一种石墨负极材料生产余热循环利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，属于回转窑余热回收利用技术领域。本实用新型专利技术包括回转窑、废气加热装置、废气焚烧装置，所述的回转窑包括内筒体和外筒体，内、外筒体之间形成供烟气流通的烟气通道，回转窑上的废气出口与废气加热装置相连接，废气加热装置的废气出口与废气焚烧装置相连接，废气焚烧装置的烟气出口与回转窑上的烟气进口相连接，外筒体上的烟气出口与废气加热装置上的烟气进口相连接。本实用新型专利技术产生的废气经燃烧产生高温烟气，该高温热烟气首先进回转窑加热物料，然后再去加热废气、空气以及保护气，使得烟气热量得到充分利用，且焚烧系统的燃烧效率得到大幅提高。效率得到大幅提高。效率得到大幅提高。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨负极材料生产余热循环利用系统


[0001]本技术属于余热回收利用
，更具体地说，涉及一种石墨负极材料生产余热循环利用系统。

技术介绍

[0002]目前市场通用的锂电池石墨负极材料主要是人造石墨，其基本的工序流程为破碎、造粒、石墨化、筛分等。在现有的生产工序中，造粒工序是通过把预处理过的骨料和粘结剂等物料加入热包釜，热包釜外安装有电阻丝，通过壁面将热量传递到釜内的物料，使物料在650℃以下搅拌混匀，从而进行造粒和初步炭化，此过程会产生少量废气，造粒完成的物料经冷却釜冷却后再进入下段石墨化工序。
[0003]由于石墨化成本是负极材料生产中占比最高的部分，约占负极材料成本的50％。为提高石墨化工序的装填率来节省成本，行业内会在石墨化前进行物料的预炭化，通常是通过隧道窑等窑炉将物料加热到1000℃，降低物料的挥发分含量。但现有的造粒炭化工艺，并未对加热过程中产生的高温烟气进行有效利用。同时，造粒炭化产生的废气通常直接排空，不但对环境造成污染，而且废气未被有效利用，同样造成能源的浪费。
[0004]经检索，中国专利授权公告号为CN214470128U的申请案，公开了一种用于回转窑的烟气循环使用系统，该申请案利用循环风机将回转窑的80～90％高温烟气进行热循环，重新进入到热风炉内再加热，使高温烟气温度重新上升，再为回转窑提供热量，从而实现热量循环和提升能量利用率。但该申请案对高温烟气的利用率有待进一步提高。同时，该申请案并未涉及对废气的处理及利用。
[0005]又如，中国专利授权公告号为CN112254512A的申请案，公开了一种连续式锂电池材料焙烧气氛保护生产线，该申请案对产生的废气通过冷凝过滤器冷凝收集，废气同样没有得到有效利用。

