CN117287934A - 一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于硫酸铁钠正极材料生产用干燥设备的技术领域，具体涉及一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其中包括硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机，所述硫酸铁钠正极材料用冷却机包括驱动电机一、震动冷却罐体、缓冲弹簧、出料口一、外循环冷却水以及进料口一；所述硫酸铁钠正极材料用干燥机包括驱动电机二、进料口二、真空负压过滤接口、震动干燥罐体、外循环导热油以及出料口二；所述出料口二与进料口一之间连接有料管；所述震动冷却罐体内部设置有冷却机构，所述震动干燥罐体内部设置有干燥机构，该装置解决了当前生产硫酸铁钠正极材料的设备存在设备故障率高、寿命较短、生产效率低等缺点的问题。
Description
技术领域
本发明属于硫酸铁钠正极材料生产用干燥设备的技术领域，具体涉及一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备。
背景技术
新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。中国大力发展新能源是为了减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率，应对全球气候变化，推动经济发展和就业增长。在全球经济和环境问题日益严峻的情况下，中国的新能源发展战略将成为一个重要的引领者，推动全球新能源的发展和应用，实现可持续发展的目标。作为新能源领域的重要组成部分，新型电池工业现已成为全球经济发展的一个新热点。以太阳能电池、燃料电池、锂离子电池、钠离子电池为代表的新型电池产业步入了高速成长期，在作为外力的下游制造业市场需求拉动和作为内力的自身技术进步的推动下，产业规模增长迅猛。
现有技术：
目前市场上的新能源电池的主流为锂离子电池，但随着技术的发展，钠离子电池的由于其更优异的特性，有了越来越广阔的应用前景。
由于成本低、安全性高、低温性能好、充放电循环寿命高等特性，相比于锂离子电池，钠离子电池在乘用车市场、二轮车市场、储能市场等有着巨大的市场需求。钠离子电池的高速发展需要产业链的建设和配套。
钠离子电池材料的生产需要的设备包括：工艺设备，过程设备和环境设备。材料生产追求效率，一致性和成本，具体的工艺随着客户的要求有所差异。钠电池材料的一些生产设备的发展迫切需要一些高性能的设备既能环保节能又能进行一致化的生产。这也是目前钠电池材料生产的一个难点。
此外，钠离子电池材料的生产也需要工艺上的突破，不能只是简单的参照锂离子电池材料的标准和流程。钠离子电池从一开始就被贴上了低成本的优势，所以钠离子电池降低成本需要特别关注那些在锂离子电池生产过程当中被忽视的地方。而在硫酸铁钠正极材料前驱体的其中干燥过程中，目前市面上大多采用的传统的双锥干燥机、犁刀干燥机、震动流化床干燥机等搅拌式干燥设备普遍存在设备故障率高、寿命较短、生产效率低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，包括硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机，所述硫酸铁钠正极材料用冷却机包括驱动电机一、震动冷却罐体、缓冲弹簧、出料口一、外循环冷却水以及进料口一；
所述硫酸铁钠正极材料用干燥机包括驱动电机二、进料口二、真空负压过滤接口、震动干燥罐体、外循环导热油以及出料口二；
所述出料口二与进料口一之间连接有料管；
所述震动冷却罐体内部设置有冷却机构，所述震动干燥罐体内部设置有干燥机构。
本发明进一步说明，所述驱动电机一的输出端与冷却机构的输入端连接；
所述驱动电机二的输出端与干燥机构的输入端连接；
