CN217818092U - 气氛炉进料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气氛炉进料装置，包括炉体和传送线；所述炉体内设置有过渡门结构；所述第一过渡室、所述第二过渡室内分别形成密封腔，所述第一过渡室、所述第二过渡室内分别设置有进气口、排气口；所述第一过渡门朝向所述输入侧位置设置有第一光电感应器、所述第二过渡门朝向所述输入侧位置设置有第二光电感应器、所述第三过渡门朝向所述输入侧位置设置有第三光电感应器，所述传送线位于所述输出侧位置设置有第四光电感应器；通过采用第一光电感应器、第二光电感应器、第三光电感应器、第四光电感应器配合控制装置控制传送线的启停，控制进、排气装置的气体置换，控制过渡门结构开关，实现气氛炉进料装置自动化控制，提高生产效率。

Description

气氛炉进料装置

技术领域

本实用新型涉及气氛炉技术领域，特别是一种气氛炉进料装置。

背景技术

气氛炉的工作性质要求对气氛炉内气体稳定有较高要求。例如对于磷酸铁锂电池，其使用的正极材料为磷酸铁锂。磷酸铁锂通过磷酸铁和碳酸锂通过碳热还原法进行合成，其中磷酸铁与碳酸锂的反应使用气氛炉的气氛辊道窑进行烧结反应制得磷酸铁锂。在反应过程中，碳(C)和一氧化碳(CO)将三价铁(Fe³⁺) 还原为二价铁(Fe²⁺)，与碳酸锂反应形成稳定晶格的磷酸铁锂(LiFePO₄)，反应方程式为：2FePO₄+Li₂CO₃+C→2LiFePO₄+CO₂+CO。碳还原法制备磷酸铁锂需要使用气氛辊道窑高温固相法进行烧结，而在高温烧结过程中要在气氛炉中通入N₂、Ar等惰性气体，置换出气氛炉内的氧气，防止氧气氧化Fe2+，氧化C、 CO等还原剂。

对于磷酸铁和碳酸锂在气氛炉内反应，用N₂、Ar置换炉内的空气，用N₂、 Ar带出产生的CO₂，氧气浓度越低越好，通常氧气浓度要控制在50ppm以内。但是普通的气氛炉很难满足磷酸铁锂的工艺要求，一般通过增大N₂、Ar等惰性气体的流量，提升窑炉的内部的压力来降低气氛炉的氧气浓度，直到达到工艺要求氧浓度＜100ppm。对于磷酸铁锂使用C还原法合成，现有的气氛炉进料装置因为与炉外连接，装着物料的匣钵进入置换室时带入空气，导致气氛炉内部氧气浓度升高，造成反应异常。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种气氛炉进料装置，尤其适用于磷酸铁锂生产。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种气氛炉进料装置，包括炉体和传送线，所述传送线具有输入侧、输出侧；所述炉体内设置有过渡门结构，所述过渡门结构从所述输入侧到所述输出侧方向依次包括有第一过渡门、第二过渡门、第三过渡门，所述第一过渡门与所述第二过渡门之间作为第一过渡室，所述第二过渡门与所述第三过渡门之间作为第二过渡室，所述传送线依次穿过所述第一过渡室、所述第二过渡室；所述第一过渡室、所述第二过渡室内分别形成密封腔，所述第一过渡室、所述第二过渡室内分别设置有进气口、排气口；所述第一过渡门朝向所述输入侧位置设置有第一光电感应器、所述第二过渡门朝向所述输入侧位置设置有第二光电感应器、所述第三过渡门朝向所述输入侧位置设置有第三光电感应器，所述传送线位于所述输出侧位置设置有第四光电感应器。

根据本实用新型所提供的气氛炉进料装置，通过采用第一光电感应器、第二光电感应器、第三光电感应器、第四光电感应器配合控制装置控制传送线的启停，控制进、排气装置的气体置换，控制过渡门结构开关，实现气氛炉进料装置自动化控制，提高生产效率。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述过渡门结构上侧设置有升降装置。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述炉体内对应所述过渡门结构下侧位置分别设置有U型底架，所述U型底架上设置有底架槽，所述底架槽上设置有下侧密封条。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述炉体内对应所述过渡门结构侧边位置分别设置有U型侧架，所述U型侧架上设置有侧架槽，所述侧架槽上设置有侧边密封条。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述炉体上侧设置有上侧密封条。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述炉体上侧设置有维修备用孔和维修备用盖板。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述进气口、所述排气口分别设有气动球阀。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述传送线包括有传送辊、传动电机，所述传动电机具有电机输出轴，所述传送辊与所述传动电机的所述电机输出轴之间通过传动皮带装置连接。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述传动皮带装置包括有第一皮带、传动齿轮、第二皮带，所述传动齿轮包括有内齿轮部和外齿轮部，所述外齿轮部与所述传动电机的所述电机输出轴之间通过所述第一皮带连接，所述内齿轮部与所述传送辊之间通过所述第二皮带连接。

