CN221172981U - 一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其包括真空炉、氮气总管、氮气反吹管、真空总管、抽真空装置、过滤球阀及排气管。优点：本实用新型采用PLC自动化控制所有泵及阀门的启闭，降低了人工操作的不稳定性及人工成本。通过对普通球阀进行改进，将过滤网固定粘接在球阀阀芯的通过两端，避免了微粉物料对泵体设备的影响与危害，同时便于清理和更换。而通过增加氮气反吹管与过滤球阀，使得在抽真空过程中可以保护各泵体设备不受微粉物料的影响从而减少使用寿命，且通过氮气降温，也可以保护过滤球阀的过滤网不受炉内高温的影响而变形，在各泵体故障率降低的同时，大大减少检修时长，提高生产效率。

Description

一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统

技术领域

本实用新型涉及真空过滤技术，具体涉及一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统。

背景技术

传统的高温炉真空系统或粉体行业多采用各种过滤器、滤网等过滤装置对真空系统进行过滤，但其无法实现对带有极强导电性粉料的过滤和处理，在持续性生产过程中制约生产节奏影响产能产量，从产品品质到设备故障都会产生不同程度的影响。

目前，在硅基电池负极材料利用高温炉真空系统进行生产的过程中，高温炉真空系统没有设置过滤器管路，而由于硅基电池负极材料的微粉物料导电性极强，在抽真空过程中，若不经过过滤，微粉物料将直接进入真空系统后端的泵体等设备中，会使泵油乳化、泵体磨损，导致设备出现短路和高温现象，整体机械泵、罗茨泵和扩散泵的使用寿命降低，会而设备降温和泵体维修所需时间较长，严重影响生产进程。且当微粉物料进入泵体内后，在泵体腔内摩擦产生近电火花，此时不止是泵体的更换成本增加，同时对人员和现场的安全也造成不可估量的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可及时过滤导电性极强的微粉物料，避免设备故障、降低安全风险的硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其包括真空炉、氮气总管、氮气反吹管、真空总管、抽真空装置及排气管；所述真空炉的顶部氮气进气口与所述氮气总管的一端连接，在所述氮气总管上设置有氮气进气阀，所述氮气反吹管的一端与所述氮气进气阀和所述真空炉之间的所述氮气总管连通，所述氮气反吹管的另一端通过蝶阀与所述真空总管的一端连接，所述真空总管的另一端与所述真空炉的抽气口连接，所述抽真空装置的进口与所述真空炉和所述蝶阀之间的所述真空总管连通，所述抽真空装置与所述真空炉之间的所述真空总管上设有至少一个过滤球阀；所述真空炉的排气口与所述排气管的一端连接，在所述排气管上设有排气阀。

进一步的，所述抽真空装置包括一级真空装置和二级真空装置；在所述一级真空装置和所述二级真空装置之间的所述真空总管上设有比例阀；所述一级真空装置和所述二级真空装置的进口均为所述抽真空装置的进口。

进一步的，所述一级真空装置包括一级真空管、预抽阀、罗茨泵和机械泵，所述一级真空管的一端与所述比例阀和所述蝶阀之间的所述真空总管连通，与所述真空总管连通的所述一级真空管的端部为所述一级真空装置的进口，所述一级真空管的另一端与所述罗茨泵的进气口连接，所述罗茨泵的出气口与所述机械泵的进气口连接；在所述罗茨泵和所述真空总管之间的所述一级真空管上设有所述预抽阀；所述一级真空管与所述比例阀之间所述真空总管上设有一个所述过滤球阀。

进一步的，所述二级真空装置包括二级真空管、高真空阀和扩散泵，所述二级真空管的一端与所述真空炉和所述比例阀之间的所述真空总管连通，与所述真空总管连通的所述二级真空管的端部为所述二级真空装置的进口，所述二级真空管的另一端与所述扩散泵的进气口连接；在所述真空总管和所述扩散泵之间的所述二级真空管上设有所述高真空阀；所述二级真空管与所述真空炉之间所述真空总管上设有一个所述过滤球阀。

进一步的，其还包括压力传感器和控制器，在所述真空炉内设置有所述压力传感器；所述氮气进气阀、所述高真空阀、所述过滤球阀、所述比例阀、所述蝶阀、所述预抽阀的信号输出端与信号输入端分别和所述控制器的信号输入端与信号输出端电连接；所述控制器的信号输出端与所述机械泵、所述罗茨泵、所述扩散泵电连接；所述压力传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端通过电信号连接。