所述进料口二连接于震动干燥罐体的上方右侧，所述真空负压过滤接口连接于震动干燥罐体的上方中间，所述出料口二连接于震动干燥罐体的下方左侧；
所述外循环导热油连接于震动干燥罐体的上方左侧。
本发明进一步说明，所述进料口一连接于震动冷却罐体的上方左侧，所述外循环冷却水连接于震动冷却罐体的上方右侧；
所述出料口一连接于震动冷却罐体的下方右侧。
本发明进一步说明，所述缓冲弹簧设置有四个，且均匀固定安装于震动冷却罐体的下方，所述缓冲弹簧的底部固定有底板，且通过底板放置于地面上。
本发明进一步说明，所述硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机的运行步骤包括：
步骤S1、震动干燥设备配有外循环导热油系统，其腔体与内部物料腔体物理隔离，互不接触，预先加热油到工艺所需的特定温度，导热油循环传导给内罐均匀加热；
步骤S2、打开顶部控制阀，将硫酸铁钠正极材料从顶部的进料口注入震动干燥罐体，达到控制系统中工艺设定的质量后进料阀门关闭；
步骤S3、启动设备，震动源直接刚性带动震动罐体开始进行加速震动，罐内物料被震动抛起，以类似椭圆的运动轨迹在罐体内循环往复运动，硫酸铁钠正极材料内部水份被充分加热而汽化；
步骤S4、真空系统将罐内高温水蒸汽负压吸出，过滤系统将扬起雾化的物料进行过滤阻隔，防止物料被气流带走，引起堵塞和物料大量损耗。
步骤S5、经过一段工艺规定的时间，酸铁钠正极材料内水份含量低于控制系统中某设定值，则按设定降低震动干燥幅度，出料口阀门打开，物料在低幅震动及重力作用下密闭流转如震动冷却罐体内。
本发明进一步说明，所述步骤S5包括：
步骤S5.1、流转下来的物料短时间内温度高，进行快速冷却以供下一道工序，物料进入震动冷却设备，使用外循环冷却水腔体与内部物料腔体物理隔离，以震动干燥的模式，物料被震动抛起，在内罐以类似椭圆的运动轨迹在罐体内循环往复运动，物料的温度被传导给冷却水带走，自身温度快速下降；
步骤S5.2、经过一段工艺规定的时间，酸铁钠正极材料温度下降达到预定的温度值，则按控制系统中设定降低震动干燥幅度，出料口阀门打开，物料在低幅震动及重力作用下密闭流转输送给下一工序工位。
本发明进一步说明，所述步骤S5.2中：
按照控制系统中设定的工艺节拍，从顶部持续注入待处理物料，从底部持续排出处理完毕物料，从而达到连续高效生产。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明集成震动干燥与震动冷却的设备应用在在硫酸铁钠正极材料前驱体的生产中，可实现物料的震动干燥与冷却的快速处理，物料流转快速顺畅，具有高生产效率的明显优势；震动干燥与震动冷却的空间均在不锈钢空心罐体结构内，不需要罐体中心轴线的冗余机械结构，不会引起钢铁制件的铁屑污染物料；罐体结构简明，不要传动轴、支承轴承等机构，具有维护率低、寿命较长的优势；本发明震动源与震动罐体为刚性一体式直连，无中心轴冗余机构，故障率低、寿命较长，生产效率高；新能源电池行业内的震动干燥与震动冷却的集成应用；震动干燥与震动冷却过程中，震动幅度、震动时长、温度控制等关键工艺参数可以在设备的控制软件系统中进行预先设定。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机的连接状态示意图；
图4是本发明的硫酸铁钠正极材料用冷却机示意图；
图5是本发明的硫酸铁钠正极材料用干燥机示意图；
图中：1、驱动电机一；2、震动冷却罐体；3、缓冲弹簧；4、出料口一；5、外循环冷却水；6、驱动电机二；7、进料口二；8、真空负压过滤接口；9、震动干燥罐体；10、外循环导热油；11、出料口二；12、进料口一；13、料管；14、底板。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。
请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，包括硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机，硫酸铁钠正极材料用冷却机包括驱动电机一1、震动冷却罐体2、缓冲弹簧3、出料口一4、外循环冷却水5以及进料口一12；
