[发明专利]密封结构及锂离子电池石墨类负极材料/磷酸盐、三元正极材料连续反应处理设备

说明书

本发明的密封结构及锂离子电池石墨类负极材料/磷酸盐、三元正极材料连续反应处理设备，密封结构包括设置在旋转反应器各主要漏气点处的密封装置，密封装置包括沿旋转反应器周向布置的第一固体密封组、气体密封组和第二固体密封组，第一固体密封组、气体密封组和第二固体密封组在漏气点处沿轴向方向依次布置，且相互之间形成轴向密封。包覆炭化/烧结设备包括进料机构、旋转反应器和出料机构。进料机构和出料机构对接在旋转反应器的相应的进料端和出料端，旋转反应器与进料机构和出料机构的对接处均设置有上述的密封结构。该设备具有结构简单可靠、密封性能好优点。

技术领域

本发明主要涉及锂离子电池石墨类负极材料制备领域，尤其涉及一种密封结构及锂离子电池石墨类负极材料/磷酸盐、三元正极材料连续反应处理设备。

背景技术

沥青在包覆炭化过程中，要释放出大量芳烃类有害气体，这些气体对人体有伤害，并且有难闻的气味。因此针状焦或天然石墨与沥青的包覆炭化过程需正压操作，以防外部空气渗入反应器内发生氧化燃烧反应，破坏反应器内正常的包覆炭化反应过程。但带来的问题是，因为反应器是一旋转的圆筒，与设备头部、尾部的固定端存在动态运转的设备密封问题，密封不严密的话，炉内的有害气体将泄露到厂房内，对环境造成污染。这种含芳香烃的有机化合物气体，有难闻的味道，会破坏生产车间的工人操作环境，因此研究一种有效的解决这一问题的技术方案成为十分必要和紧迫的问题。

和锂离子电池石墨类负极材料包覆炭化工艺过程类似。目前磷酸铁锂、镍钴锰酸锂/镍钴铝酸锂(NCM/NCA)三元等锂离子电池正极材料也多采用推板窑或辊道窑高温静态烧结。充分混合后的原料装入刚玉莫来石类陶瓷匣钵然后进入推板窑或辊道窑烧结，预烧结段温度控制在600℃以下，完成物料的排水排焦和包覆工作；高温烧结段温度控制在600℃-1000℃范围内，完成正极材料前驱体和锂盐的固相烧结反应。烧结过程中，陶瓷匣钵吸收了大量的热量，物料和匣钵在出料口需要冷却降温导致了大量热量损失。此外，由于采用静态烧结，传热受限，相对动态烧结而言需要更长的热处理停留时间，整体能耗较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠，密封性能好的密封结构及锂离子电池石墨类负极材料/磷酸盐、三元正极材料连续反应处理设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种密封结构，包括设置在旋转反应器各主要漏气点处的密封装置，所述密封装置包括沿旋转反应器周向布置的第一固体密封组、气体密封组和第二固体密封组，所述第一固体密封组、气体密封组和第二固体密封组在所述漏气点处沿轴向方向依次布置、且相互之间形成轴向密封。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一固体密封组、气体密封组和第二固体密封组均对所述旋转反应器形成径向密封。

所述第一固体密封组包括第一静环、第一弹性密封件和第一动环，所述第一弹性密封件压装在第一静环和旋转反应器之间，所述第一动环与第一静环端部连接并轴向压紧第一弹性密封件，所述气体密封组与第一动环连接。

所述气体密封组包括第二静环，所述第二静环与旋转反应器之间形成气压大于旋转反应器内气压的充气腔，所述第二静环上装设有用于将保护性气体充入充气腔的充气管，所述第二固体密封组与第二静环连接。

所述第二固体密封组包括第三静环、第二弹性密封件和推压件，所述第三静环与气体密封组连接，所述第二弹性密封件压装在第三静环和旋转反应器之间，所述推压件安装在第三静环上并对第二弹性密封件施加径向压力。

所述第二固体密封组还包括第四静环、第三弹性密封件和第二动环，所述第四静环与第三静环连接，所述第三弹性密封件压装在第四静环和旋转反应器之间，所述第二动环与第四静环端部连接并轴向压紧第三弹性密封件。