内进行烧结，不需要传统产线的装卸匣钵过程，可以大大提高产品生产效率和产能，同时降低匣钵消耗量，降低环境负担。

根据本发明的一些实施例,所述筒体的一端为进料端，另一端为出料端；

所述筒体的所述进料端上设有进料端固定板，所述进料端固定板上设有所述进料口，所述进料端固定板上设有三个以上的第一管插孔；

所述筒体的所述出料端上设有出料端固定板，所述出料端固定板上设有所述出料口，所述出料端固定板上设有三个以上的第二管插孔；

每支所述加热管分别沿所述筒体轴线插装在对应的所述第一管插孔和所述第二管插孔上。

根据本发明的一些实施例，所述进料口位于所述筒体的轴线上。

根据本发明的一些实施例，从所述筒体的所述进料端侧观察，所述加热管均分布在所述进料口的周围，所述加热管在筒体纵截面上呈等间距排布或呈同心圆排布。

根据本发明的一些实施例，所述加热腔室内沿着所述筒体的轴线设有一个以上的支撑板，所述支撑板上设有供所述加热管穿过的支撑插孔，所述加热管通过所述支撑插孔穿过所述支撑板。

根据本发明的一些实施例，所述进料口位于所述筒体的轴线上，且所述加热管均分布在所述进料口的周围。

根据本发明的一些实施例，所述出料口有两个以上，分别沿所述出料端固定板的外缘设置。

根据本发明的一些实施例，所述出料口有两个以上，分别沿所述出料端固定板的外缘设置。

根据本发明的一些实施例，所述加热腔室的内壁上设有扬料台。

根据本发明的一些实施例，所述加热管包括非金属的管体和设置在所述管体中的加热元件。

根据本发明的一些实施例，所述加热管的所述管体由若干管件拼接而成。

根据本发明的一些实施例，还包括冷却装置，所述冷却装置设有冷却腔室，所述冷却腔室和所述出料口连通，所述冷却装置上设有排料口，所述排料口与所述冷却腔室连通。

根据本发明的一些实施例，所述筒体内设有非金属内胆，所述非金属内胆内设有所述加热腔室。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例粉体材料烧结炉的整体结构示意图；

图2为实施例1加热管为等间距分布的筒体的纵断面图；

图3为实施例1进料端固定盘的结构示意图；

图4为实施例1出料端固定盘的结构示意图；

图5为实施例2加热管为同心圆分布的筒体的纵断面图；

图6为实施例2进料端固定盘的结构示意图；

图7为实施例2出料端固定盘的结构示意图；

图8为加热管与进料端固定盘的连接示意图；

图9为非金属内胆的结构示意图；

图10为支撑板的结构示意图；

图11为非金属内胆与金属外壳的连接示意图；

图12为筒体转动安装的示意图。

附图标记：

100、筒体；110、加热腔室；120、进料口；130、出料口；140、扬料台；150、非金属内胆；

200、加热管；

300、进料装置；

400、进料端固定板；410、第一管插孔；

500、出料端固定板；510、第二管插孔；

600、支撑板；610、支撑插孔；

700、冷却装置；710、冷却腔室；720排料口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

如图1和图2所示，根据本发明实施例的粉体材料烧结炉，包括：

筒体100，筒体100能够绕筒体100的轴线转动，筒体100的一端为进料端，另一端为出料端，筒体100具有加热腔室110，筒体100设有和加热腔室110连通的进料口120和出料口130；

加热装置，包括3支以上在筒体的纵截面上呈等间距阵列排布的加热管200，即加热管200沿筒体轴线相互平行且相互之间的最短距离相等。这样可以使粉体材料在筒体100内接触每根加热管200的机会相同，使粉体材料被加热得更均匀。加热管200架空设置在加热腔室110中，加热管200由筒体100的一端延伸至另一端，一端与筒体100的进料端固定板400连接固定，另一端与筒体100的出料端固定板500连接固定。这样能使加热管200跟随筒体100滚动而转动，从而各加热管200自身能对粉体材料起到搅拌混合的作用，当粉体材料在筒体中加热时，粉体材料运动到一定的高度会下落，并不断地与正在随筒体转动的加热管发生碰撞，这种边加热边搅拌的动态加热的方式可以使得粉体材料充分混合从而受热更加均匀，提高烧结的效率和烧结后粉体的品质。

