CN215113920U - 一种废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，包括若干加热炉、冷却炉、氮气供应系统及钢架平台，若干加热炉、冷却炉安装在钢架平台上，若干加热炉、冷却炉在钢架平台上分层设置或设置在同一水平面内；若干加热炉串联，串联后最后一个加热炉的出料口与冷却炉的进料口连接；加热炉或冷却炉上设有氮气充入口或者加热炉和冷却炉上均设有氮气充入口；加热炉及冷却炉内均设有输送螺旋；氮气供应系统连接氮气充入口，能向加热炉、冷却炉充入氮气；冷却炉设有冷却装置。本实用新型结构简单，体积小，运行成本低，安装维护方便，安全性高。
Description
技术领域
本实用新型属于废旧锂电池破碎料处理设备技术领域，具体涉及一种废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统。
背景技术
在废旧锂电池的回收过程中，废旧锂电池单体破碎后的物料进行绝氧热解，可以安全有效的去除物料中的有机物、塑料及粘接剂。目前，绝氧热解的设备普遍选择回转窑。由于废旧锂电池单体破碎料的热解处理存在物料蓬松、堆密度小、热解温度高等特点，而回转窑本身填充率要求不得超过30%，从而导致回转窑设备尺寸较大，以1万吨年处理量生产线为例，回转窑尺寸为Φ2200*17000，其存在制作成本高昂、运输困难、安装维护不便、热损失较高、总装机功率高、运行成本高等问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，体积小，运行成本低，安装维护方便，安全性高的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统。
本实用新型采用的技术方案为：一种废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，包括若干加热炉、冷却炉、氮气供应系统及钢架平台，若干加热炉、冷却炉安装在钢架平台上，若干加热炉、冷却炉在钢架平台上，分层设置或设置在同一水平面内；
若干加热炉、冷却炉分层设置时，加热炉位于冷却炉上方；各加热炉的中心高度不同，相邻两加热炉中上方的加热炉的出料口与下方加热炉的进料口连接；最下方的加热炉的出料口与冷却炉的进料口连接；加热炉及冷却炉上均设有氮气充入口；
若干加热炉、冷却炉设置在同一水平面内时，相邻的两加热炉，前一加热炉的出料口与后一加热炉的进料口连接；若干加热炉连接后，最后一个加热炉的出料口与冷却炉的进料口连接；加热炉或冷却炉上设有氮气充入口或者加热炉和冷却炉上均设有氮气充入口；
加热炉及冷却炉内均设有输送螺旋；氮气供应系统连接氮气充入口，能向加热炉、冷却炉充入氮气；冷却炉设有冷却装置。
上述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统中，所述的冷却装置包括冷却水循环系统及安装在冷却炉侧壁上的冷却水套，冷却水套的底部设有进水口，冷却水套的顶部设有出水口；冷却水循环系统供水管连接进水口；冷却水循环系统回水管连接出水口。
上述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统中，若干加热炉、冷却炉分层设置时，加热炉的轴线平行于冷却炉的轴线，加热炉、冷却炉水平设置，且加热炉、冷却炉位于同一竖直平面内，相邻的两加热炉的输送螺旋的输送方向相反，冷却炉的输送螺旋的输送方向与最下方的加热炉的输送螺旋的输送方向相反。
上述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统中，若干加热炉、冷却炉设置在同一水平面内时，若干加热炉同轴连接后，与冷却炉同轴连接，加热炉和冷却炉内输送螺旋连接成一体。
上述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统中，加热炉采用的是电磁感应加热炉；加热炉炉体外侧缠绕感应线圈；加热炉的炉体与感应线圈之间设有保温层。
上述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统中，加热炉的炉体上出料端设有防爆装置和废气收集管道。
上述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统中，加热炉和冷却炉连接后的总炉体上设有防爆装置、废气收集管道及含氧量检测表。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型体积小、制作成本低、加工难度小、运输安装方便、占地面积小。2、本实用新型的装机功率小，传统以1万吨废旧锂电池生产线为例，传统装机功率1200kw，本实用新型767kw，同时，传统回转填充率30%，本实用新型的填充率50%-60%，热效利用率高，运行节电约45%；3、传统回转窑预热时间3小时，本实用新型预热时间1小时，节约了能源；4、传统回转窑电租丝加热经常烧坏，本实用新型感应电流加热，线圈本身不发热，不会烧坏，几乎不用维护，降低了生产成本；5、本实用新型设备表面温升低，无烫伤风险，安全性高；6，传统回转窑底部加热，加热不均匀，本实用新型可以360°全方位加热，受热均匀，热解效果好。7、本实用新型的加热炉的加热区间50-600摄氏度，精准温控。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图3为本实用新型实施例3的结构示意图。
图4为本实用新型实施例4的结构示意图。
