CN215905860U - 一种石墨化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种石墨化炉，包括炉体和圆筒，所述炉体外侧套设有用于对炉体内腔进行感应加热的感应线圈，炉体底壁开设出料孔，出料孔处设置出料阀门，炉体的顶部具有进料孔，进料孔处具有进料阀门，炉体顶部开有排气孔；所述圆筒套设在感应线圈外部，圆筒的外壁与内壁之间具有空腔，所述空腔侧壁开有进气孔和出气孔，进气孔与炉体上的排气孔通过进气管连通，出气孔处连接有出气管，出气管内设置有出气阀门和负压风机，炉体上方设置有电机，电机的输出轴上连接有搅拌轴，搅拌轴穿过炉体的顶壁进入炉体内腔，本装置可以对废气进行集中化处理，从而降低废气排放时空气净化设备产生的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及石墨化负极材料生产技术领域，具体涉及一种石墨化炉。
背景技术
随着新能源动力的发展，锂离子电池使用越来越多，碳负极材料作为锂电池的关键组成部分其市场也快速增大。碳负极材料生产的关键过程是提高石墨化度和提高纯度。石墨化是指高温下碳原子由杂乱不规则排列转变为规则排列的六方平面网状结构，即石墨微晶结构，其目的是获得石墨高导电、高导热、耐腐蚀、耐摩擦等性能。石墨化温度可高达3100摄氏度，石墨化温度越高，石墨微晶结构发育越完善。
目前石墨化均是采用石墨化炉进行，在石墨化的过程中会产生废气，因此需要进行排气，目前的石墨化炉采用持续直接排气，这些气体直接排放会对大气造成污染，因此一般需要使用空气净化设备处理后排出。然而在石墨化的过程中，气体产生较为缓慢，持续排气就需要持续开启空气净化设备，这样空气净化设备持续使用的能耗较大。
在公开号CN205999019U的专利文件中提供了一种石墨化炉，其也无法对废气进行集中化处理。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种石墨化炉，本装置可以对废气进行集中化处理，从而降低废气排放时空气净化设备产生的能耗。
一种石墨化炉，包括炉体和圆筒，所述炉体外侧套设有用于对炉体内腔进行感应加热的感应线圈，炉体底壁开设出料孔，出料孔处设置出料阀门，炉体的顶部具有进料孔，进料孔处具有进料阀门，炉体顶部开有排气孔；
所述圆筒套设在感应线圈外部，圆筒的外壁与内壁之间具有空腔，所述空腔侧壁开有进气孔和出气孔，进气孔与炉体上的排气孔通过进气管连通，出气孔处连接有出气管，出气管内设置有出气阀门和负压风机，炉体上方设置有电机，电机的输出轴上连接有搅拌轴，搅拌轴穿过炉体的顶壁进入炉体内腔。
优选地，所述炉体的顶壁具有容纳箱，搅拌轴穿过容纳箱的顶壁和底壁，搅拌轴内具有多条弧形通道，弧形通道的进料端和出料端均与炉体内腔连通，同一条弧形通道的进料端和出料端处于同一高度，多条弧形通道的进料端高度具有差异，弧形通道的内壁包括外内壁和内内壁，外内壁最高点的高度高于炉体内物料的高度，内内壁最高点的高度低于炉体内物料的高度，搅拌轴内设置有多根排气通道，排气通道与弧形通道一一对应，排气通道的进气口位于排气通道外内壁的最高点，排气通道的排气口位于容纳箱内，容纳箱上开有第一排气口，第一排气口通过第一进气管与进气孔连通。
优选地，还包括气压检测传感器和单片机，所述气压检测传感器设置于空腔内，气压检测传感器能够检测空腔内的气压值并将信息发送给单片机，单片机能够控制出气阀门和负压风机的打开和关闭。
优选地，所述搅拌轴竖直设置。
优选地，排气孔设置于炉体顶壁。
优选地，所述搅拌轴与炉体顶壁转动密封连接。
优选地，所述搅拌轴与容纳箱的顶壁和底壁均转动密封连接。
优选地，从下往上的方向上，外内壁和内内壁之间的距离逐渐增大。
本实用新型的有益效果体现在：本技术方案中通过将圆筒套设在炉体外侧，圆筒内设置空腔，空腔侧壁开设进气孔和出气孔，进气孔与炉体上的排气孔连通，出气孔处连接出气管，出气管内设置出气阀门和负压风机，出气管与空气净化装置连接，使用时，首先打开出气阀门和负压风机，将空腔和炉体内腔均抽为负压状态后关闭出气阀门，然后通过进料孔向炉体内腔添加物料，启动电机和感应线圈，一边对物料进行加热，一边搅拌对物料进行混合，同时使物料颗粒之间的气体排出，由于空腔内处于负压状态，因此炉体内产生的废气进入到空腔内，当空腔内的气体积累一段时间后，打开出气阀门和负压风机，将空腔内的废气排出进行处理，如此可以将废气在空腔内储存到一定量后排出，使废气进行集中化处理，空气净化装置只需要在排气时打开即可，不用一直打开，这样可以减少空气净化装置的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型的主视剖面图；