上述的“沿筒体轴线呈阵列排布”指的是加热管200沿着轴线方向相互平行且相互等距离排布或不等距离排布，或沿着轴线方向相互平行且在纵截面上呈同心圆排布。

而且，在本实施例中加热管200架空设置在加热腔室110中。架空设置指的是加热管200不采用设置在加热腔室110的内壁，与管壁之间存在一定的空隙(即，加热管200不紧贴着内壁设置)，从而使加热管200能随筒体的滚动而转动，对物料进行搅拌混合的作用，使得筒体100在转动过程中，物料受热更加的均匀。

上述的加热管200分别与筒体100的固定方式，可以是：加热管200的一端与筒体100的进料端固定板400连接固定，另一端与筒体100的出料端固定板500相连接固定，从而实现每支加热管随筒体的滚动而转动；也可以是加热管200直接与筒壁连接固定，例如，通过设置在管壁的若干支撑板，支撑板上设有支撑插孔设置在加热腔室110内，使加热管200通过支撑插孔穿过支撑板，从而实现每支加热管随筒体的滚动而转动，或者是以其他的方式与筒体固定实现其随筒体的滚动而转动。

上述的“三支以上”既可以是3支，也可以是多支，例如4-10支，50-200支。

进料装置300与进料口120连通，用于向加热腔室110中投入粉体材料，进料装置300设有预加热装置，能够对投入的粉体材料进行预加热。

在对粉体材料进行处理的时候，粉体材料通过进料装置300被送入筒体100的加热腔室110中，粉体材料在进入加热腔室110前，在进料装置300中经过预热装置预热，使得粉体材料在进料的过程中就升高一定的温度，有利于缩短后续在加热腔室110中的加热时间，提高生产效率。

在本实施例中，进料装置300为螺旋进料装置，粉体材料被投到螺旋进料装置中以后，在螺旋轴的作用下被带到加热腔室110中。其中，螺旋进料装置选择非金属材料制成(主要是和粉体材料直接接触的部分)，避免引入金属异物，造成磁性异物增加的问题，最终影响粉体材料的质量。

在本实施例中，进料装置300还包含预加热装置，预加热装置包覆在螺旋进料装置的管壁外面，通过热辐射对螺旋进料装置中的粉体材料加热，预加热装置的结构属于目前的常规技术手段，在此也就不进行详细的赘述。

结合图12所示，粉体材料在筒体100中加热时，筒体100转动，在筒体100的转动过程中，粉体材料运动到一定的高度会下落，粉体材料在下落过程中会通过筒内的加热管200阵列，从而被3支以上的加热管200加热，加热管200优选为多支，这与仅在筒体中央设置加热装置等现有的加热方式相比，提高了粉体材料的加热效率。

具体的，筒体100安装在托轮上面，电机带动托轮转动，带动筒体100转动。

而加热管200阵列布置，能显著地提高加热效率，从而提高生产效率。

我们举例进行说明，实施例1：加热腔室110的直径为0.5m，长度为5m，传统的加热炉是在加热腔室110的表面设置加热元件，此时加热炉的加热面积为：3.14*0.5*5＝7.85m²。

在本发明中，加热腔室110的规格不变，假设内置加热管200的数量为50根，加热管200的外径为0.03m，加热面积为3.14*0.03*5*50＝23.55m²。

从上对比我们可以看到，本实施例1采用内置阵列布置加热管200的方式，其加热面积是传统加热炉设备的4倍左右，增加加热管200的数量，加热面积可以进一步的增大。在相同的温度、加热时间的情况下，加热的效率更高。

