CN215490987U - 气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管及气氛回转炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳化硅陶瓷炉管以及采用该碳化硅陶瓷炉管的气氛回转炉,炉管包括管体、设置于管体端部的法兰和设置于管体内壁面的筋板结构，筋板结构包括靠近管体端部的端部筋板、位于管体中部的中部筋板和位于端部筋板与中部筋板之间的过渡筋板，两端的端部筋板均呈螺旋状并且螺旋方向相反；本实用新型既能防止物料腐蚀炉管，延长炉管使用寿命，同时又避免金属掺入烧结物料造成金属污染，保证物料烧结品质；物料聚拢在管体中部高温区段并且能被充分打散，物料烧结彻底、均匀，提高了烧结质量和物料品质。

Description

气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管及气氛回转炉

技术领域

本实用新型涉及烧结设备技术领域，具体涉及一种气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管以及采用该碳化硅陶瓷炉管的气氛回转炉。

背景技术

众所周知，当今世界上，锂电池材料、活性炭材料、金属粉末材料、催化剂材料等等物料众多，但是无论哪种物料，若从原料演变为民用和工用的产品，都离不开煅烧、烧结的过程。相比于传统的冶金回转窑、水泥回转窑等，粉体的煅烧设备往往要求更加精细，一般采用静态和半动态方式。静态煅烧设备易于维护，但存在因物料受热不均匀易引起煅烧不充分、产品质量不稳定等问题发生；半动态煅烧设备由于是在高温状态下工作，很容易出现机械传动部分失灵、维修保养不方便等问题。

目前，我国各种化工粉体材料行业快速发展，尤其是随着新能源汽车及电子消费品领域的井喷式发展，新能源技术核心的电池粉体物料需求量出现了巨量增加，特别是在锂离子电池领域，电池粉体物料的需求更是大幅度增加，由此，对物料进行动态烧结的气氛回转炉成为电池粉体物料煅烧的主流设备。

气氛回转炉运用于粉体物料在动态环境下烧结，不同于传统的静态和半动态方式，不仅具有温场均匀、加热效率高、气氛性能好等优点，而且能够使被烧结物料混合、受热更加均匀，稳定性、一致性好，从而有效保证产品的品质质量；气氛回转炉还能够提高物料互相反应的活性，降低物料合成所需温度；同时，气氛回转炉可实现全自动生产，避免辅助工具、复杂自动化系统的配置，能降低维护运行成本。

由于气氛回转炉在高温下运行且反应过程中会通入一定的流速气体，加之被烧结物料本身具有一定的腐蚀性能，尤其是锂离子电池材料等在烧结工艺过程中对铁元素掺入的禁忌，因此，要求气氛回转炉与物料直接接触的部分应具有抗热震性强、耐腐蚀性好、耐急冷急热、无污染、不塌陷、不结晶、使用寿命长等特性，然而，现有技术气氛回转炉的炉管普遍是金属材质的炉管，难以满足带有腐蚀性的锂离子电池材料等物料烧结要求以及对铁元素掺入的禁忌要求。公知的碳化硅陶瓷具有抗氧化性强，耐磨损，硬度高，热稳定性好，高温强度大，热膨胀系数小，热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，虽然在高温工业窑炉中已有广泛应用，但尚未应用于气氛回转炉的炉管。

发明内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的第一个技术问题是：提供一种气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，既能防止被烧结物料腐蚀该碳化硅陶瓷炉管，延长炉管使用寿命，又能防止烧结物料被金属污染，保证物料品质。

基于一个总的技术构思，本实用新型所要解决的第二个技术问题是：提供一种采用该碳化硅陶瓷炉管的气氛回转炉，既能防止被烧结物料腐蚀该碳化硅陶瓷炉管，延长炉管使用寿命，又能防止烧结物料被金属污染，保证物料品质，并且气氛回转炉的结构简单。

为解决上述第一个技术问题，本实用新型的技术方案是：气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，所述炉管包括：

管体，所述管体端部设置有法兰，所述管体的一端为物料进出端，所述管体的另一端为传动端，所述法兰包括固定设置于所述传动端的传动端法兰；还包括

筋板结构，所述筋板结构固定设置于所述管体内壁面，所述筋板结构包括靠近所述管体端部的端部筋板，两端的所述端部筋板均呈螺旋状，并且螺旋方向相反，用于使物料向所述管体中部聚拢；

