一种大型石墨化炉及联合生产方法技术

本发明专利技术涉及一种大型石墨化炉及联合生产方法，包括炉体，炉体内沿宽度方向并排设有若干个首尾对齐的料箱，每个料箱沿长度方向的两端设有电极墙，一料箱与其两端对应的电极墙组成一工位，电极墙为导体，相邻电极墙间设有绝缘碳砖，相邻料箱间设有预石墨化料箱，料箱内填充有电阻料与待石墨化原料，预石墨化料箱内为待低温加热原料，炉体内部其余位置填充有保温料。通过将炉体划分出若干个工位，减少炉体的蓄热和散热损失，使石墨化炉实现大型化，对比相同产能的石墨化炉节约了建设占地和一次性投入成本。通过在相邻料箱间设置预石墨化料箱，回用了料箱中石墨化的余热。通过从中心至两侧依次通电的生产方法，利用石墨化余热提升了生产效率。了生产效率。了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种大型石墨化炉及联合生产方法


[0001]本专利技术涉及石墨化炉
，尤其涉及一种大型石墨化炉及联合生产方法。

技术介绍

[0002]负极材料是新能源动力电池的核心组成部分，随着国家政策对发展新能源汽车的积极引导，负极材料的需求也不断增加。负极材料的生产主要使用艾奇逊石墨化炉，其工艺过程是通电使炉内的电阻料生热，将可石墨化炭升温至3000℃进行石墨化改性获得石墨化负极材料，达到设定温度后，停止送电，高温状态下的石墨化负极材料在艾奇逊石墨化炉内自然冷却至出炉温度后开始出炉作业。
[0003]艾奇逊石墨化炉为周期性间歇式生产，从装炉、生产、冷却到出炉大约需要20
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30天，通常炉体和物料的自然冷却时间占到整个生产周期的2/3以上，所以，单台艾奇逊石墨化炉的有效生产率并不高。为了满足负极材料不断增加的生产需求，在生产过程中需要更大型化的石墨化炉、更高效率的生产模式来提高负极材料的生产速度，现有技术中一方面适当加长加宽石墨化炉的结构尺寸，来提升单台石墨化炉的产能，但追求更高生产速度而设计过长过宽的石墨化炉则会使炉体内部加热不均匀，降低了产品质量，另一方面则可以在同一条生产线上设置多台石墨化炉，如图2所示，但由于石墨化炉功率大，常规生产条件只能为1
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2台石墨化炉供电，因此需要为各石墨化炉依次通电，先通电的石墨化炉加工完成后开始自然冷却，在后通电石墨化炉生产时先通电的石墨化炉冷却完成即可开始出炉，加快了生产节奏。但此种生产模式仍有两个弊端，其一是多台石墨化炉占地面积较大，所需场地大导致一次性投入成本高，且相邻石墨化炉的间隙占地没有得到有效利用；其二是石墨化炉自然冷却过程中的热量被白白耗散，无法有效回用。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种大型石墨化炉及联合生产方法，通过在炉体内沿宽度方向并排设有若干个工位，相邻料箱间设有预石墨化料箱，使石墨化炉实现大型化，同时节约了建设占地和一次性投入成本，在保证生产节奏紧凑性的同时，降低了产品能耗。
[0005]一种大型石墨化炉，包括炉体，所述炉体内沿宽度方向并排设有若干个首尾对齐的料箱，每个料箱沿长度方向的两端设有电极墙，一料箱与其两端对应的电极墙组成一工位，所述电极墙为导体，相邻电极墙间设有绝缘碳砖，相邻料箱间设有预石墨化料箱，所述料箱内填充有电阻料与待石墨化原料，所述预石墨化料箱内为待低温加热原料，炉体内部其余位置填充有保温料。
[0006]通过在结构上取消了一侧炉墙，在相邻电极墙之间设置绝缘碳砖，将整个炉体划分出若干个工位，减少炉体的蓄热和散热损失，使石墨化炉实现大型化，对比相同产能的石墨化炉节约了建设占地和一次性投入成本。
[0007]预石墨化料箱内为待低温加热原料，可以利用石墨化产生的余热，用于去除石墨
化原料中的挥发份或生产低温的炭素制品，如增碳剂等。
[0008]进一步地，预石墨化料箱的高度和长度小于料箱对应的高度和长度，预石墨化料箱均设置在相邻两料箱间隙的中心位置。保证预石墨化料箱的顶部、底部和两端所处的保温料温度不受散热损失影响，达到其要求的生产温度。
[0009]进一步地，相邻料箱的间隙宽度为a，炉体沿宽度方向的两侧墙距离最近料箱的宽度为b，a=2b。以现行b的宽度选取a的宽度，a是b的2倍时余热利用效率最高，若a太小，空间不足导致不能放置预石墨化物料，a太大，传热慢且散热多，导致预石墨化区域温度低，余热利用不充分。
[0010]进一步地，炉体外壁为钢结构。通过钢结构保证炉体外壁强度。
[0011]进一步地，所述电极墙内设有炉头电极，炉体两侧的炉头电极通电进行石墨化生产。