内置阵列加热管的数量跟所需材料热处理的温度有关，所需温度相对较低时，需要的内置加热管数量少，所需温度相对较高时，所需加热管数量多。在锂电池材料生产的过程中，对前驱体原料氢氧化物，对锂源-一水和氢氧化锂进行干燥时一般使用200度以下，相对温度较低；对前驱体原料或者一水和氢氧化锂进行脱水处理时一般使用温度在400-500度区间；含镍钴锰铝的二元三元正极材料烧结中通常使用陶瓷材质(内置加热管和筒体)，烧结温度在700-1000度相对温度较高；对磷酸铁锂材料烧结时使用石墨或者碳化硅材质(内置加热管和筒体)，烧结温度700-1000度相对温度较高。

炉体长度设计跟所需物料反应的时间，物料的流动性有关。

在本发明的一些实施例中，加热管200包括非金属的管体和设置在管体中的加热元件。

电池材料烧结过程中需尽量避免铁铜等金属异物或磁性异物的混入和增加，因为这会导致电池的安全性问题。在本实施例中，管体选择非金属材料制成，可以避免引入金属异物，造成磁性异物增加的问题，最终影响粉体材料的质量。具体的，可以是含氧化铝的陶瓷材料、石墨材料、碳化硅材料，以及其他可成型的材料。具体根据所烧结物质的不同进行选择。例如：含镍钴锰类的正极材料及其原料在干燥和烧结时，需要避免金属材质可能会引入的杂质，通常选择陶瓷类；磷酸铁锂，磷酸锂等材料的干燥和烧结时需要避免金属异物，同时需要还原氛围，可选用石墨材质和碳化硅材质。稀土类材料烧结时可选用高含量氧化铝材质。

在本发明的一些实施例中，筒体100的一端为进料端，另一端为出料端；

如图3所示，本实施例的进料端上设有进料端固定板400，进料端固定板400上设有进料口120，进料端固定板400上设有若干阵列排列的第一管插孔410，各个第一管插孔410相互之间为等间距排列。第一管插孔410的数量应大于或等于加热管200的数量，因此其数量为三个以上；

如图4所示，出料端上设有出料端固定板500，出料端固定板500上设有出料口130，出料端固定板500上设有若干第二管插孔510，其位置与第一管插孔410的位置相对应，同样地，第二管插孔510呈阵列排列，且各个第二管插孔510相互之间为等间距排列，其数量也应大于或等于加热管200的数量，因此其数量为三个以上；

每一管体的两端分别插装在对应第一管插孔410和第二管插孔510中。

如图2到图4所示，进料端固定板400固定在筒体100的进料端，中心部中空，便于螺旋进料装置能够将粉体材料送入炉膛内。同时，通过石墨密封圈同进料端固定板400密合，防止粉体材料溢出。

如图3所示，圆形的进料口120位于筒体100中心位置，包含筒体的轴线位置，另一方面，从筒体的进料端侧观察时，加热管200设置在进料口120的周围，

本实施例中，加热管200呈等间距分布。

如图8所示，第一管插孔410为管体的安装口，管体的一端插装固定在第一管插孔410中。同时，加热元件也能够从孔处插入或者取出，便于设备的更换和维护。

出料端固定板500固定在筒体100的出料端，第二管插孔510为管体的安装口，管体的一端插装固定在第二管插孔510中。

在本发明的进一步实施例中，沿出料端固定板500的外缘设有若干出料口130。

如图4所示，出料端固定板500的直径小于筒体100的尺寸，通过支撑部同筒体100连接，使出料端固定板500同加热腔室110之间形成一个可供粉体材料通过的出料口130，出料口130有两个以上，分别沿出料端固定板500的外缘设置，使烧结后的物料可以在随着筒体100滚动从筒体100排出。由于本实施例的筒体100相对于地面向出料口130呈一定角度的倾斜设置，这样使粉体材料随着筒体100滚动而沿着滚动的筒体100内壁做螺旋运动到出料端，最后被抛出出料口130。该出料口130应为1cm以上，但宽度应小于加热管200和加热腔室110内壁之间的距离。空间过小，会造成出料缓慢，粉体材料堆积。

