無機鹽均勻焙燒迴轉窯的製作方法
2023-09-10 13:56:25 2
專利名稱：無機鹽均勻焙燒迴轉窯的製作方法
技術領域：
本發明涉及無機鹽焙燒設備，確切地說是一種無機鹽焙燒迴轉窯。
背景技術：
有色金屬鹽類或沉澱物焙燒成氧化物，如鎳鹽(或氫氧化物)焙燒成氧 化鎳，鈷鹽(或氫氧化物)焙燒成氧化鈷；二次充電電池正極材料，如固相法 製備鋰離子電池正極材料鈷酸鋰，錳酸鋰，鎳鈷酸鋰，三元系鎳鈷錳酸鋰及磷 酸鐵鋰；磁性材料等，通常採用數百度溫度焙燒方式獲得。常用的窯爐為輥道 爐、隧道窯、推板窯、迴轉窯等。採用輥道爐、隧道窯、推板窯主要缺陷在於: (1)使用瓷舟、匣缽、坩堝盛物料，勞動量大，單位時間產量低；(2)焙燒均 勻性差，盛物料匣缽四周、上中下部位的物料受溫度不均勻，造成產品質量不 均勻，體現在不同位置的氧化物主含量不一致、晶粒尺寸變化差異大、氧化物 粒度分布寬、XRD檢測半高寬差異變化大。迴轉窯相對以上窯爐，對上述存在的 缺陷有一定的改善。
1885年出現迴轉窯，到現在已一百餘年。其窯筒體臥置，略傾斜， 一般在 1-5度左右，焙燒加熱作迴轉運動。迴轉窯有兩種類型， 一類是德國Riedhairaner 公司的一體式結構；另一類是日本赤見株式會社推出的分段式結構。這兩類結
構形式利弊互見，各有千秋。
迴轉窯加熱方式為三種燃油迴轉窯、燃氣迴轉窯、電熱迴轉窯。在電、 油、氣三種加熱方式中，電熱是一種最清潔的能源，除了取用和分配方便之外， 還具有熱效高、無煙氣、無灰渣帶走顯熱、窯體結構簡單緊湊、散熱面積小、 散熱損失少、易於自動控制調節、窯溫控制精度高、適合較窄預燒溫度工藝要
求等特點，這是燃油和燃氣加熱方式所不能比擬的。電熱迴轉窯不僅無需建設 燃料貯運站、場，簡化了燃料採購運輸和安全管理工作，燃油迴轉窯是電熱回
轉窯的2. 6—2. 9倍，燃氣迴轉窯是電熱迴轉窯的3. 1-3. 3倍，而運行耗能 成本則燃油、燃氣迴轉窯分別高出電熱迴轉窯48%和25%。
電熱迴轉窯是採用電阻材料作為電熱元件而進行加熱的。20世紀80年代從 德國Riedhammer公司引進的迴轉窯，其加熱元件是採用鎳鉻合金 (1Crl8Ni9Ti或Cr25Ni20Si2)或鐵鉻鋁合金(0Crl3A14或0Cr25A15)製成螺旋 形發熱體， 一般在窯牆兩側和窯底三面布置安裝。優點是窯管三面受熱，加熱 均勻，熱效率高；缺點是一旦窯牆發熱體損壞，必須掀起窯頂蓋，吊出窯管後 方可進行修換，操作非常麻煩，而且費工費時，大大地影響了生產。幾經國產 化後，現已改進為用矽碳棒(SiC)作加熱元件，在窯底單面布置。這樣雖然是 單面輻射傳熱，但由於窯管是勻速旋轉的，管子受熱仍很均勻，因此，在不影 響迴轉窯熱效率和正常工況條件下，很好地解決了加熱元件方便修換的問題。 劉文採在期刊《磁性材料及器件》2004第1期"迴轉窯整體結構與加熱方式的 探討" 一文中，詳盡探討了迴轉窯的整體結構形式和加熱方式。
但目前使用的迴轉窯也存在很多問題，主要表現在進料顆粒大小不均勻， 物料在爐膛加熱管內運轉加熱不均勻，容易滾動結成球狀大顆粒，導致燒結後 的物料粒度大小不均勻，影響了成品質量，批次間質量差異較大，請參見圖4。
