[发明专利]一种碳素复合回转加热工艺及装置

说明书

本发明涉及一种碳素复合回转加热工艺及装置，装置包括自发热石墨管回转筒、受电电极棒、外加热耐热钢回转筒，自发热石墨管回转筒与述外加热耐热钢回转筒串联，自发热石墨管回转筒的内筒为石墨管，石墨管的两端连接电滑环，并通过受电电极棒通电加热，外加热耐热钢回转筒的内筒为耐热钢筒，耐热钢筒与石墨筒通过电绝缘短管连接。本发明在低温段采用耐热钢筒体外加热的形式完成低温加热，将碳素材料从室温加热到500℃～1000℃，高温区采用电石墨自热式，将物料加热到2000℃以上。石墨管和耐热钢回转筒集成为一体，完成碳素材料从低温到高温的加热。本发明的热效率是隧道窑或推板窑的2倍以上，相同投资情况下产量是隧道窑或推板窑的2倍左右。

技术领域

本发明涉及工业炉窑设备，尤其涉及一种碳素复合回转加热工艺及装置。

背景技术

现在电池材料中的负极碳素材料一般需要进行石油焦或沥青焦包覆，包覆后进行低温炭化，而后石墨化，石墨化后再包覆，还要进行高温炭化，低温炭化一般采用周期式加热罐或金属筒回转窑加热，加热温度一般不超过800℃，此温度下金属罐或筒体还能完成加热任务。由于金属筒受加热温度的限制，在炭化条件下最高允许加热温度只能达到1000℃，高温炭化温度一般要求在1150℃-1250℃，甚至更高，纯金属罐或纯金属筒回转窑就不能完成这一加热任务。现在最普遍的高温炭化炉采用隧道窑或推板窑，将碳素材料装入加热砵体中随窑加热，该加热方式是至少40％热量给了砵体，做了无用功，另外也加大了冷却能耗，最终结果是导致设备复杂投资成本高、能耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳素复合回转加热工艺及装置，本发明采用将低温加热段和高温加热段集成化的形式，能够一次性完成碳素材料从低温到高温的包覆、加热炭化过程，加热温度范围从室温到2000℃以上，热效率高，产能高。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种碳素复合回转加热工艺，包括：碳素材料通过螺旋加料器首先送入低温段加热，低温段采用耐热钢筒外加热的形式，将碳素材料从室温加热到500℃～1000℃，之后碳素材料进入高温加热段，高温加热段采用石墨管自热式直接加热，能够将物料加热到2000℃以上；

从装料端向出料端方向回转装置呈向下倾角，倾角在1°～5°之间，回转装置驱动采用变频调速，通过调整转速调整回转窑传送物料的速度。

该工艺适用于碳素材料的包覆、低温炭化、高温炭化和其它物料的高、低温加热。

一种碳素复合回转加热工艺采用的装置，包括自发热石墨管回转筒、受电电极棒、外加热耐热钢回转筒，所述自发热石墨管回转筒与所述外加热耐热钢回转筒串联，所述自发热石墨管回转筒的内筒为石墨管，所述石墨管的两端连接电滑环，并通过受电电极棒通电加热，所述外加热耐热钢回转筒的内筒为耐热钢筒，所述耐热钢筒与石墨筒通过电绝缘短管连接。

还包括上料固定端、出料固定端、自适应多层密封装置、密封调心装置，所述自发热石墨管回转筒的出料端连接出料固定端，所述外加热耐热钢回转筒的进料端连接上料固定端，在自发热石墨管回转筒与出料固定端的连接处设置有自适应多层密封装置，在外加热耐热钢回转筒的进料端与上料固定端的连接处设置有自适应多层密封装置，所述自适应多层密封装置通过密封调心装置调整与自发热石墨管回转筒或外加热耐热钢回转筒的同心度。

所述出料固定端包括钢结构壳体、耐火隔热材料层、插板阀、回转卸料器、波纹卸料膨胀器，所述钢结构壳体包裹在耐火隔热材料层的外部，所述耐火隔热材料层内部为出料腔，所述自发热石墨管回转筒的出料端插入出料腔中，所述出料腔底部依次设置插板阀、回转卸料器和波纹卸料膨胀器。

所述上料固定端包括钢结构壳体、耐火隔热材料层、螺旋加料器、下料管、插板阀，所述钢结构壳体包裹在耐火隔热材料层的外部，所述耐火隔热材料层内部为进料腔，所述外加热耐热钢回转筒的进料端插入进料腔中，所述螺旋加料器连接外加热耐热钢回转筒的进料端，所述进料腔底部设置有下料管，下料管上安装有插板阀。