出料口130设置在出料端固定板500的外缘，这样设置无论筒体100转动到任何一个位置，粉体材料都能够从外缘的出料口130排出。

进料时，通过抬升装置抬升筒体100的进料端，使粉体材料在筒体100内平铺一段距离。升温烧结时，使筒体100水平，烧结结束后，再次抬升进料端使粉体材料能够从出料端固定板500上的出料口130缓慢排出。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，支加热管200有三支以上且在筒体100的纵截面上呈圆周同心圆分布，其在同一个同心圆上的支加热管200相互之间的距离几乎均等。而且，在本实施例中加热管200由于是同心圆阵列分布的，因此也架空设置在加热腔室110中。优选地，如图5所示，加热管200有多支，且在筒体100的纵截面上呈两圈以上的同心圆，以使加热管200达到足够的数量，从而使多支加热管200形成沿筒体轴线相互平行且相互之间的最短距离大致相等的阵列排布。这样可以使粉体材料在筒体100内接触每根加热管200的机会相同，使粉体材料被加热得更均匀。

此外，与实施例1相同，加热管200设置在加热腔室110中，加热管200由筒体100的一端延伸至另一端，一端与筒体100的进料端固定板400连接固定，另一端与筒体100的出料端固定板500连接固定。这样能使加热管200跟随筒体100滚动而转动，从而各加热管200自身能对粉体材料起到搅拌混合的作用，当粉体材料在筒体中加热时，粉体材料运动到一定的高度会下落，并不断地与正在随筒体转动的加热管发生碰撞，这种边加热边搅拌的动态加热的方式可以使得粉体材料受热更加均匀，提高烧结的效率和烧结后粉体的品质。

如图6所示，本实施例的进料端上设有进料端固定板400，进料端固定板400上设有进料口120，进料端固定板400上设有若干呈同心圆排列的第一管插孔410，第一管插孔410的数量应大于或等于加热管200的数量，因此其数量为三个以上。

如图7所示，出料端上设有出料端固定板500，出料端固定板500上设有出料口130，出料端固定板500上设有若干第二管插孔510，其位置与第一管插孔410的位置相对应，同样地，第二管插孔510呈同心圆排列，且各个第一管插孔410相互之间为等间距排列，其数量也应大于或等于加热管200的数量，因此其数量为三个以上。

出料端固定板500的直径小于筒体100的尺寸，通过支撑部同筒体100连接，使出料端固定板500同加热腔室110之间形成一个可供粉体材料通过的出料口130，出料口130有三个以上，分别沿出料端固定板500的外缘设置，使烧结后的物料可以在随着筒体100滚动从筒体100排出。由于本实施例的筒体100相对于地面向出料口130呈一定角度的倾斜设置，这样使粉体材料随着筒体100滚动而沿着滚动的筒体100内壁做螺旋运动到出料端，最后被通过出料口130排出。该出料口130应为1cm以上，但宽度应小于加热管200和加热腔室110内壁之间的距离。空间过小，会造成出料缓慢，粉体材料堆积。

同时在物料的烧结过程中可能会产生一定的气体产物，进料时也会带有正压，出料口130开口大于2个时，相对于筒体靠下的出料口排出物料，靠上的出口可以顺利排出炉内的气体，所排出的气体经过管道冷却，回收气体中夹杂的物料可循环利用。

本实施例除了加热管200的上述排列方式以及和进料端固定板400出料端固定板500的结构如上所述，与实施例1不同以外，其他结构与实施例1相同，因此不在此处作赘述。实施例1中任何除加热管200的排列方式以外的结构均可以作为本实施例的描述加以引用。