發明內容
本發明的目的是為了解決無機鹽焙燒迴轉窯進料顆粒大小不均勻，物料在 爐膛加熱管內運轉加熱不均勻，容易滾動結成球狀大顆粒的問題，而提供無機 鹽均勻焙燒迴轉窯。本發明是通過以下的技術方案實現的，無機鹽均勻焙燒迴轉窯，它包括-餵料機構、窯體、加熱管、冷卻機構、出料機構、託輪驅動機構、可調傾角的 支撐裝置，窯體內設有加熱裝置、加熱管穿過窯體，冷卻機構設有冷卻管，加 熱管與冷卻管連成一體，其特徵在於所述的加熱管有擋板；
所述的擋板為3-4個；
所述的餵料機構設有對輥破碎裝置，
在餵料機構和加熱管之間設有棒磨系統，棒磨系統與加熱管固定連接，冷 卻管與混料機構間也設有棒磨系統，棒磨系統與冷卻管固定連接；
餵料機構和加熱管之間棒磨系統為2級，冷卻管與混料機構間棒磨系統2
級；
所述的混料機構為滾筒式，滾筒為紡錘形，出料口可自由開閉，滾筒通過 離合器與棒磨系統連接。
棒磨系統中的磨棒為5-24邊形或圓形/或它們的組合。
調節支撐裝置，讓連接在一起的棒磨系統、加熱管、冷卻管、棒磨系統和 混料裝置中的滾筒，相對水平線成一定的傾斜角度， 一般2-5度，啟動託輪驅動 裝置及對輥破碎裝置，棒磨系統、加熱管、冷卻管、棒磨系統和混料裝置中的 滾筒同步迴轉，將物料倒入餵料機構，經過對棍破碎裝置破碎後，輸入棒磨系 統，經過兩級棒磨系統棒磨，物料進入加熱管中加熱焙燒，焙燒物在冷卻管中 冷卻後，再經過兩級棒磨，進入混料裝置混料，當滾筒內達到一定數量，通過 離合器讓混料裝置的滾筒與迴轉系統脫離，打開出料口出料，之後關閉出料口， 離合器切合繼續工作。
由於加熱管設有擋板，物料在擋板的作用下，使物料由傳統的移動運動方
式變為拋物狀運動軌跡，使物料起到攪拌作用，在加熱管中受熱均勻；經過餵 料機構的對輥破碎裝置破碎、棒磨系統棒磨、焙燒物在冷卻管中冷卻後再經棒 磨系統棒磨和混料裝置的混料，物料粒度更小，均勻性更佳；縮小了批次間質 量差異，提高了成品質量。
圖l為本發明結構示意圖。 圖2為本發明加熱管橫截面示意圖。 圖3為本發明棒磨系統橫截面示意圖。 圖4為無擋板加熱管中物料運動軌跡圖。
1、離心2、奔流3、瀑布流4、滾動5、滑動6、正常上升 7、核心
具體實施例方式
請參見圖l、圖2、圖3、圖5所示，本發明無機鹽均勻焙燒迴轉窯，它包 括餵料機構9、窯體l、加熱管2、冷卻機構4、出料機構7、託輪驅動機構6、 可調傾角的支撐裝置8，窯體1內設有加熱裝置3、加熱管2穿過窯體1，冷卻 機構5設有冷卻管41 ，加熱管2與冷卻管41連成一體，所述的加熱管2有4個 擋板21;所述的餵料機構9設有對輥破碎裝置91;在餵料機構9和加熱管2之 間設有棒磨系統5，棒磨系統5與加熱管2固走連接，冷卻管41與混料機構7 間也設有棒磨系統5，棒磨系統5與冷卻管41固定連接；餵料機構9和加熱管 2之間棒磨系統5為2個，冷卻管41與混料機構7間有2個棒磨系統，冷
卻管41與棒磨系統5固定連接所述的混料機構7為滾筒式，滾筒71為紡錘形， 出料口72可自由開閉，棒磨系統5通過離合器10與滾筒連接，棒磨系統5中 的磨棒51為6邊形。
