CN218349658U - 在线炉温监测装置及烧结系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线炉温监测装置及烧结系统，其中在线炉温监测装置包括记录仪、热电偶、导线及设置在热电偶表面的防腐层，热电偶的测温端用于安装在炉体内部，导线连接热电偶和记录仪，记录仪用于记录热电偶测量数据。在本申请提供的在线炉温监测装置中，热电偶用于测量炉体内部温度，测量信息通过导线传导至记录仪进行数据记录，在热电偶的表面设置防腐层，可有效规避材料烧结时逸散的酸性/碱性气体给热电偶元件带来的腐蚀，延长了热电偶的使用寿命。

Description

在线炉温监测装置及烧结系统

技术领域

本实用新型涉及炉温监测技术领域，特别涉及一种在线炉温监测装置。本实用新型还涉及一种包括上述在线炉温监测装置的烧结系统。

背景技术

窑炉是锂离子电池正极材料烧结过程中的重要装置，主要是将前驱体与锂盐混合后的粉体根据烧结曲线进行烧结，从而获得所需的物理、化学性能以及微观形貌。其中，烧结过程直接影响材料微观结构中的晶粒尺寸、晶界分布、晶体形貌及结构完整性等，从而进一步影响材料性能。

例如，在锂离子电池正极材料在工业生产中，通常主要采用高温固相法合成。由于现阶段锂离子电池正极材料性能不断向极限攀升，在制备过程中对烧结温度准确度要求也越来越高，因此精确监控炉内整体温度，确保烧结条件的稳定性以达到精确控制目的的需求也越来越高。锂离子电池正极材料在烧结过程中会产生CO₂/水蒸气，气体、水分的变化将对炉内环境造成影响并表现出不同程度的温度波动，对炉体内不同方位炉温同步监控，实时准确的把控整个烧结过程中的温度变化就显得尤为重要，若数据可汇总追溯，则有极大的分析价值和参考意义。与此同时，烧结过程中用于测温的热电偶元件，需要长时间、多方位测量炉体温度。

传统的线炉温监测装置中，通过在炉体内设置多个热电偶测量不同方位的温度。

然而，由于窑炉烧结过程中可能挥发部分酸性/碱性气体，腐蚀性的气体容易损坏热电偶，导致热电偶的使用寿命缩短。

因此，如何延长热电偶的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在线炉温监测装置，以延长热电偶的使用寿命。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述在线炉温监测装置的烧结系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种在线炉温监测装置，包括记录仪、热电偶、导线及设置在所述热电偶表面的防腐层，所述热电偶的测温端用于安装在炉体内部，所述导线连接所述热电偶和所述记录仪，所述记录仪用于记录所述热电偶测量数据。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述防腐层为罩设在所述热电偶表面的防护罩，所述防护罩内部成型用于容置所述热电偶的U型槽。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，还包括套设在所述导线外侧的保护套管。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述保护套管为防腐管。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述保护套管为氟塑料保护套管。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述导线设有绝缘层和金属屏蔽层，所述绝缘层和所述金属屏蔽层位于所述保护套管内侧。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述防腐层为耐酸碱防腐层。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述记录仪为多路记录仪，所述热电偶包括至少两个，所述热电偶与所述导线一一对应，所述多路记录仪上设有安装接口，所述安装接口隔离设置，所述安装接口与所述导线一对一连接。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述记录仪为无纸记录仪。

可选地，在上述在线炉温监测装置中，所述热电偶的测温端为插接在炉体内部的测温接头。

烧结系统，包括烧结炉，还包括用于监测所述烧结炉内温度的在线炉温监测装置，所述在线炉温监测装置为上述任一项所述的在线炉温监测装置。

在上述技术方案中，本实用新型提供的在线炉温监测装置包括记录仪、热电偶、导线及设置在热电偶表面的防腐层，热电偶的测温端用于安装在炉体内部，导线连接热电偶和记录仪，记录仪用于记录热电偶测量数据。

通过上述描述可知，在本申请提供的在线炉温监测装置中，热电偶用于测量炉体内部温度，测量信息通过导线传导至记录仪进行数据记录，在热电偶的表面设置防腐层，可有效规避材料烧结时逸散的酸性/碱性气体给热电偶元件带来的腐蚀，延长了热电偶的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的记录仪的结构示意图；

图2为图1所示记录仪的侧视图；

图3为本实用新型实施例所提供的记录仪中安装接口第一种位置排布图；

图4为本实用新型实施例所提供的记录仪中安装接口第二种位置排布图；

图5为本实用新型实施例所提供的记录仪中安装接口第三种位置排布图；

图6为本实用新型实施例所提供的在线炉温监测装置的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所提供的热电偶与防护罩的安装位置图；

图8为本实用新型实施例所提供的第一种导线的结构示意图；

图9为本实用新型实施例所提供的第二种导线的结构示意图。

其中图1-9中：

1-记录仪、2-安装接口、3-热电偶、4-导线、5-防护罩、6-保护套管。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种在线炉温监测装置，以延长热电偶的使用寿命。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述在线炉温监测装置的烧结系统。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图9。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的在线炉温监测装置包括记录仪1、热电偶3、导线4及设置在热电偶3表面的防腐层，通过防腐层可隔绝热电偶3与烧结过程中产生的酸碱性气体直接接触。热电偶3的测温端用于安装在炉体内部，导线4连接热电偶3和记录仪1，记录仪1用于记录热电偶3测量数据。导线4是将移动的热电偶3的冷端与记录仪1联接。记录仪1优选为显示温度信息的显示仪表。

