EP3953651A1 - Device and method for thermal or thermo-chemical treatment of material - Google Patents

Device and method for thermal or thermo-chemical treatment of material

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EP3953651A1
EP3953651A1 EP20717650.4A EP20717650A EP3953651A1 EP 3953651 A1 EP3953651 A1 EP 3953651A1 EP 20717650 A EP20717650 A EP 20717650A EP 3953651 A1 EP3953651 A1 EP 3953651A1
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EP
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lock
inlet
level
loaded
conveying
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Application number
EP20717650.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Arian Esfehanian
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Onejoon GmbH
Original Assignee
Onejoon GmbH
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Publication date
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    • H01M2004/026Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028Positive electrodes

Definitions

  • the invention relates to a device for thermal or thermochemical treatment, in particular for calcination, of material, in particular of battery cathode material, with a) a housing; b) a process space located in the housing, in which a process space atmosphere prevails during the treatment and which defines a conveying level; c) a conveyor system by means of which the material or load-bearing structures on the conveyor level can be conveyed in a conveying direction into and / or through the process space; d) an entrance lock which defines an inlet level and da) comprises a lock space, a lock inlet and a lock outlet; db) comprises an inlet conveyor which is set up in such a way that the material or support structures loaded with the material can be conveyed at the inlet level through the lock inlet into the lock space.
  • the invention also relates to a method for thermal or thermo-chemical treatment, in particular for calcination, of material, in particular battery cathode material, in which a) the material or support structures loaded with the material at a conveying level through a process space of a device for thermal treatment the material are conveyed in which there is a process gas atmosphere; b) the material or supporting structures loaded with material are conveyed at an inlet level into a lock space of an entrance lock.
  • a calcination of a pulveriform cathode material takes place in an oxygen-containing atmosphere.
  • the pulverulent cathode material is, for example, a lithium-containing transition metal precursor that is calcined in the furnace to form a lithium transition metal oxide.
  • water or carbon dioxide CO2 is released as exhaust gas from the lithium-containing transition metal precursor.
  • devices and methods of the type mentioned are also used for the thermal treatment of other materials, which can also be workpieces, for example, which have to be treated thermally or thermochemically under the influence of a process gas.
  • the temperatures in such ovens can be up to 1200 ° C.
  • the invention is explained below using the example of the thermal treatment of the above-mentioned cathode material.
  • the temperature at which the calcination of such materials takes place in practice depends in a manner known per se on the material to be treated and the type of furnace used.
  • this object is achieved in that e) the conveying level and the inlet level are different from one another.
  • the conveying level and the inlet level are therefore at different heights. It was recognized that it is possible in this way to arrange the conveyor systems both for conveying through the process space and for conveying into the lock chamber without mutual interference so that the entry lock can also be loaded in the conveying direction.
  • the conveying level is lower than the inlet level.
  • the entrance lock preferably comprises a lift device with a conveyor structure by means of which the material or support structures loaded with material can be moved from the inlet level to the conveyor level.
  • the conveyor structure preferably comprises at least one support table or at least one gripping unit.
  • the inlet conveyor is advantageously set up in such a way that the material or support structures loaded with material can be conveyed at the inlet level onto the conveyor structure of the lift device.
  • the lock inlet and the lock outlet can be arranged in such a way that both can be traversed in the same direction by the material or by support structures loaded with material.
  • the lock inlet and the lock outlet can preferably be traversed in the conveying direction by the material or by supporting structures loaded with material.
  • the lock inlet and the lock outlet can be arranged in such a way that they can be traversed in different directions by the material or by supporting structures loaded with material.
  • the conveyor system comprises a drive device with drive components which are net angeord in the conveying direction outside the device in front of the entrance to the process space.
  • the entrance lock is preferably set up in such a way that an exchange of atmosphere can be carried out in the lock space.
  • the above-mentioned task is achieved in that c) the material or support structures loaded with material are conveyed on the conveying level and the inlet level at different heights.
  • An atmosphere exchange is preferably carried out when material or material-laden support structures are introduced into the process space in the lock space.
  • the material or supporting structures loaded with material are advantageously moved in the lock space from the inlet level to the conveying level.
  • a device with some or all of the features explained above is preferably used for this purpose.
  • Figure 1 is a vertical longitudinal section of an entrance area of a through
  • FIG. 2 shows a plan view of the continuous furnace from FIG. 1;
  • FIGS. 3A to 3F show different phases in the introduction of material into the
  • FIG. 4 shows a vertical longitudinal section of an entrance area of a continuous furnace with an entrance lock according to a second embodiment
  • FIGS. 5A to 5F show different phases during the introduction of material into the
  • FIG. 6 shows a plan view corresponding to FIG. 2 of a continuous furnace according to the prior art.
  • FIG. 5 shows a plan view of the continuous furnace according to FIG. 1 or 3;
  • FIG. 6 shows a plan view of a continuous furnace according to the prior art.
  • FIGS. 1, 2 and 5 denote a device for the thermal treatment of material 12.
  • this device 10 is referred to as furnace 10 for the sake of simplicity.
  • the material 12 can be, for example, battery cathode material 14, which was explained at the beginning and which has to be calcined by a thermal treatment in the furnace 10 during the manufacture of batteries.
  • the furnace 10 comprises a housing 16 which delimits an interior space 18 in which a process space 20 is located.
  • the housing 16 delimits the process space 20.
  • the interior 18 of the furnace 10 can be defined by a separate housing surrounding the housing 16.
  • the process space 20 extends between an entrance 22 and an exit 24 of the housing 16, the output 24 being shown only in FIG.
  • An entrance lock 26 At the entrance 22 of the process room 20 there is an entrance lock 26.
  • the entrance lock 26 ensures that the atmosphere in the process space 20 is separated from the ambient atmosphere.
  • an exit lock At the exit 24 there is an exit lock which, however, is not specifically shown and can be designed in a manner known per se. If necessary, an exit lock can also be conceptualized in the same way as is explained below for the entrance lock 26.
  • the material 12 is conveyed through the process space 20 in a conveying direction 30 with the aid of a conveying system 28; the conveying direction 30 is only illustrated in FIGS. 1, 2, 4 and 6 by an arrow.
  • the furnace 10 is designed as a continuous furnace and specifically as a pusher furnace in which the conveyor system 28 promotes the material 12 through the furnace 10.
  • the conveyor system 28 comprises several conveyor tracks 32, along which several support floors 34, so-called trays, are pushed, as is known per se. In the fi gures only one shelf 34 is provided with a reference number. As can be seen in Figure 2, four paral lele conveyor tracks 32 are present in the present embodiment. However, only one, two or three or even more than four, for example five to eight conveyor tracks 32 can also be provided.
  • the conveyor system 28 comprises a drive device 36 with drive components, which are arranged in the conveying direction 30 outside the process space 20 in front of its entrance 22.
  • the drive device 36 is designed as a thrust device in which a motor-operated thrust ram 38 is coupled ge by a gear rod 40 with a drive motor 42 and which are such drive components.
  • the thrust According to the number of conveyor tracks 32, pel 38 pushes support floors 34 arranged next to one another through the entrance 22 into the process space 20.
  • Each of these supporting floors 34 abuts against a first supporting floor 34 in the conveying direction 28 of a respective conveyor track 32, which is already located in the process space 20, whereby all the supporting floors 34 located in the process space 20 are pushed one place and the last in the conveying direction 28 Can be pushed out of the process space 20 through the exit 24 on shelves 34.
  • the drive device 36 works hydraulically and the drive motor 42 is a corresponding hydraulic cylinder, the gear rod 40 being designed as a type of piston rod.
  • the furnace 10 can also be designed as a batch furnace with only one access.
  • the entrance lock 26 also forms the exit lock and individual batches of the material 12 are conveyed into the process room 20 through this access in the conveying direction 30, thermally treated, here again in the opposite direction to the conveying direction 30 through the access from the process room 20 removed and in this way conveyed through the process space 20 as a whole.
  • the material 12 can be conveyed as such with the aid of the conveying system 28 and, in the process, for example, be deposited directly on the support floors 34.
  • the material 12 is structural workpieces.
  • support structures 44 are provided, which are formed in the case of the battery cathode material 14 as braziers 46, which are referred to in English terminology as so-called Saggar.
  • These support structures 44 can be placed on top of one another to form a shelf-like conveyor frame 48 with several levels, with four support structures 44 loaded with battery cathode material 14 forming a conveyor frame 48 and one support frame 34 each carrying such a conveyor frame 48.
  • conveyor frame 48 Two, three or more than four, for example five, six or more levels per conveyor frame 48 are conceivable; the number of possible levels depends largely on the overall height of the process room 20 and the support structures 44.
  • the conveyor frame 48 is a separate component, for example made of metal or ceramic, which holds the support structures 44 in several levels.
  • the support structures 44 and consequently also the burn pots 46 are set up in such a way that when the support structures 48 are stacked on top of one another, flow passages 50 remain in the conveyor frame 48, so that a respective interior space of the support structures 44 or the burn pots 46 in which the material 12 is accommodated is, remains fluidically connected to the environment within the process space 20.
  • a flow passage 50 is provided in the circumferential direction of the conveyor frame 48 on each of four existing sides, so that flows in or against the conveying direction and flows transversely to it reach the support structures 44 or the burn pans 46.
  • the components 44 to 50 are only provided with reference numerals on the conveyor frame shown on the far right in Figure 1.
  • the furnace 10 comprises a heating system 52, only indicated in FIG. 1, with which a process space atmosphere 54 prevailing in the process space 20 can be heated.
  • the heating system 52 comprises, for example, in a manner known per se and way, several electrical heating elements which are arranged in the process space 20, but which are not specifically shown. Further necessary and known components are also not shown for the sake of clarity.
  • an exhaust gas can arise that has to be drawn off from the process space 20.
  • the above-mentioned water or carbon dioxide CO2 for example, is produced as exhaust gas.
  • lithium-containing phases can be released.
  • suction system 56 which includes suction openings not specifically shown in the housing 16, for example in its floor, via which the exhaust gas can be sucked out of the process space 20.
  • suction openings not specifically shown in the housing 16, for example in its floor, via which the exhaust gas can be sucked out of the process space 20.
  • necessary and per se known components such as fans, lines, filters and the like are not specifically shown for the sake of clarity.
  • materials 12 can be thermally treated, the thermal treatment of which requires a process gas.
  • oxygen O2 for example, is required for effective calcination, which is blown into the process room 20 in the form of conditioned air. In this case, air consequently forms such a process gas.
  • the oxygen O2 contained therein is converted during the formation of the metal oxide and water or carbon dioxide CO2 is formed.
  • Other process gases may be required for other processes. Some processes require air enriched with oxygen or even pure oxygen; the oxygen content of such process gases can be 21% to 100%.
  • An inert gas can also be understood as a process gas that is necessary for smooth thermal treatment.
  • the furnace 10 therefore comprises a process gas system 58, which is again only indicated, by means of which a process gas which is required for the thermal treatment of the material 12 can be fed to the process space 20.
  • the process gas system 58 is set up such that the process gas reaches the material 12 through the flow passages 50 of the support structures 44.
  • fresh process gas is thus fed to the process room 20 with the aid of the process gas system 58 and the resulting water or carbon dioxide CO2 is removed from the combustion chamber by continuous or intermittent suction of the process room atmosphere 54 with the aid of the suction system 56.
  • the material 12 or support structures 44 loaded with material 12 are conveyed into the process space 20 on the way through the entry lock 26.
  • the entrance lock 26 is designed as a double gate lock 60 and comprises a lock space 62 with a lock inlet 64 and a lock outlet 66.
  • the lock outlet 66 coincides spatially with the entrance 22 of the process space 20. If, in the following, it is said that the lock outlet 66 is closed or released, the input 22 of the process space 20 is also closed or released at the same time.
  • the lock space 62 extends in the conveying direction 30 between the lock inlet 64 and the lock outlet 66, which are opposite each other in the conveying direction 30.
  • the lock inlet 64 and the lock outlet 66 are arranged such that both can be traversed in the same direction by the material 12 or by supporting structures 44 loaded with material 12.
  • the material 12 or those loaded with material 12 pass through Support structures 44 both the lock inlet 64 and the lock outlet 66 in the conveying direction 30.
  • the thrust ram 38 of the drive device 36 is arranged in the lock space 62.
  • the gear rod 40 of the drive device 36 extends through a wall, denoted by 68, of the input lock 26 from the lock space 62 to the outside to the drive motor 42, which is arranged in the outer environment of the furnace 10.
  • the drive device 36 includes not only drive components outside the process space 20, but also drive components that are arranged outside the furnace 10; In the present exemplary embodiment, such drive components include external sections of the gear rod 40, which are variable due to their movement, and the drive motor 42.
  • lock inlet 64 there is a lock inlet gate device 70 with a lock inlet gate 72, through which the lock inlet 64 can optionally be closed or released in a gastight manner.
  • Lock space 62 can be separated gas-tight from the external environment of the furnace 10 or connected to it.
  • a lock outlet gate device 74 with a lock outlet gate 76 is provided in a corresponding manner, through which the lock outlet 66 can optionally be closed or released in a gastight manner.
  • the lock chamber 62 can thus be separated from the process chamber 20 in a gas-tight manner or connected to it.
  • Rolling gates, lifting gates or sliding gates can be used as both the lock inlet gate 72 and the lock outlet gate 76.
  • the gates can also be made up of several parts. One-piece roller doors are illustrated here as an example.
  • the entrance lock 26 is set up in such a way that an exchange of atmosphere can be carried out in the lock space 62.
  • the entrance lock 26 comprises a circulation system 78, which on the one hand connects the lock space 62 through an atmosphere line 80 with the process space 20 and on the other hand the lock space 62 through an air line 82 with the outside environment of the furnace 10.
  • a valve 84 and a fan 86 are arranged, which can optionally deliver in the direction of the lock chamber 62 or in the direction of the process chamber 20.
  • the air line 82 comprises a valve 88 and a fan 90, which can optionally deliver in the direction of the lock chamber 62 or in the direction of the outside environment of the furnace 10.
  • a controller 92 controls the valves 84, 88 and the blowers 86, 90.
  • the process room atmosphere 54 may possibly be contaminated with substances due to the processes taking place in the process room 20, which make handling of the process room atmosphere 54 difficult.
  • the lock space 62 can also be flooded with a fresh auxiliary atmosphere corresponding to the unloaded process gas atmosphere, which is not taken from the process space 20 but comes from a separate source 94, which is shown in FIG. 1 by a line illustrated by dashed lines is connected to the valve 84 of the atmosphere line 80, which in this case is designed as a three-way valve.
  • the furnace 10 comprises a corresponding feed system 98, which can only be seen in FIG. 2, with a feed conveyor 100.
  • a stacking area 102 is provided between the feed conveyor 100 and the receiving area 96, in which the
  • Burning pots 42 are stacked on top of one another and placed on a support base 34.
  • the feed conveyor 100 runs parallel to the conveyor sections 32 outside the furnace 10.
  • the feed conveyor 100 can be designed as a roller conveyor.
  • the stacking area 102 is located laterally next to the receiving area 96 in the direction transverse to the conveying direction 30, so that the supporting structures 44 are conveyed in the direction transverse to the conveying direction 30 from the stacking area 102 into the receiving area 96 and positioned there.
  • the acceptance area 96 can be equipped with rollers 104, for example, which run parallel to the conveying direction 30, as can be seen in FIG.
  • the inlet lock 26 comprises an inlet conveyor 106 which is set up in such a way that the material 12 or support structures 44 loaded with material 12 are conveyed in the conveying direction 30 through the lock inlet 66 into the lock space 64.
  • the inlet conveyor 106 in the present embodiment includes an inlet drive device 108 as a conveying means pushes the number of support trays 34 arranged next to one another through the lock inlet 66 into the lock space 64.
  • the inlet thrust ram 110 is coupled to a drive motor 114 by a push rod 112. If not one
  • the inlet conveyor 106 can also be constructed according to alternative conveyor concepts and, for example, be designed as a roller conveyor or the like.
  • the process space 20 defines a conveying level 116 on which the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12 are conveyed through the process space 20.
  • the conveying level 116 is specified here by the conveying tracks 32 in the process space 20.
  • the entrance lock 26 defines an inlet level 118 on which the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 are conveyed through the lock inlet 64 into the lock space 62.
  • the conveying level 116 and the inlet level 118 are only shown in FIG. 1 and are provided with reference symbols.
  • the conveying level 1 16 and the inlet level 1 18 are different from one another and are therefore located at different heights.
  • the sluice inlet 64 and the sluice outlet 66 are therefore opposite one another in the conveying direction 30, but are located at different height levels in relation to their passage cross section for the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12.
  • the lock inlet 64 and the lock outlet 66 are traversed by the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 at the different height levels of the inlet level 118 and the conveying level 116.
  • the conveying level 1 16 is lower than the inlet level 1 18. In the case of a modification not specifically shown, however, the conveying level 1 16 can also be higher than the inlet level 1 18.
  • the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 are thus conveyed into the lock space 62 by means of the inlet conveyor 106 at the inlet level 118.
  • the material 12 or Support structures 44 loaded with material 12 are moved from the inlet level 118 to the conveying level 116 and then conveyed through the process room 20 with the aid of the conveying system 28.
  • the entrance lock 26 comprises a lifting device 120 with a conveying structure 122, which is between the inlet level 1 18 and the conveying level 1 16 is movable.
  • the conveyor structure 122 is coupled to a lift drive 124.
  • the conveying structure 122 is designed as a support table 126 which is connected to a lift rod 128 which can be moved by a drive unit.
  • the lift drive 124 can also have drive elements in the form of ropes, chains, pressure cylinders, scissors elements, eccentrics or the like.
  • the support table 126 can additionally be equipped with receiving elements for the material 12 or for support structures 44 loaded with material 12, for example in the form of slide strips, roller bodies or the like. Also, stops or other alignment aids and guides can be provided, which can also be movable.
  • the lift rod 128 extends down through the bottom of the entrance lock 26 to the drive unit 130 arranged on the outside.
  • the lift rod 128 can be in one piece, but also be designed as a telescope and cooperate with a hydraulic drive unit 130, for example.
  • the movement of the material 12 or the support structures 44 loaded with the material 12 takes place with the aid of the lifting device 120 in the vertical direction perpendicular to the conveying direction 30.
  • the movement can also be a movement component in or opposite to it to the conveying direction 30 include.
  • FIGS. 3A to 3F now illustrate the smuggling of support structures 44 loaded with material 12 into the process space 20 of the furnace 10, only the parts and components mentioned below being given reference numerals if they are shown in FIGS. 3A to 3F. For the sake of clarity, not all of the parts and components shown in FIG. 1 are shown there. In the following, it is specified for individual processes or processes which time span in seconds [sec.] An individual process or process roughly requires. These time periods are only exemplary and are intended to provide a supportive illustration of the temporal correlation of the individual processes and processes. However, the time periods required in each case may differ from this in practice and depend on the specific design features, in particular of the conveying techniques and of the circulation system 78 and the volumes moved therewith.
  • Lock inlet 64 is open and the lock outlet gate 76 at the lock outlet 66 or at the entrance 22 of the process space 20 is closed; In the lock room 62 there is an ambient atmosphere.
  • the conveyor structure 122 of the lift device 120 of the entrance lock 26 is located on the inlet level 118 and in the reception area 96 support structures 44A are positioned as an extension of the respective conveyor tracks 32 on a respective support floor 34, as described above and in FIG can be seen.
  • the inlet conveyor 106 is now activated and the support structures 44A are moved within about 5 seconds from the receiving area 96 through the lock inlet 64 into the lock space 62 and there onto the conveyor structure 122, as FIG. 3B illustrates.
  • the inlet thrust ram 110 is moved back into its starting position within about 2 seconds.
  • the lock inlet gate 72 is closed within about 3 seconds, as shown in FIG. 3C.
  • the circulation system 78 is controlled in such a way that the ambient atmosphere is displaced from the lock chamber 62 and is replaced by the process chamber atmosphere 54 or by the auxiliary atmosphere from the source 94. This process takes about 120 seconds for the proportions shown here. In the case of differently dimensioned lock spaces, the duration of this process changes accordingly.
  • the lifting device 120 is actuated so that the material 12 or the support structures 44A loaded with material 12 are moved from the inlet level 118 to the conveying level 116; see Figure 3D.
  • the conveyor structure 122 is lowered within about 10 seconds for this purpose.
  • FIG. 3E illustrates that the conveyor structure 122 has now arrived at the conveyor level 116, that the lock outlet gate 76 was opened within about 3 seconds and that the material 12 or the support structures 44A loaded with material 12 are removed from the conveyor system 28 with the aid of the conveyor system 28 Lock space 62 can be conveyed through the inlet 22 into the process space 20.
  • the support structures 44 already located in the process space 20 are each pushed one place further, as described above. For this purpose, there is initially an approx. 2 sec
  • Push plunger 38 of drive device 36 to support floors 34 with support structures 44A, followed by about 19 seconds of rapid advance until support structures 44A reach support structures 44 located in process space 20, which is followed by a slow advance movement of 70 seconds .
  • support structures 44B are positioned in front of the lock inlet 64.
  • the thrust ram 38 is retracted within about 17 seconds, the lock outlet gate 76 is closed within about 3 seconds and the circulation system 78 is controlled in such a way that the atmosphere is removed from the Lock space 62 is conveyed into the process space 20.
  • this exchange can be carried out by opening the lock inlet gate 72 within approximately 10 seconds, if the atmosphere in the lock space 62 allows this.
  • the conveying structure 122 of the lifting device 120 is moved again from the conveying level 116 to the inlet level 118 and, in the present case, is raised for this purpose in about 10 seconds. This is shown in FIG. 3F. This can take place at the same time or subsequently based on the change of atmosphere in the lock chamber 62.
  • the conveying structure 122 is again at the inlet level 118, the situation shown in FIG. 3A is again present and a further lock process can be carried out.
  • a total of about 256 seconds are required for such a lock process.
  • FIGS. 4 and 5 show, as a second exemplary embodiment, a device 10 ', which is referred to below as an oven 10'.
  • Functionally corresponding Components have the same reference numerals as in the exemplary embodiment of the furnace 10 according to FIGS. 1 to 3.
  • the output 24 of the process space 20 is not shown.
  • the sluice inlet 64 and the sluice outlet 66 or the entrance 22 of the process space 20, which is spatially coincident with it, in the furnace 10 ′ are not opposite in the conveying direction 30.
  • the lock inlet 64 and the lock outlet 66 are arranged such that they can be traversed in different directions by the material 12 or by supporting structures 44 loaded with material 12.
  • the lock space 62 is arranged above the lock outlet 66, or in other words, the lock outlet 66 is provided at the bottom of the lock space 62.
  • the lock outlet gate 76 extends in its closed position in a horizontal plane.
  • the conveying level 1 16 is thus lower than the inlet level 1 18.
  • the lock space 62 can also be arranged below the lock outlet 66, which means that the conveying level 116 is higher than the inlet level 1 18.
  • the lock space 62 can also alternatively or additionally, be arranged below or above the lock inlet 64.
  • the level of the lock inlet 64 is to be used as the reference as the inlet level 118.
  • the gear rod 40 does not extend through a wall of the entrance lock 26, but extends through an end wall of the process space 20, designated by 132, out of the process space 20 to the outside of the drive motor 42, which is located in the external environment of the furnace 10 'is arranged.
  • the conveyor structure 122 of the lifting device 120 comprises one or more gripping units 134 for the material 12 or for support structures 44 loaded with material 12.
  • one is separate for each support base 34 that receives material 12 or support structures 44 loaded with material 12
  • Gripping unit 134 is present, which can optionally hold or release the receiving base 34 together with material 12 or together with support structures 44 which are loaded with material 12.
  • the gripping unit 134 can comprise, for example, holding elements 136 which can be moved between a holding position and a release position. In the holding position, the holding elements 136 are arranged and aligned in such a way that the material 12 or the carrying structures 12 loaded with material or a support base 34 can be carried. In the release position, the holding elements 136 are aligned such that the gripping unit 134 can be moved past the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12.
  • FIGS. 5A to 5F now illustrate the smuggling of support structures 44 loaded with material 12 into the process space 20 of the furnace 10 ', again only the parts and components mentioned below being provided with reference symbols, provided they are shown in FIGS. 5A to 5F are. For the sake of clarity, not all of the parts and components shown in FIG. 4 are shown there.
  • the time periods required for the individual processes and processes can correspond in magnitude to the time periods explained in relation to FIGS. 3A to 3F.
  • the exchange of atmosphere in the lock space 62 can, however, take place within about 80 seconds and thus faster, since the lock space 62 of the furnace 10 ′ is smaller than the lock space 62 of the furnace 10.
  • Lock inlet 64 is open and the lock outlet gate 76 at the lock outlet 66 or at the entrance 22 of the process room 50 is closed; In the lock room 62 there is an ambient atmosphere.
  • the conveyor structure 122 of the lift device 120 of the entrance lock 26 is located on the entrance level 118; the holding elements 136 are in the holding position.
  • support structures 44A are positioned as an extension of the respective conveyor tracks 32 on each of a support floor 34, as has already been described above and can be seen in FIG. 2 using the example of the furnace 10.
  • the inlet conveyor 106 is now activated and the support structures 44A are moved within about 5 seconds from the receiving area 96 through the lock inlet 64 into the lock space 62 and there onto the conveyor structure 122, as FIG. 5B illustrates.
  • the inlet thrust ram 110 is moved back into its starting position within about 2 seconds.
  • the lock inlet gate 72 is closed within about 3 seconds, as shown in FIG. 5C.
  • the circulation system 78 is controlled in such a way that the ambient atmosphere is displaced from the lock chamber 62 and replaced by the process room atmosphere 54 or by the auxiliary atmosphere from the source 94; this takes about 80 seconds. If the size of the lock rooms is different, the duration of this process changes accordingly.
  • the lock outlet gate 76 is now opened within about 3 seconds and then the lifting device 120 is actuated so that the material 12 or the support structures 44A loaded with material 12 move from the inlet level 118 to the conveying level 1 16 are moved.
  • the conveyor structure 122 is lowered vertically within about 10 seconds and the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12 pass through the lock outlet 66 and the inlet 22 of the process space 20.
  • the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 are thus not moved through the entrance 22 of the process space 20 with the aid of the conveyor system 28 in the furnace 10 ', but rather through the lifting device 120 of the entrance lock 26.
  • FIG. 5E illustrates that the holding elements 136 are now moved into their release position, which takes about 2 seconds, and the conveying structure 122 on the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12 back up into the
  • Lock space 62 are moved; this takes about 10 seconds.
  • lock outlet gate 76 is closed within about 3 seconds.
  • the material 12 or the supporting structures 44A loaded with material 12 is now moved in the process space 20 in the conveying direction 30 with the aid of the conveyor system 28, again with a 2 sec. Approach time, a 19 sec there is a 70 sec. slow advance of the pusher 38.
  • the support structures 44 already located in the process space 20 are each pushed on by one place, as described above; this is shown in FIG. 5F.
  • the push ram 38 is moved back again within about 17 seconds.
  • the circulation system 78 is activated in such a way that the atmosphere is conveyed from the lock chamber 62 into the process chamber 20.
  • Support structures 44B are also positioned there in front of the lock inlet 64 at the same time and possibly already from the moment in which the acceptance area 96 is accessible.
  • the ambient atmosphere is then let into the lock space 62 and the lock inlet gate 72 opened; the situation shown in FIG. 5A is again present and a further lock process can be carried out.
  • a lock process in the furnace 10 ′ can be performed faster and in about half the time than in the furnace 10 .
  • FIG. 6 illustrates a furnace known from the market, in which functionally corresponding parts and components, for the sake of simplicity, have the same reference symbols that are assigned for this purpose in FIGS. 1 to 5.
  • the Schleu senraum 62 is charged there in a direction perpendicular to the conveying direction 30.
  • the receiving area 96 must be provided for this on the side next to the entrance lock 26 with an extension perpendicular to the conveying direction 30, which corresponds to the extent of the existing conveyor tracks 32 in the direction perpendicular to the conveying direction 30.
  • area is saved which is required for the oven according to the prior art according to FIG. 6 in the direction perpendicular to the conveying direction 30.
  • both the entry lock 26 and the process space 20 can be loaded in the conveying direction 30.
  • the inlet level 1 18 and the conveying level 1 16 differ, whereby the drive components of the inlet lock 26 and the process room 20, which are arranged outside the furnace 10, can also be arranged at different height levels and not one another to disturb.
  • the process space 20 can work as an overpressure system so that there is no risk of outside atmosphere entering the process space 20, which could disrupt the processes taking place in the process space 20.
  • the entry lock 26 is made metal-free, since even traces of metals in the atmosphere interfere with the calcination process, in particular.
  • parts and components can already be made from non-metallic materials such as ceramics or plastics.
  • parts and components of the entrance lock 26 can also be coated or clad with corresponding non-metallic materials.
  • Movable components such as the transmission rod 40 can be surrounded, for example, with a bellows or the like.