硫酸铁钠正极材料用干燥机包括驱动电机二6、进料口二7、真空负压过滤接口8、震动干燥罐体9、外循环导热油10以及出料口二11；
出料口二11与进料口一12之间连接有料管13；
震动冷却罐体2内部设置有冷却机构，震动干燥罐体9内部设置有干燥机构。
驱动电机一1的输出端与冷却机构的输入端连接；
驱动电机二6的输出端与干燥机构的输入端连接；
进料口二7连接于震动干燥罐体9的上方右侧，真空负压过滤接口8连接于震动干燥罐体9的上方中间，出料口二11连接于震动干燥罐体9的下方左侧；
外循环导热油10连接于震动干燥罐体9的上方左侧。
进料口一12连接于震动冷却罐体2的上方左侧，外循环冷却水5连接于震动冷却罐体2的上方右侧；
出料口一4连接于震动冷却罐体2的下方右侧。
缓冲弹簧3设置有四个，且均匀固定安装于震动冷却罐体2的下方，缓冲弹簧3的底部固定有底板14，且通过底板14放置于地面上。
运行原理：
1.震动干燥设备配有外循环导热油系统，其腔体与内部物料腔体物理隔离，互不接触；预先加热油到工艺所需的特定温度，导热油循环传导给内罐均匀加热；
2.打开顶部控制阀，将硫酸铁钠正极材料从顶部的进料口注入震动干燥罐体；达到控制系统中工艺设定的质量后进料阀门关闭。
3.启动设备，震动源直接刚性带动震动罐体开始进行加速震动，罐内物料被震动抛起，以类似椭圆的运动轨迹在罐体内循环往复运动，硫酸铁钠正极材料内部水份被充分加热而汽化。
4.真空系统将罐内高温水蒸汽负压吸出，过滤系统将扬起雾化的物料进行过滤阻隔，防止物料被气流带走，引起堵塞和物料大量损耗。
5.经过一段工艺规定的时间，酸铁钠正极材料内水份含量低于控制系统中某设定值，则按设定降低震动干燥幅度，出料口阀门打开，物料在低幅震动及重力作用下密闭流转如震动冷却罐体内。
6.由于流转下来的物料短时间内温度还很高，需要进行快速冷却以供下一道工序。因此物料进入震动冷却设备，该设备使用了外循环冷却水腔体与内部物料腔体物理隔离，以类似于震动干燥的模式一样，物料被震动抛起，在内罐以类似椭圆的运动轨迹在罐体内循环往复运动，物料的温度被传导给冷却水带走，自身温度快速下降。
7.经过一段工艺规定的时间，酸铁钠正极材料温度下降达到预定的温度值，则按控制系统中设定降低震动干燥幅度，出料口阀门打开，物料在低幅震动及重力作用下密闭流转输送给下一工序工位。
8.按照控制系统中设定的工艺节拍，从顶部持续注入待处理物料，从底部持续排出处理完毕物料，从而达到连续高效生产。
本发明集成震动干燥与震动冷却的设备应用在在硫酸铁钠正极材料前驱体的生产中，可实现物料的震动干燥与冷却的快速处理，物料流转快速顺畅，具有高生产效率的明显优势；
震动干燥与震动冷却的空间均在不锈钢空心罐体结构内，不需要罐体中心轴线的冗余机械结构，不会引起钢铁制件的铁屑污染物料；
罐体结构简明，不要传动轴、支承轴承等机构，具有维护率低、寿命较长的优势；
本发明震动源与震动罐体为刚性一体式直连，无中心轴冗余机构，故障率低、寿命较长，生产效率高；
新能源电池行业内的震动干燥与震动冷却的集成应用；
震动干燥与震动冷却过程中，震动幅度、震动时长、温度控制等关键工艺参数可以在设备的控制软件系统中进行预先设定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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，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。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，包括硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机，其特征在于：所述硫酸铁钠正极材料用冷却机包括驱动电机一(1)、震动冷却罐体(2)、缓冲弹簧(3)、出料口一(4)、外循环冷却水(5)以及进料口一(12)；