图2为本实用新型中弧形通道的结构示意图。
附图中，1-炉体，2-感应线圈，3-圆筒，4-空腔，5-进气管，6-出气管,7-电机，8-搅拌轴，9-容纳箱,10-弧形通道，11-排气通道，12-外内壁，13-内内壁，14-第一进气管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
本实施例中提供了一种石墨化炉，包括炉体1和圆筒3，所述炉体1外侧套设有用于对炉体1内腔进行感应加热的感应线圈2，炉体1底壁开设出料孔，出料孔处设置出料阀门，炉体1的顶部具有进料孔，进料孔处具有进料阀门，炉体1顶部开有排气孔；
所述圆筒3套设在感应线圈2外部，圆筒3的外壁与内壁之间具有空腔4，所述空腔4侧壁开有进气孔和出气孔，进气孔与炉体1上的排气孔通过进气管5连通，出气孔处连接有出气管6，出气管6内设置有出气阀门和负压风机，炉体1上方设置有电机7，电机7的输出轴上连接有搅拌轴8，搅拌轴8穿过炉体1的顶壁进入炉体1内腔。
本实施例中通过将圆筒3套设在炉体1外侧，圆筒3内设置空腔4，空腔4侧壁开设进气孔和出气孔，进气孔与炉体1上的排气孔连通，出气孔处连接出气管6，出气管6内设置出气阀门和负压风机，出气管6与空气净化装置连接，使用时，首先打开出气阀门和负压风机，将空腔4和炉体1内腔均抽为负压状态后关闭出气阀门，然后通过进料孔向炉体1内腔添加物料，启动电机7和感应线圈2，一边对物料进行加热，一边搅拌对物料进行混合，同时使物料颗粒之间的气体排出，由于空腔4内处于负压状态，因此炉体1内产生的废气进入到空腔4内，当空腔4内的气体积累一段时间后，打开出气阀门和负压风机，将空腔4内的废气排出进行处理，如此可以将废气在空腔4内储存到一定量后排出，使废气进行集中化处理，空气净化装置只需要在排气时打开即可，不用一直打开，这样可以减少空气净化装置的能耗。
本实施例中所述炉体1的顶壁具有容纳箱9，搅拌轴8穿过容纳箱9的顶壁和底壁，搅拌轴8内具有多条弧形通道10，弧形通道10的进料端和出料端均与炉体1内腔连通，同一条弧形通道10的进料端和出料端处于同一高度，多条弧形通道10的进料端高度具有差异，弧形通道10的内壁包括外内壁12和内内壁13，外内壁12最高点的高度高于炉体1内物料的高度，内内壁13最高点的高度低于炉体1内物料的高度，搅拌轴8内设置有多根排气通道11，排气通道11与弧形通道10一一对应，排气通道11的进气口位于排气通道11外内壁12的最高点，排气通道11的排气口位于容纳箱9内，容纳箱9上开有第一排气口，第一排气口通过第一进气管14与进气孔连通，图2中横线指示物料的高度。
石墨化的进程是颗粒状石墨在加热后形成半熔融状然后冷却后形成结晶状，目前的石墨化过程中，废气都是排送至物料上方后再排出炉体1内，这种排气方式对于底层物料混合产生的废气由于其上方物料阻挡不易排出，特别是石墨呈半熔融状态时，下部的空气被半熔融状的上方物料阻挡基本无法排出，导致生产出来的产品内部具有微空隙，产品质量不佳。
本实施例中搅拌轴8伸入炉体1内腔的底部，搅拌轴8内设置多条弧形通道10，弧形通道10的进料端和出料端均与炉体1内腔连通，同一条弧形通道10的进料端和出料端处于同一高度，多条弧形通道10的进料端高度具有差异。
当石墨处于颗粒状时，颗粒与颗粒之间具有间隙，气体能够从弧形通道10的进料端进入然后通过排气通道11排出，这里由于排气通道11的排气口位于容纳箱9内，因此搅拌轴8旋转也不影响废气的排出，由于不同排气通道11的进料端高度具有差异，因此在搅拌过程中能够将不同高度的物料产生的气体排出，提高废气排出效率和排出效果。
当石墨加热从颗粒状变为半熔融状时，半熔融状之间间隙很小，排气非常困难，此时底层石墨搅拌产生的废气基本无法排出，本实施例中设置弧形通道10的内壁包括外内壁12和内内壁13，外内壁12最高点的高度高于炉体1内物料的高度，内内壁13最高点的高度低于炉体1内物料的高度；这样由于搅拌轴8在旋转，因此半熔融状的物料会从弧形通道10的进料端进入，经过弧形通道10后，从弧形通道10的出料端排出，由于在弧形通道的最顶部外内壁12最高点的高度高于炉体1内物料的高度，内内壁13最高点的高度低于炉体1内物料的高度，以及物料半熔融状液面的高度限制，因此物料在经过弧形通道10时始终不能够接触到外内壁12的最高点，也就是说当半熔融状物料运动到弧形通道10的最顶部时，由于其上部无物料阻挡，因此内部的空气能够排出，这样能够针对各高度半熔融状物料内部产生的废气进行排出，使物料内部废气的排出效率和排出效果达到最佳。
