一种连续式硅碳负极动态CVD烧结炉制造技术

本发明专利技术公开了连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，包括安装平台、螺旋进料器、炉头罩、炉管和炉尾罩，炉管头端位于炉头罩内且尾端位于炉尾罩内，螺旋进料器与炉头罩密封对接，炉尾罩上设有出料口，炉管头端于炉头罩之外的部分设有第一密封法兰，第一密封法兰与炉头罩之间设有第一波纹管，第一密封法兰与第一波纹管之间密封连接，二者连接处的外周套有第一抽气罩，炉管尾端于炉尾罩之外的部分设有第二密封法兰，第二密封法兰与炉尾罩之间设有第二波纹管，第二密封法兰与第二波纹管之间密封连接，二者连接处的外周套有第二抽气罩。本发明专利技术采用抽气罩将可能泄露的气体及时抽走，防止危险气体泄漏引发爆炸危险，整体密封性好，安全可靠。

A continuous dynamic CVD sintering furnace with silicon carbon negative electrode

The invention discloses a continuous silicon carbon negative pole dynamic CVD sintering furnace, which comprises a mounting platform, a screw feeder, a furnace head cover, a furnace tube and a furnace tail cover. The furnace head end is located in the furnace head cover and the tail end is located in the furnace tail cover. The screw feeder and the furnace head cover are sealed and butted. The furnace tail cover is provided with a discharge port. The part of the furnace head end outside the furnace head cover is provided with a first sealing flange and a first sealing flange A first bellow is arranged between the first sealing flange and the first bellow, and the outer circumference of the connection part is provided with a first exhaust hood, the part of the end of the furnace pipe outside the furnace end hood is provided with a second sealing flange, the second bellow is arranged between the second sealing flange and the furnace end hood, the second sealing flange and the second bellow are sealed and connected, and the A second suction hood is sheathed on the periphery. The invention adopts an air extraction cover to extract the gas that may leak in time, so as to prevent the explosion hazard caused by the leakage of dangerous gas, with good overall tightness, safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种连续式硅碳负极动态CVD烧结炉
本专利技术涉及电池负极材料烧结设备，尤其涉及一种连续式硅碳负极动态CVD烧结炉。
技术介绍
负极材料是锂离子电池的重要组成部分，直接影响电池的能量密度、循环寿命和安全性能等指标。硅碳负极(硅碳负极：一种锂电池新型负极材料，由硅与碳复合而成，有多种反应技术，CVD即其中一种)作为一种新兴的负极材料，其容量达到主流的石墨负极材料的数十倍，是负极材料发展的未来方向。CVD(CVD：化学气相沉积(ChemicalVaporDeposit)，一种反应技术)法是硅碳负极碳包覆主流制备方法，但目前并未出现成熟的生产设备。CVD制备法中物料须快速进入加热区，加热温度高，同时循环通入反应气体，设备内部气氛纯度要求高，整体密封要求高。为解决上述问题，已有部分公司采用小型的间断回转管进行小批量制备，但其产量小且无法连续进出料，只能作为实验用途，无法实现批量生产。而采用这种实验室利用间断式回转管小批量生产，主要缺点有：间断式回转管产量小，仅限于实验研究，无法实现大批量生产；生产方式为间断生产，无法实现连续进料连续生产。另一方面，大批量生产的已有连续式回转炉无法满足硅碳负极生产条件，主要体现在：(1)硅碳负极的碳包覆过程需要通入乙炔作为反应气体，且反应过程极易氧化，对密封效果要求极高，特别是进出料密封、炉管动密封及进料器轴动密封，已有回转炉密封效果达不到硅碳负极生产密封要求；(2)由于存在乙炔、甲烷和氢气等危险气体，已有回转炉无法实现防爆功能；(3)硅碳负极烧结质量与碳包覆厚度有直接联系，碳包覆过程需精确控制硅源(硅粉)及碳源(乙炔气体)的配比，已有回转炉无法实现对进料量与进气量的精确配比控制。因此，现在锂电池硅碳负极的发展亟待研发一种连续进出料、实现批量生产、密封效果好、烧结产品质量稳定的硅碳负极CVD烧结炉。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种密封性好、可防止室内乙炔等危险气体泄漏引发爆炸危险的的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，包括安装平台、螺旋进料器、炉头罩、炉管和炉尾罩，所述炉管可转动的安装在安装平台上，所述炉管的头端位于炉头罩内且尾端位于炉尾罩内，所述螺旋进料器与炉头罩密封对接，且螺旋进料器的螺旋轴穿过炉头罩与炉管对接，所述炉尾罩上设有出料口，所述炉管头端于炉头罩之外的部分设有第一密封法兰，所述第一密封法兰与炉头罩之间设有第一波纹管，所述第一密封法兰与第一波纹管之间密封连接，且二者连接处的外周套有第一抽气罩，所述炉管尾端于炉尾罩之外的部分设有第二密封法兰，所述第二密封法兰与炉尾罩之间设有第二波纹管，所述第二密封法兰与第二波纹管之间密封连接，且二者连接处的外周套有第二抽气罩。