所述炉管为碳化硅陶瓷材质的炉管。

其中，所述筋板结构还包括位于所述管体中部的中部筋板，所述中部筋板的设置方向与所述管体轴向一致。

其中，所述中部筋板沿着所述管体内壁面的周向间隔设置有多个。

其中，所述中部筋板为矩形筋板。

其中，所述筋板结构还包括位于所述端部筋板与所述中部筋板之间的若干过渡筋板，所述过渡筋板相对于所述管体轴向倾斜设置，位于所述中部筋板两侧的位置相对应的所述过渡筋板的倾斜方向相反。

其中，所述过渡筋板与所述管体轴向的夹角小于所述端部筋板与所述管体轴向的夹角。

其中，两端的所述端部筋板均包括间隔设置的多段螺旋筋板；或者，两端的所述端部筋板均为连续设置的整段螺旋筋板。

其中，所述法兰还包括固定设置于所述物料进出端的物料进出端法兰。

其中，所述管体、所述法兰、所述筋板结构一体烧结成型。

为解决上述第二个技术问题，本实用新型的技术方案是：气氛回转炉，所述气氛回转炉包括以上所述的碳化硅陶瓷炉管，所述炉管的两端转动设置于炉管支撑装置，所述炉管支撑装置的底部连接有升降机构，所述炉管的外周设置有加热装置，所述加热装置位于炉壳内，所述管体的传动端法兰与动力驱动装置连接，所述管体的所述物料进出端连接有端盖。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果如下：

由于本实用新型的气氛回转炉用炉管是碳化硅陶瓷炉管，包括管体、设置于管体端部的法兰和设置于管体内壁面的筋板结构，筋板结构包括靠近管体端部的端部筋板，两端的端部筋板均呈螺旋状并且螺旋方向相反；与现有的金属材质炉管相比，本实用新型的碳化硅陶瓷炉管，具有抗氧化性强，耐磨损，硬度高，热稳定性好，高温强度大，热膨胀系数小，热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，采用该碳化硅陶瓷炉管的气氛回转炉运行烧结锂离子电池等物料时，既能防止物料腐蚀该碳化硅陶瓷炉管，延长炉管使用寿命，同时又避免金属掺入烧结物料造成金属污染，保证物料烧结品质；并且，旋向相反的两端端部筋板使得物料向管体中部聚拢，由于管体的中部温度高于端部温度，物料聚拢在管体高温区段，因而烧结更充分，提高了烧结质量；由于筋板结构还包括位于管体中部的中部筋板，以及进一步设置在端部筋板与中部筋板之间的过渡筋板，气氛回转炉运行过程中，管体回转，中部筋板、过渡筋板可以将烧结物料充分打散，避免结块，物料均匀，进一步提高了烧结质量。

由于本实用新型的气氛回转炉包括如上所述的碳化硅陶瓷炉管，由于碳化硅陶瓷炉管具有上述技术效果，具有该碳化硅陶瓷炉管的气氛回转炉至少也具有相应的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管结构剖视示意图；

图2是图1的端面示意图；

图3是本实用新型的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管隐藏部分管体后的立体结构示意图：

图中：1-管体；2a-传动端法兰；2b-物料进出端法兰；31a-传动端端部筋板；31b-物料进出端端部筋板；32a-近传动端过渡筋板；32b-近物料进出端过渡筋板；33-中部筋板。

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详细的非限制性说明。

实施例一

如图1、图2和图3共同所示，本实用新型的气氛回转炉用炉管，是碳化硅陶瓷材质的炉管，该碳化硅陶瓷炉管包括：管体1、设置在管体1端部的法兰和固定设置于管体1内壁面的筋板结构。其中，管体1、法兰、筋板结构采用本领域技术人员公知的碳化硅陶瓷烧结工艺一体烧结成型。

其中，管体1的一端是物料进出端，管体1的另一端是传动端，所述法兰包括固定设置于传动端的传动端法兰2a，以及进一步地设置于物料进出端的物料进出端法兰2b。

其中，所述筋板结构包括：端部筋板，进一步设置的中部筋板33，以及更进一步设置的过渡筋板。

其中，所述端部筋板靠近管体1的端部设置，包括：靠近传动端的传动端端部筋板31a和靠近物料进出端的物料进出端端部筋板31b，传动端端部筋板31a和物料进出端端部筋板31b均呈螺旋状，并且螺旋方向相反，气氛回转炉运行时用于使物料向管体1的中部聚拢，使物料处在管体1的高温区段。

如图1和图3所示，其中，两端的所述端部筋板均包括间隔设置的多段螺旋筋板，图中示意了出四段传动端端部筋板31a、四段物料进出端端部筋板31b的情形；显然，螺旋筋板的数量不局限于四段，根据实际需求，其数量可以适当增减。并且，端部筋板也不局限于采用间隔设置的多段螺旋筋板结构形式，根据实际需求，两端的所述端部筋板还可以采用连续设置的整段螺旋筋板结构形式，在此不再详细图示。