作为本实用新型的一些优选实施例，所述传动皮带装置包括有张紧齿轮。

本实用新型的有益效果是：通过采用第一光电感应器、第二光电感应器、第三光电感应器、第四光电感应器配合控制装置控制传送线的启停，控制进、排气装置的气体置换，控制过渡门结构开关，实现气氛炉进料装置自动化控制，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型中过渡门结构的结构示意图；

图4是本实用新型中U型底架位置的结构示意图；

图5是本实用新型中U型侧架位置的结构示意图；

图6是本实用新型中上侧密封条位置的结构示意图。

附图标记：

炉体100、进气口101、排气口102、第一过渡室110、第二过渡室120、U 型底架130、下侧密封条131、U型侧架140、侧边密封条141、上侧密封条150、维修备用盖板160、透视镜170；

传送线200、传送辊210、传动电机220、第一皮带230、第二皮带240、内齿轮部250、外齿轮部260、张紧齿轮270；

过渡门结构300、第一过渡门310、第二过渡门320、第三过渡门330、升降装置340、第一升降装置341、第二升降装置342、第三升降装置343；

第一光电感应器410、第二光电感应器420、第三光电感应器430、第四光电感应器440。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本实用新型，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本实用新型仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员可更有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本实用新型的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸、材料成分、管路布局等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。

图1是本实用新型一个实施方式的主视图，参照图1，本实用新型的一个实施方式提供了一种气氛炉进料装置，包括炉体100和传送线200，传送线200具有输入侧、输出侧。传送线200用于带动匣钵移动，其中匣钵从传送线200的输入侧进入，然后从传送线200的输出侧出去。

进一步的，炉体100内设置有过渡门结构300，过渡门结构300从输入侧到输出侧方向依次包括有第一过渡门310、第二过渡门320、第三过渡门330，第一过渡门310与第二过渡门320之间作为第一过渡室110，第二过渡门320与第三过渡门330之间作为第二过渡室120，传送线200依次穿过第一过渡室110、第二过渡室120。

再进一步的，第一过渡室110、第二过渡室120内分别形成密封腔，第一过渡室110、第二过渡室120内分别设置有进气口101、排气口102。进气口101 配合进气装置工作，排气口102配合排气装置工作。

再进一步的，参照图2，第一过渡门310朝向输入侧位置设置有第一光电感应器410、第二过渡门320朝向输入侧位置设置有第二光电感应器420、第三过渡门330朝向输入侧位置设置有第三光电感应器430，传送线200位于输出侧位置设置有第四光电感应器440。

在实际工作时，本装置工作过程如下：

第一过渡室110进料，传送线200的匣钵本进料装置，传送线200带动匣钵向右运行，过渡门结构300处于关闭状态，进气口101、排气口102都处于关闭状态。当匣钵缓慢运行到第一光电感应器410位置，匣钵遮蔽光电感应传出信号，传送线200停止运行，第一过渡门310打开。然后传送线200继续运行，匣钵继续运行，当匣钵缓慢运行到第二光电感应器420位置，匣钵遮蔽光电感应传出信号，传送线200停止运行。第一过渡门310关闭，在此过程中外界的空气进入第一过渡室110。

第一过渡室110进排气：此时匣钵处于第一过渡室110位置，第一过渡门3 10和第二过渡门320处于关闭状态，第一过渡室110处于密封状态。第一过渡室110的排气口102打开，开启排气装置，持续抽区第一过渡室110密封腔内部的气体，持续30秒后，密封腔内气体抽出，此时打开第一过渡室110的进气口 101，氮气气体从进气口101的进气管道进入第一过渡室110，30秒后关闭第一过渡室110的进气口101，关闭排气口102，关闭排气装置，PLC控制系统完成第一过渡室110的气体置换。此时密封腔内部的气体被氮气置换，第一过渡室110的气体测氧气浓度＜1％。