[0012]进一步地，所述预石墨化料箱内的待低温加热原料为待去除挥发份的石墨化原料。石墨化工位为快速升温区域，原料中挥发份含量太多则容易造成爆炉等安全生产事故，因此，低挥发份的原料为生产首选原料，预石墨化料箱设于相邻料箱之间，升温相对缓慢，可以利用石墨化产生的余热，降低挥发份含量，得到的产品在后期用于石墨化，有利于石墨化过程的快速升温，最终会减少石墨化生产时间，降低生产能耗。
[0013]一种大型石墨化炉的联合生产方法，包括如下步骤：S01：将中心工位通电，料箱内进行石墨化。
[0014]S02：中心工位的料箱内石墨化完成后停止通电。
[0015]S03：在上一步骤中停止通电的同时，将石墨化完成工位的两侧工位通电，两侧工位的料箱内进行石墨化。
[0016]S04：两侧工位石墨化完成后停止通电；重复S03、S04直至全部工位完成石墨化。
[0017]通过从中心至两侧依次通电的生产方法，充分利用石墨化过程中的余热，缩短了石墨化时间，提升了生产效率。
[0018]进一步地，若工位数为奇数，则所述中心工位为一个，若工位数为偶数，则所述中心工位为两个。
[0019]进一步地，还包括步骤S05：料箱、预石墨化料箱冷却完成后开始出炉，从中心工位向两侧工位依次出炉。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种大型石墨化炉，在结构上取消了一侧炉墙，在相邻电极墙之间设置绝缘碳砖，将整个炉体划分出若干个工位，减少炉体的蓄热和散热损失，使石墨化炉实现大型化，对比相同产能的石墨化炉节约了建设占地和一次性投入成本；通过在相邻料箱间设置预石墨化料箱，充分利用了料箱中石墨化的余热，降低了预石墨化料箱中原料的挥发份含量，得到的产品在后期用于石墨化，有利于石墨化过程的快速升温，最终会减少石墨化生产时间，降低生产能耗；通过从中心至两侧依次通电的联合生产方法，充分利用石墨化过程中的余热，缩短了石墨化时间，提升了生产效率。
附图说明
[0021]图1为现有技术中单台石墨化炉沿宽度方向的结构示意图；图2为现有技术中布置多台石墨化炉的侧视图；图3为现有技术中布置多台石墨化炉的俯视图；图4为本专利技术的一种大型石墨化炉的侧视图；图5为本专利技术的一种大型石墨化炉的俯视图。
[0022]图中：1、炉体；2、钢结构；3、混凝土基础；4、保温料；5、料箱；6、预石墨化料箱；7、电极墙；8、炉头电极；9、绝缘碳砖。
具体实施方式
[0023]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0024]现有技术中单台石墨化炉的结构如图1所示，布置多台石墨化炉如图2
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3所示，本专利技术实施例提供了一种大型石墨化炉，如图3
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5所示，包括炉体1，所述炉体1内沿宽度方向并排设有若干个首尾对齐的料箱5，每个料箱5沿长度方向的两端设有电极墙7，一料箱5与其两端对应的电极墙7组成一工位，所述电极墙7为导体，相邻电极墙7间设有绝缘碳砖9，相邻料箱5间设有预石墨化料箱6，所述料箱5内填充有电阻料与待石墨化原料，所述预石墨化料箱6内为待低温加热原料，炉体1内部其余位置填充有保温料4，形成多工位联合式石墨化炉。
[0025]通过在结构上取消了一侧炉墙，在相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型石墨化炉，包括炉体（1），其特征在于，所述炉体（1）内沿宽度方向并排设有若干个首尾对齐的料箱（5），每个料箱（5）沿长度方向的两端设有电极墙（7），一料箱（5）与其两端对应的电极墙（7）组成一工位，所述电极墙（7）为导体，相邻电极墙（7）间设有绝缘碳砖（9），相邻料箱（5）间设有预石墨化料箱（6），所述料箱（5）内填充有电阻料与待石墨化原料，所述预石墨化料箱（6）内为待低温加热原料，炉体（1）内部其余位置填充有保温料（4），形成多工位联合式石墨化炉。2.如权利要求1所述的一种大型石墨化炉，其特征在于：预石墨化料箱（6）的高度和长度小于料箱（5）对应的高度和长度，预石墨化料箱（6）均设置在相邻两料箱（5）间隙的中心位置。3.如权利要求1所述的一种大型石墨化炉，其特征在于：相邻料箱（5）的间隙宽度为a，炉体（1）沿宽度方向的两侧墙距离最近料箱（5）的宽度为b，a=2b。4.如权利要求1所述的一种大型石墨化炉，其特征在于：炉体（1）外壁为钢结构（2）。5.如权利要求1所述的一种大型石墨化炉，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，刘朝东，周善红，夏子棋，郭乃印，吕博，
申请(专利权)人：沈阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：