CN216245547U - 一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，涉及箱式炉技术领域，包括箱式炉本体、烟气处理系统和快速冷却系统；烟气处理系统包括排烟管、烟气处理装置和排风机，排烟管的一端连接箱式炉本体的顶端，另一端连接排风机，烟气处理装置设置在排烟管上；快速冷却系统包括循环气管，循环气管的两端与箱式炉本体连通，循环气管上依次设有冷却装置、循环风机和过滤装置，该气氛保护箱式炉通过设置烟气处理系统，实现物料烧结过程中烟气的排放处理，通过设置快速冷却系统，实现物料烧结完成后炉内的快速降温处理。

Description

一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉

技术领域

本实用新型涉及箱式炉技术领域，具体涉及一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉。

背景技术

最近几年，新能源的发展和应用已经成为国内关注的重点，锂离子电池作为其中一个重要的分支，迎来了爆炸性的增长。在锂离子电池制作流程中，正、负极材料的反应烧结是其中的重要一环。在正、负极材料开发或量产前，会使用气氛保护箱式炉进行材料烧结实验。

一般地，气氛保护箱式炉包括炉架、炉体、炉门、进排气系统以及电控系统等。在烧结实验的过程中，材料的反应会产生烟气等有害物质，传统的箱式炉缺乏烟气处理装置，若烟气直接排入大气，会影响环境。另外，在实验烧结完成后，箱式炉内是高温状态，若直接打开炉门，不仅会使炉内的物料快速氧化，而且也会对箱式炉产生不可逆的损坏；若采用传统箱式炉的自然冷却方式，则需要较长的等待时间才能使炉内的温度下降到开炉温度，严重影响实验效率。因此，现有的气氛保护箱式炉难以满足锂离子电池材料的烧结实验需求。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，目的在于解决气氛保护箱式炉的烟气处理和冷却慢的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，包括箱式炉本体、烟气处理系统和快速冷却系统；所述烟气处理系统包括排烟管、烟气处理装置和排风机，所述排烟管的一端连接所述箱式炉本体的顶端，另一端连接所述排风机，所述烟气处理装置设置在所述排烟管上；所述快速冷却系统包括循环气管，所述循环气管的两端与所述箱式炉本体连通，所述循环气管上依次设有冷却装置、循环风机和过滤装置。

进一步的，所述烟气处理装置包括壳体，所述壳体上设有配风口，所述壳体内设有加热组件和第一温度传感器。

进一步的，所述壳体的两端设有端盖组件，所述配风口处设有配风阀。

进一步的，所述排烟管包括出烟段和排烟段，所述出烟段连接所述箱式炉本体，所述排烟段连接所述排风机，所述烟气处理装置设在所述出烟段和所述排烟段之间，所述排烟段上设有压力传感装置。

进一步的，所述排烟段上设有第二温度传感器。

进一步的，所述冷却装置的下游端设有第一开关阀，所述过滤装置的下游端设有第二开关阀。

进一步的，所述箱式炉本体上设有多个冷却支管，多个所述冷却支管连通所述循环气管的输入端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括箱式炉本体、烟气处理系统和快速冷却系统，通过设置烟气处理系统，实现物料烧结过程中烟气的排放处理，通过设置快速冷却系统，实现物料烧结完成后炉内的快速降温处理。

附图说明

图1是本实用新型具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉的结构示意图；

图2是本实用新型中烟气处理系统的结构示意图；

图3是本实用新型中烟气处理装置的结构示意图；

图4是本实用新型中快速冷却系统的结构示意图。

图中：

100、箱式炉本体；

200、烟气处理系统；210、排烟管；211、出烟段；212、排烟段；220、烟气处理装置；221、配风口；222、加热组件；223、第一温度传感器；224、端盖组件；225、配风阀；226、进风口；227、出风口；228、壳体；230、排风机；240、压力传感装置；250、第二温度传感器；

300、快速冷却系统；310、循环气管；311、高温段；312、低温段；320、冷却装置；330、循环风机；340、过滤装置；350、冷却支管；360、第一开关阀；370、第二开关阀。

具体实施方式

为了使实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对实用新型做进一步的说明。本实用新型可以用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。

如图1~图4所示，本实用新型提供一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，包括箱式炉本体100、烟气处理系统200和快速冷却系统300。箱式炉本体100包括炉架、炉体、炉门、进排气系统以及电控系统等；烟气处理系统200用于排出箱式炉本体100在烧结过程中产生的烟气等有害物质，避免烟气排入大气，污染环境；快速冷却系统300的目的在于快速循环冷却箱式炉本体100在烧结完成后炉内留存的高温气体。

如图2所示，烟气处理系统200包括排烟管210、烟气处理装置220和排风机230，排烟管210的一端连接箱式炉本体100的顶端，另一端连接排风机230，烟气处理装置220设置在排烟管210上。烟气处理系统200工作时，在排风机230的抽风作用下，烟气从箱式炉本体100的顶端排入排烟管210，途径烟气处理装置220，烟气处理装置220对烟气中的有害物质进行处理，经过处理后的气体最终排入大气。