图中 ：1-进料口，2-加热炉Ⅰ ，3-感应线圈Ⅰ，4-输送螺旋Ⅰ，5-废气收集管道，6-防爆装置，7-进料口，8-加热炉Ⅱ，9-氮气供应系统，11-保温层，12-进料口，13-冷却炉，14-感应线圈Ⅱ，15-输送螺旋Ⅱ，16-输送螺旋Ⅲ，17-冷却水套，18-进水口，19-出料口，20-钢架平台，21-出水口，22-氮气充入口，23-含氧量检测表。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本实用新型包括两个加热炉（分别为加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8）、冷却炉13、氮气供应系统9及钢架平台20，加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13分层安装在钢架平台上；加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13的轴线平行，且都水平安装。加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8采用的是电磁感应加热炉；加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8的炉体外侧分别缠绕感应线圈Ⅰ3、感应线圈Ⅱ14；加热炉Ⅰ2的炉体与感应线圈Ⅰ3之间设有保温层，加热炉Ⅱ8的炉体与感应线圈Ⅱ14之间也设有保温层。感应线圈Ⅰ3、感应线圈Ⅱ14的工作条件均为380V交流电，工作频率5-40KHz。加热炉Ⅰ的尺寸为：Φ1200×8000mm；加热温度为300-400摄氏度；加热炉Ⅱ的尺寸为：Φ800×8000mm，加热温度为400-600摄氏度。加热炉Ⅰ2的炉体上出料端设有防爆装置6和废气收集管道5。加热炉Ⅱ8的炉体上出料端设有防爆装置6和废气收集管道5。
加热炉Ⅰ2位于加热炉Ⅱ8上方，加热炉Ⅰ2的出料口与加热炉Ⅱ8的进料口连接；加热炉Ⅱ8位于冷却炉13上方，加热炉Ⅱ8的出料口与冷却炉13的进料口连接。加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8及冷却炉13内分别设有输送螺旋Ⅰ4、输送螺旋Ⅱ15及输送螺旋Ⅲ16；输送螺旋Ⅰ4的输送方向与输送螺旋Ⅱ15输送反向相反，输送螺旋Ⅰ4的输送方向与输送螺旋Ⅲ16的输送方向相同。输送螺旋Ⅰ4、输送螺旋Ⅱ15及输送螺旋Ⅲ16分别与电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ连接，电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ安装在钢架平台20上。氮气供应系统连接加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13的氮气充入口，能向加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13内充入氮气，保证加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13内的无氧环境，从而保证物料在氮气氛围内进行热解，防止物料燃烧、爆炸及氧化等风险。所述的冷却炉3的侧壁上设有冷却水套17，冷却水套17的底部设有进水口18，冷却水套17的顶部设有出水口21；冷却水循环系统供水管连接进水口18，冷却水循环系统回水管连接出水口21。
本实用新型使用时，其操作如下：
加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8由预先通电的感应线圈Ⅰ3、感应线圈Ⅱ14进行预热，并达到设定温度，同时开启输送螺旋Ⅰ4、输送螺旋Ⅱ15，加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8及冷却炉13内由氮气供应系统9充入氮气进行气体氛围置换，确保加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13内含氧量低于设定值后进料。冷却炉13内的输送螺旋Ⅲ16也提前开启，同时冷却水由进水口18泵入冷却水套17，并由出水口21流出，开始循环。
废旧锂电池经前端破碎后由加热炉Ⅰ2的进料口进入加热炉Ⅰ2，一边加热一边由输送螺旋Ⅰ4往前输送，直至加热炉Ⅰ2的出料口出料，然后经加热炉Ⅱ8的进料口进入加热炉Ⅱ8；加热炉Ⅰ2内的废气由废气收集管道5送至废气处理工序。加热炉Ⅰ2上的防爆装置的作用在于防止生产异常时导致的燃爆风险。废旧锂电池破碎料在加热炉Ⅰ2内经加热，电解液完全挥发，塑料隔膜也因300-400摄氏度的温度软化分解，整体物料体积大幅缩小更利于下一步的热解；加热炉Ⅰ2与感应线圈Ⅰ3之间有保温层，而感应线圈Ⅰ3本身不发热，设备整体表面没有温升，其热能散失小，且没有高温烫伤风险。
物料在加热炉Ⅱ8内一边加热一边由输送螺旋Ⅱ往前输送，直至加热炉Ⅱ8的出料口出料，然后经冷却炉13的进料口12进入冷却炉13。加热炉Ⅱ8内废气由废气收集管道送至废气处理工序；防爆装置的作用在于防止生产异常时导致的燃爆风险。废旧锂电池破碎料在加热炉Ⅱ8内经加热，隔膜、塑料及粘接剂等在500-600摄氏度的温度下完全炭化分解，使物料更加适合后续的生产工序。加热炉Ⅱ8与感应线圈Ⅱ14之间有保温层，而感应线圈Ⅱ14本身不发热，设备整体表面没有温升，其热能散失小，且没有高温烫伤风险。
物料经在冷却炉13中，由输送螺旋Ⅲ往前输送，经冷却水套17内的冷却水冷却后，由冷却炉13的出料口排出，可根据需要调节冷却水的流量，将出料温度控制在50摄氏度以下。
实施例2
如图2所示，其结构与实施例1的结构相似，区别仅仅是只包括一个电热炉，仅仅是去掉了电热炉Ⅰ2。
实施例3
如图3所示，其结构与实施例1的结构相似，只是加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13布置在同一水平面内。加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13安装在钢架平台上；加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13同轴连接。由于加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13同轴连通，加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8的出料口不会被物料阻塞，加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13内气压相同，因此，在加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13连接后的总炉体上只设置一个防爆装置5和一个废气收集管道6即可，不再需要在加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8上分别安装防爆装置6。同理只要在加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8或冷却炉13设置氮气充入口22即可，该实施例加热炉Ⅰ2上设有氮气充入口22。总炉体上还设有含氧量检测表23，用于检测总炉体内的含氧量。而且，加热炉Ⅰ2、加热炉Ⅱ8、冷却炉13内输送螺旋同轴连接，则不再需要三个电机带动，只要一个电机24即可实现输送。
