一种复合式炉盖制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合式炉盖，解决的问题是石墨化炉炉盖结构较为复杂、保温效果差、影响产品质量、使用寿命短。本实用新型专利技术所述的炉盖为向上凸起的球面结构，所述的炉盖包括若干个扇形块，所述扇形块的顶角处设有弧形槽，扇形块的扇面上设有外层孔和内层孔。本实用新型专利技术的炉盖制成球面结构，使得炉盖远离高温区，炉内物料温度可以达到2800℃而不至于损坏炉盖，且炉盖制成一体结构，结实耐用。

A compound furnace cover

【技术实现步骤摘要】
一种复合式炉盖
本技术涉及锂电池负极材料生产领域，具体涉及一种立式连续锂电池负极材料生产用炉窑用复合式炉盖。
技术介绍
在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，价格便宜，一直是负极材料的主要类型；碳质材料是石墨类锂电池负极材料的主要原料，碳质材料的碳原子为不规则排列，只有在炉窑如石墨化炉内通过2200～3000℃的高温热处理，使碳原子发生再结晶，重新有序排列，才能呈现石墨的晶体结构，从而具有石墨的许多优良性能，如导电性和导热性显著提高，化学和热稳定性更好，杂质减少，硬度降低，更易于机械加工等等。石墨化炉的功能就是使碳质材料转化为人造石墨材料，例如为钢铁冶炼、铝冶炼、负极材料、其它有色金属行业、核工业等可以提供优质碳元素的石墨材料。目前使用得最为广泛的石墨化炉是艾奇逊炉。艾奇逊炉为敞开式长方形炉体结构，生产过程为将炭化物纵向或横向并列，并在炭化物的周围填充冶金焦和石英沙，在炉体的长度方向通电，利用焦炭的电阻发热，最终使被加热物本身也产生电阻发热；在焦炭的外围再用焦粉、炭黑、硅砂/焦炭/碳化硅混合物等衬料进行热屏蔽以隔热。但是现有的艾奇逊炉不能达到节能减排，操作安全，产品质量稳定的要求。对此，专利号为“CN201010108180.7”的专利公开了一种“竖式高温连续石墨化炉”。但是这种石墨化炉炉内温度最高只能达到2600℃，制得的石墨类碳负极材料的石墨化度低，产品合格率低。传统竖式石墨化炉的炉盖均是采用多块的耐火砖堆砌而成的平面结构，并辅助设置支撑横梁、吊扣圈架、T型金属栓等结构，结构较为复杂，且相邻耐火砖之间设有填缝剂、粘合剂等，相邻耐火砖之间的缝隙容易密封不严，导致保温效果差，外部空气进入石墨化炉，石墨被氧化，影响产品质量；且高温烧结单个的耐火砖易脱落，使用寿命短，炉盖的正常使用寿命仅为1-3年。平面结构的设置使得耐火砖与炉体高温区较近，耐高温效果差，影响炉内温度的提高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是石墨化炉炉盖结构较为复杂、保温效果差、影响产品质量、使用寿命短，提供一种炉内温度高、结构简单，使用寿命长的复合式炉盖。为解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案：一种复合式炉盖，所述的炉盖为向上凸起的球面结构，所述的炉盖包括若干个扇形块，所述扇形块的顶角处设有弧形槽，扇形块的扇面上设有外层孔和内层孔。所述炉盖内表面的最高处于下表面之间的垂直距离h大于450mm。所述的扇形块有块，每块扇形块的圆心角为90°，四块扇形块的弧形槽构成圆形电极孔。每块扇形块上分别设有一个内层孔、两个外层孔。所述扇形块的一侧设有凸起、另一侧设有凹槽，相邻扇形块之间通过凸起与凹槽的配合相连接，相邻扇形块的凸起与凹槽之间设有保温棉。所述扇形块外侧的下表面为平面，用于与炉体的上表面相配合。本技术的炉盖制成球面结构，使得炉盖远离高温区，炉内物料温度可以达到2800℃而不至于损坏炉盖，且炉盖制成一体结构，结实耐用。附图说明图1是本技术炉盖俯视俯视结构示意图；图2是本技术炉盖横截面结构示意图；图3是本技术炉盖侧面结构示意图之一；图4是本技术炉盖侧面结构示意图之二；图5是本技术炉窑结构示意图；图6是图1的局部结构示意图；图7是本技术排料冷却结构示意图；图8是本技术三级水套下部结构示意图；图9是本技术排料冷却俯视结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1至图4示，一种复合式炉盖，所述的炉盖4为向上凸起的球面结构，所述的炉盖4包括若干个扇形块41，所述扇形块41的顶角处设有弧形槽42，扇形块41的扇面上设有外层孔43和内层孔44。