一种滚动匣钵推板隧道窑炉及烧结方法技术

本发明专利技术公开了一种滚动匣钵推板隧道窑炉，包括隧道式窑体和至少2个匣钵推板单元，所述匣钵推板单元包括匣钵和推板支架，所述推板支架包括推板和支具，所述匣钵具有至少1个回转轴，所述匣钵可绕所述回转轴自转，所述支具支撑所述匣钵使其在三维空间上与所述推板支架保持相对静止，所述推板可带动所述匣钵进出所述隧道式窑体；所述滚动匣钵推板隧道窑炉进一步包括驱动所述匣钵自转的驱动机构。本发明专利技术综合了推板窑炉和回转炉的优点，使物料在烧结时温控精确、混合均匀，并降低了炉体加工难度。另一方面，本发明专利技术还公开了应用所述窑炉的烧结方法。

A Rolling Box Push Board Tunnel Kiln and Its Sintering Method

【技术实现步骤摘要】
一种滚动匣钵推板隧道窑炉及烧结方法
本专利技术属于高温烧结窑炉
，具体地涉及一种滚动匣钵推板隧道窑炉及烧结方法。
技术介绍
高温烧结炉是工业常用的一种重要的加热设备，广泛应用于活性金属、难熔金属及其合金、陶瓷材料、异种材料的粉末烧结或坯体烧结。传统的高温烧结炉按其结构主要可划分为推板窑炉和回转炉。从事电池材料制备的专业人士都知道，新型电池材料的烧结过程是一个极其重要而且又特别复杂的生成过程，它此时不仅对温度(高低，均匀性)，气氛(氧含量)，大气压力，停留时间等物理条件有具体精确的要求，更因为物料在这个过程时要不断的随温度情况而发生相变，产生一定得排焦和排气，焦气混合物需及时的从材料溶融体中排出，所以，它对匣钵的几何形态就有具体要求，匣钵即能安全完整地盛装物料，物料在匣钵体内又能按要求有相对体位变化。推板窑炉的形制最早由日本提出，其主体是一段隧道式高温窑体，盛装待烧结物料的匣钵依次排队从窑头推进窑体，在窑内进过若干时间的高温烧结，这个过程中，匣钵不断地被水平顺序推移，但其每个匣钵体位都静止不变，所以匣钵内盛装的物料其相互位置也没有变化，物料完成烧结过程后又顺序被推出窑体。推板窑炉能够通过隧道式窑体保证温度控制的精度，但其不能使物料在加热时翻滚混匀，无法满足物料排焦排气的需求。回转炉的形制最早由德国提出，其主要包括一可沿其轴自转的圆柱炉体，炉体内设有螺旋推进机构，物料自炉体一端投入后，由炉体上下设置的加热器进行高温加热，炉体自转，物料在其中缓慢翻滚并向另一端运动、排出。但是受到形制所限，回转炉的温度控制难以达到推板窑炉一般精准。此外回转炉的炉体对于加工工艺要求非常高，由于炉体的体积较大，其壁厚的均一性难以掌握，加工精度难以达到，气密性难以控制，且微小的炉体碎片脱落即会对整个烧结过程造成不可逆的破坏。受加工工艺所限，我国目前还难以制造出高性能的回转炉。国外虽有回转炉产品，但出于战略考虑并不对我国出售，这大大制约了我国相关领域的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种滚动匣钵推板隧道窑炉，既能够保证高温加热均匀、物料翻转排焦排气，又降低了对于炉体加工工艺的要求，能够满足相关材料的烧结要求。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：包括隧道式窑体和至少2个匣钵推板单元，所述推板匣钵单元包括匣钵和推板支架，所述推板支架包括推板和支具，所述匣钵具有至少1个回转轴，所述匣钵可绕所述回转轴自转，所述支具支撑所述匣钵使所述回转轴在三维空间上与所述推板支架保持相对静止，所述推板可带动所述匣钵在水平方向上平移；所述滚动匣钵推板隧道窑炉进一步包括驱动所述匣钵自转的驱动机构。优选地，所述匣钵包括匣钵本体和盖板，匣钵本体作为承装烧结原料的器皿，而盖板用以密闭所述匣钵本体，使原料不至于外泄。匣钵的形状一般为圆柱体，但也可以成形为其他造型，例如鼓型或正多边形柱体，只要所述匣钵垂直于所述回转轴的横截面为中心对称图形即可。优选地，所述匣钵本体和所述盖板由耐高温且耐酸碱的材料制成，但本领域技术人员应能根据烧结工艺的需要选择任何可能的材料，例如现有技术中任何满足条件的金属、非金属、合成材料；更优选地，所述匣钵本体和所述盖板由陶瓷制成。在一种实施方式中，所述驱动机构包括设置在所述匣钵上的至少1圈环绕所述回转轴的传动齿轮，以及设置在所述隧道式窑体的至少1条驱动齿带，相邻两个匣钵上的传动齿轮之间不发生咬合；当所述匣钵位于所述隧道式窑体中时，所述驱动齿带与所述传动齿轮咬合，所述驱动齿带驱动所述匣钵绕所述回转轴自转。进一步地，所述驱动机构包括至少2条驱动齿带，所述2条驱动齿带可位于隧道式窑体的不同温区，并且可以不同的速度运转，使得匣钵在不同的温区能够以不同的转速自转，满足更复杂的烧结工艺需求。在另一种实施方式中，所述驱动机构包括设置在所述匣钵上的至少1圈环绕所述回转轴的传动齿轮，相邻两个匣钵的传动齿轮之间发生咬合，所述驱动机构还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与任意一个匣钵上的传动齿轮咬合，所述驱动齿轮驱动所述匣钵绕所述回转轴自转。在一种实施方式中，所述匣钵包括至少1个支撑轴，所述支撑轴与所述回转轴共线，所述支具支撑所述支撑轴。在另一种实施方式中，所述支具包括至少2个滚轮，所述滚轮与所述匣钵的外表面相切，所述匣钵与所述滚轮接触的部分的垂直于所述回转轴的横截面外轮廓为圆形，所述至少2个滚轮承托所述匣钵使其外表面不与推板接触。实际上，所述滚轮也可以为齿轮，所述匣钵与所述滚轮配合的位置也可以设置为齿圈结构，在这样的设置下，所述滚轮同样能够起到托举所述匣钵并使之绕固定回转轴自转的作用。由上述推板支架与匣钵之间的装配关系可知，前述回转轴是所述匣钵具备的一种几何特征，其并不一定要成型为实体(例如前述支撑轴)，当所述匣钵由至少2个与之相切的滚轮托举支撑时，其仍能保持围绕一个相对固定的轴(即回转轴)自转。所述推板支架的形式也可以有很多中，只要能够使所述匣钵与所述推板支架一同进出所述隧道式窑体即可。另一方面，本专利技术还提供一种物料烧结方法，其特征在于应用如上所述的滚动匣钵推板隧道窑炉。优选地，所述方法包括以下步骤：将物料投入所述匣钵中，将所述匣钵推板单元以队列形式推入所述隧道式窑体，在所述隧道式窑体中对所述匣钵进行加热，所述驱动机构驱动所述匣钵自转，烧结完成后，将所述匣钵推板单元自所述隧道式窑体中推出。本专利技术提出的滚动匣钵推板隧道窑炉及烧结方法至少能够产生如下有益效果：1.与推板窑炉相比，本专利技术所述的滚动匣钵推板隧道窑炉能够实现物料在烧结过程中的翻转，满足物料排焦排气的需求，并且同样具有温度、气氛控制精确的优点；2.与回转炉相比，本专利技术所述的滚动匣钵推板隧道窑炉便于加工成型，温度、气氛控制精确，并且同样能够满足物料翻转的需求；进一步地，通过设置2条以上的驱动齿带，能够使所述匣钵在不同温区中以不同的速度自转，满足更多的烧结工艺需求。本专利技术的滚动匣钵推板隧道窑炉是一种全新的窑炉形制，综合了现有技术中两种窑炉的优点，简化了制造工艺，对于推动我国相关领域发展具有重大的战略意义。【附图说明】图1是本专利技术的滚动匣钵推板隧道窑炉的整体结构示意图；图2是本专利技术的匣钵推板单元结构示意图；图3是本专利技术另一种匣钵推板单元的结构示意图；关于附图标记的说明：1.匣钵推板单元，11.匣钵，111.匣钵本体，112.盖板，113.支撑轴，12.推板支架，121.推板，122.支具，1221.滚轮，2.驱动机构，21.传动齿轮，22.驱动齿带，3.隧道式窑体。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1如图1和图2所示的一种滚动匣钵推板隧道窑炉，包括隧道式窑体3和至少2个匣钵推板单元1，所述推板匣钵单元1包括匣钵11和推板支架12，所述推板支架12包括推板121和支具122，所述匣钵11具有至少1个回转轴，所述匣钵11可绕所述回转轴自转，所述支具122支撑所述匣钵11使所述回转轴在三维空间上与所述推板支架12保持相对静止，因而所述推板121可带动所述匣钵11在水平方向上平移；所述滚动匣钵推板隧道窑炉进一步包括驱动所述匣钵自转的驱动机构2；所述匣钵推板单元1以队列形式进出所述隧道式窑体3。所述匣钵11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：包括隧道式窑体和至少2个匣钵推板单元，所述匣钵推板单元包括匣钵和推板支架，所述推板支架包括推板和支具，所述匣钵具有至少1个回转轴，所述匣钵可绕所述回转轴自转，所述支具支撑所述匣钵使所述回转轴在三维空间上与所述推板支架保持相对静止，所述推板可带动所述匣钵进出所述隧道式窑体；所述滚动匣钵推板隧道窑炉进一步包括驱动所述匣钵自转的驱动机构。

【技术特征摘要】
1.一种滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：包括隧道式窑体和至少2个匣钵推板单元，所述匣钵推板单元包括匣钵和推板支架，所述推板支架包括推板和支具，所述匣钵具有至少1个回转轴，所述匣钵可绕所述回转轴自转，所述支具支撑所述匣钵使所述回转轴在三维空间上与所述推板支架保持相对静止，所述推板可带动所述匣钵进出所述隧道式窑体；所述滚动匣钵推板隧道窑炉进一步包括驱动所述匣钵自转的驱动机构。2.如权利要求1所述的滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：所述匣钵包括匣钵本体和盖板。3.如权利要求2所述的滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：所述匣钵本体和所述盖板由耐高温且耐酸碱的材料制成；优选地，所述匣钵本体和所述盖板由陶瓷制成。4.如权利要求1所述的滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：所述驱动机构包括设置在所述匣钵上的至少1圈环绕所述回转轴的传动齿轮，以及设置在所述隧道式窑体的至少1条驱动齿带，相邻两个匣钵上的传动齿轮之间不发生咬合；当所述匣钵位于所述隧道式窑体中时，所述驱动齿带与所述传动齿轮咬合，所述驱动齿带驱动所述匣钵绕所述回转轴自转。5.如权利要求4所述的滚动匣钵推板隧道窑炉，其特征在于：所述驱动机构包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍继延，陈建中，
申请(专利权)人：陈建中，霍继延，
类型：发明
国别省市：河南,41