[实用新型]石墨负极材料高温热处理防爆自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石墨负极材料的生产技术，特别是一种石墨负极材料高温热处理防爆自动控制系统。

背景技术

锂离子二次电池目前主要用石墨微粉作为其导电负极的负极材料，其粒度通常介于3μm～30μm，石墨负极材料在生产的过程中常常需要将原料在高温情况下进行热处理，使其发生化学反应，进而使负极材料的内部构造产生变化，高温热处理通常在热处理炉中进行，随着温度的变化和反应的进行，炉内产生大量的热量，导致炉内压力也会相应产生变化，并且这种变化是非线性的变化，非常复杂，它随着热处理工艺的进程而增大或减少。不断变化的炉内压力导致热处理炉易于发生爆炸安全事故，对生产的正常进行造成严重影响。

目前的防爆系统为简单的机械装置，无法进行全方位的检测和控制，调节频率和精度不可控，自动化程度低，需要人工进行调整和维护，工作效率低且存在发生危险的可能。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种石墨负极材料高温热处理防爆自动控制系统，以解决现有技术中操作危险性高、自动化程度低难以适应炉压的快速变化以及工作效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的具体方案是：

设计一种石墨负极材料高温热处理防爆自动控制系统，包括检测装置，调节装置，控制装置以及人机交互装置。石墨负极材料高温热处理防爆自动控制系统安装于热处理炉中，热处理炉炉底设有水封槽，水封槽上方安装有补水阀，炉后壁安装有炉尾烟道；检测装置包括炉尾安装的压力变送器一，炉底水封槽内安装的液位计，炉顶安装的压力控制器以及炉头设置的压力变送器二；调节装置包括炉尾烟道进口处安装的烟道控制阀、炉底两侧及尾部分别安装的抬升机、安装于炉顶放散管的放散阀、安装于炉顶的喷淋模块、炉门处安装的起升机；检测装置通过通信电缆与控制装置相连接，调节装置通过中继器与控制装置相连接，控制装置通过电缆与人机交互装置相连接。

优选的，喷淋模块包括喷淋球阀、液压推杆、液压推杆上固定的喷杆、喷杆上安装的控制阀、喷杆末端联接的雾化喷头；进一步优选的，液压推杆两端设有行程开关一，雾化喷头与喷杆间的联接为螺纹联接。

优选的，炉门处安装的起升机包括控制炉门升降位置的炉门行程开关二，炉门行程开关二设为三组，分别位于门框侧边缘的两端和中部。

优选的，烟道控制阀上安装有变频控制器。

优选的，位于炉顶、前端安装压力控制器和放散阀的放散管上安装有手动的控制球阀；进一步优选的，控制球阀为高温球阀。

优选的，抬升机为曲柄连杆升降机构，抬升机连接有驱动电机。

优选的，热处理炉炉门门框处安装有密封条，其密封条材质为陶瓷针刺毡。

在具体工作中，检测装置采集炉内数据，反馈给控制装置，控制装置将反馈的数据通过通讯电缆传输给远程HMI交互界面，远程操控人员及时采用相应的措施并根据一定的自控程序来实现调节装置对炉内不断变化的压力进行远程自动调节和控制，具体步骤包括：

（1）当压力变送器一监测到炉内压力超过50pa的时候，通过控制装置打开炉尾烟道进口处安装的烟道控制阀进行卸压，并通过烟道控制阀的开度，控制卸压的大小。

（2）当步骤（1）中烟道控制阀开度打开到最大，炉内压力仍然大于50pa并继续升高到100pa时，炉内压力超过炉底水封槽的水封压力，则控制装置自动通过两侧及尾部炉底的水封槽对炉内压力进行卸压，以降低高温热处理时炉内的压力。

（3）经过上述步骤后，若炉内压力仍然继续升高，当升高至400pa达到炉顶压力控制器设定压力值时，控制装置发出指令，炉顶放散管安装的放散阀自动打开，进行卸压。优选的，在压力控制器和放散阀前端安装手动控制球阀，当热处理炉正常工作时，若放散管上安装的压力控制器或放散阀出现故障，可采用手动关闭手动控制球阀，再对压力控制器或放散阀进行维修或更换处理，保证热处理炉工作的正常进行。

（4）经过步骤（4），若炉内压力仍然高于500pa，控制装置自动打开炉顶喷淋球阀，然后液压推杆驱动喷杆及喷头进入炉内，再启动喷杆上的控制阀，对炉内进行雾化喷淋处理，通过外界雾化喷淋水来强制降低炉内的温度和压力。

（5）若经过上述所有步骤，炉内压力仍然继续升高，当压力变送器二监测到炉内压力升高至700pa时，控制装置发出命令开启炉门进行卸压，启动炉门升降机，将炉门升至半开位置，若炉内压力继续升高，当升高至800pa时，再将炉门升至全开位置。

本实用新型的有益技术效果在于：