采用扇形块41组装而成的炉盖具有整体性，炉盖的正常使用寿命达到8-10年，大大提高了炉盖的使用寿命。所述炉盖4内表面的最高处于下表面49之间的垂直距离h大于450mm。本技术球面结构的炉盖4内表面的最高处于下表面49之间的垂直距离为500mm，扇形块41的厚度为180-220mm，增大了炉盖本体与炉体高温区的距离，使得炉体内温度即使达到2800℃以上，炉盖仍然不会损坏，更高的炉体温度，大大的提高了产品的石墨化度。本技术生产的锂电池负极材料的石墨化度达到96％，含碳量达到99％以上，而传统工艺制得的锂电池负极材料的石墨化度仅仅能达到90％左右，含碳量仅在99％以内。本技术制备的锂电池负极材料的质量有了质的飞跃。且采用本技术设计的炉窑，脱硫时间也大大缩短，传统的炉窑脱硫完成需要6-7个小时，脱硫后的含硫量在0.05-1.5％之间，而本技术脱硫完成仅需要3-4个小时，成品的含硫量经检测达到0.05％以内。所述的扇形块41有4块，每块扇形块的圆心角为90°，四块扇形块41的弧形槽42构成圆形电极孔45；炉窑的正极电极插在电极孔45内，用于向窑炉内部放电。每块扇形块41上分别设有一个内层孔44、两个外层孔43。四块扇形块41上共有四个内层孔44，八个外层孔43，其中两个内层孔44用于窑炉的烟道管插孔，另外两个内层孔44用于窑炉的防爆气囊插孔；八个外层孔43用于物料的进料管道插孔。本技术的扇形块也可以是三块、五块、六块等，需要留够相应的外层孔43和内层孔44的数量即可。所述扇形块41的一侧设有凸起46、另一侧设有凹槽47，相邻扇形块41之间通过凸起46与凹槽47的配合相连接，相邻扇形块41的凸起46与凹槽47之间设有保温棉48。凸起46的外部尺寸与凹槽47的内部尺寸相配合，安装时，只需将一个扇形块41的凸起卡进相邻扇形块的凹槽内，依次完成所有连接即可；设置保温棉48，起到填充相邻扇形块41的凸起46与凹槽47之间缝隙的作用，同时起到保温作用，防止热量从二者之间的缝隙泄露。所述扇形块41外侧的下表面49为平面，用于与炉体1的上表面相配合。使扇形块41可以平稳的安装在炉体上。如图5-图9所示，本技术用于一种立式连续锂电池负极材料生产用炉窑，所述的炉窑包括炉体1和支撑架5，炉体上方设有炉盖4，炉体1下方设有冷却系统2，冷却系统2下部设有排料冷却系统3；所述的支撑架5包括立柱51，立柱51上设有横梁52，炉体1设置在横梁52上方。所述的冷却系统2包括若干级冷却水套，所述的冷却水套从上到下依次包括一级水套21、二级水套22和三级水套23，三级水套23与排料冷却系统3连接，一级水套21的横截面积大于二级水套的横截面积，二级水套22上部与一级水套21之间设有环形冷却水盘26。一级水套21上部与炉体连接。冷却系统2的各级冷却水套内部均包括冷却水管，冷却水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式炉盖，其特征在于：所述的炉盖（4）为向上凸起的球面结构，所述的炉盖（4）包括若干个扇形块（41），所述扇形块（41）的顶角处设有弧形槽（42），扇形块（41）的扇面上设有外层孔（43）和内层孔（44）。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合式炉盖，其特征在于：所述的炉盖（4）为向上凸起的球面结构，所述的炉盖（4）包括若干个扇形块（41），所述扇形块（41）的顶角处设有弧形槽（42），扇形块（41）的扇面上设有外层孔（43）和内层孔（44）。


2.根据权利要求1所述的复合式炉盖，其特征在于：所述炉盖（4）内表面的最高处于下表面（49）之间的垂直距离（h）大于450mm。


3.根据权利要求2所述的复合式炉盖，其特征在于：所述的扇形块（41）有4块，每块扇形块的圆心角为90°，四块扇形块（41）的弧形槽（42）构成圆形电极孔（45）。

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞林，陈国教，
申请(专利权)人：开封格瑞丰特新材料有限公司，张瑞林，
类型：新型
国别省市：河南;41