[实用新型]气氛研磨烧结一体炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池正极材料磷酸铁锂粉体生产技术领域

背景技术

目前工业上生产锂电池正极材料磷酸铁锂粉体，普遍采用的是各种成份原料混合在一起由球磨机混合细化，经中转设备转到烧结炉中在气氛保护下烧结而成。烧结炉又分静态炉，主要为推板炉，如锂离子动力电池材料磷酸铁锂制备设备的研究(陈国红等，电子工业专用设备，2006总第141期)；磷酸铁锂烧结设备--全纤维材料气氛双推板窑的研制(李争，电子工业专用设备，2007总第150期)。动态炉，主要为回转炉，如多边形截面炉管连续式回转炉(中国专利号：ZL200720031926.2.)；耐热金属炉管连续外热式气氛保护回转炉(中国专利号：ZL200720032095.0.)。

这些静态炉，物料烧结时放在钵体中，物料处于相对静止状态，热传导从外到内，传热速度慢，内外受热不均，吸热不充分，物料各成份不能得到充分反应，物料烧制周期长，物料放在钵体中受污染机会大，纯度不高，设备效能低；超细的物料受热易团聚成大颗粒，烧成的产品粒度不均；且连续推板炉的持续进出料使得炉体密封较差。动态回转炉，虽然能够通过转动炉管和在炉管内设置刮板并将炉管做成截面多边形，使物料得以翻转，但由于炉体进出料段与加热段动静密封接口的限制，炉管转速低(小于10转/分钟)，物料翻转仍不是很快，物料团聚现象仍不能很好解决，烧成的产品仍然粒度不均；物料传热速度，内外受热吸热仍不理想，物料各成份仍不能得到充分反应，易出现夹烧，同时由于炉管管身长，物料在管内移动速度并不一致，从进管到出管的受热时长也就不一致，易出现生烧、过烧，并且旋转的炉管与两头进出料段动静密封接口实际常常密封较差，这样烧成的产品仍然纯度不高，物料烧制周期仍然较长，设备效能低；整个生产流程经过研磨，中转，加热等多套设备，也使得物料受污染和浪费的概率大。

实用新型内容

要想进一步提高产品质量，提高设备效能，必须解决上述如下技术问题：1.物料烧结时传热速度慢，受热不均匀吸热不充分问题；2.物料易团聚颗粒变大问题；3.现有烧结设备密封效果差问题；4.整个生产过程必须使用研磨、中转、加热多套设备问题。

按本实用新型，上述技术问题是这样解决的，这种气氛研磨烧结一体炉，有炉体系统包括密封的炉管，炉管上的进出料口，炉管安置在弹性支架上；气氛系统包括炉管上的进排气口和与之相联的气阀，供气源或真空泵；其特征在于还有：炉体系统附有加热器，研磨系统；所述研磨系统包括炉管内移动的研磨介质及与炉管相联的驱动装置。

按上述方案就制成气氛研磨烧结一体炉，首先对炉管内用真空泵抽真空或通入所需气体，开动与炉管相联的驱动装置使炉管内研磨介质产生高速不规则运动，对物料产生强大的冲击力和剪切力将物料研磨到适当程度后，打开加热器同时对物料进行加热，物料在炉管内受到振动和撞击而高速运动，与受热的管壁和研磨介质充分接触，使得物料快速均匀充分受热。并且高速运动的研磨介质产生强大冲击力和剪切力将团聚的物料中大颗粒剪切打散变小同时将快速均匀受热的物料进一步磨细。在本实用新型中无炉管进出料段与加热段动静密封接口，且一次性投料，故整个炉管密封性好。物料研磨、烧结、气氛控制共同在本实用新型的同一炉管内进行，解决了整个生产流程中必须使用研磨、中转、加热等多套设备问题。

本实用新型气氛研磨烧结一体炉的驱动装置可为刚性安装在炉管外壁的偏心轮式振动器，其通过联轴器与变频电机相联，变频电机安装在支架上或炉管上。联轴器为弹性联轴器，

变频电机也可以改为普通电机，如变频电机安装在炉管上也可以用刚性联轴器与振动器联结。

本实用新型气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为刚性安装在炉管外壁的电磁式振动器。

本实用新型气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为刚性安装在炉管外壁的气动式振动器，其通过导气管与气泵相联。

本实用新型气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为刚性安装在炉管外壁的液动式振动器，其通过水管与液压泵循环相联。

本实用新型气氛研磨烧结一体炉的驱动装置也可以为安装在炉管内的搅拌器，搅拌器通过联轴器与炉管外的变频电机相联，变频电机外有密封罩，变频电机固定在密封罩内，密封罩固定在炉管一端。所述的搅拌器为栅栏式结构，也可以为叶片式结构。变频电机也可以改为普通电机加变速器。联轴器可以为弹性联轴器或刚性联轴器。