[实用新型]一种用于负极材料高温炭化加工的箱式炉

说明书

本实用新型提出一种用于负极材料高温炭化加工的箱式炉,具有箱体和与其适配的箱盖。箱体、箱盖由质地均匀的钢质底板和钢质侧壁经焊接成形制成外形为长方体或正方体，与工业炉作热源相配合使用。其箱体内侧贴有炭毡、炭布、石墨纸之一或二者以上的复合体的保护内衬。本实用新型改变了传统负极材料高温炭化使用推板窑、工业炉内装石墨坩埚，坩埚装料量少、使用寿命短、成本高的现状，能为企业提升产能、降低制造成本，具有实用推广价值。

技术领域

本实用新型属于精细化工粉体材料高温炭化加工的工业加热技术领域，具体涉及一种可提高产量降低成本的用于负极材料高温炭化加工的箱式炉。

背景技术

随着新能源汽车工业的不断发展，动力型锂离子电池负极材料需求不断增长，高端负极材料的包覆技术、二次造粒技术迅速发展和完善，都急需负极材料高温处理工艺设备的完善和发展与之配套。负极材料的包覆技术、二次造粒技术将得到普遍广泛的认可与应用，完成负极材料的包覆、二次造粒后的粉体材料均需要高温炭化加工处理。负极材料属于精细化工颗粒粉体物料，所以负极材料高温炭化加工的难度在于如何处理好装料出料的装炉作业及高温氛围的物料保护。目前，负极材料的炭化加工设备主要是推板窑。工业推板窑，由于设备简单，操作方便，长期以来一直是负极材料高温炭化的常用设备。然而，如何提高炭化的产量，降低负极材料加工成本，是困扰该炉型生产的难题。现有技术下，使用推板窑进行负极材料高温炭化加工所用的石墨坩埚容积小，装料量只有几公斤到十多公斤；需要的坩埚数量大，石墨坩埚成本高，且单个坩埚装料低，导致产量低；使用氮气保护，热效率极低。为了解决推板窑产量低成本高的问题，有人研究在常用工业炉中装入大型圆柱型石墨坩埚。但即使是大型圆柱型石墨坩埚，其尺寸也是有限的，最大可做成外径600mm高度1200mm，由于石墨坩埚属于脆性材料，必须保留一定壁部厚度，最大有效容积可装料100公斤左右，一个常用工业炉内也需要装入十多个坩埚。使用大量石墨坩埚成本极高，而且装出炉工作量大。装出炉作业极易出现坩埚碰损打碎造成粉料损失。

现有技术下，在常用工业高温炭化炉采用的石墨坩锅装料，炉室有效装料空间利用率低、装料量小，坩埚成本高，操作难度大，是限制其推广和普及的主要因素之一。因此，急需一种新的技术方案解决负极材料粉体加工量低、成本高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种用于负极材料高温炭化加工的箱式炉。

本实用新型的技术方案：一种用于负极材料高温炭化加工的箱式炉，其具有箱体和与箱体适配的箱盖，箱盖从箱体上口嵌入，箱盖大小恰好能镶嵌入箱体里，箱体外形为长方体或正方体，箱体由钢质底板和钢质侧壁经焊接而成，箱体内壁及箱盖底面均贴有炭毡、炭布、石墨纸之一或其复合体组成的内衬保护层，箱盖与箱体间的缝隙用炭毡或炭布填塞，保证箱式炉箱盖密封性能良好，箱式炉的长宽高与工业炉内部空间尺寸相适应，且箱式炉与工业炉之间留有间隙，间隙之间填充保护性介质。内衬保护层具有防止钢质箱体在高温炭化过程中被氧化起皮掉渣，污染被加工处理的物料的作用。保护性介质是颗粒填充料，一方面保持钢质箱体受热不易变形，另一方面隔绝高温炉内氧化性氛围，防止钢质箱体被氧化，延长箱式炉使用寿命。

箱式炉与其它工业炉作热源配合使用，尺寸相适应，尽可能的大的利用工业炉内部空间。箱式炉在工业炉中是独立分离体，整体吊入吊出，成为工业炉的“炉中炉”，解决了粉体材料在高温热处理过程中装出炉难，易污染问题，保护粉体材料不被污染不被氧化。工业炉可以是环式焙烧炉、二次隧道窑、艾奇逊炉、井式炉等。

采用方形箱体结构，保证箱式炉机械强度的基础上，最大限度提升单炉装料量，装出炉作业更为快捷方便，改善了原先石墨坩埚装料量低，装料装炉出炉操作复杂，工人劳动强度大的缺陷，提高了单炉产能，降低了生产成本。如果工业炉较大，制作一个匹配的箱式炉，重量较大，不方便吊装，可以制作多个尺寸匹配的箱式炉，多个箱式炉装入工业炉中，单个箱式炉的重量就不是很大，就方便了吊入吊出。