进一步的，所述过滤球阀包括球阀及固定在所述球阀的阀芯通路两端的过滤网。

本实用新型的优点：本实用新型采用PLC自动化控制所有泵及阀门的启闭，降低了人工操作的不稳定性及人工成本。通过对普通球阀进行改进，将过滤网固定粘接在球阀阀芯的通过两端，避免了微粉物料对泵体设备的影响与危害，同时便于清理和更换。而通过增加氮气反吹管与过滤球阀，使得在抽真空过程中可以保护各泵体设备不受微粉物料的影响从而减少使用寿命，且通过氮气降温，也可以保护过滤球阀的过滤网不受炉内高温的影响而变形，在各泵体故障率降低的同时，大大减少检修时长，提高生产效率。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体系统流程图。

图2为本实用新型的控制系统图。

图3为本实用新型过滤球阀的结构示意图。

图中：真空炉1，压力传感器101，氮气总管2，氮气进气阀201，氮气反吹管3，蝶阀301，真空总管4，过滤球阀Ⅰ401，比例阀402，过滤球阀Ⅱ403，一级真空管5，预抽阀501，二级真空管6，高真空阀601，罗茨泵7，机械泵8，扩散泵9，排气管10，排气阀1001，控制器11，过滤球阀12，阀芯121，过滤网122。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其包括真空炉1、氮气总管2、氮气反吹管3、真空总管4、抽真空装置及排气管10；真空炉1的顶部氮气进气口与氮气总管2的一端连接，在氮气总管2上设置有氮气进气阀201，氮气反吹管3的一端与氮气进气阀201和真空炉1之间的氮气总管2连通，氮气反吹管3的另一端通过蝶阀301与真空总管4的一端连接，真空总管4的另一端与真空炉1的抽气口连接，抽真空装置的进口与真空炉1和蝶阀301之间的真空总管4连通，抽真空装置与真空炉1之间的真空总管4上设有至少一个过滤球阀12；真空炉1的排气口与排气管10的一端连接，在排气管10上设有排气阀1001。

本实施例中使用两个过滤球阀12，在一级真空管5与比例阀402之间的真空总管4上的过滤球阀12为过滤球阀Ⅱ403，在二级真空管6与真空炉1之间真空总管4上的过滤球阀12为过滤球阀Ⅰ401。过滤球阀Ⅰ401与过滤球阀Ⅱ403在形成通路时，可以实现过滤微粉物料的目的，而且设置两个的效果更佳。过滤球阀Ⅰ401与过滤球阀Ⅱ403在形成闭路时，两个过滤球阀12可以使得管路内的封闭效果更好。同时，若其中一个过滤球阀12需要清理或更换时，另一个过滤球阀12依旧可以正常工作。如图3所示，过滤球阀12包括球阀及固定在球阀的阀芯121通路两端的过滤网122。

抽真空装置包括一级真空装置和二级真空装置；在一级真空装置和二级真空装置之间的真空总管4上设有比例阀402；一级真空装置和二级真空装置的进口均为抽真空装置的进口。一级真空装置包括一级真空管5、预抽阀501、罗茨泵7和机械泵8，一级真空管5的一端与比例阀402和蝶阀301之间的真空总管4连通，与真空总管4连通的一级真空管5的端部为一级真空装置的进口，一级真空管5的另一端与罗茨泵7的进气口连接，罗茨泵7的出气口与机械泵8的进气口连接；在罗茨泵7和真空总管4之间的一级真空管5上设有预抽阀501。二级真空装置包括二级真空管6、高真空阀601和扩散泵9，二级真空管6的一端与真空炉1和比例阀402之间的真空总管4连通，与真空总管4连通的二级真空管6的端部为二级真空装置的进口，二级真空管6的另一端与扩散泵9的进气口连接；在真空总管4和扩散泵9之间的二级真空管6上设有高真空阀601。

其还包括压力传感器101和控制器11，在真空炉1内设置有压力传感器101；本实用新型所用控制器11为PLC控制器11。如图2所示，氮气进气阀201、高真空阀601、过滤球阀12、比例阀402、蝶阀301、预抽阀501的信号输出端与信号输入端分别和控制器11的信号输入端与信号输出端电连接；控制器11的信号输出端与机械泵8、罗茨泵7、扩散泵9电连接；压力传感器101的信号输出端与控制器11的信号输入端通过电信号连接。

该实施例的操作过程：

通过启动控制器11，控制高真空阀601开启，高真空阀601开启3s后控制器11控制过滤球阀Ⅰ401开启，过滤球阀Ⅰ401开启3s后控制器11控制比例阀402开启，比例阀402开启3s后控制器11控制过滤球阀Ⅱ403开启，过滤球阀Ⅱ403开启3s后控制器11控制蝶阀301关闭，蝶阀301关闭3s后控制器11控制预抽阀501开启；预抽阀501开启3s后控制器11控制机械泵8开始运行，机械泵8运行30s后，控制器11控制罗茨泵7开始运行，罗茨泵7运行180s后，控制器11控制高真空阀601和扩散泵9同时开启。当真空炉1内的压力传感器101监测到炉内压力＞1pa后，将该信号传递给控制器11，控制器11接收到信号后控制罗茨泵7继续运行180s；当真空炉1内的压力传感器101监测到炉内压力＜1pa后，将该信号传递给控制器11，控制器11接收到信号后依次控制过滤球阀Ⅰ401、比例阀402、过滤球阀Ⅱ403、预抽阀501关闭，3s后控制器11控制高真空阀601关闭，真空炉1抽真空完成，开始保压升温处理物料。

