System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置及其使用方法制造方法及图纸_技高网
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一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:40590561 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-12 21:51
本发明专利技术提供一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,包括支撑框架、滑动轨道框架和水冷模块,其中水冷模块包括水冷平台、多个换热测温组件、进水管和出水管。通过设置支撑框架,将滑动轨道框架和水冷模块支撑在石墨化炉上;通过传导装置控制水冷模块在滑动轨道框架内升降,水冷模块中的换热测温组件监测石墨粉料温度,同时给石墨粉料降温,通过上述装置可快速降低石墨粉料的温度;解决了现有强冷方式存在的降温速率低、压缩空气用量大、装置易磨损、占地面积大的问题。上述装置配合本发明专利技术所述的使用方法,可以高效安全的将石墨化炉内的石墨粉料温度快速下降到指定温度,并且可以保证产品的质量,缩短产品生产周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨化炉,具体涉及一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置及其使用方法


技术介绍

1、石墨化是人造石墨负极生产过程中的一道关键工序,通过在石墨化炉内将炭质材料加热到2000℃-3000℃,从而实现由非石墨质炭到具有石墨三维规则有序结构的石墨质炭的转变。炭质粉料在石墨化炉内完成石墨化转变后,需由2000℃以上的高温逐渐冷却至接近常温后再进入下一道生产工序。在600℃以上的温度范围内,石墨粉料降温过快会导致物料理化指标发生变化,影响产品质量,因此在冷却开始阶段只能采用自然冷却。石墨粉料自然冷却至600℃后,可采用强制冷却方式快速降温从而大幅减短生产周期。

2、目前常用的两种强制冷却方式,一是在石墨化炉外部加装压缩空气系统,通过压缩空气流动带走石墨化炉内外的热量;二是利用负压输送系统将石墨粉料输送至外部独立风冷式换热器内进行降温。但这两种方式均存在降温速率低、压缩空气用量大、装置易磨损、占地面积大等问题。


技术实现思路

1、为解决石墨化炉冷却时存在降温速率低、压缩空气用量大、装置易磨损、占地面积大等问题,本专利技术提出了一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置及其使用方法。

2、本专利技术采用的技术方案是:一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,包括:支撑框架、滑动轨道框架和水冷模块,其中水冷模块包括水冷平台、多个换热测温组件、进水管和出水管;

3、每个换热测温组件都包括一个u型换热管和一个温度探针,u型换热管的底部竖直向下安装温度探针,u型换热管用于对石墨粉料进行降温,其长度大于石墨化炉的深度;所有温度探针组成测温矩阵,用于测量石墨粉料的温度;

4、所述支撑框架用于支撑滑动轨道框架和水冷模块,滑动轨道框架设置在支撑框架的内部,水冷平台上下滑动地设置在滑动轨道框架的内部,多个u型换热管管口朝上竖直固定插装在水冷平台上,u型换热管的第一管口和第二管口分别与进水管及出水管连通。

5、进一步地,支撑框架为由四根横梁组成的长方形框架,所述横梁的长度大于石墨化炉开口的最短边。

6、设置支撑框架方便水冷装置架设在石墨化炉上。

7、进一步地,滑动轨道框架为长方体框架,所述长方体框架的四根纵梁与支撑框架前后两根横梁的内侧面固定连接,四根纵梁上安装有滚轮导轨。

8、在滑动轨道框架的纵梁上设置滚轮导轨,可以减少水冷平台上下移动的摩擦力。

9、进一步地,水冷平台包括一个平板和四个滚轮支座,四个滚轮支座安装在水冷平台的四个角上,四个滚轮支座分别与滑动轨道框架的四根纵梁上的滚轮导轨滑动连接。

10、设置滚轮支座使得水冷平台可以沿着滑动轨道的方向在滑动轨道框架的纵梁上上下移动。

11、进一步地,水冷平台上开设有多个管孔,多个u型换热管的管口分别穿过多个管孔与水冷平台焊接。

12、在水冷平台上开设管孔,用于换热测温组件的安装与固定。

13、进一步地,换热测温组件还包括螺纹法兰,u型换热管的两个管口分别与螺纹法兰固定连接。

14、在换热测温组件上加设螺纹法兰方便后期维护和更换损坏的u型换热管。

15、进一步地,所述进水管包括一级进水总管,一级进水总管分设有多个二级进水分管,多个二级进水分管分别与多个u型换热管的第一管口一一对应连接。

16、进一步地,所述出水管包括一级出水总管,一级出水总管分设有多个二级出水分管,多个二级出水分管分别与多个u型换热管的第二管口一一对应连接。

17、设置进水分管与出水分管,便于与多个u型换热管连接,且可使循环冷却水通过总管均匀分配到换热测温组件中。

18、上述任意一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置的使用方法,包括以下步骤:

19、(1)石墨粉料自然冷却到设定温度时,通过支撑框架将水冷装置架设于石墨化炉正上方;

20、(2)通过传动装置,将水冷平台拉到滑动轨道框架的最上端,随后水冷平台在传动装置牵引下逐渐下降,至换热测温组件的温度探针插入石墨粉料浅层时停止;

21、(3)温度矩阵测量石墨粉料浅层温度,当测量的浅层石墨粉料的最高温度低于600℃时,则水冷平台在传动装置牵引下继续缓慢下降,同时向换热测温组件内通入循环冷却水,u型换热管与浅层石墨粉料接触,快速带走浅层石墨粉料的热量;同时,温度矩阵持续监测更深层石墨粉料的温度;

22、(4)若下一层石墨粉料的最高温度高于设定温度,则控制水冷平台停止下降;若下一层石墨粉料的最高温度低于设定温度,则控制水冷平台继续向下插入更深层石墨粉料中;

23、(5)重复步骤(4)直至换热测温组件插入石墨粉料最底层;

24、(6)石墨粉料冷却至目标温度时,关闭循环冷却水,启动传动装置逐步提升水冷平台,使水冷平台从石墨粉料中移出,并提升至滑动轨道框架的最上端,此时石墨化炉强制水冷流程结束,从石墨化炉上移出水冷装置,取出冷却后的石墨粉料。

25、其中上述设定温度为石墨粉料可进行强制冷却的最高温度,目标温度为石墨粉料通过水冷装置冷却要达到的最终温度。

26、本专利技术的有益效果:1.本专利技术提供一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,通过设置支撑框架,将滑动轨道框架和水冷模块支撑在石墨化炉上;通过传导装置控制水冷模块在滑动轨道框架内升降,水冷模块中的换热测温组件监测石墨粉料温度,同时给石墨粉料降温,通过上述装置可快速降低石墨粉料的温度;解决了现有强冷方式存在的降温速率低、压缩空气用量大、装置易磨损、占地面积大的问题。

27、 2.上述装置配合本专利技术所述的使用方法,可以高效安全的将石墨化炉内的石墨粉料温度快速下降到指定温度,并且可以保证产品的质量,缩短产品生产周期。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于,包括:支撑框架(1)、滑动轨道框架(2)和水冷模块,其中水冷模块包括水冷平台(31)、多个换热测温组件(32)、进水管和出水管;

2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:支撑框架(1)为由四根横梁组成的长方形框架,所述横梁的长度大于石墨化炉开口的最短边。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:滑动轨道框架(2)为长方体框架,所述长方体框架的四根纵梁与支撑框架(1)前后两根横梁的内侧面固定连接,四根纵梁上安装有滚轮导轨。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:水冷平台(31)包括一个平板(311)和四个滚轮支座(312),四个滚轮支座(312)分别安装在水冷平台(31)的四个角上,四个滚轮支座(312)分别与滑动轨道框架(2)的四根纵梁上的滚轮导轨滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:水冷平台(31)上开设有多个管孔, U型换热管(321)穿过管孔与水冷平台(31)焊接。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:换热测温组件(32)还包括螺纹法兰(322),U型换热管(321)的两个管口分别与螺纹法兰(322)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:所述进水管包括一级进水总管(331),一级进水总管(331)分设有多个二级进水分管(332),多个二级进水分管(332)分别与多个U型换热管(321)的第一管口一一对应连接。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:所述出水管包括一级出水总管(341),一级出水总管(341)分设有多个二级出水分管(342),多个二级出水分管(342)分别与多个U型换热管(321)的第二管口一一对应连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置的使用方法,其特征在于:包括如下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于,包括:支撑框架(1)、滑动轨道框架(2)和水冷模块,其中水冷模块包括水冷平台(31)、多个换热测温组件(32)、进水管和出水管;

2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:支撑框架(1)为由四根横梁组成的长方形框架,所述横梁的长度大于石墨化炉开口的最短边。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:滑动轨道框架(2)为长方体框架,所述长方体框架的四根纵梁与支撑框架(1)前后两根横梁的内侧面固定连接,四根纵梁上安装有滚轮导轨。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征在于:水冷平台(31)包括一个平板(311)和四个滚轮支座(312),四个滚轮支座(312)分别安装在水冷平台(31)的四个角上,四个滚轮支座(312)分别与滑动轨道框架(2)的四根纵梁上的滚轮导轨滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池负极材料石墨化炉水冷装置,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄鑫金政俞航
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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