第二过渡室120进料：完成第一过渡室110的气体置换后，给出信号，第二过渡门320打开。传送线200继续运行，匣钵继续向前运行，当匣钵缓慢运行到第三光电感应器430位置，匣钵遮蔽光电感应传出信号，传送线200停止运行，第二过渡门320关闭。在此过程中第一过渡室110内的气体进入第二过渡室120。因为第一过渡室110内的气体氧气浓度＜99％。对第二过渡室120内的氧气浓度影响较小。

第二过渡室120进排气：此时匣钵处于第二过渡室120位置，第二过渡门3 20和第三过渡门330处于关闭状态，第二过渡室120处于密封状态。第二过渡室120的排气口102打开，开启排气装置，持续抽区密封腔内部的气体，持续3 0秒后，密封腔内气体抽出，此时打开第二过渡室120的进气口101，氮气气体从进气管道进入第二过渡室120，30秒后关闭第二过渡室120的进气口101，关闭第二过渡室120的排气口102，关闭排气装置，完成第二过渡室120的气体置换。此时密封腔内部的气体被氮气置换，第二过渡室120的气体测氧气浓度＜0. 01％。进料装置输出侧接入气氛炉的主炉体，氧气浓度＜100ppm，即氧气浓度＜0.01％，第二过渡室120内的气体符合气氛炉炉体内的氧气浓度要求。

炉内进料：完成第二过渡室120的气体置换后，给出信号，第三过渡门330 打开。传感器信号使传送线200继续运行，匣钵继续运行，当匣钵缓慢运行到第四光电感应器440位置，匣钵遮蔽光电感应传出信号，传送线200停止运行。第三过渡门330关闭。在此过程中第二过渡室120内的气体进入炉内，完成炉内进料，给出传递信号，允许传送线200向进料装置进料。因为第二过渡室120内的气体氧气浓度＜0.01％。对第二过渡室120内的氧气浓度影响较小。

循环持续进料：循环持续进料，持续循环进行第一过渡室110进料，第一过渡室110进排气，第二过渡室120进料，第二过渡室120进排气，炉内进料等工程，达到气氛炉持续进料的的效果。

以上公开的一种气氛炉进料装置所揭露的仅为本实用新型较佳的实施方式，仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述的技术方案所记载的技术方案结合现有技术进行修改或者补充，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型的实施方式技术方案的精神和范围。

以下结合一些实施例进行说明，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的细节并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本实用新型的限制。

在一些实施例中，本气氛炉进料装置还包括有PLC控制系统，实现气氛炉进料装置的自动化、智能化工作。

在一些实施例中，传送线200的前侧作为输入侧，传送线200的后侧作为输出侧。传送线200沿着前后侧方向延伸。

在一些实施例中，传送线200位于炉体100靠下侧位置。

在一些实施例中，传送线200上的匣钵按照双层四列排列。

在一些实施例中，过渡门结构300为板状结构。且过渡门结构300沿着左右侧方向竖直安装在炉体100中。

在一些实施例中，参照图3，过渡门结构300上侧设置有升降装置340。升降装置340用于控制过渡门结构300升降，进而控制过渡门结构300的开关。

本实施例中，可选的，升降装置340包括有第一过渡门310上的第一升降装置341、第二过渡门320上的第二升降装置342、第三过渡门330上的第三升降装置343。

本实施例中，可选的，升降装置340为气缸结构。

本实施例中，可选的，升降装置340包括有气缸传感器，当气缸结构的活塞上升到位后可触发气缸传感器，气缸传感器就发出信号配合控制系统(例如控制进气口101、排气口102、过渡门结构300工作)。

在一些实施例中，排气口102连接真空泵作为排气装置。

在一些实施例中，参照图4，炉体100内对应过渡门结构300下侧位置分别设置有U型底架130，U型底架130上设置有朝向底架槽，底架槽上设置有下侧密封条131，保证过渡门结构300在关闭状态时，过渡门结构300下侧与炉体1 00内之间足够密封，以保证密封腔的密封效果。U型底架130还可在过渡门结构300处于关闭状态时，对过渡门结构300起到辅助支撑作用。

在一些实施例中，参照图5，炉体100内对应过渡门结构300侧边位置分别设置有U型侧架140，U型侧架140上设置有侧架槽，侧架槽上设置有侧边密封条141，保证过渡门结构300侧边与炉体100内之间足够密封，以保证密封腔的密封效果。U型侧架140还起到引导过渡门结构300升降的效果。