在本发明的实施例1和2中，管体由若干管件拼接而成。单个管件的长度一般是2m长的标准件，在筒体100过长的时候，由多根管件拼接而成。满足各种长度烧结炉的需求。

在本发明的一些实施例中，加热腔室110内设有支撑板600，支撑板600上设有供管体穿过的支撑插孔610。

当烧结炉比较长、所要处理温度过高的时候，加热管200所需要的长度也随之增长，而非金属的管体可能会在高温时出现变形。

通过在加热腔室110内沿着筒体的轴线设有一个或一个以上的支撑板600用来支撑加热管200，支撑板600的数量根据加热管200长度设定，可以支撑板600之间相隔一定的长度设置，比如每个5m设置一个支撑板600支撑。

加热管200穿过支撑板600上的支撑插孔610，从而对加热管200起到支撑作用。同时，支撑板600可以降低粉体材料在加热腔室110内的移动速度，使得粉体材料受热更加均匀。

如图10所示，实施例1和2中，支撑板600是一个1/4圆的支撑板，支撑板600的数量为四块，四块支撑板600错位的布置在加热腔室110，使得四块支撑板600能够构成一个完整的圆板，这样既能保证能对所有的加热管200都起到支撑作用，同时由于每块支撑板600的阻挡作用，起到减缓粉体材料在加热腔室110内的流动速度，使得粉体材料受热更加均匀。

在本发明实施例1和2中，管体为圆形管或六边形管。管体可为圆形，四边形，五边形，六边形等，从加热面积和利用率上，优先选用圆形和六边形的管体。在材料选择上，考虑与所处理的粉体材料为化学惰性，与加热腔室110的内壁一致。管体的厚度在2mm以上。200度以下的低温热处理时，可选较薄的壁厚；温度越高所需选择的壁厚越大，高温时管体壁薄时容易产生弯曲，管体管壁过厚时加热损失的能量高，引起能耗增加。一般壁厚在5mm-30mm较好。

在本发明的实施例1和2中，还包括冷却装置700，冷却装置700设有冷却腔室710，冷却腔室710和出料口130连通，冷却装置700上设有排料口720，排料口720与冷却腔室710连通。

对于200度以下的粉体材料干燥，不需要冷却装置700，出料的过程中粉体材料会自然冷却。例如在对氢氧化锂的进行脱水处理时，通常在150度左右即可完成。此时不需要冷却装置700。

对于200度-500度以上的粉体材料处理或者分子内脱水，需在在筒体100的出料口130连接冷却装置700，筒体100中的粉体材料被送入冷却腔室710中进行冷却，使得较热的粉体材料经过在冷却腔室710中却至100度以下时再从排料口720排出回收。

对于500度以上的高温烧结，通过电加热的方式对螺旋进料装置进行预热，同时设定筒体100内的烧结温度，使粉体材料达到设计温度后进行高温段的恒温烧结。同时出料端连接冷却装置700对粉体材料进行冷却。

在高温烧结过程中，也可采用不连续烧结方式，即将常温粉体材料送进烧结炉后，开始对烧结炉升温，达到设计温度并保持足够的时间后，将粉体材料排出。

在本实施例中，冷却装置700为冷却用的回转炉，冷却过程中，回转炉转动，带动回转炉中的粉体材料流动，可以加快冷却速度。

在本发明的实施例1和2中，加热腔室110的内壁上设有扬料台140。

如图9和图11所示，通过在加热腔室110的内壁上设有扬料台140，筒体100在转动过程中，加热腔室110中的粉体材料在经过扬料台140的时候，粉体材料能够顺着扬料台140滑动到扬料台140的最高点后洒落，增加粉体材料在下落过程中的洒落面积，使得下落过程中的粉体材料尽量的铺洒面积大一些，铺洒面越大，粉体材料能够尽量经过多一些的加热管200，提高加热效率。