其中，所述中部筋板33位于管体1的中部，中部筋板33的设置方向与管体1的轴向一致，中部筋板33优化设计为矩形筋板形状。其中，中部筋板33沿着管体1内壁面的周向间隔设置有两个，三个，或者更多个。在此不对其数量加以限制。

其中，所述过渡筋板位于端部筋板与中部筋板33之间，包括：位于传动端端部筋板31a与中部筋板33之间的若干近传动端过渡筋板32a，和位于物料进出端端部筋板31b与中部筋板33之间的若干近物料进出端过渡筋板32b，过渡筋板相对于管体1的轴向倾斜设置，位于中部筋板33两侧的位置相对应的近传动端过渡筋板32a与近物料进出端过渡筋板32b的倾斜方向相反；并且，过渡筋板与管体1轴向的夹角小于端部筋板与管体1轴向的夹角。

本实用新型的碳化硅陶瓷炉管，具有抗氧化性强，耐磨损，硬度高，热稳定性好，高温强度大，热膨胀系数小，热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，采用该碳化硅陶瓷炉管的气氛回转炉运行烧结锂离子电池等物料时，既能防止物料腐蚀碳化硅陶瓷炉管，延长了炉管使用寿命，同时又避免了金属掺入烧结物料造成金属污染，保证了物料烧结品质；并且，旋向相反的传动端端部筋板31a和物料进出端端部筋板31b使得物料向管体1中部聚拢，物料聚拢在管体1高温区段，因而烧结更充分，提高了烧结质量；气氛回转炉运行过程中，管体1回转，中部筋板33、近传动端过渡筋板32a、近物料进出端过渡筋板32b可以将烧结物料充分打散，避免结块，物料均匀，进一步提高了烧结质量。

实施例二

本实用新型的气氛回转炉，包括：本实用新型的碳化硅陶瓷炉管，炉管的两端转动设置于炉管支撑装置，在炉管支撑装置的底部连接有升降机构，在炉管的外周设置有加热装置，加热装置位于炉壳内，管体1的传动端法兰2a与动力驱动装置连接，管体1的物料进出端通过物料进出端法兰2b连接有端盖。由于端盖不与物料接触，可以采用金属材质的端盖。本实用新型的气氛回转炉，结构较为简单，在此不再详细图示，尤其适合用作实验室等场所的小型烧结设备。

以上所述为本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分皆为本领域的已知技术，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换皆在本实用新型保护范围内。

Claims (10)

1.气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，所述炉管包括：

管体，所述管体端部设置有法兰，所述管体的一端为物料进出端，所述管体的另一端为传动端，所述法兰包括固定设置于所述传动端的传动端法兰；其特征在于，还包括

筋板结构，所述筋板结构固定设置于所述管体内壁面，所述筋板结构包括靠近所述管体端部的端部筋板，两端的所述端部筋板均呈螺旋状，并且螺旋方向相反，用于使物料向所述管体中部聚拢；

所述炉管为碳化硅陶瓷材质的炉管。

2.如权利要求1所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述筋板结构还包括位于所述管体中部的中部筋板，所述中部筋板的设置方向与所述管体轴向一致。

3.如权利要求2所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述中部筋板沿着所述管体内壁面的周向间隔设置有多个。

4.如权利要求2所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述中部筋板为矩形筋板。

5.如权利要求2所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述筋板结构还包括位于所述端部筋板与所述中部筋板之间的若干过渡筋板，所述过渡筋板相对于所述管体轴向倾斜设置，位于所述中部筋板两侧的位置相对应的所述过渡筋板的倾斜方向相反。

6.如权利要求5所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述过渡筋板与所述管体轴向的夹角小于所述端部筋板与所述管体轴向的夹角。

7.如权利要求1所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，两端的所述端部筋板均包括间隔设置的多段螺旋筋板；或者，两端的所述端部筋板均为连续设置的整段螺旋筋板。

8.如权利要求1所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述法兰还包括固定设置于所述物料进出端的物料进出端法兰。

9.如权利要求1所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，其特征在于，所述管体、所述法兰、所述筋板结构一体烧结成型。

10.气氛回转炉，所述气氛回转炉包括炉管，所述炉管的两端转动设置于炉管支撑装置，所述炉管支撑装置的底部连接有升降机构，所述炉管的外周设置有加热装置，所述加热装置位于炉壳内，其特征在于，所述炉管为权利要求1至9任一项所述的气氛回转炉用碳化硅陶瓷炉管，所述管体的传动端法兰与动力驱动装置连接，所述管体的所述物料进出端连接有端盖。

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