【技术实现步骤摘要】
本技术属于破碎，涉及一种用于石墨坩埚的预破碎装置。
技术介绍
1、目前，为提高锂电池首效和倍率性能，在负极材料的生产过程中，通常将石墨粉装入石墨坩埚内，再送入碳化炉中进行烧制，经过高温烧结后，石墨粉会粘结成块，并粘附在匣钵上。为保证石墨粉能完全从坩埚内倒出，需要对石墨粉体进行预破碎处理。
2、现有预破碎采用在辊道运输线安装破碎刀升降装置和插刀，对坩埚内石墨粉进行脱模。然而，现阶段的预破碎处理存在以下几点问题：(1)插刀结构设计不合理，体积过大；(2)插刀分布不合理，密度过大；(3)“分步”各插刀位置距离坩埚内壁距离较近。
3、坩埚物料进入炉内会经过高温烧结，低温冷却后出炉过程，而石墨晶体的热膨胀系数具有较大的各向异性，从高温下被冷却后会在晶粒内部产生较大的应力。另外，经过高温烧结后坩埚内物料较为紧实，物料对坩埚的外向力受力大，插刀体积大、插刀结构分布过密及插刀位置距离坩埚较近，均会很大程度增加坩埚受力。加之坩埚出炉后，外壁与物料内部温度差加大，热应力随之增长且分布不均，在外力作用下更容易导致坩埚炸裂或隐裂，影响坩埚使用寿命。
4、因此，在石墨粉破碎过程中，如何在不影响预破碎效果的条件下，减少对石墨坩埚的损坏是非常重要的。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种用于石墨坩埚的预破碎装置，通过改进切刀模块的布局，并采用梯度法依次调整破碎插刀与坩埚内壁之间的距离，能够有效减少石墨坩埚来自破碎插刀的外力，以降低坩埚损坏率。p>
2、为达此目的，本技术采用以下技术方案：
3、本技术提供了一种用于石墨坩埚的预破碎装置，所述的用于石墨坩埚的预破碎装置包括用于容纳石墨粉的坩埚、用于输送所述坩埚的传送机构，以及设置于所述传送机构上方的破碎机构；所述破碎机构包括沿所述坩埚的输送方向依次设置的至少两个切刀模块，所述切刀模块独立地包括至少一组破碎插刀，所述破碎插刀用于破碎所述坩埚内的石墨粉；
4、所述破碎插刀在坩埚所在平面上的正投影为破碎区，将位于同一个切刀模块内的所述破碎区的外侧边缘至所述坩埚侧壁的最小线性距离记为第一距离，相邻两个所述切刀模块的所述第一距离沿坩埚的输送方向依次递减。
5、本技术提供的用于石墨坩埚的预破碎装置，通过设置多个切刀模块，并优化切刀模块，沿坩埚的输送方向，采用梯度法依次调整破碎插刀与坩埚内壁之间的距离，在进行破碎过程中，破碎插刀插入坩埚后，由内到外先挤压石墨粉，后挤压坩埚的趋势，保证了预破碎效果，同时能够缓解破碎插刀对坩埚的直接挤压力，以降低坩埚损坏率。
6、需要说明的是，本技术中的坩埚呈顶端开口的圆柱形或方形结构，其开口端朝向破碎机构，在使用过程中，传送机构将坩埚依次运输至切刀模块的正下方，以便切刀模块对坩埚内石墨粉进行破碎。本技术中第一距离即为在破碎插刀插入坩埚内的石墨粉后，同一切刀模块中位于距离坩埚中心最远端的破碎插刀的外缘至坩埚侧壁的直线距离，一个切刀模块的第一距离，大于其下游切刀模块的第一距离。另外，本技术中在破碎插刀插入坩埚内的石墨粉后，每一个切刀模块中破碎插刀刀尖至坩埚底部表面的间距可以相同，也可以不同。当相邻两个切刀模块的破碎插刀刀尖至坩埚底部表面的间距不同时，其沿着坩埚的输送方向依次递减，即切刀模块的破碎插刀刀尖至坩埚底部表面的距离，要大于其下游切刀模块的破碎插刀刀尖至坩埚底部表面的距离。
7、作为本技术一个优选技术方案，相邻两个所述切刀模块的所述第一距离沿坩埚的输送方向呈等差数列递减。
8、本技术中采用等差数列递减的方式依次调整破碎插刀与坩埚侧壁之间的距离，可以由内到外逐步对坩埚与石墨粉进行挤压，保证了预破碎效果。
9、作为本技术一个优选技术方案，相邻两个所述切刀模块的第一距离的差距≤4mm，但不包括0。
10、作为本技术一个优选技术方案，将位于同一个切刀模块内的所述破碎区的中心至所述坩埚中心的最大线性距离记为第二距离，相邻两个所述切刀模块的所述第二距离沿坩埚的输送方向依次递增。
11、本技术中通过调整破碎插刀的分布，在坩埚的整个流动破碎过程中，使破碎插刀的破碎区的中心由坩埚中心向边缘的顺序依次排布，即，先对位于坩埚中部的石墨粉进行破碎，再逐渐向外(向靠近坩埚边缘)进行破碎，降低了插刀的分布密度，有利于减小坩埚受力。
12、作为本技术一个优选技术方案，所述破碎插刀包括相互垂直设置的第一刀片与第二刀片。
13、作为本技术一个优选技术方案，所述第一刀片与第二刀片靠近所述坩埚的一侧分布有若干锯齿。
14、需要说明的是，本技术将破碎插刀的边缘调整为锯齿状，使得破碎插刀更容易插到物料内部，显著降低挤压力。
15、作为本技术一个优选技术方案，所述第一刀片与第二刀片的厚度均为1～3mm，例如可以是1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm或3.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、作为本技术一个优选技术方案，所述第一刀片与第二刀片形成“十”字型结构、“l”型结构或“t”型结构。
17、需要说明的是，本技术通过对破碎插刀进行减薄，减小刀体面积，在同等压强作用下，使得坩埚的受力降低，减缓坩埚的损坏。
18、作为本技术一个优选技术方案，所述切刀模块包括至少两组破碎插刀，至少两组所述破碎插刀呈中心对称分布，所述坩埚的中心在所述切刀模块的中心对称轴的延长线上。当所述切刀模块包括一组破碎插刀，所述破碎区的中心与所述坩埚的中心重合。