本申请在线炉温监测装置可以应用于锂离子电池正极材料烧结过程中。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的在线炉温监测装置中，热电偶3用于测量炉体内部温度，测量信息通过导线4传导至记录仪1进行数据记录，在热电偶3的表面设置防腐层，可有效规避材料烧结时逸散的酸性/碱性气体给热电偶3元件带来的腐蚀，延长了热电偶3的使用寿命。

在一种具体实施方式中，防腐层为罩设在热电偶3表面的防护罩5，防护罩5内部成型用于容置热电偶3的U型槽，具体的，优选U型槽为环形结构，热电偶3插接在U型槽上。

该线炉温监测装置还包括套设在导线4外侧的保护套管6。

具体的，保护套管6为防腐管，防腐管优选为耐酸碱管体结构，减少炉内气体腐蚀保护套管6。即在导线4外侧设置保护套管6形成的复合保护管结构有更高的耐酸碱度。

在一种具体实施方式中，防腐层为耐酸碱防腐层。使得本申请导线4耐酸碱度高，且内部带有金属屏蔽层，可保证信号传输不受电磁等干扰，使其测量精度等级可达到精密极。

优选，保护套管6为氟塑料保护套管。具体的，氟塑料包含但不限于聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及三氟氯乙烯-乙烯共聚物。

本申请采用氟塑料加工保护套管6，可使导线4具有优良的耐酸，碱、耐磨和不燃延性能，可长期浸入油水中使用。

在一种具体实施方式中，导线4设有绝缘层和金属屏蔽层，具体的，绝缘层包裹金属屏蔽层，也可以金属屏蔽层包括包裹绝缘层，绝缘层和金属屏蔽层位于保护套管6内侧。通过导线4设置绝缘层及金属屏蔽层，可保证导线4信号传输不受电磁等干扰。具体的，金属屏蔽层可以为网状金属屏蔽层。

具体的，导线4进度允差为±5℃。优选的，精度允差范围为±2℃。

为了实现炉内多点温度检测，优选，记录仪1为多路记录仪，热电偶3包括至少两个，热电偶3与导线4一一对应。通过记录仪1使用高精度的多路记录仪，对窑炉内温度进行实时监控，降低安装成本，节省了人工测温的时间成本。

优选，记录仪1为无纸记录仪，可实时显示炉体内各层各位置实际温度，无需打印，根据人机交互界面即可实现炉体温度数据的追溯与汇总，并以温度曲线的方式加以记录，实现窑炉内温度数据追溯可查、直观清晰，具有较大的分析价值和参考意义。在线炉温监测装置可避免人工长期值守与操作，减少人工测量误差，节约人力成本，在线实时监测也可避免由于人工长期值守带来的人力资源消耗以及人工测量导致的测量误差，便于精确控制窑炉温度，进而更好把控锂离子电池正极材料的烧结工艺温度，更精准保证产品性能，减少物料损失与能耗。

具体的，多路记录仪上设有安装接口2，安装接口2隔离设置，安装接口2与导线4一对一连接。具体的，安装接口2可以呈阵列排布或者横向排布等。通过多个安装接口2同时连接多个热电偶3实现多路测温需求。

在上述各方案的基础上，优选，热电偶3的测温端为插接在炉体内部的测温接头。当进行炉温监测时，导线4与热电偶3连接，其连接方式与传统方式相同，热电偶3的测温端插接在炉体对应测温位置，热电偶3即插即用，即可直接与炉体相连实现测温需求，操作简单，无需焊接，安装便捷，操作简单，节省人力物力资源，整体安装简单，降低安装成本，将热电偶3与炉体直接相连即可实现测温需求，具有良好的提高测量精度与稳定性。

本申请还提供一种烧结系统，包括烧结炉及用于监测烧结炉内温度的在线炉温监测装置，其中在线炉温监测装置为上述任一种在线炉温监测装置。前文叙述了关于在线炉温监测装置的具体结构，本申请包括上述在线炉温监测装置，同样具有上述技术效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.在线炉温监测装置，其特征在于，包括记录仪(1)、热电偶(3)、导线(4)及设置在所述热电偶(3)表面的防腐层，所述热电偶(3)的测温端用于安装在炉体内部，所述导线(4)连接所述热电偶(3)和所述记录仪(1)，所述记录仪(1)用于记录所述热电偶(3)测量数据。

2.根据权利要求1所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述防腐层为罩设在所述热电偶(3)表面的防护罩(5)，所述防护罩(5)内部成型用于容置所述热电偶(3)的U型槽。

3.根据权利要求1所述的在线炉温监测装置，其特征在于，还包括套设在所述导线(4)外侧的保护套管(6)。

4.根据权利要求3所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述保护套管(6)为防腐管。

5.根据权利要求4所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述保护套管(6)为氟塑料保护套管。

6.根据权利要求3所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述导线(4)设有绝缘层和金属屏蔽层，所述绝缘层和所述金属屏蔽层位于所述保护套管(6)内侧。

7.根据权利要求1所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述防腐层为耐酸碱防腐层。

8.根据权利要求1所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述记录仪(1)为多路记录仪，所述热电偶(3)包括至少两个，所述热电偶(3)与所述导线(4)一一对应，所述多路记录仪上设有安装接口(2)，所述安装接口(2)隔离设置，所述安装接口(2)与所述导线(4)一对一连接。

9.根据权利要求1所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述记录仪(1)为无纸记录仪。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的在线炉温监测装置，其特征在于，所述热电偶(3)的测温端为插接在炉体内部的测温接头。

11.烧结系统，包括烧结炉，其特征在于，还包括用于监测所述烧结炉内温度的在线炉温监测装置，所述在线炉温监测装置为权利要求1-10中任一项所述的在线炉温监测装置。

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