[实用新型]一种制备四氧化三钴的钢带炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备四氧化三钴电池正极材料的设备，尤其是涉及一种制备四氧化三钴的钢带炉。

背景技术

随着移动电子产品、电动汽车等新技术的高速发展和快速普及，锂电池已得到广泛应用。四氧化三钴作为锂离子电池正极材料钴酸锂的主要原料，在电化学领域有着广泛应用，也随着锂离子二次电池的需求量增加而增加。目前对电池的制造原料无论是对数量还是对质量的要求越来越高。制备装备的优劣关系着四氧化三钴的质量和生产成本。传统的四氧化三钴制备方法有：通过钟罩炉或箱式炉煅烧制备四氧化三钴；通过推板窑煅烧制备四氧化三钴。目前四氧化三钴的生产仍大部分使用推板窑，生产过程中存在以下问题：生产时间长，能耗高，需在800～950℃下煅烧12～15小时，每吨四氧化三钴耗电3000～4000 kwh；窑炉内温度不均匀，反应后物料也不均匀，所得四氧化三钴微观一致性差；装料匣钵掉渣易带来硅、铝、钙等杂质污染，使四氧化三钴产品的化学成分无法达到指标要求；窑炉内物流不畅，导致煅烧效率不高；劳动强度大，难以实现自动化、连续化生产。

CN201697448U公开了一种回转窑炉，用于四氧化三钴煅烧，包括炉管，炉管外侧设置有电加热元件，炉管内沿轴向设置多个杨料板组，每个杨料板组含有沿炉管周向均匀分布的4～8块杨料板，每块杨料板垂直于炉管内壁设置，相邻两组杨料板错位安装。回转窑炉设计要求要有较长的长度，才能发挥回转炉的特点和技术效果，用于四氧化三钴煅烧的回转窑炉，炉体内腔若采用金属钛等材料则造价高，若采用一般材料，则产品中杂质含量高；此外，回转窑炉在运行中有易出现粘结现象，生产过程中出现粘结后，产品的均匀性得不到保障，易出现夹生的煅烧产品，产品质量不高，因而目前的普及率较低。

总体而言，目前四氧化三钴的煅烧设备和生产方法都存在能耗高，生产过程无法实现连续生产或只能实现半连续，煅烧过程中容易出现夹生或烧焦现象。因目前的技术煅烧制备四氧化三钴存在时间长、能耗高、成本也高的缺陷，部分生产者尝试采取加大舟皿的装料量来降低生产成本，然而在舟皿舟壁和舟底处容易出现夹生的煅烧产品，在舟皿上部的四氧化钴却易烧焦，产品质量难以保障。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种制备四氧化三钴的钢带炉，可使制备四氧化三钴的原料在被气氛保护的条件下，通过各个温度区域的热量传递，达到精确的化学反应和烧制效果。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种制备四氧化三钴的钢带炉，包括依次连接的进料段；预烧段；煅烧锻；冷却段；出料段，钢带穿过炉管内并与钢带张紧装置的张紧轮和钢带的驱动轮传动连接，投料装置连接于进料段的炉管上，所述进料段具有第一导风接口装置；所述预烧段与煅烧锻之间具有第二导风接口装置；所述冷却段具有固定安装在炉管上的尾气排放接口装置；所述出料段具有可旋转安装在机架上驱动钢带运动的驱动轮，及与所述驱动轮传动连接的第一驱动装置。工作过程中，生产四氧化三钴的原料如碳酸钴，通过投料装置投料至钢带炉的钢带上，钢带在其驱动轮和张紧轮的作用下，以一定速度运转，并同时加热钢带炉至生产工艺所需温度，调节煅烧时的气氛条件工艺，生产四氧化三钴的原料在被气氛保护的条件下，依次经过钢带炉的进料段、预烧段、煅烧段、冷却段及出料段，最后得到四氧化三钴。

作为本实用新型的进一步改进方案，本实用新型提供的制备四氧化三钴的钢带炉，所述投料装置具有两端与所述进料段连接的投料段炉管；与所述投料段炉管顶部通过输料管连接的布料斗；与所述投料段炉管底部连接的第一排污阀；位于所述布料斗下部的投料器，及与所述投料器传动连接的第二驱动装置。

优选地，本实用新型提供的钢带炉，所述投料器包括至少一个以上由两片以上叶片构成的叶轮，多个叶轮通过一传动轴串联连接，相邻叶轮的叶片错位排列。

更进一步地，本实用新型提供的钢带炉，所述布料斗还具有位于所述投料器下方的放料阀门，和/或与布料斗连接的振动电机。

工作过程中，通过生产四氧化三钴的原料经过布料斗，投料器，在投料器的驱动装置作用下，均匀地下落分布到钢带上。优选方案中，投料器包括至少一个以上由两片以上页片构成的转页，多个转页串联连接，相邻转页的页片错位排列，在布料斗上连接振动电机，一方面可以避免生产四氧化三钴的原料在进料时堵塞，另一方面有利于提高进料时的均匀性；投料器下方设有放料阀门，方便设备的维护。投料段炉管底部连接有排污阀。