排烟管210包括出烟段211和排烟段212，出烟段211连接箱式炉本体100，排烟段212连接排风机230，烟气处理装置220设在出烟段211和排烟段212之间，排烟段212上设有压力传感装置240和第二温度传感器250。在排烟过程中，通过压力传感装置240和第二温度传感器250来监测烟气处理系统200的运行状况，并反馈到箱式炉本体100的电控系统进行调节，保证炉内的压力稳定。

如图3所示，烟气处理装置220包括壳体228，壳体228上设有配风口221，壳体228内设有加热组件222和第一温度传感器223，壳体228的两端设有端盖组件224，配风口221处设有配风阀225。具体地，烟气处理装置220的进风口226设置在壳体228的一侧，烟气处理装置220的出风口227和配风口221设置在壳体228的另一侧，进风口226连接着排烟管210的出烟段211，出风口227连接着排烟管210的排烟段212。烟气从壳体228一侧的进风口226进入烟气处理装置220，空气从配风口221进入烟气处理装置220，烟气和空气在烟气处理装置220中混合，混合后的气体由加热组件222进行加热，烟气充分燃烧，从而实现烟气处理作用。在烟气燃烧过程中，第一温度传感器223实时监测烟气处理装置220内部的温度情况，并反馈到箱式炉本体100的电控系统进行调节。

如图1所示，快速冷却系统300包括循环气管310，循环气管310的两端与箱式炉本体100连通，循环气管310上依次设有冷却装置320、循环风机330和过滤装置340。冷却装置320优选为换热器，循环风机330用于将箱式炉本体100内的高温气体引入循环气管310，过滤装置340用于筛除气体内的杂质。

如图4所示，循环气管310包括高温段311和低温段312，冷却装置320连接高温段311，循环风机330和过滤装置340设置在低温段312上。在物料烧成后，循环风机330开始工作，箱式炉本体100内的高温气体被抽到循环气管310的高温段311中，经过高温段311，进入冷却装置320，冷却装置320对高温气体进行冷却，高温气体转换为冷却后的气体，冷却后的气体流出冷却装置320，进入循环气管310的低温段312，在过滤装置340处进行气体过滤，最后再打入箱式炉本体100内，形成一个气体循环，该循环方式在保证炉内气氛浓度达标的条件下，对炉内的高温环境进行快速降温。

进一步的，箱式炉本体100上设有多个冷却支管350，多个冷却支管350连通循环气管310的输入端，即多个冷却支管350共同连通循环气管310的高温段311，箱式炉本体100内的高温气体通过多个冷却支管350进入高温段311，由于冷却支管350连通着箱式炉本体100上的不同位置，因此箱式炉本体100的不同区域的高温气体可以通过不同的冷却支管350打进高温段311，确保箱式炉本体100内降温均匀。

进一步的，冷却装置320的下游端设有第一开关阀360，过滤装置340的下游端设有第二开关阀370。快速冷却系统300在冷却装置320和过滤装置340的后端均设置通断阀门，目的在于，快速冷却系统300在非工作状态下，保证箱式炉本体100和快速冷却系统300之间断开连接，维持炉内的保护气氛浓度。

需要说明的是，快速冷却系统300中的循环风机330经过了特殊的密封处理，能够保证其密封性，快速冷却系统300在工作时，确保外界气体不会从循环风机330进入系统，不会影响炉内的气氛浓度。

本实用新型的工作原理：

在物料烧结过程中，烟气处理系统200运行，排风机230开始工作，烟气从箱式炉本体100的顶端排入排烟管210，在烟气处理装置220处进行烟气处理，经过处理后的气体排入大气。

在物料烧结完成后，快速冷却系统300运行，循环风机330开始工作，箱式炉本体100内的高温气体被抽到循环气管310中，冷却装置320对高温气体进行冷却，冷却后的气体在过滤装置340处进行气体过滤，再打入箱式炉本体100内，形成一个气体循环。

本实用新型通过设置烟气处理系统200，实现了物料烧结过程中烟气的排放处理；通过设置快速冷却系统300，实现了物料烧结完成后炉内的快速降温处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，包括箱式炉本体、烟气处理系统和快速冷却系统；所述烟气处理系统包括排烟管、烟气处理装置和排风机，所述排烟管的一端连接所述箱式炉本体的顶端，另一端连接所述排风机，所述烟气处理装置设置在所述排烟管上；所述快速冷却系统包括循环气管，所述循环气管的两端与所述箱式炉本体连通，所述循环气管上依次设有冷却装置、循环风机和过滤装置。

2.根据权利要求1所述的一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，所述烟气处理装置包括壳体，所述壳体上设有配风口，所述壳体内设有加热组件和第一温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，所述壳体的两端设有端盖组件，所述配风口处设有配风阀。

4.根据权利要求1所述的一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，所述排烟管包括出烟段和排烟段，所述出烟段连接所述箱式炉本体，所述排烟段连接所述排风机，所述烟气处理装置设在所述出烟段和所述排烟段之间，所述排烟段上设有压力传感装置。

5.根据权利要求4所述的一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，所述排烟段上设有第二温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，所述冷却装置的下游端设有第一开关阀，所述过滤装置的下游端设有第二开关阀。

7.根据权利要求1所述的一种具有烟气处理和快速冷却功能的气氛保护箱式炉，其特征在于，所述箱式炉本体上设有多个冷却支管，多个所述冷却支管连通所述循环气管的输入端。

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