技术实现思路

[0006]1、要解决的问题
[0007]针对现有石墨负极材料生产工艺中，高温烟气及废气未被有效利用，造成能源浪费的问题，本技术提供了一种石墨负极材料生产余热循环利用系统。采用本技术的技术方案可对废气和高温烟气进行有效利用，从而实现热量循环和提升能量利用率。
[0008]2、技术方案
[0009]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0010]本技术的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，包括回转窑、废气焚烧装置和废气加热装置，所述回转窑的废气出口与废气加热装置相连接，废气加热装置的废气出口与废气焚烧装置相连接，废气焚烧装置的出口与回转窑的烟气通道进口相连接；所述回转窑的烟气通道出口连接废气加热装置。
[0011]进一步地，所述的废气加热装置的烟气出口与空气加热装置相连接，空气加热装
置的空气出口与废气焚烧装置连接。
[0012]进一步地，所述的空气加热装置的烟气出口与保护气加热装置相连接，保护气加热装置的保护气出口与回转窑的保护气进口相连接。
[0013]进一步地，所述的废气加热装置的烟气出口与保护气加热装置相连接，保护气加热装置的保护气出口与回转窑的保护气进口相连接。
[0014]进一步地，所述的保护气加热装置的烟气出口与空气加热装置相连接，空气加热装置的空气出口与废气焚烧装置连接。
[0015]进一步地，所述的回转窑与废气加热装置之间设有废气净化装置。
[0016]进一步地，所述的废气加热装置、空气加热装置、保护气加热装置均为热交换器。
[0017]进一步地，所述的废气焚烧装置为热风炉，废气净化装置为高温除尘器。
[0018]3、有益效果
[0019]相比于现有技术，本技术的有益效果为：
[0020](1)本技术的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，回转窑内产生的废气经过废气焚烧装置后产生高温烟气，该高温烟气进入回转窑加热物料，变成中温烟气后，进入废气加热装置对废气进行预加热，预加热后的废气再进入废气焚烧装置进行焚烧，实现了热量的循环利用，提升了能量利用率；另外，中温烟气对废气进行预加热，可防止废气冷凝堵管，确保废气管道通畅，同时废气得到升温，提高了燃烧效率；
[0021](2)本技术的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，废气加热装置连通有空气加热装置、保护气加热装置，从废气加热装置中流出的中低温烟气对空气进行加热，加热后的空气进入废气燃烧装置中进行辅助燃烧；中低温烟气对空气进行加热后，变成低温烟气，继续对保护气进行加热，加热后的保护气进入回转窑内，确保了回转窑内部处于保护气氛围；同时，防止了冷保护气将窑内废气冷凝导致沾壁，避免了沾壁后热阻提高，严重影响换热效率的现象发生。这种设计，对不同温度的烟气进行了多级利用，进一步提高了烟气温度的利用率；
[0022](3)本技术的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，回转窑与废气加热装置之间设有废气净化装置，该废气净化装置将废气携带的细粉过滤，可提高产品回收率；同时，使得废气得到净化，减少了后续管道的磨损，防止堵塞后续管道。
附图说明
[0023]图1为本技术的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统的整体结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本技术进一步进行描述。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，本实施例的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，包括回转窑、废气加热装置、废气焚烧装置、空气加热装置以及保护气加热装置。
[0027]其中，回转窑为外热式回转窑，其包括内筒体和外筒体，内、外筒体之间形成供烟气流通的烟气通道，回转窑上的废气出口与废气加热装置的废气进口相连接，废气加热装
置的废气出口与废气焚烧装置的废气进口相连接，废气焚烧装置的烟气出口与外筒体上的烟气进口相连接，外筒体上的烟气出口与废气加热装置上的烟气进口相连接。
[0028]回转窑内产生的废气经过废气焚烧装置后产生高温烟气，该高温烟气进入回转窑加热物料后，变成中温烟气进入废气加热装置对废气进行预加热，预加热后的废气再进入废气焚烧装置进行焚烧，焚烧产生的高温烟气重新进入回转窑内加热物料，如此循环，实现了热量的循环利用，提升了能量利用率；另外，中温烟气对废气进行预加热，可防止废气冷凝堵管，确保废气管道通畅，同时废气得到升温，提高了燃烧效率。
[0029]所述的废气加热装置上设有烟气出口，该烟气出口与空气加热装置的烟气进口相连接，空气加热装置的空气出口与废气焚烧装置的空气进口连接。从废气加热装置流出的中低温烟气对空气进行加热，加热后的空气进入废气燃烧装置中进行辅助燃烧，提高了热效率。
[0030]所述的空气加热装置设有烟气出口，该烟气出口与保护气加热装置的烟气进口相连接，保护气加热装置的保护气出口与回转窑上的保护气进口相连接。具体到本实施例中，保护气可选用氮气。中低温烟气对空气进行加热后，变成低温烟气，继续对氮气进行加热，加热后的氮气进入回转窑内，确保了回转窑内部处于氮气保护的范围。另外，使用预热氮气从物料进料端进入窑内，对窑内废气进行驱赶，随废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，包括回转窑和废气焚烧装置，其特征在于：还包括废气加热装置，所述回转窑的废气出口与废气加热装置相连接，废气加热装置的废气出口与废气焚烧装置相连接，废气焚烧装置的烟气出口与回转窑的烟气通道进口相连接；所述回转窑的烟气通道出口连接废气加热装置。2.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，其特征在于：所述的废气加热装置的烟气出口与空气加热装置相连接，空气加热装置的空气出口与废气焚烧装置连接。3.根据权利要求2所述的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，其特征在于：所述空气加热装置的烟气出口与保护气加热装置相连接，保护气加热装置的保护气出口与回转窑的保护气进口相连接。4.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料生产余热循环利用系统，其特征在于：所述的废...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春华，金玲玲，高艳艳，李新义，
申请(专利权)人：安徽科达锂电装备有限公司，
类型：新型
国别省市：