在一些实施例中，参照图6，炉体100上侧设置有上侧密封条150，保证过渡门结构300上侧与炉体100内之间足够密封，以保证密封腔的密封效果。

在一些实施例中，炉体100上侧设置有维修备用孔和维修备用盖板160。维修备用盖板160用于关闭维修备用孔。维修备用孔便于工人对本装置内部结构进行检修维护。

在一些实施例中，炉体100侧边设置有透视镜170，便于工人观察本装置工作情况。

在一些实施例中，进气口101、排气口102分别设有气动球阀，通过气动球阀控制进气口101、排气口102的开关，控制更加快速方便。

本实施例中，可选的，每个密封腔配备一个或多个进气口101、配备一个或多个排气口102。

本实施例中，可选的，进气口101位于密封腔下侧，排气口102位于密封腔上侧。

在一些实施例中，传送线200包括有传送辊210、传动电机220，传动电机 220具有电机输出轴，传送辊210与传动电机220的电机输出轴之间通过传动皮带装置连接。这样传送线200就可通过传动电机220控制传送辊210旋转，然后传送辊210旋转带动匣钵移动。

在一些实施例中，传动皮带装置包括有第一皮带230、传动齿轮、第二皮带 240，传动齿轮包括有内齿轮部250和外齿轮部260，外齿轮部260与传动电机2 20的电机输出轴之间通过第一皮带230连接，内齿轮部250与传送辊210之间通过第二皮带240连接。这种设计不但方便控制速度，也便于传动结构的布置，尤其适合气氛炉的结构特点。

在一些实施例中，传动皮带装置包括有张紧齿轮270，保证传动皮带装置张紧，不会与传送辊210等部件脱离。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气氛炉进料装置，包括炉体(100)和传送线(200)，所述传送线(200)具有输入侧、输出侧，其特征在于：

所述炉体(100)内设置有过渡门结构(300)，所述过渡门结构(300)从所述输入侧到所述输出侧方向依次包括有第一过渡门(310)、第二过渡门(320)、第三过渡门(330)，所述第一过渡门(310)与所述第二过渡门(320)之间作为第一过渡室(110)，所述第二过渡门(320)与所述第三过渡门(330)之间作为第二过渡室(120)，所述传送线(200)依次穿过所述第一过渡室(110)、所述第二过渡室(120)；

所述第一过渡室(110)、所述第二过渡室(120)内分别形成密封腔，所述第一过渡室(110)、所述第二过渡室(120)内分别设置有进气口(101)、排气口(102)；

所述第一过渡门(310)朝向所述输入侧位置设置有第一光电感应器(410)、所述第二过渡门(320)朝向所述输入侧位置设置有第二光电感应器(420)、所述第三过渡门(330)朝向所述输入侧位置设置有第三光电感应器(430)，所述传送线(200)位于所述输出侧位置设置有第四光电感应器(440)。

2.根据权利要求1所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述过渡门结构(300)上侧设置有升降装置(340)。

3.根据权利要求2所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述炉体(100)内对应所述过渡门结构(300)下侧位置分别设置有U型底架(130)，所述U型底架(130)上设置有底架槽，所述底架槽上设置有下侧密封条(131)。

4.根据权利要求2所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述炉体(100)内对应所述过渡门结构(300)侧边位置分别设置有U型侧架(140)，所述U型侧架(140)上设置有侧架槽，所述侧架槽上设置有侧边密封条(141)。

5.根据权利要求1所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述炉体(100)上侧设置有上侧密封条(150)。

6.根据权利要求1所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述炉体(100)上侧设置有维修备用孔和维修备用盖板(160)。

7.根据权利要求1所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述进气口(101)、所述排气口(102)分别设有气动球阀。

8.根据权利要求1所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述传送线(200)包括有传送辊(210)、传动电机(220)，所述传动电机(220)具有电机输出轴，所述传送辊(210)与所述传动电机(220)的所述电机输出轴之间通过传动皮带装置连接。

9.根据权利要求8所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述传动皮带装置包括有第一皮带(230)、传动齿轮、第二皮带(240)，所述传动齿轮包括有内齿轮部(250)和外齿轮部(260)，所述外齿轮部(260)与所述传动电机(220)的所述电机输出轴之间通过所述第一皮带(230)连接，所述内齿轮部(250)与所述传送辊(210)之间通过所述第二皮带(240)连接。

10.根据权利要求8所述的一种气氛炉进料装置，其特征在于：所述传动皮带装置包括有张紧齿轮(270)。

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