实施例4
其结构与实施例3相似，仅仅是比实施例3减少了加热炉Ⅱ8，加热炉Ⅰ2与冷却炉13直接同轴连接。
本实用新型还可以包括多于两个加热炉，多个加热炉串联后出料口与冷却炉的进料口连接。本实用新型采用加热炉实现分段式电磁感应加热对锂电池破碎料进行热处理，以去除物料中的有机物及粘接剂，有助于后续工序的极粉脱离。相较于该领域常用的回转窑、隧道窑等技术设备，具有物料填充率高、设备总尺寸小、热效率利用率高、更加节能、驱动耗能低、总装机功率低、设备安全性能好、设备维护简单等优点。
Claims (7)
1.一种废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：包括若干加热炉、冷却炉、氮气供应系统及钢架平台，若干加热炉、冷却炉安装在钢架平台上，若干加热炉、冷却炉在钢架平台上，分层设置或设置在同一水平面内；
若干加热炉、冷却炉分层设置时，加热炉位于冷却炉上方；各加热炉的中心高度不同，相邻两加热炉中上方的加热炉的出料口与下方加热炉的进料口连接；最下方的加热炉的出料口与冷却炉的进料口连接；加热炉及冷却炉上均设有氮气充入口；
若干加热炉、冷却炉设置在同一水平面内时，相邻的两加热炉，前一加热炉的出料口与后一加热炉的进料口连接；若干加热炉连接后，最后一个加热炉的出料口与冷却炉的进料口连接；加热炉或冷却炉上设有氮气充入口或者加热炉和冷却炉上均设有氮气充入口；
加热炉及冷却炉内均设有输送螺旋；氮气供应系统连接氮气充入口，能向加热炉、冷却炉充入氮气；冷却炉设有冷却装置。
2.根据权利要求1所述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：所述的冷却装置包括冷却水循环系统及安装在冷却炉侧壁上的冷却水套，冷却水套的底部设有进水口，冷却水套的顶部设有出水口；冷却水循环系统供水管连接进水口；冷却水循环系统回水管连接出水口。
3.根据权利要求1所述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：若干加热炉、冷却炉分层设置时，加热炉的轴线平行于冷却炉的轴线，加热炉、冷却炉水平设置，且加热炉、冷却炉位于同一竖直平面内，相邻的两加热炉的输送螺旋的输送方向相反，冷却炉的输送螺旋的输送方向与最下方的加热炉的输送螺旋的输送方向相反。
4.根据权利要求1所述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：若干加热炉、冷却炉设置在同一水平面内时，若干加热炉同轴连接后，与冷却炉同轴连接，加热炉和冷却炉内输送螺旋连接成一体。
5.根据权利要求1所述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：加热炉采用的是电磁感应加热炉；加热炉炉体外侧缠绕感应线圈；加热炉的炉体与感应线圈之间设有保温层。
6.根据权利要求3所述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：加热炉的炉体上设有防爆装置和废气收集管道。
7.根据权利要求4所述的废旧锂电池破碎料电磁感应加热螺旋输送热解系统，其特征在于：加热炉和冷却炉连接后的总炉体上设有防爆装置、废气收集管道及含氧量检测表。
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| CN114749084A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-07-15 | 翁立义 | 一种有机肥的高效均化装置及其均化方法 |
| CN114749084B (zh) * | 2021-12-23 | 2024-01-16 | 西安新界农业科技有限公司 | 一种有机肥的高效均化装置及其均化方法 |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: An electromagnetic induction heating spiral conveying pyrolysis system for waste lithium battery scrap Effective date of registration: 20221028 Granted publication date: 20211210 Pledgee: Hunan Xiangjiang Zhongying Investment Management Co.,Ltd. Pledgor: Hunan Jiangye New Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980020174 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20211210 Pledgee: Hunan Xiangjiang Zhongying Investment Management Co.,Ltd. Pledgor: Hunan Jiangye New Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980020174 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |