磷酸鐵鋰微波加熱單爐體連續生產設備的製作方法

2023-07-10 02:00:11 2

專利名稱：磷酸鐵鋰微波加熱單爐體連續生產設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及新能源電池材料燒結設備領域，特別涉及一種磷酸鐵鋰微波加熱 單爐體連續生產設備。
二、背景技術鋰離子電池具有放電倍率高、使用溫度範圍寬、循環性能優良、安全性好、環保無 汙染等優點，自問世以來已廣泛應用於行動電話、手提電腦、小型攝像機等可攜式電子設備 中，作為新一代能源材料，在電動汽車、衛星、航天及軍事等領域應用不斷推進，應用前景廣 闊。正極材料是鋰離子電池的重要組成部分，是研究和開發高性能鋰離子電池的關鍵所在。 磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為鋰電池正極材料，具有原材料來源豐富、價格低廉、無環境汙染、 容量較高、循環性能優良、穩定性好、製備電池安全性能突出等優點，在各種電池能源領域， 特別是大型動力電源應用方面有著極大的市場前景，是最有前途的鋰離子電池正極材料之ο當前磷酸鐵鋰(LiFePO4)的燒結設備比較成熟的主要有氣氛保護推板爐、氣氛 保護迴轉爐等爐窯設備，這些燒結設備一般為電加熱方式，發熱元件為電阻絲、矽碳棒，熱 損失大，且溫度梯度大，容易造成產品成份及粒度不均勻，同時設備佔地面積大，投資成本 高。微波燒結主要是利用微波能與材料的偶合，由材料的介電損耗和磁介損耗產生的內耗 轉變成熱能直接加熱材料至燒結溫度，被燒結材料本身就是發熱體，因而熱損失小，且因微 波的穿透深度大，溫度梯度非常小，能夠快速地升溫和降溫，從而使整個燒結過程被大幅度 縮短，不存在陰影效應，現在微波技術已經成為最具發展前景的燒結技術之一。磷酸鐵鋰 (LiFePO4)的微波燒結一般使用工業化微波爐，無法連續生產，自動化程度低，規模效益差， 目前尚無針對磷酸鐵鋰(LiFePO4)的燒結工藝特點提出的專門工業化生產的微波連續燒結 設備。實用新型專利ZL200520051470. 7提出「一種連續式粉體材料微波燒結爐」，包括進 料機構、微波源、過渡波導、爐體、爐膛、出料機構、保溫層、測溫儀、微波輔助吸收材料，爐體 為上大下小的錐鬥形結構，其內設置有螺帶式錐形攪拌器，與傳動機構相連；進料機構為螺 旋進料機構，出料機構為水冷式螺旋出料機構；一套微波源與多套過渡波導組合沿爐體四 周布置；至少一組進氣口和排氣口，均設置有不鏽鋼微孔過濾裝置，爐體上設置有紅外測溫 儀的觀測口，爐體為陶瓷材質，螺帶式錐形攪拌器為鋼結構表面襯陶瓷材料或不鏽鋼材質。 該實用新型結構簡單、成本低，且不需要舟皿、健康環保、高效，適於一些極性粉體材料的微 波燒結。但該實用新型存在不能根據磷酸鐵鋰燒結的工藝要求進行分步連續微波燒結的問 題，無法實現產業化大規模生產，生產成本也居高不下。
三、發明內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足之處，提供一種可以 實現分步連續燒結，能夠規模化生產的微波連續燒結設備。本實用新型是這樣實現的[0006]一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備，包括進料口、爐體外微波屏蔽 保溫結構層、爐體、微波源、冷卻降溫出料機構、出料口、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置，所 述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備還包括進料換氣室、出料換氣室和生產設備控制電 路，爐體設有爐體進料口、一定個數微波管、至少一根進抽氣管、爐體出料口、出料閥、絞龍 輸送器、至少各一個真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探頭，爐體為密閉式中空圓 筒狀，其軸線垂直截面形狀為圓環形，爐體外包裹有爐體外微波屏蔽保溫結構層，爐體進料 口位於爐體一端上部，爐體出料口位於爐體另一端下部，爐體出料口設置有出料閥，微波源 布置於爐體外部周邊與微波管相連，微波管布置在爐體外壁上，進抽氣管與爐體內腔連通， 通過帶閥門管道連通抽真空裝置和保護氣體輸入裝置，絞龍輸送器軸線與爐體軸線平行安 裝在爐體中，其兩端分別與設在爐體外兩端面的驅動裝置相連，真空度探測探頭、溫度測量 探頭和壓力測量探頭安裝在爐體內壁頂部，通過數據線與設備控制電路對應電路連接，進 料口通過進料換氣室與爐體進料口連通，爐體出料口通過出料換氣室與冷卻降溫出料機構 及出料口連通，爐體、進料換氣室、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置、出料換氣室、冷卻降溫 出料機構，通過數據線與設備控制電路對應電路連接。所述的爐體中微波源與一定組數微波管相連，每組由一定數量微波管並聯，微波 管布置於爐體壁上，或布置於爐體四周，微波源功率為30 IOOkw ；爐體至少設有一根排氣 管，抽進氣管口與排氣管口均設有微孔過濾裝置；所述爐體材質為石英玻璃或陶瓷任選其 一，絞龍輸送器為石英玻璃、鋼結構表面襯陶瓷材料或不鏽鋼材質任選其中一種；爐體軸線 與水平方向夾角α，0° < α < 10°。所述的進料換氣室，包括料箱、進料閥、出料閥、真空度探測探頭和至少一根進抽 氣管，料箱上埠與進料口連通，下埠與爐體進料口連通，料箱上、下端部分別設有進料 閥和出料閥，進抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置，真空度 探測探頭安裝在料箱內壁上部；所述出料換氣室，包括料箱、出料閥、真空度探測探頭和至 少一根進抽氣管，料箱上埠與爐體出料口連通，下埠與冷卻降溫出料機構連通，出料閥 設在料箱下端部，進抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置，真 空度探測探頭安裝在料箱內壁上部。所述的冷卻降溫出料機構，包括物料輸送管、夾層套、進水口、出水口、絞龍輸送 器，出料閥，物料輸送管為不鏽鋼材質，夾層套包裹在物料輸送管道外壁上，其一端設有進 水口，另一端設有出水口，絞龍輸送器安裝在物料輸送管道內部，其兩端分別與設在管道外 兩端面外的絞龍輸送器驅動裝置相連，出料閥設在出料口上部。所述生產設備控制電路含有觸控螢幕，觸控螢幕通過數據總線分別與燒結設備PLC控 制電路、進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路連通；所述燒結設備PLC控制電 路，含有PLC、PLC外接電路、信號採集電路，絞龍驅動裝置控制電路，微波源控制電路，抽氣 裝置控制電路；所述PLC外接電路，含有與輸入端相連的一定數量的手動開關，信號採集電 路的開關信號電路，以及與輸出端相連的伺服驅動器，爐體出料閥控制交流接觸器線圈，保 護氣體控制交流接觸器線圈，放氣控制交流接觸器線圈，真空泵控制交流接觸器線圈，微波 源控制交流接觸器線圈和指示燈；所述信號採集電路含有輸入端與真空度探頭相連，輸出 端與PLC輸入端相連的真空度表，輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的 溫度控制儀和輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的壓力控制儀；所述絞龍輸送器驅動裝置驅動電路，含有一端與兩相電源相連的伺服驅動器，伺服驅動器連接 伺服電機和PLC的輸出端；所述微波源控制電路，含有與三相電源相連的一定數量的微波 變壓器，和微波變壓器次端相連的微波管電路，微波變壓器原端輸入線上串聯有溫控保護 開關和多觸點交流接觸器的一個觸點，交流接觸器的線圈連接PLC的輸出端；所述抽氣裝 置控制電路，含有一端與三相電源相連的交流接觸器，交流接觸器的另一端通過斷路器與 抽氣裝置電機相連，交流接觸器的線圈連接PLC輸出端；所述觸控螢幕與燒結設備PLC控制電路、進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路通過RS422/485總線連通。一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體立式連續生產設備，包括進料口、爐體外微波屏蔽 保溫結構層、爐體、微波源、冷卻降溫出料機構、出料口、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置，所 述的微波加熱單爐體立式連續連續生產設備還包括進料換氣室、出料換氣室和設備控制電 路，爐體設有爐體進料口、一定個數微波管、至少一根進抽氣管、爐體出料口、出料閥、絞龍 輸送器、至少各一個真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探頭，爐體為密閉式立式中 空圓筒狀，其軸線垂直截面形狀為圓環形，爐體進料口位於爐體上端部一側，爐體出料口位 於爐體下端部一側，爐體出料口設置有出料閥，微波源布置於爐體外部周邊與微波管相連， 微波管布置在爐體外壁上，進抽氣管與爐體內腔連通，通過帶閥門管道連通抽真空裝置和 保護氣體輸入裝置，絞龍輸送器軸線與爐體軸線方向近似重合安裝在爐體中，其上下兩端 分別與設在爐體上下端面的驅動裝置相連，真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探 頭安裝在爐體內壁上部，通過數據線與設備控制電路對應電路連接，進料口通過進料換氣 室與爐體進料口連通，爐體出料口通過出料換氣室與冷卻降溫出料機構及出料口連通，爐 體、進料換氣室、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置、出料換氣室、冷卻降溫出料機構，通過數 據線與設備控制電路對應電路連接。所述的爐體中微波源與一定組數微波管相連，每組由一定數量微波管並聯，微波 管布置於爐體壁上，或布置於爐體四周，微波源功率為30 IOOkw ；爐體至少設有一根排氣 管，抽進氣管口與排氣管口均設有微孔過濾裝置；所述的爐體材質為石英玻璃或陶瓷任選 其一，絞龍輸送器為石英玻璃、鋼結構表面襯陶瓷材料或不鏽鋼材質任選其中一種；爐體軸 線與水平方向夾角α，80° ^ α ^ 100°。所述的進料換氣室，包括料箱、進料閥、出料閥、真空度探測探頭和至少一根進抽 氣管，料箱上埠與進料口連通，下埠與預處理爐體進料口連通，料箱上、下端部分別設 有進料閥和出料閥，進抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置， 真空度探測探頭安裝在料箱內壁上部；所述出料換氣室，包括料箱、出料閥、真空度探測探 頭和至少一根進抽氣管，料箱上埠與燒結爐體出料口連通，下埠與冷卻降溫出料機構 連通，出料閥設在料箱下端部，進抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽 真空裝置，真空度探測探頭安裝在料箱內壁上部。所述的冷卻降溫出料機構，包括物料輸送管、夾層套、進水口、出水口、絞龍輸送 器，出料閥，物料輸送管為不鏽鋼材質，夾層套包裹在物料輸送管道外壁上，其一端設有進 水口，另一端設有出水口，絞龍輸送器安裝在物料輸送管道內部，其兩端分別與設在管道外 兩端面外的絞龍輸送器驅動裝置相連，出料閥設在出料口上部。所述生產設備控制電路含有觸控螢幕，觸控螢幕通過數據總線分別與燒結設備PLC控 制電路、進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路連通；所述燒結設備PLC控制電路，含有PLC、PLC外接電路、信號採集電路，絞龍驅動裝置控制電路，微波源控制電路，抽氣裝置控制電路；所述PLC外接電路，含有與輸入端相連的一定數量的手動開關，信號採集電 路的開關信號電路，以及與輸出端相連的伺服驅動器，爐體出料閥控制交流接觸器線圈，保 護氣體控制交流接觸器線圈，放氣控制交流接觸器線圈，真空泵控制交流接觸器線圈，微波 源控制交流接觸器線圈和指示燈；所述信號採集電路含有輸入端與真空度探頭相連，輸出 端與PLC輸入端相連的真空度表，輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的 溫度控制儀和輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的壓力控制儀；所述 絞龍輸送器驅動裝置驅動電路，含有一端與兩相電源相連的伺服驅動器，伺服驅動器連接 伺服電機和PLC的輸出端；所述微波源控制電路，含有與三相電源相連的一定數量的微波 變壓器，和微波變壓器次端相連的微波管電路，微波變壓器原端輸入線上串聯有溫控保護 開關和多觸點交流接觸器的一個觸點，交流接觸器的線圈連接PLC的輸出端；所述抽氣裝 置控制電路，含有一端與三相電源相連的交流接觸器，交流接觸器的另一端通過斷路器與 抽氣裝置電機相連，交流接觸器的線圈連接PLC輸出端；所述觸控螢幕與燒結設備PLC控制電 路、進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路通過RS422/485總線連通。本實用新型的有益效果是1、磷酸鐵鋰的傳統燒結方法主要是電加熱法，該方法利用熱傳導原理，從外部開 始加熱再傳導到內部，傳熱速度慢，生產效率低燒結成品率低。使用微波燒結磷酸鐵鋰 (LiFePO4)大大縮短了燒結時間，只有傳統方法的20%左右，降低了燒結能耗，節電80%以 上，生產成本大幅降低。本實用新型微波燒結可以促進產品內部晶粒緻密化，顆粒細小，顆 粒分布較均勻，有效地提高產品品質，最終產品具有純度高、結構穩定、循環性能好、導電性 能和放電性能優越的特點。2、本實用新型的微波燒結設備以微波為熱源，結合了傳統燒結爐、真空燒結爐和 微波燒結爐的優點，單體爐實現分階段工藝流程處理，對燒結工藝進行分步順序控制，充分 實現工藝要求，保證了產品品質。單體爐結構簡單，佔地面積小，實現連續生產，產業化大規 模生產成為可能。在絞龍輸送器作用下，物料被攪拌、翻轉，使物料受熱均勻，加快了物料的 燒結，保證了進料量、進料速度的均勻性和連續性。按整個燒結工藝時間3小時計算，每天 可出料至少600kg，與普通單體工業微波爐燒結工藝相比，生產效率提高了 3倍以上，節電 60%以上，成品率由過去的80%提高到90%以上。比傳統的燒結爐20小時左右的生產效 率提高了 5倍以上，節電80%以上，工業化規模生產效率與經濟效益可觀。3、微波燒結使產品自身發熱，最大限度的減少了能量的浪費，改善了工作環境；進 料、燒結、出料連續進行，不需要人工多次裝卸物料，生產效率高，且無粉塵飛揚，健康環保， 無「三廢」產生，潔淨生產，實現人性化工作環境。4、爐體至少設置有一組進氣口通入爐體內，輸入上部至少設置有一組排氣口，氣 口上均設置有微孔過濾裝置這樣，既便於輸入、排除保護或反應氣氛，防止了粉塵外揚，有 效地屏蔽了微波洩漏。5、本實用新型的設備控制採用觸控螢幕和多PLC集中控制，實現了多工藝步驟的連 續生產，提高了整個設備的自動化程度和工藝精度，保證了產品的品質，實現了產業化規模 生產，提高了生產效率。6、觸控螢幕、PLC集中控制，人機互動操作直觀簡便，設備調試維護簡單，調節工藝參數便捷，工作性能可靠。

圖1為本實用新型的磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備結構示意圖；圖2為本實用新型的磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備的設備控制電路原理示意框圖；圖3為本實用新型的磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備的燒結設備PLC 接線電路示意圖；圖4為本實用新型的磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備的燒結設備控 制電路示意圖；圖5為本實用新型的磷酸鐵鋰微波加熱單爐體立式連續生產設備結構示意圖。圖中，1-進料口，2-進料換氣室，7-出料換氣室，8-冷卻降溫出料機構，9-出料口， 10-抽真空裝置，11-保護氣體輸入裝置，12-進料/出料閥，13-真空度探測探頭，14-進 抽氣管，15-進料換氣室料箱，16-爐體進料口，17-爐體外微波屏蔽保溫結構層，18-爐體， 19-微波源，20-微波管，21-爐體出料口，22-爐體出料閥，23-絞龍輸送器，24-溫度測量探 頭，25-壓力測量探頭，26-排氣管，27-絞龍輸送器驅動裝置，28-出料換氣室料箱，29-夾 層套，30-物料輸送管，31-出水口，32-進水口，33-燒結設備PLC控制電路，34-進料換氣/ 出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路，35-信號採集電路，36-絞龍輸送器驅動裝置驅動 電路，37-微波源控制電路，38-抽氣裝置控制電路。
五具體實施方式
實施例一一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備，參見圖1-圖4，包括 進料口 1、爐體外微波屏蔽保溫結構層17、爐體18、微波源19、冷卻降溫出料機構8、出料口 9、抽真空裝置10、保護氣體輸入裝置11，所述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備還包括 進料換氣室2、出料換氣室7和生產設備控制電路，爐體18設有爐體進料口 16、微波管20、 一根進抽氣管14、爐體出料口 21、出料閥22、絞龍輸送器23、各一個真空度探測探頭13、溫 度測量探頭24和壓力測量探頭25，爐體18為密閉式中空圓筒狀，其軸線垂直截面形狀為圓 環形，爐體18外包裹有爐體外微波屏蔽保溫結構層18，爐體進料口 16位於爐體18 —端上 部，爐體出料口 21位於爐體18另一端下部，爐體出料口 21設置有出料閥22，微波源19布 置於爐體外部周邊與微波管20相連，微波管20布置在爐體18外壁上，進抽氣管14與爐體 18內腔連通，通過帶閥門管道連通抽真空裝置10和保護氣體輸入裝置11，絞龍輸送器23 軸線與爐體18軸線平行安裝在爐體18中，其兩端分別與設在爐體外兩端面的驅動裝置27 相連，真空度探測探頭13、溫度測量探頭24和壓力測量探頭25安裝在爐體內壁頂部，通過 數據線與設備控制電路對應電路連接，進料口 1通過進料換氣室2與爐體進料口 16連通， 爐體出料口 21通過出料換氣室7與冷卻降溫出料機構8及出料口 9連通，爐體18、進料換 氣室2、抽真空裝置10、保護氣體輸入裝置11、出料換氣室7、冷卻降溫出料機構8，通過數據 線與設備控制電路對應電路連接。其中，微波源19與6組微波管相連，每組3個微波管並聯，微波管20均勻布置於 爐體18壁上，微波源功率為IOOkw ；爐體18設有一根排氣管26，抽進氣管14 口與排氣管26口均設有微孔過濾裝置；爐體18材質為石英玻璃，絞龍輸送器23為石英玻璃；爐體18軸線 與水平方向夾角α，α = 0°。
進料換氣室2，包括料箱15、進料閥12、出料閥12、真空度探測探頭13和進抽氣管 14，料箱15上埠與進料口 1連通，下埠與爐體進料口 16連通，料箱15上、下端部分別 設有進料閥12和出料閥12，進抽氣管14開口設置在料箱15內壁上部，通過帶閥門管道連 通抽真空裝置10，真空度探測探頭13安裝在料箱內壁上部。出料換氣室7，包括料箱28、出料閥12、真空度探測探頭13和進抽氣管14，料箱上 埠與爐體出料口 21連通，下埠與冷卻降溫出料機構9連通，出料閥12設在料箱28下 端部，進抽氣管14開口設置在料箱28內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置10，真空 度探測探頭13安裝在料箱28內壁上部。冷卻降溫出料機構8，包括夾層套29、物料輸送管30、進水口 33、出水口 31、絞龍輸 送器23，出料閥12，物料輸送管30為不鏽鋼材質，夾層套29包裹在物料輸送管道30外壁 上，其一端設有進水口 32，另一端設有出水口 31，絞龍輸送器23安裝在物料輸送管道30內 部，其兩端分別與設在管道兩端面外的絞龍輸送器驅動裝置27相連，出料閥12設在出料口 9上部。設備控制電路含有觸控螢幕，觸控螢幕通過數據總線RS422/485分別與燒結設備PLC 控制電路33、進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路34連通；所述燒結設備PLC 控制電路33，含有PLC、PLC外接電路、信號採集電路35，絞龍驅動裝置控制電路36，微波源 控制電路37，抽氣裝置控制電路38 ；PLC外接電路，含有與輸入端相連的手動開關B2-B11， 信號採集電路35的開關信號電路，以及與輸出端相連的伺服驅動器，爐體出料閥控制交流 接觸器線圈KFl，保護氣體控制交流接觸器線圈KF2，放氣控制交流接觸器線圈KF3，抽真空 裝置控制交流接觸器線圈KMl，微波源控制交流接觸器線圈KA1-KA18和指示燈L3-L14 ；信 號採集電路35含有輸入端與真空度探頭13相連，輸出端與PLC輸入端相連的真空度表，輸 入端與溫度測量探頭24相連，輸出端與PLC輸入端相連的溫度控制儀和輸入端與壓力測量 探頭25相連，輸出端與PLC輸入端相連的壓力控制儀；絞龍輸送器驅動裝置驅動電路36， 含有一端與兩相電源相連的伺服驅動器，伺服驅動器連接伺服電機SMl和PLC的輸出端；微 波源控制電路37，含有與三相電源相連的18個微波變壓器T1-T18，和微波變壓器次端相連 的微波管電路，微波變壓器原端輸入線上串聯有溫控保護開關DZ2-DZ19和三觸點交流接 觸器的一個觸點，分別為KA1-KA18，交流接觸器的線圈連接PLC的輸出端；抽氣裝置控制電 路38，含有一端與三相電源相連的交流接觸器KM1，交流接觸器的另一端通過斷路器DZ20 與抽氣裝置電機Ml相連，交流接觸器KMl的線圈連接PLC輸出端。本實用新型的磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備以微波為熱源，從磷酸 鐵鋰(LiFePO4)的燒結工藝出發，結合了傳統燒結爐、真空燒結爐和微波燒結爐的優點，單 體爐實現分階段工藝流程處理，完成預處理、預燒結和燒結三個工藝流程，對燒結工藝進行 分步順序控制，實現連續生產，提高效率，提升產量。如圖1，爐體18為密閉水平圓筒形，爐 體材質為石英玻璃，爐體直徑約250mm，長度約4m，石英玻璃筒形結構較傳統微波燒結爐的 不鏽鋼內膛結構更趨簡單，爐體整體密閉性較好，微波源均勻分布在爐體外壁，微波透過爐 體加熱物料，可以減少微波損耗，提高加熱效率。爐體外微波屏蔽保溫結構層17為多層結 構，內層與爐體18相匹配的為微波屏蔽層，採用不鏽鋼材料加工，微波屏蔽效果好，可以防止微波洩漏；屏蔽層外為由保溫材料包裹的保溫層，減少熱量的損失。爐體18內達到非氧 化氛圍，需要對爐內進行抽真空和輸入保護氣體，進抽氣管14與爐體內腔連通，通過帶閥 門管道連通抽真空裝置10和保護氣體輸入裝置11，閥門為氣體電磁閥，分別安裝在抽真空 裝置和保護氣體輸入裝置前，氣體電磁閥的打開、閉合由PLC的輸出電路輸出的開關信號 控制。傳統燒結爐中燒結物料的傳輸一般通過推板、傳送帶實現，但這種方式往往造成整 個爐體密封性能下降，結構複雜，成本昂貴，生產過程中保護氣體損耗較大，產品質量不穩 的問題，本實用新型中爐內的物料輸送，通過設在爐內的絞龍輸送器23實現；絞龍輸送器 23與爐體軸線平行安裝，其螺旋葉片下沿與爐體底部內壁相挨，物料在螺旋葉片推動下不 斷翻轉從爐內一端移動到另一端，絞龍輸送器兩端分別與設在 爐體外的驅動裝置27相連， 驅動裝置27為PLC控制的伺服電機，也可以用電機、變速器、調速裝置實現，通過對伺服電 機控制，絞龍輸送器保持0. 5-1轉/分的轉速，使物料在爐體內平穩慢速移動；控制伺服電 機的正轉與反轉，可以使物料在爐內向前移動或向後移動；絞龍輸送器23為材質為石英玻 璃，微波透過率好，損耗小；爐體內壁頂部設有真空度探測探頭13、溫度測量探頭24和壓力 測量探頭25，探頭採集的真空度信號、溫度信號、壓力信號，通過信號採集電路37與PLC輸 入端連結；爐體設有一根排氣管26，排氣管一端安有排氣電磁閥，由PLC控制，抽進氣管口 與排氣管口設有微孔過濾裝置，減少生產中的汙染；爐體出料口 21設有爐體出料閥22，控 制物料的傳輸與工藝進程，出料閥22為電動平板閥，也可以選用電動插板閥、電動球閥、電 動蝶閥、電動出料閥，爐體出料閥的開、合由PLC輸出的開關信號控制。微波源19採用6組微波管相連，每組3個微波管並聯的結構，微波管可以採用 0. 8kw/2450MHz工業用磁控管，這種多組微波管功率合成方式，保證爐內微波加熱均勻，力口 熱溫度、功率控制精確；整個微波源設有溫度保護裝置，可以長時間連續穩定可靠工作。進料換氣室2、出料換氣室7保證在設備連續生產過程中，投入原料、產品出料時 不會破壞爐內的非氧環境，實現連續生產。如圖1，進料換氣室2設有料箱15，進料閥12，出 料閥12，真空度探頭13和一根進抽氣管14，密閉料箱內腔採用不鏽鋼加工，截面形狀為方 形，也可以根據需要作成圓形或矩形，料箱15上端部設進料閥12，下端部設出料閥12，進料 閥、出料閥為電動平板閥，也可以選用電動插板閥、電動球閥、電動蝶閥、電動出料閥，出料 閥的開、合由PLC輸出的開關信號控制；真空度探頭13、進抽氣管14的工作原理與爐體控 制的相同，作用是在料箱封閉狀態下，進行抽真空、輸入保護氣體形成與爐體一致的非氧環 境。出料換氣室7的結構與進料換氣室的結構和工作過程基本相同，由於與爐體出料閥相 連，出料換氣室不設進料閥。冷卻降溫出料機構8可以在完成最後燒結工藝流程後，使最終產品快速降溫，保 證連續生產。如圖1所示，冷卻降溫出料機構採用水冷方式，物料輸送使用絞龍輸送器，物 料輸送管30為不鏽鋼材質，長度為6m，夾層套29包裹在物料輸送管30外壁上，其一端設 有進水口 32，另一端設有出水口 31，設定水的流量80L/min，進水控制由設在進水口處的電 磁水閥進行控制，電磁水閥的開、合由PLC輸出的開關信號控制；絞龍輸送器驅動裝置27為 PLC控制的伺服電機，也可以用電機、變速器、調速裝置實現；出料閥12為電動平板閥，也可 以選用電動插板閥、電動球閥、電動蝶閥、電動出料閥，料閥的開、合由PLC輸出的開關信號 控制。設備控制電路採用觸控螢幕集中控制多PLC的電路結構，實現整個設備的自動控制。如圖2所示，其中觸控螢幕為MT500型觸控螢幕，觸控螢幕通過RS422/485數據總線分別與燒 結設備PLC控制電路33、進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路34連通，設備 的過程參數、工藝參數設定，控制程序，PLC的編程均可通過觸控螢幕的人機界面進行。PLC採 用臺達DVP40ES200RT型PLC，其輸入、輸出點數均為24點，燒結設備PLC控制電路33含有 PLC、PLC外接電路、信號採集電路35，絞龍驅動裝置控制電路36，微波源控制電路37，抽氣 裝置控制電路38。如圖3所示，PLC輸入端24個輸入點連接有B2-B11十個手動開關，S3，S5-S10連 接信號採集電路的開關信號。B2連接PLC輸入端X0，為抽氣裝置控制手動開關，B3連接 XI，為排氣電磁閥手動開關，B4連接X2，為微波組1手動開關，B5連接X3，為微波組2手動 開關，B6連接X4，為微波組3手動開關，B7連接X5，為微波組4手動開關，B8連接X6，為微 波組5手動開關，B9連接X7，為微波組6手動開關，BlO連接X17，為絞龍輸送器驅動裝置 手動開關，Bll連接X18，為爐體出料閥手動開關；設置手動開關是在設備運行中出現異常 情況時，手動停止或啟動相關設備時使用。S3連接PLC輸入端X10，為溫度開關，S5、S6連 接X11、X12，為溫度控制儀輸出 開關信號，S7、S8連接X13、X14，為真空度表輸出開關信號， S9、SlO連接X15、X16，為壓力控制儀輸出開關信號。PLC輸出端24個輸入點中Y0-Y18，其 中Y0-Y3連接伺服驅動器，Y4連接爐體出料閥控制交流接觸器線圈KF1，KFl並聯有指示 燈L3 ；Y5連接保護氣體控制交流接觸器線圈KF2，即電磁氣閥線圈，KF2並聯有指示燈L4 ； Y6連接放氣控制交流接觸器線圈KF3，即電磁氣閥線圈，KF3並聯有指示燈L5 ；Y7連接真空 泵控制交流接觸器線圈KMl ；Y10-Y12分別連接溫度指示燈L6，真空度指示燈L7，壓力指示 燈L8 ；Y13-Y18分別連接六個微波組控制交流接觸器線圈KA1-3，KA4-6，KA7-9，KA10-12, KA13-15，KA16-18和每個線圈並聯有指示燈為L9-L14。信號採集電路35，如圖4所示，含有輸入端與真空度探頭相連，輸出端與PLC輸入 端相連的真空度表，真空度探頭信號進入真空度表，與設定的真空度上限值、下限值比較， 達到上限時，真空度表上限輸出端輸出一個開關信號進入PLC的X13輸入端；達到下限時， 真空度表下限輸出端輸出一個開關信號進入PLC的X14輸入端；溫度控制儀、壓力控制儀的 工作過程與真空度表的一樣，溫度控制儀上限輸出端、下限輸出端分別連接PLC的X11、X12 輸入端，壓力控制儀上限輸出端、下限輸出端分別連接PLC的XII、X12輸入端。絞龍輸送器驅動裝置驅動電路36，如圖4所示含有一端與兩相電源相連的伺服 驅動器，其控制信號輸入端與PLC輸出端X0-X3相連，伺服驅動器連接伺服電機SMl，伺服 電機作為絞龍輸送器的驅動裝置，控制精度高，設備連接簡單，技術成熟，可靠性好；斷路器 DZ21提供過流保護。微波源控制電路37，如圖4所示，含有與三相電源相連的18個微波變壓器 T1-T18，和微波變壓器次端相連的微波管電路，每個微波管電路含有一個微波管G1-G18，每 個微波變壓器原端輸入線上串聯有溫控保護開關和三聯交流接觸器的一個觸點，三個觸點 為一組，由一個三觸點交流接觸器控制，18個微波管3個一組一共6組，交流接觸器觸點吸 合由PLC控制，通過控制相應的交流接觸器的吸合，啟動對應的一組三個微波管，不同的微 波管組合實現功率合成。溫控開關作用是在微波管工作溫度超過上限時，斷開電路，保護微 波管不會燒壞。抽氣裝置控制電路38，如圖4所示，含有一端與三相電源相連的交流接觸器KM1，交流接觸器的另一端通過斷路器DZ20與抽氣裝置電機Ml相連，交流接觸器KMl的線圈連接PLC輸出端，抽氣電機Ml為三相電機，Ml啟動由PLC輸出的控制信號控制，斷路器DZ20 為電機Ml提供過流保護。進料換氣/出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路34，涉及到的進料/出料閥的 控制、真空度信號採集、抽真空、輸入保護氣、水流控制、絞龍輸送器的驅動等過程控制與燒 結設備PLC控制電路的相關電路的結構、工作原理基本相同，不再畫圖示意和重述。實際生產中，首先按照本實用新型人申請號為200810237321. 