具体的，扬料台140为一个长条形的结构，沿加热腔室110的轴向，设置在加热腔室110的内壁上。扬料台140有一面为倾斜面，倾斜面的朝向和筒体100的转动方向一致，使得筒体100在转动的时候，粉体材料能够顺着倾斜面被抬升，之后再下落。

本实施例中加热管200在筒体100的纵截面上呈等间距排布，但即使加热管200在筒体100的纵截面上呈不等间距的不规则排布状态，也属于本发明的权利所涉及的范围内。

再而，在本发明的实施例1和2中，筒体100内设有非金属内胆150，非金属内胆150设有加热腔室110。非金属内胆150的材质可为陶瓷，石墨或者碳化硅等，根据所烧结材料的特性和烧结温度来选用不同的材质。

粉体材料在非金属内胆150中进行加热，可以避免引入金属异物，造成磁性异物增加的问题，最终影响粉体材料的质量。

具体的，如图11所示，筒体100包括非金属内胆150和设置在非金属内胆150外的金属外壳，非金属内胆150和金属外壳之间填充有陶瓷纤维隔热层，隔热层的厚度、材料和所需要加热的温度相关，在此不做具体的限定。

根据炉内处理的温度的高低以及单位时间的处理能力来设计非金属内胆150的厚度。500度以下相对低温烧结时，或者非金属内胆150的直径在50cm在以下时，可优先考虑5cm以下的厚度，壁厚5cm以上亦可，但相对重量和能耗都会增加。

当加热温度大500度，或者直径大于50cm时，优先考虑2cm以上的壁厚，因为壁厚低于2cm时，反复使用会引起筒壁产生裂痕，或筒体本身强度不够。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种粉体材料烧结炉，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体能够绕所述筒体的轴线转动，所述筒体具有加热腔室，所述筒体设有和所述加热腔室连通的进料口和出料口；

加热装置，包括沿所述筒体的轴线相互平行且在所述筒体的纵截面上呈阵列排布的三支以上的加热管，所述加热管设置在所述加热腔室中，所述加热管由所述筒体的一端延伸至另一端，所述加热管与所述筒体固定，使每支所述加热管随所述筒体的滚动而转动；

进料装置，与所述进料口连通，用于向所述加热腔室中投入粉体材料。

2.根据权利要求1所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述筒体的一端为进料端，另一端为出料端；

所述筒体的所述进料端上设有进料端固定板，所述进料端固定板上设有所述进料口，所述进料端固定板上设有三个以上的第一管插孔；

所述筒体的所述出料端上设有出料端固定板，所述出料端固定板上设有所述出料口，所述出料端固定板上设有三个以上的第二管插孔；

每支所述加热管分别沿所述筒体轴线插装在对应的所述第一管插孔和所述第二管插孔上。

3.根据权利要求1所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述加热管均分布在所述进料口的周围，所述加热管在筒体纵截面上呈等间距排布或呈同心圆排布。

4.根据权利要求1至3任一项所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述加热腔室内沿着所述筒体的轴线设有一个以上的支撑板，所述支撑板上设有供所述加热管穿过的支撑插孔，所述加热管通过所述支撑插孔穿过所述支撑板。

5.根据权利要求1至3任一项所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述进料口位于所述筒体的轴线上，且所述加热管均分布在所述进料口的周围。

6.根据权利要求5所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述出料口有两个以上，分别沿所述出料端固定板的外缘设置。

7.根据权利要求1至3任一项所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述加热腔室的内壁上设有扬料台。

8.根据权利要求1至3任一项所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述加热管包括非金属的管体和设置在所述管体中的加热元件。

9.根据权利要求1至3任一项所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：还包括冷却装置，所述冷却装置设有冷却腔室，所述冷却腔室和所述出料口连通，所述冷却装置上设有排料口，所述排料口与所述冷却腔室连通。

10.根据权利要求1至3任一项所述的粉体材料烧结炉，其特征在于：所述筒体内设有非金属内胆，所述非金属内胆内设有所述加热腔室。

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