当真空炉1内物料完成工艺所需时间后，控制器11控制氮气进气阀201打开，氮气开始通入，本实用新型所用氮气的露点温度平均-50℃。氮气进气阀201开启3s后，控制器11控制蝶阀301打开，蝶阀301开启1s后控制器11控制过滤球阀Ⅱ403打开，过滤球阀Ⅱ403开启1s后控制器11控制比例阀402打开，比例阀402开启1s后控制器11控制过滤球阀Ⅰ401打开，此时氮气总管2、氮气反吹管3与真空总管4内为通路。控制器11的控制面板显示真空炉1的炉内温度为900℃～1200℃，氮气持续通入(60L/min)；当温度显示<100℃时，控制器11控制过滤球阀Ⅰ401关闭，过滤球阀Ⅰ401关闭1s后控制器11控制比例阀402关闭，比例阀402关闭1s后控制器11控制过滤球阀Ⅱ403关闭，过滤球阀Ⅱ403关闭1s后控制器11控制蝶阀301关闭，蝶阀301关闭1s后控制器11控制氮气进气阀201关闭，完成工作；此时打开真空炉1的炉门使炉内温度自然降至室温。

氮气通入时为顺向，使管道内有氮气时才依次打开下一阀门，当不需氮气时，关闭方向由炉端开始关闭，防止炉内热传导至管道内。从而在各阀门关闭后，阀内与各阀之间的管道内均有氮气残留进行保护，氮气既可以给炉内降温，又可以保护各个阀和管道，还可以保护过滤球阀12的过滤网122不被烫伤，从而延长使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其特征在于，其包括真空炉、氮气总管、氮气反吹管、真空总管、抽真空装置及排气管；

所述真空炉的顶部氮气进气口与所述氮气总管的一端连接，在所述氮气总管上设置有氮气进气阀，所述氮气反吹管的一端与所述氮气进气阀和所述真空炉之间的所述氮气总管连通，所述氮气反吹管的另一端通过蝶阀与所述真空总管的一端连接，所述真空总管的另一端与所述真空炉的抽气口连接，所述抽真空装置的进口与所述真空炉和所述蝶阀之间的所述真空总管连通，所述抽真空装置与所述真空炉之间的所述真空总管上设有至少一个过滤球阀；所述真空炉的排气口与所述排气管的一端连接，在所述排气管上设有排气阀。

2.根据权利要求1所述的一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其特征在于，所述抽真空装置包括一级真空装置和二级真空装置；在所述一级真空装置和所述二级真空装置之间的所述真空总管上设有比例阀；所述一级真空装置和所述二级真空装置的进口均为所述抽真空装置的进口。

3.根据权利要求2所述的一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其特征在于，所述一级真空装置包括一级真空管、预抽阀、罗茨泵和机械泵，所述一级真空管的一端与所述比例阀和所述蝶阀之间的所述真空总管连通，与所述真空总管连通的所述一级真空管的端部为所述一级真空装置的进口，所述一级真空管的另一端与所述罗茨泵的进气口连接，所述罗茨泵的出气口与所述机械泵的进气口连接；在所述罗茨泵和所述真空总管之间的所述一级真空管上设有所述预抽阀；所述一级真空管与所述比例阀之间所述真空总管上设有一个所述过滤球阀。

4.根据权利要求3所述的一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其特征在于，所述二级真空装置包括二级真空管、高真空阀和扩散泵，所述二级真空管的一端与所述真空炉和所述比例阀之间的所述真空总管连通，与所述真空总管连通的所述二级真空管的端部为所述二级真空装置的进口，所述二级真空管的另一端与所述扩散泵的进气口连接；在所述真空总管和所述扩散泵之间的所述二级真空管上设有所述高真空阀；所述二级真空管与所述真空炉之间所述真空总管上设有一个所述过滤球阀。

5.根据权利要求4所述的一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其特征在于，其还包括压力传感器和控制器，在所述真空炉内设置有所述压力传感器；所述氮气进气阀、所述高真空阀、所述过滤球阀、所述比例阀、所述蝶阀、所述预抽阀的信号输出端与信号输入端分别和所述控制器的信号输入端与信号输出端电连接；所述控制器的信号输出端与所述机械泵、所述罗茨泵、所述扩散泵电连接；所述压力传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端通过电信号连接。

6.根据权利要求5所述的一种硅基电池负极材料高温炉真空过滤系统，其特征在于，所述过滤球阀包括球阀及固定在所述球阀的阀芯通路两端的过滤网。