8的專利申請，「磷酸 鐵鋰前驅體及其充電電池電極的製備方法」，製備獲得磷酸鐵鋰前驅體，按每小時50公斤的 速率加入送料器中，加入25KG磷酸鐵鋰前驅體，編號為物料A，投入本實用新型的磷酸鐵鋰 微波加熱單爐體臥式連續生產設備進料口 1，設備初始狀態下爐體、換氣室進料/出料閥板 均處於閉合密封狀態，首先設備控制電路打開進料換氣室進料閥12，前驅體物料A進入料 箱15，然後閉合進料閥12，打開泵前電磁氣閥，形成抽真空通路開動抽真空裝置10通過抽 進氣口 14，對進料換氣室抽真空，根據進料換氣室中真空度探測頭13檢測的數據確定達到 設定真空度後，停止抽氣，完成進料過程。接著對爐體18抽真空，真空度探測探頭13檢測達 到設定值後，打開進料換氣室出料閥12，前驅體物料經過爐體進料口 16落入爐體18中，物 料全部進入後，關閉進料換氣室出料閥，開啟保護氣體輸入裝置前置電磁氣閥，通過抽進氣 管14輸入氮氣進入抽真空的爐體18，爐體內壓力測量探頭25測量數據確定爐體內壓力達 到常壓後，關閉前置電磁氣閥停止輸氣，啟動微波源19，通過設備控制電路啟動設在爐體外 部的6組微波管，設定加熱總功率為12kw，對物料進行加熱，達到溫度90°C，啟動絞龍輸送 器正轉，通過驅動裝置伺服電機控制絞龍輸送器轉速為每分鐘1轉；在絞龍輸送器葉片推 進下，物料30分鐘裡，從爐體進料口端推移到另一端出料口端完成預處理工藝；保持非氧 氛圍，然後進行預燒結工藝流程，控制微波管加熱總功率為12kw，處理溫度230°C，絞龍輸 送器在驅動裝置帶動下反轉，通過驅動裝置伺服電機控制絞龍輸送器轉速為每分鐘1轉， 使物料反向移動30分鐘到入料口端，完成後進行燒結工藝處理；最後控制微波管加熱總功 率為30kw，處理溫度550°C，控制絞龍輸送器轉速為每分鐘1轉，絞龍輸送器正轉推送30分 鍾物料至出料口端，保持微波加熱功率和處理溫度，絞龍輸送器反轉30分鐘物料至進料口 端，以上過程反覆2次，一共加熱120分鐘，完成燒結工藝流程處理。在物料A進行燒結過程中，再取25KG磷酸鐵鋰前驅體，編號為物料B，投入燒結設 備進料口，進入進料換氣室料箱，封閉換氣室，對換氣室抽真空，物料B在進料換氣室料箱 內待處理。物料A處理過程後期，設備控制電路啟動抽真空裝置對出料換氣室抽真空，達到 設定值後停止。物料A完成燒結後，打開爐體出料閥22，絞龍輸送器加速正轉推送物料，物 料在自身重力和絞龍推送作用下，落入出料換氣室中，剩餘物料從出料口落入出料換氣室 後，爐體出料閥閉合。出料完成後，爐體出料閥閉合，進料換氣室出料閥打開，物料B出入爐 體內進行處理；再取25KG磷酸鐵鋰前驅體，編號為物料C，進入進料換氣室料箱內待處理。物料A進入出料換氣室的料箱，在爐體出料閥閉合後，設備控制電路打開出料換 氣室的出料閥，物料在自身重力作用下落入冷卻降溫機構8的物料輸送管31中，物料A完 全進入輸送管後，閉合出料換氣室7的出料閥。絞龍輸送器推送物料向出料口端移動，與管 壁加速熱交換，輸送管外設有夾層套，打開電磁水閥冷卻水80L/min的流速通過進水口進入夾層套，從出水口流出，帶走輸送管管壁的熱量，縮短冷卻降溫時間。經一段時間後物料 被輸送器推送至出料口端，控制電路關閉電磁水閥停止冷卻水，開啟出料閥提高絞龍輸送 器轉速，推送磷酸鐵鋰最終產品從出料口 9進入產品貯藏室，物料A完成全部燒結過程。此 時進料換氣室、爐體內均有物料處理，整個微波燒結設備進入連續生產狀態，重複循環執行 以上各工藝流程，實現規模工業化連續生產。本實用新型的磷酸鐵鋰微 波加熱單爐體臥式連續生產設備，可以有效地提高燒結 效率，實現連續生產，進行產業化規模生產，按整個燒結工藝時間3小時計算，每天可生產 成品至少600kg，與普通工業微波爐燒結工藝相比，生產效率提高了 3倍以上，節電60%以 上，成品率由過去的80%提高到90%以上。比傳統的燒結爐20小時左右的生產效率提高 了 5倍以上，節電80%以上，工業化規模生產效率與經濟效益可觀。實施例二 一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備，與實施例一基本相 同，不再附圖說明，內容相同之處不再重述，不同之處在於爐體軸線與水平方向夾角α，α =5° ；爐體材質為陶瓷材料，爐內絞龍輸送器材質為鋼結構表面襯陶瓷材料；微波源與5 組微波管相連，每組由3個微波管並聯。實施例三一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備，與實施例一基本相 同，不再附圖說明，內容相同之處不再重述，不同之處在於爐體軸線與水平方向夾角α，α =10° ；爐內絞龍輸送器材質為不鏽鋼材料；微波源與8組微波管相連，每組由3個微波管 並聯。實施例四一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體立式連續生產設備，參見圖5，編號與實 施例一相同，內容相同，相同之處不再重述，不同之處在爐體為密閉式立式中空圓筒狀，爐 體軸線與水平方向夾角α，α = 90°，其軸線垂直截面形狀為圓環形，爐體進料口位於爐 體上端部一側，爐體出料口位於爐體下端部一側，絞龍輸送器軸線與爐體軸線方向近似重 合安裝在爐體中，其上、下兩端分別與設在爐體上、下端面的驅動裝置相連，真空度探測探 頭13、溫度測量探頭24和壓力測量探頭25安裝在爐體內壁上部。具體生產中，物料進入爐 體內，在氮氣保護非氧化氛圍環境中，控制電路啟動微波管，對物料進行加熱，控制加熱總 功率為12kw，控制溫度在90°C，在絞龍輸送器正轉、反轉攪拌下，加熱30分鐘，完成預處理 工藝；然後進行預燒結工藝流程，控制微波管加熱總功率為12kw，處理溫度230°C，絞龍輸 送器正轉、反轉，攪拌物料，加熱30分鐘，完成後進行燒結工藝處理；控制微波管加熱總功 率為30kw，處理溫度550°C，絞龍輸送器攪拌物料，加熱120分鐘，獲得磷酸鐵鋰產品，最後 進行冷卻降溫後出料。實施例五一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體立式連續生產設備，與實施例四基本相 同，不再附圖說明，內容相同之處不再重述，不同之處在於爐體軸線與水平線夾角α，α = 80°，單體爐出料口設在傾斜一側；爐體材質為陶瓷材料，爐內絞龍輸送器材質為鋼結構表 面襯陶瓷材料；微波源與5組微波管相連，每組由3個微波管並聯。實施例六一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體立式連續生產設備，與實施例四基本相 同，不再附圖說明，內容相同之處不再重述，不同之處在於爐體軸線與水平線夾角α，α = 100°，單體爐出料口設在傾斜一側；爐內絞龍輸送器材質為不鏽鋼材料；微波源與8組微 波管相連，每組由3個微波管並聯。以上所述，僅是本實用新型較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實 施例所作的任何簡單修改、等同變化與修 飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備，包括進料口、爐體外微波屏蔽保溫結構層、爐體、微波源、冷卻降溫出料機構、出料口、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置，其特徵在於所述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備還包括進料換氣室、出料換氣室和生產設備控制電路，爐體設有爐體進料口、一定個數微波管、至少一根進抽氣管、爐體出料口、出料閥、絞龍輸送器、至少各一個真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探頭，爐體為密閉式中空圓筒狀，其軸線垂直截面形狀為圓環形，爐體外包裹有爐體外微波屏蔽保溫結構層，爐體進料口位於爐體一端上部，爐體出料口位於爐體另一端下部，爐體出料口設置有出料閥，微波源布置於爐體外部周邊與微波管相連，微波管布置在爐體外壁上，進抽氣管與爐體內腔連通，通過帶閥門管道連通抽真空裝置和保護氣體輸入裝置，絞龍輸送器軸線與爐體軸線平行安裝在爐體中，其兩端分別與設在爐體外兩端面的驅動裝置相連，真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探頭安裝在爐體內壁頂部，通過數據線與設備控制電路對應電路連接，進料口通過進料換氣室與爐體進料口連通，爐體出料口通過出料換氣室與冷卻降溫出料機構及出料口連通，爐體、進料換氣室、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置、出料換氣室、冷卻降溫出料機構，通過數據線與設備控制電路對應電路連接。
2.根據權利要求1所述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備，其特徵在於所述的爐 體中微波源與一定組數微波管相連，每組由一定數量微波管並聯，微波管布置於爐體壁上， 或布置於爐體四周，微波源功率為30 lOOkw ；爐體至少設有一根排氣管，抽進氣管口與 排氣管口均設有微孔過濾裝置；所述爐體材質為石英玻璃或陶瓷任選其一，絞龍輸送器為 石英玻璃、鋼結構表面襯陶瓷材料或不鏽鋼材質任選其中一種；爐體軸線與水平方向夾角 a，0° < a < 10°。
3.根據權利要求1所述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備，其特徵在於所述的進 料換氣室，包括料箱、進料閥、出料閥、真空度探測探頭和至少一根進抽氣管，料箱上埠與 進料口連通，下埠與爐體進料口連通，料箱上、下端部分別設有進料閥和出料閥，進抽氣 管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置，真空度探測探頭安裝在料 箱內壁上部；所述出料換氣室，包括料箱、出料閥、真空度探測探頭和至少一根進抽氣管，料 箱上埠與爐體出料口連通，下埠與冷卻降溫出料機構連通，出料閥設在料箱下端部，進 抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置，真空度探測探頭安裝 在料箱內壁上部。
4.根據權利要求1 3任一權利要求所述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備，其特 徵在於所述的冷卻降溫出料機構，包括物料輸送管、夾層套、進水口、出水口、絞龍輸送器， 出料閥，物料輸送管為不鏽鋼材質，夾層套包裹在物料輸送管道外壁上，其一端設有進水 口，另一端設有出水口，絞龍輸送器安裝在物料輸送管道內部，其兩端分別與設在管道外兩 端面外的絞龍輸送器驅動裝置相連，出料閥設在出料口上部。
5.根據權利要求4所述的微波加熱單爐體臥式連續生產設備，其特徵在於所述生產 設備控制電路含有觸控螢幕，觸控螢幕通過數據總線分別與燒結設備PLC控制電路、進料換氣 /出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路連通；所述燒結設備PLC控制電路，含有PLC、PLC 外接電路、信號採集電路，絞龍驅動裝置控制電路，微波源控制電路，抽氣裝置控制電路；所 述PLC外接電路，含有與輸入端相連的一定數量的手動開關，信號採集電路的開關信號電 路，以及與輸出端相連的伺服驅動器，爐體出料閥控制交流接觸器線圈，保護氣體控制交流接觸器線圈，放氣控制交流接觸器線圈，真空泵控制交流接觸器線圈，微波源控制交流接觸 器線圈和指示燈；所述信號採集電路含有輸入端與真空度探頭相連，輸出端與PLC輸入端 相連的真空度表，輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的溫度控制儀和 輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的壓力控制儀；所述絞龍輸送器驅 動裝置驅動電路，含有一端與兩相電源相連的伺服驅動器，伺服驅動器連接伺服電機和PLC 的輸出端；所述微波源控制電路，含有與三相電源相連的一定數量的微波變壓器，和微波變 壓器次端相連的微波管電路，微波變壓器原端輸入線上串聯有溫控保護開關和多觸點交流 接觸器的一個觸點，交流接觸器的線圈連接PLC的輸出端；所述抽氣裝置控制電路，含有一 端與三相電源相連的交流接觸器，交流接觸器的另一端通過斷路器與抽氣裝置電機相連， 交流接觸器的線圈連接PLC輸出端；所述觸控螢幕與燒結設備PLC控制電路、進料換氣/出料 換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路通過RS422/485總線連通。