作为上述技术方案的进一步改进：所述第一抽气罩的圆周方向设有一个主抽气管和多个间隔的支抽气管，各支抽气管均与主抽气管连通，所述第二抽气罩的圆周方向设有一个主抽气管和多个间隔的支抽气管，各支抽气管均与主抽气管连通。所述螺旋进料器的上游设有上料装置，所述上料装置包括上料仓和进料缓冲仓，所述进料缓冲仓设有进料口、出料口、进气口和出气口，所述进料缓冲仓的进料口与上料仓对接，且出料口与螺旋进料器的入口密封对接。所述上料装置还包括称重仓，所述称重仓的底部设有称重器，所述称重仓通过上料管与上料仓连接；所述炉尾罩设有主进气口，所述主进气口连接一进气管，所述进气管位于炉管内，所述主进气口设有流量计。所述炉尾罩的下游设有出料缓冲仓，所述出料缓冲仓设有进料口、出料口、进气口和出气口，所述进料口与炉尾罩的出料口对接；所述进料缓冲仓、称重仓和出料缓冲仓的外侧对应设有一用于敲打各仓体的仓体气锤。所述螺旋进料器内设有防止堵料的破拱轴，所述破拱轴设有叶片，所述破拱轴连接一驱动机构。所述破拱轴两端安装在螺旋进料器的壁面上，且每一端与壁面设有密封结构，所述密封结构包括安装板、密封套、第一密封垫、第二密封垫、密封轴承、第三密封垫、压板、弹簧和压盖，所述安装板固定在螺旋进料器的壁面上，所述密封套固定在安装板上，所述第一密封垫设于密封套与安装板之间，所述第二密封垫、密封轴承、第三密封垫、压板、弹簧依次位于密封套内，且第二密封垫与第一密封垫抵靠，所述压盖盖在密封套上，并与密封套螺纹连接，所述第三密封垫背向密封轴承的一面设有锥台部，所述压板设有可与锥台部配合的锥孔；所述密封套的内壁设有径向凸台，所述第二密封垫设有可与径向凸台配合的台阶凹槽。所述安装平台设有高度可调的第一滑槽座和高度可调的第二滑槽座，所述螺旋进料器和炉头罩滑设于第一滑槽座的滑槽内，所述炉尾罩滑设于第二滑槽座内的滑槽内；所述炉头罩和炉尾罩均设有防爆门。所述炉管的头端设有一锥形内胆，所述炉管的入口为锥形内胆的入口，所述炉管与锥形内胆的外壁之间设有隔热棉，所述安装平台上设有可敲击炉管的炉管气锤；所述炉管的中间部分套有保温套，所述炉管下端与保温套的间隙内设有加热装置。所述安装平台包括台板和支撑台板的两个支座，靠近炉管头端的支座为可调支座；所述台板上设有支撑轴承，所述炉管支撑在支撑轴承上。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，利用回转炉动态烧结的特性，将回转炉运用到锂电池硅碳负极材料的烧结碳包覆工艺，在炉管头端的第一密封法兰与第一波纹管连接处的外围套设第一抽气罩，在炉管尾端的第二密封法兰与第二波纹管连接处的外围套设第二抽气罩，采用抽气罩将可能泄露的气体及时抽走，以防止室内乙炔等危险气体泄漏引发爆炸危险的产生，实现炉管两端的密封，整体密封性好，安全可靠，从而实现硅碳负极连续性批量生产。(2)本专利技术的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，采用称重仓及流量计精准控制硅粉进料量和乙炔进气量，采用四层密封及石墨环密封解决了螺旋进料器及炉管的动密封，采用进料缓冲仓及出料缓冲仓解决了进出料口密封，使炉管内部与外部环境隔绝，采用防爆门防止设备内部产生爆炸意外，进一步实现了硅碳负极连续性批量生产。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中第一抽气罩结构示意图。图3是本专利技术中第一抽气罩的轴向示意图。图4是本专利技术中螺旋进料器的结构示意图。图5是本专利技术中破拱轴两端的密封结构示意图。图中各标号表示：1、安装平台；2、螺旋进料器；3、炉头罩；4、炉管；5、炉尾罩；6、螺旋轴；7、第一密封法兰；8、第一波纹管；9、第一抽气罩；10、第二密封法兰；11、第二波纹管；12、第二抽气罩；13、主抽气管；14、支抽气管；15、上料仓；16、进料缓冲仓；17、称重仓；18、称重器；19、上料管；20、主进气口；21、进气管；22、流量计；23、出料缓冲仓；24、仓体气锤；25、破拱轴；26、叶片；27、驱动机构；28、安装板；29、密封套；30、第一密封垫；31、第二密封垫；32、密封轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，其特征在于：包括安装平台(1)、螺旋进料器(2)、炉头罩(3)、炉管(4)和炉尾罩(5)，所述炉管(4)可转动的安装在安装平台(1)上，所述炉管(4)的头端位于炉头罩(3)内且尾端位于炉尾罩(5)内，所述螺旋进料器(2)与炉头罩(3)密封对接，且螺旋进料器(2)的螺旋轴(6)穿过炉头罩(3)与炉管(4)对接，所述炉尾罩(5)上设有出料口，所述炉管(4)头端于炉头罩(3)之外的部分设有第一密封法兰(7)，所述第一密封法兰(7)与炉头罩(3)之间设有第一波纹管(8)，所述第一密封法兰(7)与第一波纹管(8)之间密封连接，且二者连接处的外周套有第一抽气罩(9)，所述炉管(4)尾端于炉尾罩(5)之外的部分设有第二密封法兰(10)，所述第二密封法兰(10)与炉尾罩(5)之间设有第二波纹管(11)，所述第二密封法兰(10)与第二波纹管(11)之间密封连接，且二者连接处的外周套有第二抽气罩(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，其特征在于：包括安装平台(1)、螺旋进料器(2)、炉头罩(3)、炉管(4)和炉尾罩(5)，所述炉管(4)可转动的安装在安装平台(1)上，所述炉管(4)的头端位于炉头罩(3)内且尾端位于炉尾罩(5)内，所述螺旋进料器(2)与炉头罩(3)密封对接，且螺旋进料器(2)的螺旋轴(6)穿过炉头罩(3)与炉管(4)对接，所述炉尾罩(5)上设有出料口，所述炉管(4)头端于炉头罩(3)之外的部分设有第一密封法兰(7)，所述第一密封法兰(7)与炉头罩(3)之间设有第一波纹管(8)，所述第一密封法兰(7)与第一波纹管(8)之间密封连接，且二者连接处的外周套有第一抽气罩(9)，所述炉管(4)尾端于炉尾罩(5)之外的部分设有第二密封法兰(10)，所述第二密封法兰(10)与炉尾罩(5)之间设有第二波纹管(11)，所述第二密封法兰(10)与第二波纹管(11)之间密封连接，且二者连接处的外周套有第二抽气罩(12)。


