一种连续石墨化、高温炭化一体炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种连续石墨化、高温炭化一体炉，炉体自内向外同轴设置有柱状电极、管状电极及高温炭化炉壁，柱状电极为阳极电极，管状电极为阴极电极；柱状电极与管状电极之间的环形空间为石墨化区；管状电极与高温炭化炉壁之间的环形空间为高温炭化区；石墨化区的底部通过保温段连接石墨化料连续出料系统，高温炭化区的底部连接高温炭化料连续出料系统。本实用新型专利技术在同一炉体内完成石墨化和高温炭化过程，利用石墨化物料石墨化过程外溢的热量将高温炭化物料加热到高温炭化温度，实现物料的高温炭化，并实现石墨化及高温炭化的连续生产；不仅降低了生产成本，并且实现了能源的充分利用。分利用。分利用。

【技术实现步骤摘要】
一种连续石墨化、高温炭化一体炉


[0001]本技术涉及材料炭化及石墨化
，尤其涉及一种用于锂离子电池负极材料的人造石墨实现连续石墨化、高温炭化的一体炉。

技术介绍

[0002]高纯人造石墨广泛用作锂电池负极材料，目前，制备高纯人造石墨主要采用艾奇逊炉实现。用艾奇逊炉制备人造石墨，每炉的生产周期需40天左右，且需要大量使用电阻材料和绝缘保温材料，其热效率只有15％～20％，再加上其它损耗，综合热效率仅为15％左右，造成能源浪费严重，生产成本居高不下。
[0003]高温炭化是锂离子电池负极材料一种新的制备方法，在高温炭化过程中需要将物料升温至1200℃左右，目前高温炭化制备锂离子电池负极材料的方法已经被广泛应用。石墨化与高温炭化有1500℃以上的温差，如果能够将石墨化的外溢热量用于高温炭化，则会使人造石墨材料的生产成本大大降低，并实现能源的充分利用，具有良好市场效益和社会效益。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种连续石墨化、高温炭化一体炉，在同一炉体内完成石墨化和高温炭化过程，利用石墨化物料石墨化过程外溢的热量将高温炭化物料加热到高温炭化温度，实现物料的高温炭化，并实现石墨化及高温炭化的连续生产；不仅降低了生产成本，并且实现了能源的充分利用。
[0005]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种连续石墨化、高温炭化一体炉，包括炉体、石墨化料连续出料系统及高温炭化料连续出料系统；所述炉体自内向外同轴设置有柱状电极、管状电极及高温炭化炉壁，柱状电极及管状电极分别连接外部的供电装置，且柱状电极为阳极电极，管状电极为阴极电极；柱状电极与管状电极之间的环形空间为石墨化区；管状电极与高温炭化炉壁之间的环形空间为高温炭化区；炉体的顶部在对应石墨化区的上方设置石墨化物料入口，在对应高温炭化区的上方设置高温炭化物料入口；石墨化区的底部通过保温段连接石墨化料连续出料系统，高温炭化区的底部连接高温炭化料连续出料系统。
[0007]所述炉顶设有挥发性气体出口。
[0008]所述炉顶设有测温热电偶，测温热电偶的测温端延伸至石墨化区内。
[0009]所述高温炭化炉壁的外侧依次设保温隔热绝缘层和炉外壁。
[0010]所述石墨化料连续出料系统由依次连接的石墨化料排出装置、石墨化料冷却装置及石墨化料出口仓组成。
[0011]所述高温炭化料连续出料系统由依次连接的高温炭化料排出装置、高温炭化料冷却装置及高温炭化料出口仓组成。
[0012]所述保温段的外侧设保温隔热壁。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]1)采用连续石墨化过程，物料连续下移过程中对物料进行预热、升温、保温、冷却，实现连续化生产，有效控制工艺过程，实现能源的充分利用，热效率达到80％以上；
[0015]2)无需使用电阻料和保温料，辅材成本大大降低；
[0016]3)利用连续石墨化过程外溢的热量，将石墨化物料下移通道外侧高温炭化物料下移通道内的物料升温至高温炭化温度，使物料实现高温炭化；高温炭化过程也是一个连续的加热、放料，出料过程，即实现了连续高温炭化过程；
[0017]4)石墨化过程的热量外溢后，被外层的高温炭化物料吸收和阻隔，实现利用外溢热量使物料高温炭化的同时，有效的保护了炉体不被高温度破坏，延长了炉体的寿命，为炉体安全运行提供了保障。
附图说明
[0018]图1是本技术所述一种连续石墨化、高温炭化一体炉的结构示意图。