6.一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體立式連續生產設備，包括進料口、爐體外微波屏蔽保 溫結構層、爐體、微波源、冷卻降溫出料機構、出料口、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置，其特 徵在於所述的微波加熱單爐體立式連續連續生產設備還包括進料換氣室、出料換氣室和 設備控制電路，爐體設有爐體進料口、一定個數微波管、至少一根進抽氣管、爐體出料口、出 料閥、絞龍輸送器、至少各一個真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探頭，爐體為密 閉式立式中空圓筒狀，其軸線垂直截面形狀為圓環形，爐體進料口位於爐體上端部一側，爐 體出料口位於爐體下端部一側，爐體出料口設置有出料閥，微波源布置於爐體外部周邊與 微波管相連，微波管布置在爐體外壁上，進抽氣管與爐體內腔連通，通過帶閥門管道連通抽 真空裝置和保護氣體輸入裝置，絞龍輸送器軸線與爐體軸線方向近似重合安裝在爐體中， 其上下兩端分別與設在爐體上下端面的驅動裝置相連，真空度探測探頭、溫度測量探頭和 壓力測量探頭安裝在爐體內壁上部，通過數據線與設備控制電路對應電路連接，進料口通 過進料換氣室與爐體進料口連通，爐體出料口通過出料換氣室與冷卻降溫出料機構及出料 口連通，爐體、進料換氣室、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置、出料換氣室、冷卻降溫出料機 構，通過數據線與設備控制電路對應電路連接。
7.根據權利要求6所述的微波加熱單爐體立式連續生產設備，其特徵在於所述的爐 體中微波源與一定組數微波管相連，每組由一定數量微波管並聯，微波管布置於爐體壁上， 或布置於爐體四周，微波源功率為30 lOOkw ；爐體至少設有一根排氣管，抽進氣管口與排 氣管口均設有微孔過濾裝置；所述的爐體材質為石英玻璃或陶瓷任選其一，絞龍輸送器為 石英玻璃、鋼結構表面襯陶瓷材料或不鏽鋼材質任選其中一種；爐體軸線與水平方向夾角a，80° ≤ a ≤ 100°。
8.根據權利要求6所述的微波加熱單爐體立式連續生產設備，其特徵在於所述的進 料換氣室，包括料箱、進料閥、出料閥、真空度探測探頭和至少一根進抽氣管，料箱上埠與 進料口連通，下埠與預處理爐體進料口連通，料箱上、下端部分別設有進料閥和出料閥， 進抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置，真空度探測探頭安 裝在料箱內壁上部；所述出料換氣室，包括料箱、出料閥、真空度探測探頭和至少一根進抽 氣管，料箱上埠與燒結爐體出料口連通，下埠與冷卻降溫出料機構連通，出料閥設在料 箱下端部，進抽氣管開口設置在料箱內壁上部，通過帶閥門管道連通抽真空裝置，真空度探 測探頭安裝在料箱內壁上部。
9.根據權利要求6 8任一權利要求所述的微波加熱單爐體立式連續生產設備，其特 徵在於所述的冷卻降溫出料機構，包括物料輸送管、夾層套、進水口、出水口、絞龍輸送器， 出料閥，物料輸送管為不鏽鋼材質，夾層套包裹在物料輸送管道外壁上，其一端設有進水 口，另一端設有出水口，絞龍輸送器安裝在物料輸送管道內部，其兩端分別與設在管道外兩 端面外的絞龍輸送器驅動裝置相連，出料閥設在出料口上部。
10.根據權利要求9所述的微波加熱單爐體立式連續生產設備，其特徵在於所述生產 設備控制電路含有觸控螢幕，觸控螢幕通過數據總線分別與燒結設備PLC控制電路、進料換氣/ 出料換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路連通；所述燒結設備PLC控制電路，含有PLC、PLC 外接電路、信號採集電路，絞龍驅動裝置控制電路，微波源控制電路，抽氣裝置控制電路；所 述PLC外接電路，含有與輸入端相連的一定數量的手動開關，信號採集電路的開關信號電 路，以及與輸出端相連的伺服驅動器，爐體出料閥控制交流接觸器線圈，保護氣體控制交流 接觸器線圈，放氣控制交流接觸器線圈，真空泵控制交流接觸器線圈，微波源控制交流接觸 器線圈和指示燈；所述信號採集電路含有輸入端與真空度探頭相連，輸出端與PLC輸入端 相連的真空度表，輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的溫度控制儀和 輸入端與溫度測量探頭相連，輸出端與PLC輸入端相連的壓力控制儀；所述絞龍輸送器驅 動裝置驅動電路，含有一端與兩相電源相連的伺服驅動器，伺服驅動器連接伺服電機和PLC 的輸出端；所述微波源控制電路，含有與三相電源相連的一定數量的微波變壓器，和微波變 壓器次端相連的微波管電路，微波變壓器原端輸入線上串聯有溫控保護開關和多觸點交流 接觸器的一個觸點，交流接觸器的線圈連接PLC的輸出端；所述抽氣裝置控制電路，含有一 端與三相電源相連的交流接觸器，交流接觸器的另一端通過斷路器與抽氣裝置電機相連， 交流接觸器的線圈連接PLC輸出端；所述觸控螢幕與燒結設備PLC控制電路、進料換氣/出料 換氣/冷卻降溫出料PLC控制電路通過RS422/485總線連通。
專利摘要本實用新型公開了一種磷酸鐵鋰微波加熱單爐體臥式連續生產設備，包括進料口、爐體外微波屏蔽保溫結構層、爐體、微波源、冷卻降溫出料機構、出料口，抽真空裝置，保護氣體輸入裝置，進料換氣室、出料換氣室和生產設備控制電路，爐體設有爐體進料口、一定個數微波管、至少一根進抽氣管、爐體出料口、出料閥、絞龍輸送器、至少各一個真空度探測探頭、溫度測量探頭和壓力測量探頭，爐體為密閉式中空圓筒狀，其軸線垂直截面形狀為圓環形，爐體外包裹有爐體外微波屏蔽保溫結構層。本實用新型微波燒結促進產品內部晶粒緻密化，有效提高產品品質；單爐體結構簡單，佔地面積小，實現連續微波燒結提高燒結效率，工業化規模生產效率與經濟效益可觀。
文檔編號C01B25/45GK201598178SQ20092027639
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月11日 優先權日2009年12月11日
發明者劉新保, 周永剛, 蔡俊明, 賈曉林, 郭文杰 申請人:河南聯合新能源有限公司