2.根据权利要求1所述的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，其特征在于：所述第一抽气罩(9)的圆周方向设有一个主抽气管(13)和多个间隔的支抽气管(14)，各支抽气管(14)均与主抽气管(13)连通，所述第二抽气罩(12)的圆周方向设有一个主抽气管(13)和多个间隔的支抽气管(14)，各支抽气管(14)均与主抽气管(13)连通。


3.根据权利要求1所述的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，其特征在于：所述螺旋进料器(2)的上游设有上料装置，所述上料装置包括上料仓(15)和进料缓冲仓(16)，所述进料缓冲仓(16)设有进料口、出料口、进气口和出气口，所述进料缓冲仓(16)的进料口与上料仓(15)对接，且出料口与螺旋进料器(2)的入口密封对接。


4.根据权利要求3所述的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，其特征在于：所述上料装置还包括称重仓(17)，所述称重仓(17)的底部设有称重器(18)，所述称重仓(17)通过上料管(19)与上料仓(15)连接；所述炉尾罩(5)设有主进气口(20)，所述主进气口(20)连接一进气管(21)，所述进气管(21)位于炉管(4)内，所述主进气口(20)设有流量计(22)。


5.根据权利要求4所述的连续式硅碳负极动态CVD烧结炉，其特征在于：所述炉尾罩(5)的下游设有出料缓冲仓(23)，所述出料缓冲仓(23)设有进料口、出料口、进气口和出气口，所述进料口与炉尾罩(5)的出料口对接；所述进料缓冲仓(16)、称重仓(17)和出料缓冲仓(23)的外侧对应设有一用于敲打各仓体的仓体气锤(24)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王建业，曾帅强，龙纯，谢礼飞，宋晓峰，何易鹏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43