19、作为本技术一个优选技术方案，所述用于石墨坩埚的预破碎装置还包括升降机构，所述升降机构用于驱动所述坩埚沿靠近或远离所述切刀模块的方向进行移动。
20、需要说明的是，本技术中采用传送机构将坩埚运输至切刀模块的正下方，再利用升降机构提升坩埚，直至破碎插刀坩埚内，调整破碎插刀与坩埚底部表面的距离，进行石墨粉的破碎；结束上述破碎后，升降机构驱动坩埚下降并放置于传送机构上，传送机构继续运输，将坩埚移动至下一个切刀模块的正下方，重复进行升降与破碎过程。
21、与现有技术相比，本技术的有益效果为：
22、本技术提供的一种用于石墨坩埚的预破碎装置，通过优化切刀模块，沿坩埚的输送方向，采用梯度法依次调整破碎插刀与坩埚内壁之间的距离，在进行破碎过程中，破碎插刀插入坩埚后，由内到外逐步对坩埚与石墨粉进行挤压，呈先挤压石墨粉，后挤压坩埚的趋势，保证了预破碎效果，缓解破碎插刀对坩埚的直接挤压力，以降低坩埚损坏率。
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1.一种用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述的用于石墨坩埚的预破碎装置包括用于容纳石墨粉的坩埚、用于输送所述坩埚的传送机构，以及设置于所述传送机构上方的破碎机构；所述破碎机构包括沿所述坩埚的输送方向依次设置的至少两个切刀模块，所述切刀模块独立地包括至少一组破碎插刀，所述破碎插刀用于破碎所述坩埚内的石墨粉；
2.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，相邻两个所述切刀模块的所述第一距离沿坩埚的输送方向呈等差数列递减。
3.根据权利要求1或2所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，相邻两个所述切刀模块的第一距离的差距≤4mm，但不包括0。
4.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，将位于同一个切刀模块内的所述破碎区的中心至所述坩埚中心的最大线性距离记为第二距离，相邻两个所述切刀模块的所述第二距离沿坩埚的输送方向依次递增。
5.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述破碎插刀包括相互垂直设置的第一刀片与第二刀片。
6.根据权利要求5所述的用于石墨坩埚的预破碎
7.根据权利要求5所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述第一刀片与第二刀片的厚度均为1~3mm。
8.根据权利要求5所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述第一刀片与第二刀片形成“十”字型结构、“L”型结构或“T”型结构。
9.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述切刀模块包括至少两组破碎插刀，至少两组所述破碎插刀呈中心对称分布，所述坩埚的中心在所述切刀模块的中心对称轴的延长线上。
10.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述用于石墨坩埚的预破碎装置还包括升降机构，所述升降机构用于驱动所述坩埚沿靠近或远离所述切刀模块的方向进行移动。
...【技术特征摘要】
1.一种用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，所述的用于石墨坩埚的预破碎装置包括用于容纳石墨粉的坩埚、用于输送所述坩埚的传送机构，以及设置于所述传送机构上方的破碎机构；所述破碎机构包括沿所述坩埚的输送方向依次设置的至少两个切刀模块，所述切刀模块独立地包括至少一组破碎插刀，所述破碎插刀用于破碎所述坩埚内的石墨粉；
2.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，相邻两个所述切刀模块的所述第一距离沿坩埚的输送方向呈等差数列递减。
3.根据权利要求1或2所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，相邻两个所述切刀模块的第一距离的差距≤4mm，但不包括0。
4.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的预破碎装置，其特征在于，将位于同一个切刀模块内的所述破碎区的中心至所述坩埚中心的最大线性距离记为第二距离，相邻两个所述切刀模块的所述第二距离沿坩埚的输送方向依次递增。
5.根据权利要求1所述的用于石墨坩埚的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，单兵凯，皮涛，陶振友，欧阳珂宁，陆豪杰，黄立山，严红敏，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：新型
国别省市：
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