[0019]图中：1.石墨化物料入口 2.高温炭化物料入口 3.柱状电极 4.管状电极 5.高温炭化炉壁 6.保温隔热绝缘层 7.挥发性气体出口 8.炉外壁 9.供电装置 10.保温段 11.石墨化料排出装置 12.石墨化料冷却装置 13.石墨化料出口仓 14.高温炭化料排出装置 15.高温炭化料冷却装置 16.高温炭化料出口仓 17.测温热电偶
ꢀⅠ
.石墨化区
ꢀⅡ
.高温炭化区
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：
[0021]如图1所示，本技术所述一种连续石墨化、高温炭化一体炉，包括炉体、石墨化料连续出料系统及高温炭化料连续出料系统；所述炉体自内向外同轴设置有柱状电极3、管状电极4及高温炭化炉壁5，柱状电极3及管状电极4分别连接外部的供电装置9，且柱状电极3为阳极电极，管状电极4为阴极电极；柱状电极3与管状电极4之间的环形空间为石墨化区Ⅰ；管状电极4与高温炭化炉壁5之间的环形空间为高温炭化区Ⅱ；炉体的顶部在对应石墨化区Ⅰ的上方设置石墨化物料入口1，在对应高温炭化区Ⅱ的上方设置高温炭化物料入口2；石墨化区Ⅰ的底部通过保温段10连接石墨化料连续出料系统，高温炭化区Ⅱ的底部连接高温炭化料连续出料系统。
[0022]所述炉顶设有挥发性气体出口7。
[0023]所述炉顶设有测温热电偶17，测温热电偶17的测温端延伸至石墨化区Ⅰ内。
[0024]所述高温炭化炉壁5的外侧依次设保温隔热绝缘层6和炉外壁8。
[0025]所述石墨化料连续出料系统由依次连接的石墨化料排出装置11、石墨化料冷却装置12及石墨化料出口仓13组成。
[0026]所述高温炭化料连续出料系统由依次连接的高温炭化料排出装置14、高温炭化料冷却装置15及高温炭化料出口仓16组成。
[0027]所述保温段10的外侧设保温隔热壁。
[0028]本技术所述一种所述连续石墨化、高温炭化一体炉的工作方法为：在炉体内，石墨化物料进入石墨化区Ⅰ并连续向下移动，高温炭化物料进入高温炭化区Ⅱ并连续向下
移动；通过柱状电极3与管状电极4组成的加热装置将石墨化物料加热到3000℃～3200℃；通过石墨化过程的外溢热量将外部的高温炭化物料加热到1200℃～1500℃；石墨化后的石墨化料通过石墨化料连续出料系统排出，高温炭化后的高温炭化料通过高温炭化料连续出料系统排出。
[0029]本技术所述石墨化、高温炭化一体炉是一种连续高效的、同时进行石墨化与高温炭化的装置，并且石墨化和高温炭化过程在同一炉体中完成。炉体分石墨化区Ⅰ、高温炭化区Ⅱ两部分，石墨化区Ⅰ处于炉体中部，由柱状电极3和管状电极4组成，两者之间的环形空间即为石墨化区Ⅰ，石墨化物料在这一区域被加热并实现石墨化。管状电极4的外围设高温炭化区Ⅱ，高温炭化区Ⅱ是管状电极4与高温炭化外炉壁5之间形成的环形空间；石墨化、高温炭化一体炉工作时，利用石墨化过程外溢的热量将高温炭化物料加热到高温炭化温度。
[0030]以下实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0031]【实施例】
[0032]如图1所示，本实施例中，连续石墨化、高温炭化一体炉，包括炉体、石墨化料连续出料系统及高温炭化料连续出料系统。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续石墨化、高温炭化一体炉，其特征在于，包括炉体、石墨化料连续出料系统及高温炭化料连续出料系统；所述炉体自内向外同轴设置有柱状电极、管状电极及高温炭化炉壁，柱状电极及管状电极分别连接外部的供电装置，且柱状电极为阳极电极，管状电极为阴极电极；柱状电极与管状电极之间的环形空间为石墨化区；管状电极与高温炭化炉壁之间的环形空间为高温炭化区；炉体的顶部在对应石墨化区的上方设置石墨化物料入口，在对应高温炭化区的上方设置高温炭化物料入口；石墨化区的底部通过保温段连接石墨化料连续出料系统，高温炭化区的底部连接高温炭化料连续出料系统。2.根据权利要求1所述的一种连续石墨化、高温炭化一体炉，其特征在于，所述炉体的顶部设有挥发性气体出口。3.根据权利要求1所述的一种连...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥安，王士戈，
申请(专利权)人：海城申合科技有限公司，
类型：新型
国别省市：