本实施例中还包括气压检测传感器和单片机，所述气压检测传感器设置于空腔4内，气压检测传感器能够检测空腔4内的气压值并将信息发送给单片机，单片机能够控制出气阀门和负压风机的打开和关闭。通过设置气压检测传感器、单片机，可以实现空腔4内的自动排气，同时单片机控制出气阀门和负压风机打开的同时，也要控制空气净化装置打开。
本实施例中所述搅拌轴8竖直设置。
本实施例中排气孔设置于炉体1顶壁。
本实施例中所述搅拌轴8与炉体1顶壁转动密封连接。
本实施例中所述搅拌轴8与容纳箱9的顶壁和底壁均转动密封连接。
从下往上的方向上，外内壁12和内内壁13之间的距离逐渐增大。
初始状态颗粒状物料的高度位于外内壁12顶部和内内壁13顶部之间，物料从颗粒状变化为半熔融状时，由于气体排出，物料高度会出现下降，设置外内壁12和内内壁13之间的距离逐渐增大，这样外内壁12顶部和内内壁13顶部之间具有较大的高度差，保证物料处于半熔融状态时下降了一定高度后，物料的高度还是位于外内壁12顶部和内内壁13顶部之间。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种石墨化炉，其特征在于，包括炉体(1)和圆筒(3)，所述炉体(1)外侧套设有用于对炉体(1)内腔进行感应加热的感应线圈(2)，炉体(1)底壁开设出料孔，出料孔处设置出料阀门，炉体(1)的顶部具有进料孔，进料孔处具有进料阀门，炉体(1)顶部开有排气孔；
所述圆筒(3)套设在感应线圈(2)外部，圆筒(3)的外壁与内壁之间具有空腔(4)，所述空腔(4)侧壁开有进气孔和出气孔，进气孔与炉体(1)上的排气孔通过进气管(5)连通，出气孔处连接有出气管(6)，出气管(6)内设置有出气阀门和负压风机，炉体(1)上方设置有电机(7)，电机(7)的输出轴上连接有搅拌轴(8)，搅拌轴(8)穿过炉体(1)的顶壁进入炉体(1)内腔。
2.根据权利要求1所述的一种石墨化炉，其特征在于，所述炉体(1)的顶壁具有容纳箱(9)，搅拌轴(8)穿过容纳箱(9)的顶壁和底壁，搅拌轴(8)内具有多条弧形通道(10)，弧形通道(10)的进料端和出料端均与炉体(1)内腔连通，同一条弧形通道(10)的进料端和出料端处于同一高度，多条弧形通道(10)的进料端高度具有差异，弧形通道(10)的内壁包括外内壁(12)和内内壁(13)，外内壁(12)最高点的高度高于炉体(1)内物料的高度，内内壁(13)最高点的高度低于炉体(1)内物料的高度，搅拌轴(8)内设置有多根排气通道(11)，排气通道(11)与弧形通道(10)一一对应，排气通道(11)的进气口位于排气通道(11)外内壁(12)的最高点，排气通道(11)的排气口位于容纳箱(9)内，容纳箱(9)上开有第一排气口，第一排气口通过第一进气管(14)与进气孔连通。
3.根据权利要求1所述的一种石墨化炉，其特征在于，还包括气压检测传感器和单片机，所述气压检测传感器设置于空腔(4)内，气压检测传感器能够检测空腔(4)内的气压值并将信息发送给单片机，单片机能够控制出气阀门和负压风机的打开和关闭。
4.根据权利要求2所述的一种石墨化炉，其特征在于，所述搅拌轴(8)竖直设置。
5.根据权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于，排气孔设置于炉体(1)顶壁。
6.根据权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于，所述搅拌轴(8)与炉体(1)顶壁转动密封连接。
7.根据权利要求2所述的石墨化炉，其特征在于，所述搅拌轴(8)与容纳箱(9)的顶壁和底壁均转动密封连接。
8.根据权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于，从下往上的方向上，外内壁(12)和内内壁(13)之间的距离逐渐增大。
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| CN202122403325.2U CN215905860U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种石墨化炉 |
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2021
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