使用時，調節支撐裝置8，讓連接在一起的棒磨系統5、加熱管2、冷卻管 41、棒磨系統5和混料裝置7中的滾筒71，相對水平線成一定的傾斜角度，一 般5度，啟動託輪驅動裝置6及對輥破碎裝置91，棒磨系統5、加熱管2、冷卻 管41、棒磨系統5和混料裝置7中的滾筒71同步迴轉，將物料倒入餵料機構9， 經過對棍破碎裝置91破碎後，輸入棒磨系統5，經過兩級棒磨系統5棒磨，物 料進入加熱管2中加熱焙燒，焙燒物在冷卻管41中冷卻後，再經過兩級棒磨， 進入混料裝置7混料，當滾筒71內達到一定數量，通過離合器10讓混料裝置7 的滾筒71與迴轉系統脫離，打開出料口72出料，之後關閉出料口72，離合器 IO切合繼續工作。
由於加熱管設有擋板21，物料在擋板21的作用下，使物料由傳統的移動運 動方式變為拋物狀運動軌跡，使物料起到攪拌作用，在加熱管2中受熱均勻； 經過餵料機構9的對輥破碎裝置91破碎、棒磨系統5棒磨、焙燒物在冷卻管41 中冷卻後再經棒磨系統5棒磨和混料裝置7的混料，物料粒度更小，均勻性更 佳；縮小了批次間質量差異，提高了成品質量。
權利要求
1、無機鹽均勻焙燒迴轉窯，它包括餵料機構、窯體、加熱管、冷卻機構、出料機構、託輪驅動機構、可調傾角的支撐裝置，窯體內設有加熱裝置、加熱管穿過窯體，冷卻機構設有冷卻管，加熱管與冷卻管連成一體，其特徵在於所述的加熱管有擋板。
2、 根據權利要求1的所述的無機鹽均勻焙燒迴轉窯，其特徵在於所述的 擋板為3-4個。
3、 根據權利要求l的所述的無機鹽均勻焙燒迴轉窯，其特徵在於所述的 餵料機構設有對輥破碎裝置。
4、 根據權利要求1的所述的無機鹽均勻焙燒迴轉窯，其特徵在於在餵料 機構和加熱管之間設有棒磨系統，棒磨系統與加熱管固定連接，冷卻管與混料 機構間也設有棒磨系統，棒磨系統與冷卻管固定連接。
5、 根據權利要求4的所述的無機鹽均勻焙燒迴轉窯，其特徵在於餵料機 構和加熱管之間棒磨系統為2級，冷卻管與混料機構間棒磨系統2級。
6、 根據權利要求l、 2、 3、 4、 5的所述的無機鹽均勻焙燒迴轉窯，其特徵 在於所述的混料機構為滾筒式，滾筒為紡錘形，出料口可自由開閉，滾筒通過離合器與棒磨系統連接。
7、 根據權利要求6的所述的無機鹽均勻焙燒迴轉窯，其特徵在於棒磨系統中的磨棒為5-24邊形或圓敗或它們的組合。
全文摘要
本發明公開了無機鹽均勻焙燒迴轉窯，窯體內的加熱管設有擋板，餵料機構設有對輥破碎裝置，在餵料機構和加熱管之間設有2級棒磨系統，棒磨系統與加熱管固定連接，冷卻管與混料機構間也設有2級棒磨系統，棒磨系統與冷卻管固定連接；混料機構為滾筒式，滾筒為紡錘形，出料口可自由開閉，滾筒通過離合器與棒磨系統連接，物料在擋板的作用下，使物料由傳統的移動運動方式變為拋物狀運動軌跡，使物料起到攪拌作用，在加熱管中受熱均勻；經過餵料機構的對輥破碎裝置破碎、棒磨系統棒磨、焙燒物在冷卻管中冷卻後再經棒磨系統棒磨和混料裝置的混料，物料粒度更小，均勻性更佳；縮小了批次間質量差異，提高了成品質量。
文檔編號F27B7/20GK101354215SQ20081005119
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者呂文廣, 鄭景宜 申請人:吉林市弗蘭達科技股份有限公司