高镍正极材料智能窑炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高镍正极材料智能窑炉，包括炉体，炉体上设有进料口和出料口，所述炉体内安装有螺旋搅拌装置，所述螺旋搅拌装置为中空结构，螺旋搅拌装置与外部气体系统连通，螺旋搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶固定在搅拌轴上，所述的搅拌叶上设置有喷头，该喷头与搅拌叶连通。本实用新型专利技术在炉体内安装有螺旋搅拌装置，螺旋搅拌装置设有喷头，能对内壁上物料进行清理，防止物料粘壁；炉体的内壁采用牌号为Inconel602的铬镍铁合金，能提高内壁的高温耐腐蚀性，控制金属异物的引入。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高镍正极材料智能窑炉，属于锂电池

技术介绍
锂电池正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂及三元材料等。对于三元材料，镍的摩尔百分比超过60％的又称为高镍三元材料，主要型号有6/2/2，7/1.5/1.5，8/1/1。高镍三元材料由于能量密度高，被越来越多的应用到储能和动力电池中。高镍三元材料的烧结过程，需要在氧含量高于80％的气氛中完成，镍含量越高的材料所需的氧含量越高，8/1/1型号的产品甚至要求95％的氧含量，对炉窑提出了较高的要求。目前，高镍产品的烧结主要采用的是辊道窑和推板窑，两种窑炉每台产能分别约500吨/年、300吨/年，产能较小。而产能高达每台1万吨/年的回转炉由于以下两个原因不能应用在该领域：1)炉膛内部采用普通材质容易在高温环境氧化，引入Pb、Zn、Cu、Fe等有害金属杂质，造成锂电池的自放电和安全隐患；2)由于粉料粒径约0.1-50um，比表面积很大，容易粘壁，造成不合格品。另外，窑炉烧结时引起的环境温度较高，工人的操作环境恶劣。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高镍正极材料智能窑炉，它能对回转炉的内壁进行清理，防止物料粘壁。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种高镍正极材料智能窑炉，包括炉体，炉体上设有进料口和出料口，所述炉体内安装有螺旋搅拌装置，所述螺旋搅拌装置为中空结构，螺旋搅拌装置与外部气体系统连通，螺旋搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶固定在搅拌轴上，所述的搅拌叶上设置有喷头，该喷头与搅拌叶连通。进一步为了提高内壁的高温耐腐蚀性，控制金属异物的引入，所述的炉体的内壁由铬镍铁合金制成。进一步为了提高内壁的高温耐腐蚀性，所述炉体的内壁内表面焊接覆盖有陶瓷片。进一步为了方便进料，所述的炉体的进料口与螺旋给料机的出口连通，螺旋给料机的进口与储料仓的出口连通。进一步为了实现料位的监测和控制，所述的储料仓上安装有高、低料位计。采用了上述技术方案后，本技术具有以下有益效果：1)在炉体内安装有螺旋搅拌装置，向螺旋搅拌装置通入压力可调的氧气，能对炉内的物料进行低速搅拌，达到均匀加热的目的；同时在烧结时，通入微正压的氧气以维持炉内所需的氧含量，并且每隔一段时间，可将氧气压力调高，一定压力的氧气从搅拌叶上的喷头喷出，实现对内壁物料的清理；2)炉体的内壁采用铬镍铁合金，铬镍铁合金具有优秀的高温蠕变性能，具有良好的高温耐氧化性能，在锂电池材料的烧结过程中，能提高内壁的高温耐腐蚀性，控制金属异物的引入，达到耐磨防腐的效果；3)另一种耐磨防腐的方法，在炉体的内壁内表面焊接覆盖陶瓷片，将陶瓷片固定在需耐磨防腐蚀的部位，以达到耐磨防腐的效果。附图说明图1为本技术高镍正极材料智能窑炉的结构示意图；图中，1、储料仓，2、螺旋给料机，3、炉体，3-1、进料口，3-2、出料口，4、螺旋叶片，5、喷头。具体实施方式为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种高镍正极材料智能窑炉，包括炉体3，炉体3上设有进料口3-1和出料口3-2，炉体3内安装有螺旋搅拌装置4，螺旋搅拌装置4为中空结构，螺旋搅拌装置4与外部氧气系统连通，螺旋搅拌装置4包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶呈螺旋状固定在搅拌轴上，搅拌叶的尾端设置有喷头5，该喷头5与搅拌叶连通。炉体3的内壁由牌号为Inconel602的铬镍铁合金制成。炉体3的内壁内表面通过螺柱焊接方式在需要防磨耐腐蚀的部位覆盖MT系列耐磨抗蚀陶瓷片，或者使用不同类型的复合粘结剂将MT系列耐磨抗蚀陶瓷片直接粘结在内壁上，以达到耐磨防腐的效果。炉体3的进料口3-1与螺旋给料机2的出口连通，螺旋给料机2的进口与储料仓1的出口连通，以使储料仓1内的物料经螺旋给料机2均匀进入炉体3。储料仓1上安装有高、低料位计，实现料位的监测和控制。整个系统与中央集成控制装置连接，实现智能、自动化生产。本技术在炉体3内安装有螺旋搅拌装置4，向螺旋搅拌装置4通入压力可调的氧气，能对炉内的物料进行低速搅拌，达到均匀加热的目的；同时在烧结时，通入微正压的氧气以维持炉内所需的氧含量，并且每隔一段时间，可将氧气压力调高，一定压力的氧气从搅拌叶上的喷头5喷出，实现对内壁物料的清理；炉体3的内壁采用牌号为Inconel602的铬镍铁合金，Inconel602合金具有优秀的高温蠕变性能，具有良好的高温耐氧化性能，在锂电池材料的烧结过程中，能提高内壁的高温耐腐蚀性，控制金属异物的引入；还可以在炉体3的内壁内表面焊接覆盖陶瓷片，将陶瓷片固定在需防磨耐腐蚀的部位，以达到耐磨防腐的效果。以上所述的具体实施例，对本技术解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高镍正极材料智能窑炉，包括炉体(3)，炉体(3)上设有进料口(3‑1)和出料口(3‑2)，其特征在于：所述炉体(3)内安装有螺旋搅拌装置(4)，所述螺旋搅拌装置(4)为中空结构，螺旋搅拌装置(4)与外部气体系统连通，螺旋搅拌装置(4)包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶固定在搅拌轴上，所述的搅拌叶上设置有喷头(5)，该喷头(5)与搅拌叶连通。

【技术特征摘要】
1.一种高镍正极材料智能窑炉，包括炉体(3)，炉体(3)上设有进料口(3-1)
和出料口(3-2)，其特征在于：所述炉体(3)内安装有螺旋搅拌装置(4)，所述螺旋
搅拌装置(4)为中空结构，螺旋搅拌装置(4)与外部气体系统连通，螺旋搅拌装置(4)
包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶固定在搅拌轴上，所述的搅拌叶上设置有喷头(5)，该喷
头(5)与搅拌叶连通。
2.根据权利要求1所述的高镍正极材料智能窑炉，其特征在于：所述的炉体(3)
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞兰剑，徐建波，袁红东，
申请(专利权)人：江苏南大紫金锂电智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32