所述硫酸铁钠正极材料用干燥机包括驱动电机二(6)、进料口二(7)、真空负压过滤接口(8)、震动干燥罐体(9)、外循环导热油(10)以及出料口二(11)；
所述出料口二(11)与进料口一(12)之间连接有料管(13)；
所述震动冷却罐体(2)内部设置有冷却机构，所述震动干燥罐体(9)内部设置有干燥机构。
2.根据权利要求1所述的一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其特征在于：所述驱动电机一(1)的输出端与冷却机构的输入端连接；
所述驱动电机二(6)的输出端与干燥机构的输入端连接；
所述进料口二(7)连接于震动干燥罐体(9)的上方右侧，所述真空负压过滤接口(8)连接于震动干燥罐体(9)的上方中间，所述出料口二(11)连接于震动干燥罐体(9)的下方左侧；
所述外循环导热油(10)连接于震动干燥罐体(9)的上方左侧。
3.根据权利要求2所述的一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其特征在于：所述进料口一(12)连接于震动冷却罐体(2)的上方左侧，所述外循环冷却水(5)连接于震动冷却罐体(2)的上方右侧；
所述出料口一(4)连接于震动冷却罐体(2)的下方右侧。
4.根据权利要求3所述的一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其特征在于：所述缓冲弹簧(3)设置有四个，且均匀固定安装于震动冷却罐体(2)的下方，所述缓冲弹簧(3)的底部固定有底板(14)，且通过底板(14)放置于地面上。
5.根据权利要求4所述的一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其特征在于：所述硫酸铁钠正极材料用干燥机和硫酸铁钠正极材料用冷却机的运行步骤包括：
步骤S1、震动干燥设备配有外循环导热油系统，其腔体与内部物料腔体物理隔离，互不接触，预先加热油到工艺所需的特定温度，导热油循环传导给内罐均匀加热；
步骤S2、打开顶部控制阀，将硫酸铁钠正极材料从顶部的进料口注入震动干燥罐体，达到控制系统中工艺设定的质量后进料阀门关闭；
步骤S3、启动设备，震动源直接刚性带动震动罐体开始进行加速震动，罐内物料被震动抛起，以类似椭圆的运动轨迹在罐体内循环往复运动，硫酸铁钠正极材料内部水份被充分加热而汽化；
步骤S4、真空系统将罐内高温水蒸汽负压吸出，过滤系统将扬起雾化的物料进行过滤阻隔，防止物料被气流带走，引起堵塞和物料大量损耗。
步骤S5、经过一段工艺规定的时间，酸铁钠正极材料内水份含量低于控制系统中某设定值，则按设定降低震动干燥幅度，出料口阀门打开，物料在低幅震动及重力作用下密闭流转如震动冷却罐体内。
6.根据权利要求5所述的一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其特征在于：所述步骤S5包括：
步骤S5.1、流转下来的物料短时间内温度高，进行快速冷却以供下一道工序，物料进入震动冷却设备，使用外循环冷却水腔体与内部物料腔体物理隔离，以震动干燥的模式，物料被震动抛起，在内罐以类似椭圆的运动轨迹在罐体内循环往复运动，物料的温度被传导给冷却水带走，自身温度快速下降；
步骤S5.2、经过一段工艺规定的时间，酸铁钠正极材料温度下降达到预定的温度值，则按控制系统中设定降低震动干燥幅度，出料口阀门打开，物料在低幅震动及重力作用下密闭流转输送给下一工序工位。
7.根据权利要求6所述的一种专用于硫酸铁钠正极材料的干燥设备，其特征在于：所述步骤S5.2中：
按照控制系统中设定的工艺节拍，从顶部持续注入待处理物料，从底部持续排出处理完毕物料，从而达到连续高效生产。
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