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Abstract

The invention relates to a device for thermal or thermo-chemical treatment, in particular calcination, of material (12), in particular battery cathode material (14), comprising a housing (16) and a process chamber (20) in the housing (16), in which there is a process chamber atmosphere (54) during the treatment and which defines a conveying level (116). The material (12), or carrying structures (44) loaded with the material (12), at the conveying level (116) can be conveyed in a conveying direction (30) into and/or through the process chamber (20) by means of a conveying system (28). An entry airlock gate (26) defines an inlet level (118) and comprises an airlock gate chamber (62), an airlock gate inlet (64) and an airlock gate outlet (66), as well as an inlet conveyor (106) which is designed in such a way that the material (12) or carrying structures (44) loaded with the material (12) at the inlet level (118) can be conveyed through the airlock gate inlet (66) and into the airlock gate chamber (62). The conveying level (116) and the inlet level (118) are different from one another. The invention also relates to a method for thermal or thermo-chemical treatment, in particular calcination, of material (12), in particular battery cathode material (14), in which the material (12) or carrying structures (44) loaded with the material (12) at the conveying level (116) and the inlet level (18) are conveyed at different heights.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur thermischen oder Device and method for thermal or
thermo-chemischen Behandlung von Material thermo-chemical treatment of material
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen oder thermo-chemischen Behandlung, insbesondere zur Kalzinierung, von Material, insbesondere von Batte rie-Kathodenmaterial, mit a) einem Gehäuse; b) einem in dem Gehäuse befindlichen Prozessraum, in dem bei der Behandlung eine Prozessraumatmosphäre herrscht und der ein Förderniveau definiert; c) einem Fördersystem, mittels welchem das Material oder mit dem Material bela dene Tragstrukturen auf dem Förderniveau in einer Förderrichtung in den und/oder durch den Prozessraum förderbar sind; d) einer Eingangsschleuse, die ein Einlassniveau definiert und da) einen Schleusenraum, einen Schleuseneinlass und einen Schleusenauslass umfasst; db) einen Einlassförderer umfasst, welcher derart eingerichtet ist, dass das Ma terial oder mit dem Material beladene Trag Strukturen auf dem Einlassniveau durch den Schleuseneinlass in den Schleusenraum förderbar sind. The invention relates to a device for thermal or thermochemical treatment, in particular for calcination, of material, in particular of battery cathode material, with a) a housing; b) a process space located in the housing, in which a process space atmosphere prevails during the treatment and which defines a conveying level; c) a conveyor system by means of which the material or load-bearing structures on the conveyor level can be conveyed in a conveying direction into and / or through the process space; d) an entrance lock which defines an inlet level and da) comprises a lock space, a lock inlet and a lock outlet; db) comprises an inlet conveyor which is set up in such a way that the material or support structures loaded with the material can be conveyed at the inlet level through the lock inlet into the lock space.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur thermischen oder thermo-che- mischen Behandlung, insbesondere zur Kalzinierung, von Material, insbesondere von Batterie-Kathodenmaterial, bei welchem a) das Material oder mit dem Material beladene Tragstrukturen auf einem Förder niveau durch einen Prozessraum einer Vorrichtung zur thermischen Behandlung des Materials gefördert werden, in dem eine Prozessgasatmosphäre herrscht; b) das Material oder mit Material beladene Tragstrukturen auf einem Einlassniveau in einen Schleusenraum einer Eingangsschleuse hinein gefördert werden. The invention also relates to a method for thermal or thermo-chemical treatment, in particular for calcination, of material, in particular battery cathode material, in which a) the material or support structures loaded with the material at a conveying level through a process space of a device for thermal treatment the material are conveyed in which there is a process gas atmosphere; b) the material or supporting structures loaded with material are conveyed at an inlet level into a lock space of an entrance lock.
In derartigen Vorrichtungen und mit solchen Verfahren erfolgt beispielsweise bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien eine Kalzinierung eines pulverförmi ges Kathodenmaterials in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre. Bei dem pulverför migen Kathodenmaterial handelt es sich zum Beispiel um einen lithiumhaltigen Übergangsmetallpräkursor, der in dem Ofen zu einem Lithium-Übergangsme- talloxid kalziniert wird. Bei diesem Vorgang wird abhängig davon, ob Lithiumhyd- roxid- oder Lithiumcarbonat-Präkursor verwendet werden, aus dem lithiumhaltigen Übergangsmetallpräkursor Wasser oder Kohlendioxid CO2 als Abgas freigesetzt. In such devices and with such methods, for example in the production of lithium-ion batteries, a calcination of a pulveriform cathode material takes place in an oxygen-containing atmosphere. The pulverulent cathode material is, for example, a lithium-containing transition metal precursor that is calcined in the furnace to form a lithium transition metal oxide. During this process, depending on whether lithium hydroxide or lithium carbonate precursors are used, water or carbon dioxide CO2 is released as exhaust gas from the lithium-containing transition metal precursor.
Grundsätzlich werden Vorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art aber auch für die thermische Behandlung von anderen Materialien verwendet, bei denen es sich beispielsweise auch um Werkstücke handeln kann, die entsprechend unter Einfluss eines Prozessgases thermisch oder thermo-chemisch behandelt wer den müssen. In principle, devices and methods of the type mentioned are also used for the thermal treatment of other materials, which can also be workpieces, for example, which have to be treated thermally or thermochemically under the influence of a process gas.
Die Temperaturen in solchen Öfen können bis zu 1200 °C betragen. Im Weiteren wird die Erfindung am Beispiel der thermischen Behandlung von oben erwähntem Kathodenmaterial erläutert. Die Temperatur, bei welcher die Kalzinierung von sol- chen Materialen in der Praxis stattfindet, hängt in an und für sich bekannter Art und Weise von dem zu behandelnden Material und der Art des verwendeten Ofens ab. The temperatures in such ovens can be up to 1200 ° C. The invention is explained below using the example of the thermal treatment of the above-mentioned cathode material. The temperature at which the calcination of such materials takes place in practice depends in a manner known per se on the material to be treated and the type of furnace used.
Auf Grund der Prozessraumatmosphäre in dem Prozessraum kann dieses Material für die Behandlung nur auf dem Wege über eine Eingangsschleuse zugeführt wer- den, bei der es sich häufig um eine sogenannte Doppeltorschleuse handelt. Das Fördersystem, mit dem Material oder mit Material beladene Tragstrukturen durch den Prozessraum gefördert werden, umfasst häufig Bauteile und Kompo nenten, die in Förderrichtung vor dem Eingang des Prozessraumes angeordnet sind. Aus diesem Grund wird die Einlassschleuse in der Regel bezogen auf die För- derrichtung von der Seite her beschickt. In diesem Fall wird jedoch eine verhältnis mäßig große Anlagenfläche bereits für die Fördertechnik benötigt, mit welcher das Material oder mit Material beladene Trag Strukturen vor den Einlass der Eingangs schleuse positioniert werden. Dies wird weiter unten anhand von Figur 6 nochmals erläutert. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs ge nannten Art bereitzustellen, durch welche Bauraum bei der Installation der Vorrich tung gespart werden kann. Due to the process room atmosphere in the process room, this material can only be fed in for treatment by way of an entry lock, which is often a so-called double gate lock. The conveyor system with which material or material-laden support structures are conveyed through the process space often includes components and components that are arranged in the conveying direction in front of the entrance to the process space. For this reason, the inlet sluice is generally loaded from the side in relation to the conveying direction. In this case, however, a relatively large system area is already required for the conveyor technology, with which the material or supporting structures loaded with material are positioned in front of the inlet of the entrance lock. This is explained again further below with reference to FIG. It is the object of the invention to provide a device and a method of the type mentioned above, through which installation space can be saved when installing the device.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch ge löst, dass e) das Förderniveau und das Einlassniveau voneinander verschieden sind. In a device of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that e) the conveying level and the inlet level are different from one another.
Das Förderniveau und das Einlassniveau liegen somit auf unterschiedlichen Höhen. Es wurde erkannt, dass es auf diese Weise möglich ist, die Fördertechniken sowohl des Fördersystems für die Förderung durch den Prozessraum als auch für die För derung in den Schleusenraum derart ohne gegenseitige Störung anzuordnen, dass auch die Eingangsschleuse in Förderrichtung beschickt werden kann. The conveying level and the inlet level are therefore at different heights. It was recognized that it is possible in this way to arrange the conveyor systems both for conveying through the process space and for conveying into the lock chamber without mutual interference so that the entry lock can also be loaded in the conveying direction.
Dabei ist es besonders günstig, wenn das Förderniveau tiefer als das Einlassniveau liegt. It is particularly advantageous if the conveying level is lower than the inlet level.
Vorzugsweise umfasst die Eingangsschleuse eine Lifteinrichtung mit einer Förder struktur, mittels welcher das Material oder mit Material beladene Tragstrukturen von dem Einlassniveau auf das Förderniveau bewegbar sind. Dabei umfasst die Förderstruktur bevorzugt wenigstens einen Tragtisch oder we nigstens eine Greifeinheit. The entrance lock preferably comprises a lift device with a conveyor structure by means of which the material or support structures loaded with material can be moved from the inlet level to the conveyor level. The conveyor structure preferably comprises at least one support table or at least one gripping unit.
Vorteilhaft ist der Einlassförderer derart eingerichtet ist, dass das Material oder mit Material beladene Tragstrukturen auf dem Einlassniveau auf die Förderstruktur der Lifteinrichtung förderbar ist. The inlet conveyor is advantageously set up in such a way that the material or support structures loaded with material can be conveyed at the inlet level onto the conveyor structure of the lift device.
Bei einer ersten Variante können der Schleuseneinlass und der Schleusenauslass derart angeordnet sein, dass beide in der gleichen Richtung von dem Material o- der von mit Material beladenen Tragstrukturen durchquerbar sind. In a first variant, the lock inlet and the lock outlet can be arranged in such a way that both can be traversed in the same direction by the material or by support structures loaded with material.
In diesem Fall sind der Schleuseneinlass und der Schleusenauslass vorzugsweise in der Förderrichtung von dem Material oder von mit Material beladenen Tragstruk turen durchquerbar. In this case, the lock inlet and the lock outlet can preferably be traversed in the conveying direction by the material or by supporting structures loaded with material.
Bei einer zweiten Variante können der Schleuseneinlass und der Schleusenauslass derart angeordnet sein, dass sie in unterschiedlichen Richtungen von dem Material oder von mit Material beladenen Tragstrukturen durchquerbar sind. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn a) zumindest entweder der Schleuseneinlass oder der Schleusenauslass derart an geordnet ist, dass dieser in Förderrichtung von dem Material oder von mit Ma terial beladenen Tragstrukturen durchquerbar ist; und/oder b) zumindest entweder der Schleuseneinlass oder der Schleusenauslass derart an geordnet ist, dass dieser in vertikaler Richtung von dem Material oder von mit Material beladenen Tragstrukturen durchquerbar ist. Das oben erläuterte Konzept kann vorteilhaft umgesetzt werden, wenn das Förder system eine Antriebseinrichtung mit Antriebskomponenten umfasst, die in Förder richtung außerhalb der Vorrichtung vor dem Eingang des Prozessraumes angeord net sind. Bevorzugt ist die Eingangsschleuse derart eingerichtet, dass in dem Schleusenraum ein Atmosphärenaustausch durchführbar ist. In a second variant, the lock inlet and the lock outlet can be arranged in such a way that they can be traversed in different directions by the material or by supporting structures loaded with material. In this case, it is advantageous if a) at least either the lock inlet or the lock outlet is arranged in such a way that it can be traversed in the conveying direction by the material or by support structures loaded with material; and / or b) at least either the lock inlet or the lock outlet is arranged in such a way that it can be traversed in the vertical direction by the material or by support structures loaded with material. The concept explained above can be implemented advantageously if the conveyor system comprises a drive device with drive components which are net angeord in the conveying direction outside the device in front of the entrance to the process space. The entrance lock is preferably set up in such a way that an exchange of atmosphere can be carried out in the lock space.
Bei dem Verfahren der eingangs genannten Art wird die oben angegebene Auf gabe dadurch gelöst, dass c) das Material oder mit Material beladene Tragstrukturen auf dem Förderniveau und dem Einlassniveau auf unterschiedlichen Höhen gefördert werden. In the method of the type mentioned at the outset, the above-mentioned task is achieved in that c) the material or support structures loaded with material are conveyed on the conveying level and the inlet level at different heights.
Vorzugsweise wird beim Einschleusen von Material oder von mit Material belade nen Trag Strukturen in den Prozessraum in dem Schleusenraum ein Atmosphären austausch durchgeführt. An atmosphere exchange is preferably carried out when material or material-laden support structures are introduced into the process space in the lock space.
Vorteilhaft werden während der Durchführung des Atmosphärenaustausches das Material oder mit Material beladene Tragstrukturen in dem Schleusenraum von dem Einlassniveau auf das Förderniveau bewegt. While the atmosphere is being exchanged, the material or supporting structures loaded with material are advantageously moved in the lock space from the inlet level to the conveying level.
Vorzugsweise wird hierfür eine Vorrichtung mit einigen oder allen der oben erläu terten Merkmale verwendet. A device with some or all of the features explained above is preferably used for this purpose.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. In these show:
Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt eines Eingangsbereichs eines Durch Figure 1 is a vertical longitudinal section of an entrance area of a through
laufofens mit einer Eingangsschleuse gemäß einem ersten Ausführungs beispiel; Figur 2 eine Draufsicht auf den Durchlaufofen von Figur 1; running oven with an entrance lock according to a first embodiment example; FIG. 2 shows a plan view of the continuous furnace from FIG. 1;
Figuren 3A bis 3F verschiedene Phasen beim Einschleusen von Material in den FIGS. 3A to 3F show different phases in the introduction of material into the
Durchlaufofen gemäß Figur 1; Continuous furnace according to Figure 1;
Figur 4 einen vertikalen Längsschnitt eines Eingangsbereichs eines Durch- laufofens mit einer Eingangsschleuse gemäß einem zweiten Ausführungs beispiel; FIG. 4 shows a vertical longitudinal section of an entrance area of a continuous furnace with an entrance lock according to a second embodiment;
Figuren 5A bis 5F verschiedene Phasen beim Einschleusen von Material in den FIGS. 5A to 5F show different phases during the introduction of material into the
Durchlaufofen gemäß Figur 4; Continuous furnace according to Figure 4;
Figur 6 eine der Figur 2 entsprechende Draufsicht auf einen Durchlaufofen nach dem Stand der Technik. FIG. 6 shows a plan view corresponding to FIG. 2 of a continuous furnace according to the prior art.
Figur 5 eine Draufsicht auf den Durchlaufofen nach Figur 1 oder 3; FIG. 5 shows a plan view of the continuous furnace according to FIG. 1 or 3;
Figur 6 eine Draufsicht auf einen Durchlaufofen nach dem Stand der Technik. FIG. 6 shows a plan view of a continuous furnace according to the prior art.
Zunächst wird auf die Figuren 1, 2 und 5 Bezug genommen. In diesen bezeichnet 10 eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Material 12. Nachfolgend wird diese Vorrichtung 10 der Einfachheit halber als Ofen 10 bezeichnet. Reference is first made to FIGS. 1, 2 and 5. In these, 10 denotes a device for the thermal treatment of material 12. In the following, this device 10 is referred to as furnace 10 for the sake of simplicity.
Bei dem Material 12 kann es sich beispielsweise um eingangs erläutertes Batterie- Kathodenmaterial 14 handeln, welches bei der Herstellung von Batterien durch eine thermische Behandlung in dem Ofen 10 kalziniert werden muss. The material 12 can be, for example, battery cathode material 14, which was explained at the beginning and which has to be calcined by a thermal treatment in the furnace 10 during the manufacture of batteries.
Der Ofen 10 umfasst ein Gehäuse 16, welches einen Innenraum 18 begrenzt, in dem sich ein Prozessraum 20 befindet. Das Gehäuse 16 begrenzt vorliegend den Prozessraum 20. Gegebenenfalls kann der Innenraum 18 des Ofens 10 durch ein gesondertes, das Gehäuse 16 umgebendes Gehäuse definiert sein. The furnace 10 comprises a housing 16 which delimits an interior space 18 in which a process space 20 is located. In the present case, the housing 16 delimits the process space 20. If necessary, the interior 18 of the furnace 10 can be defined by a separate housing surrounding the housing 16.
Der Prozessraum 20 erstreckt sich zwischen einem Eingang 22 und einem Ausgang 24 des Gehäuses 16, wobei der Ausgang 24 lediglich in Figur 1 gezeigt ist. Am Ein gang 22 des Prozessraumes 20 ist eine Eingangsschleuse 26 vorhanden. Mit der Eingangsschleuse 26 ist eine Trennung der Atmosphäre im Prozessraum 20 von der Umgebungsatmosphäre sichergestellt. Am Ausgang 24 befindet sich eine Aus- gangsschleuse, welche jedoch nicht eigens gezeigt ist und in an und für sich be kannter Art und Weise ausgebildet sein kann. Gegebenenfalls kann eine Ausgangs schleuse auch grundsätzlich so konzeptioniert sein, wie es im Weiteren für die Ein gangsschleuse 26 erläutert wird. The process space 20 extends between an entrance 22 and an exit 24 of the housing 16, the output 24 being shown only in FIG. At the entrance 22 of the process room 20 there is an entrance lock 26. The entrance lock 26 ensures that the atmosphere in the process space 20 is separated from the ambient atmosphere. At the exit 24 there is an exit lock which, however, is not specifically shown and can be designed in a manner known per se. If necessary, an exit lock can also be conceptualized in the same way as is explained below for the entrance lock 26.
Das Material 12 wird mit Hilfe eines Fördersystems 28 in einer Förderrichtung 30 durch den Prozessraum 20 hindurch gefördert, die Förderrichtung 30 ist nur in den Figuren 1, 2, 4 und 6 durch einen Pfeil veranschaulicht. Der Ofen 10 ist als Durch laufofen und konkret als Durchstoßofen konzipiert, bei dem das Fördersystem 28 das Material 12 durch den Ofen 10 hindurch fördert. Hierfür umfasst das Förder system 28 mehrere Förderbahnen 32, entlang welchen mehrere Auflageböden 34, sogenannte Trays, geschoben werden, wie es an und für sich bekannt ist. In den Fi guren ist jeweils nur ein Auflageboden 34 mit einem Bezugszeichen versehen. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vier paral lele Förderbahnen 32 vorhanden. Es können aber auch lediglich eine, zwei oder drei oder auch mehr als vier, beispielsweise fünf bis acht Förderbahnen 32 vorge- sehen sein. The material 12 is conveyed through the process space 20 in a conveying direction 30 with the aid of a conveying system 28; the conveying direction 30 is only illustrated in FIGS. 1, 2, 4 and 6 by an arrow. The furnace 10 is designed as a continuous furnace and specifically as a pusher furnace in which the conveyor system 28 promotes the material 12 through the furnace 10. For this purpose, the conveyor system 28 comprises several conveyor tracks 32, along which several support floors 34, so-called trays, are pushed, as is known per se. In the fi gures only one shelf 34 is provided with a reference number. As can be seen in Figure 2, four paral lele conveyor tracks 32 are present in the present embodiment. However, only one, two or three or even more than four, for example five to eight conveyor tracks 32 can also be provided.
Das Fördersystem 28 umfasst eine Antriebseinrichtung 36 mit Antriebskomponen ten, die in Förderrichtung 30 außerhalb des Prozessraumes 20 vor dessen Eingang 22 angeordnet sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Antriebsein richtung 36 als Schubeinrichtung ausgebildet, bei der ein motorisch betriebener Schubstempel 38 durch eine Getriebestange 40 mit einem Antriebsmotor 42 ge koppelt ist und welche zu solchen Antriebskomponenten zählen. Der Schubstem- pel 38 schiebt entsprechend der Anzahl an Förderbahnen 32 nebeneinander ange ordnete Auflageböden 34 durch den Eingang 22 in den Prozessraum 20 hinein. Je der dieser Auflageböden 34 stößt dabei gegen einen in Förderrichtung 28 ersten Auflageboden 34 einer jeweiligen Förderbahn 32 an, der sich bereits im Prozess- raum 20 befindet, wodurch alle im Prozessraum 20 befindlichen Auflageböden 34 um einen Platz weitergeschoben werden und die in Förderrichtung 28 letzten Auf lageböden 34 durch den Ausgang 24 aus dem Prozessraum 20 heraus geschoben werden. In der Regel arbeitet die Antriebseinrichtung 36 hydraulisch und der An- triebsmotor 42 ist ein entsprechender Hydraulikzylinder, wobei die Getriebestange 40 als eine Art Kolbenstange ausgebildet ist. The conveyor system 28 comprises a drive device 36 with drive components, which are arranged in the conveying direction 30 outside the process space 20 in front of its entrance 22. In the present embodiment, the drive device 36 is designed as a thrust device in which a motor-operated thrust ram 38 is coupled ge by a gear rod 40 with a drive motor 42 and which are such drive components. The thrust According to the number of conveyor tracks 32, pel 38 pushes support floors 34 arranged next to one another through the entrance 22 into the process space 20. Each of these supporting floors 34 abuts against a first supporting floor 34 in the conveying direction 28 of a respective conveyor track 32, which is already located in the process space 20, whereby all the supporting floors 34 located in the process space 20 are pushed one place and the last in the conveying direction 28 Can be pushed out of the process space 20 through the exit 24 on shelves 34. As a rule, the drive device 36 works hydraulically and the drive motor 42 is a corresponding hydraulic cylinder, the gear rod 40 being designed as a type of piston rod.
Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen sind auch andere, an und für sich be kannte Konzepte für Durchlauföfen möglich, wie beispielweise alle Arten von Rol lenöfen, Förderbandöfen, Kettendurchlauföfen, Durchfahröfen und dergleichen. Al ternativ kann der Ofen 10 auch als Batchofen mit nur einem Zugang ausgebildet sein. In diesem Fall bildet die Eingangsschleuse 26 zugleich die Ausgangsschleuse und es werden einzelne Chargen des Materials 12 in den Prozessraum 20 durch diesen Zugang in Förderrichtung 30 hinein gefördert, thermisch behandelt, hier nach wieder in zur Förderrichtung 30 entgegengesetzter Richtung durch den Zu gang aus dem Prozessraum 20 entfernt und auf diese Weise insgesamt durch den Prozessraum 20 gefördert. Hierfür sind entsprechend Fördereinrichtungen vorhan den, so dass die Chargen des Materials 12 in beide Richtungen gefördert werden können. In the case of modifications not specifically shown, other, per se known concepts for conveyor ovens are possible, such as all types of Rol lenöfen, conveyor belt ovens, chain ovens, conveyor ovens and the like. Alternatively, the furnace 10 can also be designed as a batch furnace with only one access. In this case, the entrance lock 26 also forms the exit lock and individual batches of the material 12 are conveyed into the process room 20 through this access in the conveying direction 30, thermally treated, here again in the opposite direction to the conveying direction 30 through the access from the process room 20 removed and in this way conveyed through the process space 20 as a whole. For this purpose, there are corresponding conveying devices, so that the batches of material 12 can be conveyed in both directions.
Das Material 12 kann abhängig von seiner Beschaffenheit als solches mit Hilfe des Fördersystems 28 gefördert werden und dabei zum Beispiel direkt auf den Aufla- geböden 34 abgelegt werden. Dies ist beispielsweise möglich, wenn es sich bei dem Material 12 um strukturelle Werkstücke handelt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mit dem Material 12 beladene Trag strukturen 44 vorgesehen, die im Falle des Batterie-Kathodenmaterials 14 als Brennschalen 46 ausgebildet sind, die in englischer Terminologie als sogenannte Saggar bezeichnet werden. Diese Trag Strukturen 44 können zu einem regalartigen Fördergestell 48 mit mehreren Ebenen aufeinander gesetzt werden, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils vier mit Batterie-Kathodenmaterial 14 beladene Tragstrukturen 44 ein Fördergestell 48 bilden und jeweils ein Auflagebo den 34 ein solches Fördergestell 48 trägt. Auch zwei, drei oder mehr als vier, bei spielsweise fünf, sechs oder mehr Ebenen pro Fördergestell 48 sind denkbar; die Anzahl der möglichen Ebenen hängt weitgehend von der Bauhöhe des Prozessrau mes 20 und der Tragstrukturen 44 ab. Bei einer Abwandlung ist das Fördergestell 48 ein separates Bauteil, beispielsweise aus Metall oder Keramik, welches die Trag strukturen 44 in mehreren Ebenen aufnimmt. Depending on its nature, the material 12 can be conveyed as such with the aid of the conveying system 28 and, in the process, for example, be deposited directly on the support floors 34. This is possible, for example, when the material 12 is structural workpieces. In the present embodiment, with the material 12 loaded support structures 44 are provided, which are formed in the case of the battery cathode material 14 as braziers 46, which are referred to in English terminology as so-called Saggar. These support structures 44 can be placed on top of one another to form a shelf-like conveyor frame 48 with several levels, with four support structures 44 loaded with battery cathode material 14 forming a conveyor frame 48 and one support frame 34 each carrying such a conveyor frame 48. Two, three or more than four, for example five, six or more levels per conveyor frame 48 are conceivable; the number of possible levels depends largely on the overall height of the process room 20 and the support structures 44. In a modification, the conveyor frame 48 is a separate component, for example made of metal or ceramic, which holds the support structures 44 in several levels.
Die Tragstrukturen 44 und folglich auch die Brennschalen 46 sind derart eingerich- tet, dass bei aufeinander gestapelten Trag Strukturen 48 Strömungsdurchgänge 50 im Fördergestell 48 verbleiben, so dass ein jeweiliger Innenraum der Tragstruktu ren 44 bzw. der Brennschalen 46, in dem das Material 12 untergebracht ist, mit der Umgebung innerhalb des Prozessraumes 20 strömungstechnisch verbunden bleibt. Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung des Förderge- stells 48 auf jeder von vier vorhandenen Seiten jeweils ein Strömungsdurchgang 50 vorhanden ist, so dass Strömungen in oder gegen die Förderrichtung und Strö mungen quer dazu in die Tragstrukturen 44 bzw. die Brennschalen 46 gelangen. In Figur 1 sind die Komponenten 44 bis 50 lediglich am in Figur 1 ganz rechts gezeig ten Fördergestell mit Bezugszeichen versehen. Der Ofen 10 umfasst ein nur in Figur 1 angedeutetes Heizsystem 52, mit dem eine in dem Prozessraum 20 herrschende Prozessraumatmosphäre 54 aufheizbar ist.The support structures 44 and consequently also the burn pots 46 are set up in such a way that when the support structures 48 are stacked on top of one another, flow passages 50 remain in the conveyor frame 48, so that a respective interior space of the support structures 44 or the burn pots 46 in which the material 12 is accommodated is, remains fluidically connected to the environment within the process space 20. In the embodiment shown here, a flow passage 50 is provided in the circumferential direction of the conveyor frame 48 on each of four existing sides, so that flows in or against the conveying direction and flows transversely to it reach the support structures 44 or the burn pans 46. In Figure 1, the components 44 to 50 are only provided with reference numerals on the conveyor frame shown on the far right in Figure 1. The furnace 10 comprises a heating system 52, only indicated in FIG. 1, with which a process space atmosphere 54 prevailing in the process space 20 can be heated.
Das Heizsystem 52 umfasst hierfür beispielsweise in an und für sich bekannter Art und Weise mehrere elektrische Heizelemente, die im Prozessraum 20 angeordnet sind, die jedoch nicht eigens gezeigt sind. Auch weitere notwendige und bekannte Komponenten sind der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. For this purpose, the heating system 52 comprises, for example, in a manner known per se and way, several electrical heating elements which are arranged in the process space 20, but which are not specifically shown. Further necessary and known components are also not shown for the sake of clarity.
Bei der thermischen Behandlung von Materialien 12 kann ein Abgas entstehen, das aus dem Prozessraum 20 abgezogen werden muss. Bei der Kalzinierung von Batte rie-Kathodenmaterial 14 entsteht als Abgas beispielsweise das oben erwähnte Wasser oder Kohlendioxid CO2. Zudem können lithiumhaltige Phasen freigesetzt werden. During the thermal treatment of materials 12, an exhaust gas can arise that has to be drawn off from the process space 20. During the calcination of battery cathode material 14, the above-mentioned water or carbon dioxide CO2, for example, is produced as exhaust gas. In addition, lithium-containing phases can be released.
Um Abgas aus dem Prozessraum 20 entfernen zu können, ist ein ebenfalls nur an- gedeutetes Absaugsystem 56 vorhanden, welches nicht eigens gezeigte Absau göffnungen im Gehäuse 16, beispielsweise in dessen Boden, umfasst, über die das Abgas aus dem Prozessraum 20 abgesaugt werden kann. Auch hier sind außerdem notwendige und an und für sich bekannte Komponenten wie Gebläse, Leitungen, Filter und dergleichen sind der Übersichtlichkeit halber nicht eigens gezeigt In dem Ofen 10 können Materialien 12 thermisch behandelt werden, bei deren thermischer Behandlung ein Prozessgas erforderlich ist. Bei dem angesprochenen Batterie-Kathodenmaterial 14 wird für eine wirkungsvolle Kalzinierung beispiels weise Sauerstoff O2 benötigt, welcher in Form von konditionierter Luft in den Pro zessraum 20 eingeblasen wird. In diesem Fall bildet folglich Luft ein solches Pro- zessgas. Der darin enthaltende Sauerstoff O2 wird bei der Bildung des Metalloxids umgesetzt und es entsteht Wasser oder Kohlendioxid CO2. Bei anderen Prozessen können andere Prozessgase erforderlich sein. Bei manchen Prozessen wird mit Sauerstoff angereicherte Luft oder auch reiner Sauerstoff benötigt, der Sauerstoff anteil solcher Prozessgase kann 21 % bis 100% betragen. Auch kann ein Inertgas als für eine reibungslose thermische Behandlung notwendiges Prozessgas verstanden werden. Daher umfasst der Ofen 10 ein wieder nur angedeutetes Prozessgassystem 58 mit tels welchem dem Prozessraum 20 ein Prozessgas zugeführt werden kann, welches für die thermische Behandlung des Materials 12 erforderlich ist. Das Prozessgas system 58 ist so eingerichtet, dass das Prozessgas das Material 12 durch die Strö- mungsdurchgänge 50 der Tragstrukturen 44 hindurch erreicht. In order to be able to remove exhaust gas from the process space 20, there is also only an outlined suction system 56, which includes suction openings not specifically shown in the housing 16, for example in its floor, via which the exhaust gas can be sucked out of the process space 20. Here, too, necessary and per se known components such as fans, lines, filters and the like are not specifically shown for the sake of clarity. In the furnace 10, materials 12 can be thermally treated, the thermal treatment of which requires a process gas. In the case of the battery cathode material 14 mentioned, oxygen O2, for example, is required for effective calcination, which is blown into the process room 20 in the form of conditioned air. In this case, air consequently forms such a process gas. The oxygen O2 contained therein is converted during the formation of the metal oxide and water or carbon dioxide CO2 is formed. Other process gases may be required for other processes. Some processes require air enriched with oxygen or even pure oxygen; the oxygen content of such process gases can be 21% to 100%. An inert gas can also be understood as a process gas that is necessary for smooth thermal treatment. The furnace 10 therefore comprises a process gas system 58, which is again only indicated, by means of which a process gas which is required for the thermal treatment of the material 12 can be fed to the process space 20. The process gas system 58 is set up such that the process gas reaches the material 12 through the flow passages 50 of the support structures 44.
Zu Aufrechterhaltung der sauerstoffhaltigen Atmosphäre wird dem Prozessraum 20 somit frisches Prozessgas mit Hilfe des Prozessgassystems 58 zugeführt und das entstehende Wasser oder Kohlendioxid CO2 aus dem Brennraum durch kontinuier liches oder intermittierendes Absaugen der Prozessraumatmosphäre 54 mit Hilfe das Absaugsystems 56 entfernt. To maintain the oxygen-containing atmosphere, fresh process gas is thus fed to the process room 20 with the aid of the process gas system 58 and the resulting water or carbon dioxide CO2 is removed from the combustion chamber by continuous or intermittent suction of the process room atmosphere 54 with the aid of the suction system 56.
Das Material 12 oder mit Material 12 beladene Tragstrukturen 44 werden auf dem Weg durch die Eingangsschleuse 26 in den Prozessraum 20 hinein gefördert. Die Eingangsschleuse 26 ist als Doppeltorschleuse 60 ausgebildet und umfasst einen Schleusenraum 62 mit einem Schleuseneinlass 64 und einem Schleusenauslass 66. Funktionsgemäß fällt der Schleusenauslass 66 räumlich mit dem Eingang 22 des Prozessraumes 20 zusammen. Wenn nachfolgend also davon gesprochen wird, dass der Schleusenauslass 66 verschlossen oder freigegeben wird, wird zugleich auch der Eingang 22 des Prozessraumes 20 verschlossen oder freigegeben. Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Schleusenraum 62 in Förder- richtung 30 zwischen dem Schleuseneinlass 64 und dem Schleusenauslass 66, die sich in Förderrichtung 30 gegenüberliegen. The material 12 or support structures 44 loaded with material 12 are conveyed into the process space 20 on the way through the entry lock 26. The entrance lock 26 is designed as a double gate lock 60 and comprises a lock space 62 with a lock inlet 64 and a lock outlet 66. In accordance with its function, the lock outlet 66 coincides spatially with the entrance 22 of the process space 20. If, in the following, it is said that the lock outlet 66 is closed or released, the input 22 of the process space 20 is also closed or released at the same time. In the embodiment shown here, the lock space 62 extends in the conveying direction 30 between the lock inlet 64 and the lock outlet 66, which are opposite each other in the conveying direction 30.
Der Schleuseneinlass 64 und der Schleusenauslass 66 sind derart angeordnet, dass beide in der gleichen Richtung von dem Material 12 oder von mit Material 12 bela denen Tragstrukturen 44 durchquert werden können. Beim vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel durchqueren das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 sowohl den Schleuseneinlass 64 als auch den Schleusenauslass 66 in Förderrichtung 30. The lock inlet 64 and the lock outlet 66 are arranged such that both can be traversed in the same direction by the material 12 or by supporting structures 44 loaded with material 12. In the present exemplary embodiment, the material 12 or those loaded with material 12 pass through Support structures 44 both the lock inlet 64 and the lock outlet 66 in the conveying direction 30.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist der Schubstempel 38 der Antriebseinrichtung 36 in dem Schleusenraum 62 angeordnet. Von dort erstreckt sich die Getriebestange 40 der Antriebseinrichtung 36 durch eine mit 68 bezeichnete Wand der Eingangs schleuse 26 aus dem Schleusenraum 62 nach außen zu dem Antriebsmotor 42, der in der Außenumgebung des Ofens 10 angeordnet ist. Allgemein ausgedrückt, um fasst die Antriebseinrichtung 36 nicht nur Antriebskomponenten außerhalb des Prozessraumes 20, sondern auch Antriebskomponenten, die außerhalb des Ofens 10 angeordnet sind; zu solchen Antriebskomponenten zählen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel außen liegende Abschnitte der Getriebestange 40, die auf Grund von deren Bewegung variabel sind, sowie der Antriebsmotor 42. As can be seen in FIG. 1, the thrust ram 38 of the drive device 36 is arranged in the lock space 62. From there, the gear rod 40 of the drive device 36 extends through a wall, denoted by 68, of the input lock 26 from the lock space 62 to the outside to the drive motor 42, which is arranged in the outer environment of the furnace 10. In general terms, the drive device 36 includes not only drive components outside the process space 20, but also drive components that are arranged outside the furnace 10; In the present exemplary embodiment, such drive components include external sections of the gear rod 40, which are variable due to their movement, and the drive motor 42.
Am Schleuseneinlass 64 ist eine Schleuseneinlass-Toreinrichtung 70 mit einem Schleuseneinlasstor 72 vorhanden, durch welche der Schleuseneinlass 64 wahl- weise gasdicht verschlossen oder freigegeben werden kann. Somit kann derAt the lock inlet 64 there is a lock inlet gate device 70 with a lock inlet gate 72, through which the lock inlet 64 can optionally be closed or released in a gastight manner. Thus the
Schleusenraum 62 gasdicht von der Außenumgebung des Ofens 10 getrennt oder mit dieser verbunden werden. Lock space 62 can be separated gas-tight from the external environment of the furnace 10 or connected to it.
Am Schleusenauslass 66 ist in entsprechender Weise eine Schleusenauslass-Torein richtung 74 mit einem Schleusenauslasstor 76 vorhanden, durch welches der Schleusenauslass 66 wahlweise gasdicht verschlossen oder freigegeben werden kann. Somit kann der Schleusenraum 62 gasdicht von dem Prozessraum 20 ge trennt oder mit diesem verbunden werden. At the lock outlet 66, a lock outlet gate device 74 with a lock outlet gate 76 is provided in a corresponding manner, through which the lock outlet 66 can optionally be closed or released in a gastight manner. The lock chamber 62 can thus be separated from the process chamber 20 in a gas-tight manner or connected to it.
Sowohl als Schleuseneinlasstor 72 als auch als Schleusenauslasstor 76 können Roll tore, Hubtore oder Schiebetore verwendet werden. Auch können die Tore mehrtei- lig sein. Beispielhaft sind hier einteilige Rolltore veranschaulicht. Die Eingangsschleuse 26 ist derart eingerichtet, dass in dem Schleusenraum 62 ein Atmosphärenaustausch durchgeführt werden kann. Rolling gates, lifting gates or sliding gates can be used as both the lock inlet gate 72 and the lock outlet gate 76. The gates can also be made up of several parts. One-piece roller doors are illustrated here as an example. The entrance lock 26 is set up in such a way that an exchange of atmosphere can be carried out in the lock space 62.
Die Eingangsschleuse 26 umfasst ein Umwälzsystem 78, welches einerseits den Schleusenraum 62 durch eine Atmosphärenleitung 80 mit dem Prozessraum 20 und andererseits den Schleusenraum 62 durch eine Luftleitung 82 mit der Au ßenumgebung des Ofens 10 verbindet. In der Atmosphärenleitung 80 sind ein Ventil 84 und ein Gebläse 86 angeordnet, welches wahlweise in Richtung auf den Schleusenraum 62 oder in Richtung auf den Prozessraum 20 fördern kann. Die Luftleitung 82 umfasst ein Ventil 88 und ein Gebläse 90, welches wahlweise in Richtung auf den Schleusenraum 62 oder in Richtung auf die Außenumgebung des Ofens 10 fördern kann. Eine Steuerung 92 steuert die Ventile 84, 88 und die Ge bläse 86, 90 an. The entrance lock 26 comprises a circulation system 78, which on the one hand connects the lock space 62 through an atmosphere line 80 with the process space 20 and on the other hand the lock space 62 through an air line 82 with the outside environment of the furnace 10. In the atmosphere line 80, a valve 84 and a fan 86 are arranged, which can optionally deliver in the direction of the lock chamber 62 or in the direction of the process chamber 20. The air line 82 comprises a valve 88 and a fan 90, which can optionally deliver in the direction of the lock chamber 62 or in the direction of the outside environment of the furnace 10. A controller 92 controls the valves 84, 88 and the blowers 86, 90.
Gegebenenfalls kann die Prozessraumatmosphäre 54 aufgrund der im Prozess raum 20 ablaufenden Prozesse mit Stoffen belastet sein, welche die Handhabung der Prozessraumatmosphäre 54 erschweren. In diesem Fall ist vorzuziehen, dass keine Prozessraumatmosphäre 54 aus dem Prozessraum 20 abgezogen wird, um den Schleusenraum 62 zu fluten. Vielmehr kann der Schleusenraum 62 daher bei einer Abwandlung auch mit einer der unbelasteten Prozessgasatmosphäre ent sprechenden frischen Hilfsatmosphäre geflutet werden, die nicht aus dem Prozess- raum 20 entnommen wird, sondern aus einer gesonderten Quelle 94 stammt, die in Figur 1 durch eine gestrichelt veranschaulichte Leitung mit dem Ventil 84 der Atmosphärenleitung 80 verbunden ist, welches in diesem Fall als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist. The process room atmosphere 54 may possibly be contaminated with substances due to the processes taking place in the process room 20, which make handling of the process room atmosphere 54 difficult. In this case, it is preferable that no process space atmosphere 54 is withdrawn from the process space 20 in order to flood the lock space 62. Rather, in a modification, the lock space 62 can also be flooded with a fresh auxiliary atmosphere corresponding to the unloaded process gas atmosphere, which is not taken from the process space 20 but comes from a separate source 94, which is shown in FIG. 1 by a line illustrated by dashed lines is connected to the valve 84 of the atmosphere line 80, which in this case is designed as a three-way valve.
In Förderrichtung 30 betrachtet vor dem Schleuseneinlass 64 befindet sich ein An- nahmebereich 96, in welchen das Material 12 bzw. die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 entsprechend der vorhandenen Förderbahnen 32 in Richtung quer zur Förderrichtung 30 nebeneinander positioniert werden, bevor sie in den Ofen 10 hinein gefördert werden. Hierfür umfasst der Ofen 10 ein nur ein Figur 2 zu erkennendes entsprechendes Zuführsystem 98 mit einem Zuführförderer 100. Für die hier verwendeten Tragstrukturen 44 ist zwischen dem Zuführförderer 100 und dem Annahmebereich 96 ein Stapelbereich 102 vorgesehen, in dem dieIn front of the lock inlet 64, viewed in the conveying direction 30, there is an acceptance area 96 in which the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 in the direction of the existing conveying tracks 32 be positioned side by side transversely to the conveying direction 30 before they are conveyed into the furnace 10. For this purpose, the furnace 10 comprises a corresponding feed system 98, which can only be seen in FIG. 2, with a feed conveyor 100. For the support structures 44 used here, a stacking area 102 is provided between the feed conveyor 100 and the receiving area 96, in which the
Brennschalen 42 aufeinander gestapelt und auf einen Auflageboden 34 aufgesetzt werden. Der Zuführförderer 100 verläuft parallel zu den Förderstrecken 32 außer halb des Ofens 10. Beispielsweise kann der Zuführförderer 100 als Rollenbahnför derer ausgebildet sein. Der Stapelbereich 102 befindet sich in Richtung quer zur Förderrichtung 30 seitlich neben dem Annahmebereich 96, so dass die Tragstruk turen 44 in Richtung quer zur Förderrichtung 30 von dem Stapelbereich 102 in den Annahmebereich 96 gefördert und dort positioniert werden. Hierfür kann der An nahmebereich 96 beispielsweise mit Rollen 104 ausgestattet sein, die parallel zur Förderrichtung 30 verlaufen, wie es in Figur 1 zu erkennen ist. Die Eingangsschleuse 26 umfasst einen Einlassförderer 106, der derart eingerichtet ist, dass das Material 12 oder mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 in För derrichtung 30 durch den Schleuseneinlass 66 in den Schleusenraum 64 gefördert werden. Hierfür umfasst der Einlassförderer 106 beim vorliegenden Ausführungs beispiel als Fördermittel eine Einlass-Antriebseinrichtung 108. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Einlass-Antriebseinrichtung 108 - wie die Antriebsein richtung 36 des Fördersystems 28 - als Schubeinrichtung ausgebildet und umfasst einen Einlass-Schubstempel 1 10, welcher entsprechend der Anzahl an Förderbah nen 32 nebeneinander angeordnete Auflageböden 34 durch den Schleuseneinlass 66 in den Schleusenraum 64 hinein schiebt. Der Einlass-Schubstempel 1 10 ist durch eine Schubstange 1 12 mit einem Antriebsmotor 1 14 gekoppelt. Bei nicht ei- gens gezeigten Abwandlungen kann der Einlassförderer 106 auch nach alternati ven Förderkonzepten konstruiert sein und beispielsweise als Rollenbahnförderer oder dergleichen ausgebildet sein. Burning pots 42 are stacked on top of one another and placed on a support base 34. The feed conveyor 100 runs parallel to the conveyor sections 32 outside the furnace 10. For example, the feed conveyor 100 can be designed as a roller conveyor. The stacking area 102 is located laterally next to the receiving area 96 in the direction transverse to the conveying direction 30, so that the supporting structures 44 are conveyed in the direction transverse to the conveying direction 30 from the stacking area 102 into the receiving area 96 and positioned there. For this purpose, the acceptance area 96 can be equipped with rollers 104, for example, which run parallel to the conveying direction 30, as can be seen in FIG. The inlet lock 26 comprises an inlet conveyor 106 which is set up in such a way that the material 12 or support structures 44 loaded with material 12 are conveyed in the conveying direction 30 through the lock inlet 66 into the lock space 64. For this purpose, the inlet conveyor 106 in the present embodiment includes an inlet drive device 108 as a conveying means pushes the number of support trays 34 arranged next to one another through the lock inlet 66 into the lock space 64. The inlet thrust ram 110 is coupled to a drive motor 114 by a push rod 112. If not one In contrast to the modifications shown, the inlet conveyor 106 can also be constructed according to alternative conveyor concepts and, for example, be designed as a roller conveyor or the like.
Der Prozessraum 20 definiert ein Förderniveau 1 16, auf welchem das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 durch den Prozessraum 20 hindurch gefördert werden. Das Förderniveau 1 16 ist hier durch die Förderbahnen 32 im Prozessraum 20 vorgegeben. Die Eingangsschleuse 26 definiert ein Einlassni veau 1 18, auf welchem das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Trag strukturen 44 durch den Schleuseneinlass 64 hindurch in den Schleusenraum 62 hinein gefördert werden. Das Förderniveau 1 16 und das Einlassniveau 1 18 sind nur in Figur 1 gezeigt und mit Bezugszeichen versehen. The process space 20 defines a conveying level 116 on which the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12 are conveyed through the process space 20. The conveying level 116 is specified here by the conveying tracks 32 in the process space 20. The entrance lock 26 defines an inlet level 118 on which the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 are conveyed through the lock inlet 64 into the lock space 62. The conveying level 116 and the inlet level 118 are only shown in FIG. 1 and are provided with reference symbols.
Das Förderniveau 1 16 und das Einlassniveau 1 18 sind voneinander verschieden und somit auf unterschiedlichen Höhen angesiedelt. Somit liegen sich der Schleu seneinlass 64 und der Schleusenauslass 66 in Förderrichtung 30 gegenüber, sind jedoch bezogen auf ihren Durchgangsquerschnitt für das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 auf unterschiedlichen Höhenniveaus, an gesiedelt. Der Schleuseneinlass 64 und der Schleusenauslass 66 werden von dem Material 12 oder den mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 auf den unter schiedlichen Höhenniveaus des Einlassniveaus 1 18 bzw. des Förderniveaus 1 16 durchquert. The conveying level 1 16 and the inlet level 1 18 are different from one another and are therefore located at different heights. The sluice inlet 64 and the sluice outlet 66 are therefore opposite one another in the conveying direction 30, but are located at different height levels in relation to their passage cross section for the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12. The lock inlet 64 and the lock outlet 66 are traversed by the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 at the different height levels of the inlet level 118 and the conveying level 116.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt das Förderniveau 1 16 tiefer als das Einlassniveau 1 18. Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung kann jedoch auch das Förderniveau 1 16 höher als das Einlassniveau 1 18 liegen. In the present exemplary embodiment, the conveying level 1 16 is lower than the inlet level 1 18. In the case of a modification not specifically shown, however, the conveying level 1 16 can also be higher than the inlet level 1 18.
Das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 werden so- mit mittels des Einlassförderers 106 auf dem Einlassniveau 1 18 in den Schleusen raum 62 hinein gefördert. In dem Schleusenraum 62 wird das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 von dem Einlassniveau 1 18 auf das Förderniveau 1 16 bewegt und dann mit Hilfe des Fördersystems 28 durch den Pro zessraum 20 gefördert. The material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 are thus conveyed into the lock space 62 by means of the inlet conveyor 106 at the inlet level 118. In the lock space 62, the material 12 or Support structures 44 loaded with material 12 are moved from the inlet level 118 to the conveying level 116 and then conveyed through the process room 20 with the aid of the conveying system 28.
Um das Material 12 oder die mit dem Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 von dem Einlassniveau 1 18 auf das Förderniveau 1 16 zu bewegen, umfasst die Ein gangsschleuse 26 eine Lifteinrichtung 120 mit einer Förderstruktur 122, die zwi schen dem Einlassniveau 1 18 und dem Förderniveau 1 16 bewegbar ist. Hierzu ist die Förderstruktur 122 mit einem Liftantrieb 124 gekoppelt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Förderstruktur 122 als Tragtisch 126 ausgebildet, der mit einer Liftstange 128 verbunden ist, die von einer Antriebseinheit bewegbar ist. In order to move the material 12 or the supporting structures 44 loaded with the material 12 from the inlet level 1 18 to the conveying level 1 16, the entrance lock 26 comprises a lifting device 120 with a conveying structure 122, which is between the inlet level 1 18 and the conveying level 1 16 is movable. For this purpose, the conveyor structure 122 is coupled to a lift drive 124. In the present exemplary embodiment, the conveying structure 122 is designed as a support table 126 which is connected to a lift rod 128 which can be moved by a drive unit.
Der Liftantrieb 124 kann auch Antriebselemente in Form von Seilen, Ketten, Druck zylindern, Scherenelementen, Exzenter oder dergleichen aufweisen. The lift drive 124 can also have drive elements in the form of ropes, chains, pressure cylinders, scissors elements, eccentrics or the like.
Der Tragtisch 126 kann ergänzend mit Aufnahmeelementen für das Material 12 o- der für mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44, beispielsweise in Form von Gleitleisten, Rollkörpern oder dergleichen, ausgestattet sein. Auch können An schläge oder sonstige Ausrichthilfen und Führungen vorgesehen sein, die auch be weglich sein können. The support table 126 can additionally be equipped with receiving elements for the material 12 or for support structures 44 loaded with material 12, for example in the form of slide strips, roller bodies or the like. Also, stops or other alignment aids and guides can be provided, which can also be movable.
Die Liftstange 128 erstreckt sich nach unten durch den Boden der Eingangs schleuse 26 hindurch zu der außen angeordneten Antriebseinheit 130. Die Lift- Stange 128 kann einteilig sein, aber auch als Teleskop ausgebildet sein und bei spielsweise mit einer dann hydraulischen Antriebseinheit 130 Zusammenarbeiten. Es können auch mehrere parallele Liftstangen 128 vorhanden sein, welche den Tragtisch 126 lagern. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Bewegung des Materials 12 oder der mit dem Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 mit Hilfe der Liftein richtung 120 in vertikaler Richtung senkrecht zur Förderrichtung 30. Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung kann die Bewegung zudem eine Bewegungskompo- nente in oder entgegensetzt zur Förderrichtung 30 umfassen. The lift rod 128 extends down through the bottom of the entrance lock 26 to the drive unit 130 arranged on the outside. The lift rod 128 can be in one piece, but also be designed as a telescope and cooperate with a hydraulic drive unit 130, for example. There can also be several parallel lift rods 128 which support the support table 126. In the present exemplary embodiment, the movement of the material 12 or the support structures 44 loaded with the material 12 takes place with the aid of the lifting device 120 in the vertical direction perpendicular to the conveying direction 30. In a modification not specifically shown, the movement can also be a movement component in or opposite to it to the conveying direction 30 include.
Die Figuren 3A bis 3F veranschaulichen nun das Einschleusen von mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 in den Prozessraum 20 des Ofens 10, wobei lediglich die nachfolgend erwähnten Bauteile und Komponenten mit Bezugszeichen verse hen sind, sofern sie in den Figuren 3A bis 3F gezeigt sind. Dort sind der Übersicht- lichkeit halber nicht alle in Figur 1 gezeigten Bauteile und Komponenten darge stellt. Nachfolgend ist für einzelne Abläufe oder Vorgänge angegeben, welche Zeitspanne in Sekunden [sec.] ein einzelner Ablauf bzw. Vorgang in etwa benötigt. Diese Zeitspannen sind lediglich beispielhaft und sollen unterstützend veranschau lichen, in welcher zeitlichen Korrelation die Einzelabläufe und -Vorgänge stehen. Die jeweils benötigten Zeitspannen können jedoch in der Praxis hiervon abweichen und hängen von den konkreten Konstruktionsmerkmalen insbesondere der För dertechniken und des Umwälzsystems 78 und den damit bewegten Volumina ab. FIGS. 3A to 3F now illustrate the smuggling of support structures 44 loaded with material 12 into the process space 20 of the furnace 10, only the parts and components mentioned below being given reference numerals if they are shown in FIGS. 3A to 3F. For the sake of clarity, not all of the parts and components shown in FIG. 1 are shown there. In the following, it is specified for individual processes or processes which time span in seconds [sec.] An individual process or process roughly requires. These time periods are only exemplary and are intended to provide a supportive illustration of the temporal correlation of the individual processes and processes. However, the time periods required in each case may differ from this in practice and depend on the specific design features, in particular of the conveying techniques and of the circulation system 78 and the volumes moved therewith.
In der Ausgangssituation gemäß Figur 3A ist das Schleuseneinlasstor 72 am In the initial situation according to FIG. 3A, the lock inlet gate 72 is at
Schleuseneinlass 64 geöffnet und ist das Schleusenauslasstor 76 am Schleusenaus- lass 66 bzw. am Eingang 22 des Prozessraumes 20 geschlossen; in dem Schleusen raum 62 herrscht Umgebungsatmosphäre. Die Förderstruktur 122 der Lifteinrich- tung 120 der Eingangsschleuse 26 befindet sich auf dem Einlassniveau 1 18 und im Annahmebereich 96 sind Trag Strukturen 44A in Verlängerung der jeweiligen För derbahnen 32 auf jeweils einem Auflageboden 34 positioniert, wie es oben be- schrieben und in Figur 2 zu erkennen ist. Nun wird der Einlassförderer 106 aktiviert und die Tragstrukturen 44A werden in nerhalb etwa 5 sec. von dem Annahmebereich 96 durch den Schleuseneinlass 64 hindurch in den Schleusenraum 62 und dort auf die Förderstruktur 122 bewegt, wie es Figur 3B veranschaulicht. Beim konkret gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Einlass-Schubstempel 1 10 innerhalb etwa 2 sec. wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt. Lock inlet 64 is open and the lock outlet gate 76 at the lock outlet 66 or at the entrance 22 of the process space 20 is closed; In the lock room 62 there is an ambient atmosphere. The conveyor structure 122 of the lift device 120 of the entrance lock 26 is located on the inlet level 118 and in the reception area 96 support structures 44A are positioned as an extension of the respective conveyor tracks 32 on a respective support floor 34, as described above and in FIG can be seen. The inlet conveyor 106 is now activated and the support structures 44A are moved within about 5 seconds from the receiving area 96 through the lock inlet 64 into the lock space 62 and there onto the conveyor structure 122, as FIG. 3B illustrates. In the specifically shown embodiment, the inlet thrust ram 110 is moved back into its starting position within about 2 seconds.
Das Schleuseneinlasstor 72 wird innerhalb etwa 3 sec. geschlossen, was Figur 3C zeigt. Das Umwälzsystem 78 wird derart angesteuert, dass die Umgebungsat mosphäre aus dem Schleusenraum 62 verdrängt und durch Prozessraumat- mosphäre 54 oder durch die Hilfsatmosphäre aus der Quelle 94 ersetzt wird. Dieser Vorgang dauert bei den hier gezeigten Größenverhältnissen etwa 120 sec. Bei ab weichend dimensionierten Schleusenräumen verändert sich die Dauer diese Vor ganges entsprechend. The lock inlet gate 72 is closed within about 3 seconds, as shown in FIG. 3C. The circulation system 78 is controlled in such a way that the ambient atmosphere is displaced from the lock chamber 62 and is replaced by the process chamber atmosphere 54 or by the auxiliary atmosphere from the source 94. This process takes about 120 seconds for the proportions shown here. In the case of differently dimensioned lock spaces, the duration of this process changes accordingly.
Vorzugsweise zugleich oder gegebenenfalls auch nachfolgend wird die Lifteinrich- tung 120 betätigt, so dass das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44A von dem Einlassniveau 1 18 auf das Förderniveau 1 16 bewegt werden; siehe Figur 3D. Vorliegend wird die Förderstruktur 122 hierfür innerhalb etwa 10 sec. abgesenkt. Preferably at the same time or possibly also subsequently, the lifting device 120 is actuated so that the material 12 or the support structures 44A loaded with material 12 are moved from the inlet level 118 to the conveying level 116; see Figure 3D. In the present case, the conveyor structure 122 is lowered within about 10 seconds for this purpose.
Figur 3E illustriert, dass nun die Förderstruktur 122 auf dem Förderniveau 1 16 an- gekommen ist, dass das Schleusenauslasstor 76 innerhalb etwa 3 sec. geöffnet wurde und dass das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44A mit Hilfe des Fördersystems 28 aus dem Schleusenraum 62 durch den Eingang 22 hindurch in den Prozessraum 20 hinein gefördert werden. Dabei werden die be reits im Prozessraum 20 befindlichen Trag Strukturen 44 jeweils um einen Platz wei- tergeschoben, wie es oben beschrieben ist. Hierfür erfolgt zunächst eine etwa 2 sec. dauernde Ansatzbewegung des FIG. 3E illustrates that the conveyor structure 122 has now arrived at the conveyor level 116, that the lock outlet gate 76 was opened within about 3 seconds and that the material 12 or the support structures 44A loaded with material 12 are removed from the conveyor system 28 with the aid of the conveyor system 28 Lock space 62 can be conveyed through the inlet 22 into the process space 20. In this case, the support structures 44 already located in the process space 20 are each pushed one place further, as described above. For this purpose, there is initially an approx. 2 sec
Schubstempels 38 der Antriebseinrichtung 36 an die Auflageböden 34 mit den Tragstrukturen 44A, gefolgt von einem etwa 19 sec. dauernden schnellen Vor schub, bis die Tragstrukturen 44A die im Prozessraum 20 befindlichen Tragstruktu- ren 44 erreichen, dem eine 70 sec. dauernde langsame Vorschubbewegung folgt. Push plunger 38 of drive device 36 to support floors 34 with support structures 44A, followed by about 19 seconds of rapid advance until support structures 44A reach support structures 44 located in process space 20, which is followed by a slow advance movement of 70 seconds .
Zeitgleich und gegebenenfalls bereits ab dem Moment, in dem der Annahmebe reich 96 zugänglich ist, werden Tragstrukturen 44B vor dem Schleuseneinlass 64 positioniert. At the same time, and possibly already from the moment when the acceptance area 96 is accessible, support structures 44B are positioned in front of the lock inlet 64.
Nachdem die Tragstrukturen 44A vollständig in den Prozessraum 20 hinein geför- dert sind, wird der Schubstempel 38 innerhalb von etwa 17 sec. zurückgefahren, das Schleusenauslasstor 76 innerhalb von etwa 3 sec. geschlossen und das Um wälzsystem 78 derart angesteuert, dass die Atmosphäre aus dem Schleusenraum 62 in den Prozessraum 20 hinein gefördert wird. Alternativ kann dieser Austausch durch Öffnen des Schleuseneinlasstors 72 innerhalb von etwa 10 sec. durchgeführt werden, wenn die Atmosphäre in dem Schleusenraum 62 dies zulässt. Die Förder struktur 122 der Lifteinrichtung 120 wird wieder von dem Förderniveau 1 16 auf das Einlassniveau 1 18 bewegt und vorliegend hierfür in etwa 10 sec. angehoben. Dies zeigt Figur 3F. Dies kann zeitgleich oder nachfolgend bezogen auf den Atmosphä renwechsel in dem Schleusenraum 62 erfolgen. Wenn die Förderstruktur 122 sich wieder auf dem Einlassniveau 1 18 befindet, liegt wieder die in Figur 3A gezeigte Situation vor und ein weiterer Schleusenvorgang kann durchgeführt werden. After the support structures 44A have been conveyed completely into the process space 20, the thrust ram 38 is retracted within about 17 seconds, the lock outlet gate 76 is closed within about 3 seconds and the circulation system 78 is controlled in such a way that the atmosphere is removed from the Lock space 62 is conveyed into the process space 20. Alternatively, this exchange can be carried out by opening the lock inlet gate 72 within approximately 10 seconds, if the atmosphere in the lock space 62 allows this. The conveying structure 122 of the lifting device 120 is moved again from the conveying level 116 to the inlet level 118 and, in the present case, is raised for this purpose in about 10 seconds. This is shown in FIG. 3F. This can take place at the same time or subsequently based on the change of atmosphere in the lock chamber 62. When the conveying structure 122 is again at the inlet level 118, the situation shown in FIG. 3A is again present and a further lock process can be carried out.
Insgesamt werden für einen derartigen Schleusenvorgang etwa 256 sec. benötigt. A total of about 256 seconds are required for such a lock process.
Die Figuren 4 und 5 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 10', die im Weiteren als Ofen 10' bezeichnet wird. Funktional einander entsprechende Komponenten tragen dieselben Bezugszeichen wie bei dem Ausführungsbeispiel des Ofens 10 nach den Figuren 1 bis 3. Der Ausgang 24 des Prozessraume 20 ist nicht gezeigt. FIGS. 4 and 5 show, as a second exemplary embodiment, a device 10 ', which is referred to below as an oven 10'. Functionally corresponding Components have the same reference numerals as in the exemplary embodiment of the furnace 10 according to FIGS. 1 to 3. The output 24 of the process space 20 is not shown.
Im Unterschied zum Ofen 10 liegen sich der Schleuseneinlass 64 und der Schleu- senauslass 66 bzw. der damit räumlich zusammenfallende Eingang 22 des Prozess raumes 20 bei dem Ofen 10' nicht in Förderrichtung 30 gegenüber. Der Schleusen einlass 64 und der Schleusenauslass 66 sind derart angeordnet, dass sie in unter schiedlichen Richtungen von dem Material 12 oder von mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 durchquert werden können. Der Schleusenraum 62 ist oberhalb von dem Schleusenauslass 66 angeordnet, oder anders ausgedrückt, der Schleusenauslass 66 ist am Boden des Schleusenrau mes 62 vorgesehen. Das Schleusenauslasstor 76 verläuft in seiner Schließstellung in einer horizontalen Ebene. Somit wird beim Einschleusen von Material 12 oder von mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 nur der Schleuseneinlass 64 in Förderrichtung 30 durchquert; der Schleusenauslass 66 wird in einer von der För derrichtung 30 verschiedenen Richtung durchquert. Dies ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die vertikale Richtung. In contrast to the furnace 10, the sluice inlet 64 and the sluice outlet 66 or the entrance 22 of the process space 20, which is spatially coincident with it, in the furnace 10 ′ are not opposite in the conveying direction 30. The lock inlet 64 and the lock outlet 66 are arranged such that they can be traversed in different directions by the material 12 or by supporting structures 44 loaded with material 12. The lock space 62 is arranged above the lock outlet 66, or in other words, the lock outlet 66 is provided at the bottom of the lock space 62. The lock outlet gate 76 extends in its closed position in a horizontal plane. Thus, when material 12 or load-bearing structures 44 loaded with material 12 are introduced, only the lock inlet 64 is crossed in the conveying direction 30; the lock outlet 66 is traversed in a direction different from the conveying device 30. In the present embodiment, this is the vertical direction.
Auch hier ist das Förderniveau 1 16 somit tiefer als das Einlassniveau 1 18. Here, too, the conveying level 1 16 is thus lower than the inlet level 1 18.
Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung kann der Schleusenraum 62 auch un- terhalb von dem Schleusenauslass 66 angeordnet sein, was dazu führt, dass das Förderniveau 1 16 höher ist als das Einlassniveau 1 18. Bei weiteren nicht eigens ge zeigten Abwandlungen kann der Schleusenraum 62 auch alternativ oder ergän zend unterhalb oder oberhalb von dem Schleuseneinlass 64 angeordnet sein. In diesen Fällen ist als Einlassniveau 1 18 das Niveau des Schleuseneinlasses 64 als Re- ferenz heranzuziehen. Bei dem Ofen 10' erstreckt sich die Getriebestange 40 nicht durch eine Wand der Eingangsschleuse 26, sondern erstreckt sich durch eine mit 132 bezeichnete Stirn wand des Prozessraumes 20 aus dem Prozessraum 20 nach außen zu dem An triebsmotor 42, der in der Außenumgebung des Ofens 10' angeordnet ist. Die Förderstruktur 122 der Lifteinrichtung 120 umfasst für das Material 12 oder für mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 eine oder mehrere Greifeinheiten 134. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für jeden Auflageboden 34, der Material 12 oder mit Material 12 beladene Tragstrukturen 44 aufnimmt, eine ge sonderte Greifeinheit 134 vorhanden, welche den Aufnahmeboden 34 zusammen mit Material 12 oder zusammen mit Tragstrukturen 44, die mit Material 12 beladen sind, wahlweise halten oder freigeben kann. In the case of a modification not specifically shown, the lock space 62 can also be arranged below the lock outlet 66, which means that the conveying level 116 is higher than the inlet level 1 18. In other modifications not specifically shown, the lock space 62 can also alternatively or additionally, be arranged below or above the lock inlet 64. In these cases, the level of the lock inlet 64 is to be used as the reference as the inlet level 118. In the furnace 10 ′, the gear rod 40 does not extend through a wall of the entrance lock 26, but extends through an end wall of the process space 20, designated by 132, out of the process space 20 to the outside of the drive motor 42, which is located in the external environment of the furnace 10 'is arranged. The conveyor structure 122 of the lifting device 120 comprises one or more gripping units 134 for the material 12 or for support structures 44 loaded with material 12. In the present exemplary embodiment, one is separate for each support base 34 that receives material 12 or support structures 44 loaded with material 12 Gripping unit 134 is present, which can optionally hold or release the receiving base 34 together with material 12 or together with support structures 44 which are loaded with material 12.
Hierfür, oder für das Material 12 oder mit Material 12 beladene Tragstrukturen 44 ohne Auflageboden 34, kann die Greifeinheit 134 beispielsweise Halteelemente 136 umfassen, die zwischen einer Halteposition und einer Freigabeposition beweg- bar sind. In der Halteposition sind die Halteelemente 136 so angeordnet und aus gerichtet, dass das Material 12 oder die mit Material beladenen Tragstrukturen 12 bzw. ein Auflageboden 34 getragen werden können. In der Freigabeposition sind die Halteelemente 136 so ausgerichtet, dass die Greifeinheit 134 an dem Material 12 oder den mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 vorbei bewegt werden kann. For this purpose, or for the material 12 or carrying structures 44 loaded with material 12 without a support base 34, the gripping unit 134 can comprise, for example, holding elements 136 which can be moved between a holding position and a release position. In the holding position, the holding elements 136 are arranged and aligned in such a way that the material 12 or the carrying structures 12 loaded with material or a support base 34 can be carried. In the release position, the holding elements 136 are aligned such that the gripping unit 134 can be moved past the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12.
Eine oder mehrere solcher Greifeinheiten 134 können als eine Art Greifgehänge mit der Liftstange 128 verbunden sein, die sich hier nach oben durch die Decke der Eingangsschleuse 26 hindurch zu der Antriebseinheit 130 erstreckt. Die Liftstange 128 kann auch hier als Teleskop ausgebildet sein und beispielsweise mit einer hyd- raulischen Antriebseinheit 130 Zusammenarbeiten. Es können auch mehrere Lift stangen 128 vorhanden sein. Die Figuren 5A bis 5F veranschaulichen nun das Einschleusen von mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 in den Prozessraum 20 des Ofens 10', wobei wieder lediglich die nachfolgend erwähnten Bauteile und Komponenten mit Bezugszei chen versehen sind, sofern sie in den Figuren 5A bis 5F gezeigt sind. Dort sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle in Figur 4 gezeigten Bauteile und Komponenten dargestellt. Die für die einzelnen Abläufe und Vorgänge benötigten Zeitspannen können den zu den Figuren 3A bis 3F erläuterten Zeitspannen in der Größenord nung entsprechen. Der Atmosphärenaustausch in dem Schleusenraum 62 kann je doch innerhalb von etwa 80 sec. und damit schneller erfolgen, da der Schleusen- raum 62 des Ofens 10' kleiner ist als der Schleusenraum 62 des Ofens 10. One or more such gripping units 134 can be connected as a type of gripping suspension to the lifting rod 128, which here extends upwards through the ceiling of the entrance lock 26 to the drive unit 130. The lift rod 128 can also be designed here as a telescope and can cooperate with a hydraulic drive unit 130, for example. There can also be several lift rods 128. FIGS. 5A to 5F now illustrate the smuggling of support structures 44 loaded with material 12 into the process space 20 of the furnace 10 ', again only the parts and components mentioned below being provided with reference symbols, provided they are shown in FIGS. 5A to 5F are. For the sake of clarity, not all of the parts and components shown in FIG. 4 are shown there. The time periods required for the individual processes and processes can correspond in magnitude to the time periods explained in relation to FIGS. 3A to 3F. The exchange of atmosphere in the lock space 62 can, however, take place within about 80 seconds and thus faster, since the lock space 62 of the furnace 10 ′ is smaller than the lock space 62 of the furnace 10.
In der Ausgangssituation gemäß Figur 5A ist das Schleuseneinlasstor 72 am In the initial situation according to FIG. 5A, the lock inlet gate 72 is at
Schleuseneinlass 64 geöffnet und ist das Schleusenauslasstor 76 am Schleusenaus lass 66 bzw. am Eingang 22 des Prozessraumes 50 geschlossen; in dem Schleusen raum 62 herrscht Umgebungsatmosphäre. Die Förderstruktur 122 der Lifteinrich- tung 120 der Eingangsschleuse 26 befindet sich auf dem Einlassniveau 1 18; die Halteelemente 136 befinden sich in der Halteposition. Im Annahmebereich 96 sind Tragstrukturen 44A in Verlängerung der jeweiligen Förderbahnen 32 auf jeweils ei nem Auflageboden 34 positioniert, wie es bereits oben beschrieben wurde und in Figur 2 am Beispiel des Ofens 10 zu erkennen ist. Nun wird der Einlassförderer 106 aktiviert und die Tragstrukturen 44A werden in nerhalb von etwa 5 sec. von dem Annahmebereich 96 durch den Schleuseneinlass 64 hindurch in den Schleusenraum 62 und dort auf die Förderstruktur 122 bewegt, wie es Figur 5B veranschaulicht. Beim konkret gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Einlass-Schubstempel 1 10 innerhalb von etwa 2 sec. wieder in seine Ausgangs- läge zurückbewegt. Das Schleuseneinlasstor 72 wird innerhalb von etwa 3 sec. geschlossen, was Figur 5C zeigt. Das Umwälzsystem 78 wird derart angesteuert, dass die Umgebungsat mosphäre aus dem Schleusenraum 62 verdrängt und durch Prozessraumat mosphäre 54 oder durch die Hilfsatmosphäre aus der Quelle 94 ersetzt wird; dies dauert etwa die genannten 80 sec. Bei abweichend dimensionierten Schleusenräu men verändert sich die Dauer diese Vorganges entsprechend. Lock inlet 64 is open and the lock outlet gate 76 at the lock outlet 66 or at the entrance 22 of the process room 50 is closed; In the lock room 62 there is an ambient atmosphere. The conveyor structure 122 of the lift device 120 of the entrance lock 26 is located on the entrance level 118; the holding elements 136 are in the holding position. In the receiving area 96, support structures 44A are positioned as an extension of the respective conveyor tracks 32 on each of a support floor 34, as has already been described above and can be seen in FIG. 2 using the example of the furnace 10. The inlet conveyor 106 is now activated and the support structures 44A are moved within about 5 seconds from the receiving area 96 through the lock inlet 64 into the lock space 62 and there onto the conveyor structure 122, as FIG. 5B illustrates. In the specific embodiment shown, the inlet thrust ram 110 is moved back into its starting position within about 2 seconds. The lock inlet gate 72 is closed within about 3 seconds, as shown in FIG. 5C. The circulation system 78 is controlled in such a way that the ambient atmosphere is displaced from the lock chamber 62 and replaced by the process room atmosphere 54 or by the auxiliary atmosphere from the source 94; this takes about 80 seconds. If the size of the lock rooms is different, the duration of this process changes accordingly.
Wie Figur 5D zeigt, wird nun das Schleusenauslasstor 76 innerhalb von etwa 3 sec. geöffnet und im Anschluss daran die Lifteinrichtung 120 betätigt, so dass das Ma terial 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44A von dem Einlass- niveau 1 18 auf das Förderniveau 1 16 bewegt werden. Vorliegend wird die Förder struktur 122 innerhalb von etwa 10 sec. vertikal abgesenkt und das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Tragstrukturen 44 durchqueren dabei den Schleusenauslass 66 und den Eingang 22 des Prozessraumes 20. As FIG. 5D shows, the lock outlet gate 76 is now opened within about 3 seconds and then the lifting device 120 is actuated so that the material 12 or the support structures 44A loaded with material 12 move from the inlet level 118 to the conveying level 1 16 are moved. In the present case, the conveyor structure 122 is lowered vertically within about 10 seconds and the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12 pass through the lock outlet 66 and the inlet 22 of the process space 20.
Im Unterschied zum Ofen 10 gemäß den Figuren 1 bis 3 wird das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 somit bei dem Ofen 10' nicht mit Hilfe des Fördersystems 28 durch den Eingang 22 des Prozessraumes 20 hindurch bewegt, sondern durch die Lifteinrichtung 120 der Eingangsschleuse 26. In contrast to the furnace 10 according to FIGS. 1 to 3, the material 12 or the supporting structures 44 loaded with material 12 are thus not moved through the entrance 22 of the process space 20 with the aid of the conveyor system 28 in the furnace 10 ', but rather through the lifting device 120 of the entrance lock 26.
Figur 5E illustriert, dass nun die Halteelemente 136 in ihre Freigabeposition bewegt werden, was etwa 2 sec. beansprucht, und die Förderstruktur 122 an dem Material 12 oder den mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44 nach oben zurück in denFIG. 5E illustrates that the holding elements 136 are now moved into their release position, which takes about 2 seconds, and the conveying structure 122 on the material 12 or the support structures 44 loaded with material 12 back up into the
Schleusenraum 62 bewegt werden; hierfür werden etwa 10 sec. benötigt. Lock space 62 are moved; this takes about 10 seconds.
Dann wird das Schleusenauslasstor 76 innerhalb von etwa 3 sec. geschlossen. Then the lock outlet gate 76 is closed within about 3 seconds.
Nun wird das Material 12 oder die mit Material 12 beladenen Trag Strukturen 44A mit Hilfe des Fördersystems 28 in dem Prozessraum 20 in Förderrichtung 30 be- wegt, wobei es wieder eine 2 sec. Ansatzzeit, einen 19 sec. schnellen Vorschub und einen 70 sec. langsamen Vorschub des Schubstempels 38 gibt. Dabei werden die bereits im Prozessraum 20 befindlichen Tragstrukturen 44 jeweils um einen Platz weitergeschoben, wie es oben beschrieben ist; dies zeigt Figur 5F. Dann wird der Schubstempel 38 wieder innerhalb von etwa 17 sec. zurück bewegt. Zeitgleich, nämlich nachdem das Schleusenauslasstor 76 geschlossen wurde, wird das Umwälzsystem 78 derart angesteuert, dass die Atmosphäre aus dem Schleu senraum 62 in den Prozessraum 20 hinein gefördert wird. The material 12 or the supporting structures 44A loaded with material 12 is now moved in the process space 20 in the conveying direction 30 with the aid of the conveyor system 28, again with a 2 sec. Approach time, a 19 sec there is a 70 sec. slow advance of the pusher 38. In this case, the support structures 44 already located in the process space 20 are each pushed on by one place, as described above; this is shown in FIG. 5F. Then the push ram 38 is moved back again within about 17 seconds. At the same time, namely after the lock outlet gate 76 has been closed, the circulation system 78 is activated in such a way that the atmosphere is conveyed from the lock chamber 62 into the process chamber 20.
Ebenfalls zeitgleich und gegebenenfalls bereits ab dem Moment, in dem der An nahmebereich 96 zugänglich ist, werden Trag Strukturen 44B dort vor dem Schleu- seneinlass 64 positioniert. Support structures 44B are also positioned there in front of the lock inlet 64 at the same time and possibly already from the moment in which the acceptance area 96 is accessible.
Hiernach wird Umgebungsatmosphäre in den Schleusenraum 62 eingelassen und das Schleuseneinlasstor 72 geöffnet; es liegt wieder die in Figur 5A gezeigte Situa tion vor und ein weiterer Schleusenvorgang kann durchgeführt werden. The ambient atmosphere is then let into the lock space 62 and the lock inlet gate 72 opened; the situation shown in FIG. 5A is again present and a further lock process can be carried out.
Da die Abläufe und Vorgänge im Schleusenraum 62 und im Prozessraum 20, die nach dem Schließen des Schleusenauslasstors 76 erfolgen, parallel durchgeführt werden, kann ein Schleusenvorgang bei dem Ofen 10' insgesamt schneller und in etwa der Hälfte der Zeit durchgeführt werden als bei dem Ofen 10. Since the processes and processes in the lock space 62 and in the process space 20, which take place after the lock outlet gate 76 has been closed, are carried out in parallel, a lock process in the furnace 10 ′ can be performed faster and in about half the time than in the furnace 10 .
Figur 6 veranschaulicht einen vom Markt her bekannten Ofen, bei dem funktional entsprechende Bauteile und Komponenten der Einfachheit halber dieselben Be- zugszeichen tragen, die hierfür in den Figuren 1 bis 5 vergeben sind. Der Schleu senraum 62 wird dort in einer Richtung senkrecht zur Förderrichtung 30 beschickt. Wie Figur 6 verdeutlicht, muss der Annahmebereich 96 hierfür seitlich neben der Eingangsschleuse 26 mit einer Erstreckung senkrecht zur Förderrichtung 30 bereit gestellt sein, die der Erstreckung der vorhandenen Förderbahnen 32 in Richtung senkrecht zur Förderrichtung 30 entspricht. Bei den Öfen 10 und 10' wird demgegenüber Fläche eingespart, die für den Ofen nach dem Stand der Technik gemäß Figur 6 in Richtung senkrecht zur Förderrich tung 30 benötigt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass sowohl die Eingangsschleuse 26 als auch der Prozessraum 20 in Förderrichtung 30 be- schickbar sind. Dies ist wiederum dadurch ermöglicht, dass sich das Einlassniveau 1 18 und das Förderniveau 1 16 unterscheiden, wodurch die Antriebskomponenten der Eingangsschleuse 26 und des Prozessraumes 20, die außerhalb des Ofens 10 angeordnet sind, ebenfalls auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet wer den können und sich nicht gegenseitig stören. Grundsätzlich kann der Prozessraum 20 als Überdrucksystem arbeiten, so dass keine Gefahr besteht, dass Atmosphäre von außen in den Prozessraum 20 gelangt, welche die ablaufenden Prozesse im Prozessraum 20 stören könnte. FIG. 6 illustrates a furnace known from the market, in which functionally corresponding parts and components, for the sake of simplicity, have the same reference symbols that are assigned for this purpose in FIGS. 1 to 5. The Schleu senraum 62 is charged there in a direction perpendicular to the conveying direction 30. As FIG. 6 makes clear, the receiving area 96 must be provided for this on the side next to the entrance lock 26 with an extension perpendicular to the conveying direction 30, which corresponds to the extent of the existing conveyor tracks 32 in the direction perpendicular to the conveying direction 30. In the case of the ovens 10 and 10 ', on the other hand, area is saved which is required for the oven according to the prior art according to FIG. 6 in the direction perpendicular to the conveying direction 30. According to the invention, this is achieved in that both the entry lock 26 and the process space 20 can be loaded in the conveying direction 30. This in turn is made possible by the fact that the inlet level 1 18 and the conveying level 1 16 differ, whereby the drive components of the inlet lock 26 and the process room 20, which are arranged outside the furnace 10, can also be arranged at different height levels and not one another to disturb. In principle, the process space 20 can work as an overpressure system so that there is no risk of outside atmosphere entering the process space 20, which could disrupt the processes taking place in the process space 20.
Die Eingangsschleuse 26 ist bei einer bevorzugten Variante, insbesondere im Zu sammenhang mit der Kalzinierung von Batterie-Kathodenmaterial, metallfrei aus- gebildet, da bereits Spuren von Metallen in der Atmosphäre insbesondere den Kal zinierungsprozess empfindlich stören. Bauteile und Komponenten können hierfür bereits als solche aus nichtmetallischen Materialien, wie beispielsweise Keramiken oder Kunststoffen, gefertigt sein. Alternativ können Bauteile und Komponenten der Eingangsschleuse 26 auch mit entsprechenden nichtmetallischen Materialien be- schichtet oder verkleidet sein. Bewegliche Bauteile wie beispielsweise die Getriebe stange 40 können zum Beispiel mit einem Faltenbalg oder dergleichen umgeben sein. In a preferred variant, in particular in connection with the calcination of battery cathode material, the entry lock 26 is made metal-free, since even traces of metals in the atmosphere interfere with the calcination process, in particular. For this purpose, parts and components can already be made from non-metallic materials such as ceramics or plastics. Alternatively, parts and components of the entrance lock 26 can also be coated or clad with corresponding non-metallic materials. Movable components such as the transmission rod 40 can be surrounded, for example, with a bellows or the like.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung zur thermischen oder thermo-chemischen Behandlung, insbeson dere zur Kalzinierung, von Material (12), insbesondere von Batterie-Kathoden- material (14), mit a) einem Gehäuse (16); b) einem in dem Gehäuse (16) befindlichen Prozessraum (20), in dem bei der Behandlung eine Prozessraumatmosphäre (54) herrscht und der ein För- derniveau (1 16) definiert; c) einem Fördersystem (28), mittels welchem das Material (12) oder mit dem Material (12) beladene Tragstrukturen (44) auf dem Förderniveau (1 16) in einer Förderrichtung (30) in und/oder durch den Prozessraum (20) förder bar sind; d) einer Eingangsschleuse (26), die ein Einlassniveau (1 18) definiert und da) einen Schleusenraum (62), einen Schleuseneinlass (64) und einen 1. A device for thermal or thermochemical treatment, in particular for calcination, of material (12), in particular of battery cathode material (14), with a) a housing (16); b) a process space (20) located in the housing (16), in which a process space atmosphere (54) prevails during treatment and which defines a conveying level (1 16); c) a conveyor system (28) by means of which the material (12) or support structures (44) loaded with the material (12) on the conveyor level (1 16) in a conveying direction (30) in and / or through the process space (20) are eligible for funding; d) an entrance lock (26) which defines an inlet level (1 18) and da) a lock space (62), a lock inlet (64) and a
Schleusenauslass (66) umfasst; db) einen Einlassförderer (106) umfasst, welcher derart eingerichtet ist, dass das Material (12) oder mit dem Material (12) beladene Tragstruk turen (44) auf dem Einlassniveau (1 18) durch den Schleuseneinlass (66) in den Schleusenraum (62) förderbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass e) das Förderniveau (1 16) und das Einlassniveau (1 18) voneinander verschie den sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderniveau (1 16) tiefer als das Einlassniveau (1 18) liegt. Lock outlet (66) comprises; db) comprises an inlet conveyor (106) which is set up in such a way that the material (12) or supporting structures (44) loaded with the material (12) on the inlet level (1 18) through the lock inlet (66) into the lock space ( 62) are eligible for funding; characterized in that e) the conveying level (1 16) and the inlet level (1 18) are different from one another. 2. Device according to claim 1, characterized in that the conveying level (1 16) is lower than the inlet level (1 18).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- gangsschleuse (26) eine Lifteinrichtung (120) mit einer Förderstruktur (122) umfasst, mittels welcher das Material (12) oder mit Material beladene Trags trukturen (44) von dem Einlassniveau (1 18) auf das Förderniveau (1 16) beweg bar sind. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the entry lock (26) comprises a lifting device (120) with a conveyor structure (122) by means of which the material (12) or material-laden support structures (44) of the inlet level (1 18) to the conveying level (1 16) are movable.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstruktur (122) wenigstens einen Tragtisch (126) oder wenigstens eine Greifeinheit (134) umfasst. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the conveyor structure (122) comprises at least one support table (126) or at least one gripping unit (134).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein lassförderer (106) derart eingerichtet ist, dass das Material (12) oder mit Mate rial (12) beladene Tragstrukturen (44) auf dem Einlassniveau (1 18) auf die För- derstruktur (122) der Lifteinrichtung (120) förderbar ist. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the inlet conveyor (106) is set up such that the material (12) or with Mate rial (12) loaded support structures (44) on the inlet level (1 18) on the Conveying structure (122) of the lifting device (120) can be conveyed.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleuseneinlass (64) und der Schleusenauslass (66) derart angeordnet sind, dass beide in der gleichen Richtung von dem Material (12) oder von mit Material (12) beladenen Tragstrukturen (44) durchquerbar sind. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleusenein lass (64) und der Schleusenauslass (66) in der Förderrichtung (30) von dem Material (12) oder von mit Material (12) beladenen Trag Strukturen (44) durch querbar sind. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lock inlet (64) and the lock outlet (66) are arranged such that both are loaded in the same direction from the material (12) or from with material (12) Support structures (44) can be traversed. 7. The device according to claim 6, characterized in that the lock inlet (64) and the lock outlet (66) in the conveying direction (30) of the material (12) or of supporting structures (44) loaded with material (12) can be traversed are.
8. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleuseneinlass (64) und der Schleusenauslass (66) derart angeordnet sind, dass sie in unterschiedlichen Richtungen von dem Material (12) oder von mit Material (12) beladenen Trag Strukturen (44) durchquerbar sind. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass a) zumindest entweder der Schleuseneinlass (64) oder der Schleusenauslass (66) derart angeordnet ist, dass dieser in Förderrichtung (30) von dem Ma terial (12) oder von mit Material (12) beladenen Trag Strukturen (44) durch querbar ist; und/oder b) zumindest entweder der Schleuseneinlass (64) oder der Schleusenauslass (66) derart angeordnet ist, dass dieser in vertikaler Richtung von dem Ma terial (12) oder von mit Material (12) beladenen Trag Strukturen (44) durch querbar ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördersystem (28) eine Antriebseinrichtung (36) mit Antriebskomponenten (40, 42) umfasst, die in Förderrichtung (30) außerhalb der Vorrichtung (10, 10') vor dem Eingang (22) des Prozessraumes (20) angeordnet sind. 8. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lock inlet (64) and the lock outlet (66) are arranged such that they are loaded in different directions by the material (12) or with material (12) Structures (44) can be traversed. 9. The device according to claim 8, characterized in that a) at least either the lock inlet (64) or the lock outlet (66) is arranged in such a way that it is removed from the material (12) or from the material (12) in the conveying direction (30) ) loaded support structures (44) can be traversed through; and / or b) at least either the lock inlet (64) or the lock outlet (66) is arranged such that it can be traversed in the vertical direction by the material (12) or by supporting structures (44) loaded with material (12) . 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the conveyor system (28) comprises a drive device (36) with drive components (40, 42) which in the conveying direction (30) outside the device (10, 10 ') in front the entrance (22) of the process room (20) are arranged.
1 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsschleuse (26) derart eingerichtet ist, dass in dem Schleusenraum1 1. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the entrance lock (26) is set up in such a way that in the lock space
(62) ein Atmosphärenaustausch durchführbar ist. (62) an atmosphere exchange can be carried out.
12. Verfahren zur thermischen oder thermo-chemischen Behandlung, insbeson dere zur Kalzinierung, von Material (12), insbesondere von Batterie-Kathoden material (14), bei welchem a) das Material (12) oder mit dem Material (12) beladene Tragstrukturen (44) auf einem Förderniveau (1 16) durch einen Prozessraum (20) einer Vorrich tung (10) zur thermischen Behandlung des Materials (12) gefördert wer den, in dem eine Prozessgasatmosphäre (54) herrscht; b) das Material (12) oder mit Material (12) beladene Trag Strukturen (44) auf einem Einlassniveau (1 18) in einen Schleusenraum (62) einer Eingangs schleuse (26) hinein gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass c) das Material (12) oder mit Material (12) beladene Trag Strukturen (44) auf dem Förderniveau (1 16) und dem Einlassniveau (1 18) auf unterschiedlichen12. A method for thermal or thermo-chemical treatment, in particular for calcination, of material (12), in particular of battery cathode material (14), in which a) the material (12) or supporting structures (44) loaded with the material (12) are conveyed on a conveying level (1 16) through a process space (20) of a device (10) for the thermal treatment of the material (12), in which a process gas atmosphere (54) prevails; b) the material (12) or support structures (44) loaded with material (12) are conveyed at an inlet level (1 18) into a lock space (62) of an entrance lock (26), characterized in that c) the material (12) or carrying structures (44) loaded with material (12) on the conveying level (1 16) and the inlet level (1 18) on different levels
Höhen gefördert werden. Heights are encouraged.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einschleusen von Material (12) oder von mit Material (12) beladenen Tragstrukturen (44) in den Prozessraum (20) in dem Schleusenraum (62) ein Atmosphärenaustausch durchgeführt wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that when material (12) or with material (12) loaded support structures (44) is introduced into the process space (20) in the lock space (62) an exchange of atmosphere is carried out.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass während der 14. The method according to claim 13, characterized in that during the
Durchführung des Atmosphärenaustausches das Material (12) oder mit Mate rial (12) beladene Tragstrukturen (44) in dem Schleusenraum (62) von dem Ein lassniveau (1 18) auf das Förderniveau (1 16) bewegt werden. 15. Verfahren nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 verwendet wird. Implementation of the atmosphere exchange, the material (12) or with Mate rial (12) loaded support structures (44) in the lock space (62) from the inlet level (1 18) to the conveying level (1 16) are moved. 15. The method according to claim 1 1, characterized in that a device according to one of claims 1 to 1 1 is used.
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