CN116706059A - 一种用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的*** - Google Patents
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Abstract
一种用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，包括将软碳原料破碰碎的锤式破碎机（105），将软碳烘干的干燥窑（108），将辅料破碎的粉碎机（118），将软碳颗粒物进行磨粉的机械磨（202），混料机（211），将所述混料机（211）混匀后的物料进行包覆炭化的连续包覆炭化炉（214），与所述连续包覆炭化炉（214）连通的第一真空上料机（301），与所述第一真空上料机（301）连通的连续石墨化炉（302），承接连续石墨化炉（302）出料的第一缓存仓（304），承接第一缓存仓出料的整形机（306），承接整形机出料的混合机（313），承接混合机出料的振动筛（317），将振动筛的筛下物内磁性物进行去除的电磁除铁机（319）。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池石墨负极材料技术领域，尤其是涉及一种用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***。
背景技术
负极材料是新能源动力电池的核心组成部分，随着国家政策对发展新能源汽车的积极引导，负极材料产能不断扩大。负极材料生产通过粉碎、烘干、细粉碎，包覆、造粒后使用艾奇逊石墨化炉，艾奇逊石墨化炉用电能将可石墨化炭升温至3000℃进行石墨化改性获得石墨化负极材料，达到设定温度后，停止送电，高温状态下的石墨化负极材料在艾奇逊石墨化炉内自然冷却至出炉温度后开始出炉作业。
现行的石墨负极材料生产包括原材料的粉碎、烘干、细粉碎，包覆、造粒、石墨化等加工过程，为周期性间歇式作业，从包覆碳化后的物料需要进行冷却处理，然后进行石墨化加工，石墨化加工的设备如：艾奇逊石墨化炉、内串式石墨化炉、石墨化箱式炉等，不能进行连续式生产。一方面，负极材料生产过程中会产生大量的热量存储在保温料、电阻料和炉体耐火材料内部，这些热量不能有效回用，在物料冷却时白白耗散至环境中，既浪费了大量能量，还提高了生产成本；另一方面，完成负极材料生产过程中物料的自然冷却，需要相当长的时间才能冷却至出料温度，使得生产效率大幅度降低。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的至少一个缺陷。为此，本发明解决的技术问题在于提出一种用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，能够实现锂电池石墨负极材料的连续性生产，降低能耗，提高生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，包括原料辅料预处理装置，连续制粉-造粒-炭化装置，连续石墨化装置，和成品处理装置。所述原料辅料预处理装置至少包括将软碳原料破碰碎的锤式破碎机，将破碎后的软碳烘干的干燥窑，将辅料破碎的粉碎机；所述连续制粉-造粒-炭化装置包括将经所述干燥窑干燥后的软碳颗粒物进行磨粉的机械磨，将所述机械磨磨粉后的粉料与所述粉碎机粉碎后的辅料按比例混合均匀的混料机，将所述混料机混匀后的物料进行包覆炭化的连续包覆炭化炉；所述连续石墨化装置包括进料口与所述连续包覆炭化炉的出料口连通的第一真空上料机，进料口与所述第一真空上料机的出料口连通的连续石墨化炉，承接所述连续石墨化炉出料的第一缓存仓；所述成品处理装置包括承接所述第一缓存仓出料的整形机，承接所述整形机出料的混合机，承接所述混合机出料的振动筛，将所述振动筛的筛下物内磁性物去除的电磁除铁机。
作为进一步的改进技术方案，本发明提供的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述连续石墨化炉包括立式炉体，与所述立式炉体底端连接的驱动装置，与所述驱动装置传动连接的石墨轴，设置在所述立式炉体内的感应线圈，若干位于所述感应线圈的芯部、同轴叠置的坩埚，位于所述坩埚与感应线圈之间的保温层，与所述立式炉体顶部连接的给料机构，与所述立式炉体上部连接的排气管道，第一端与最底端那个坩埚的出料口连通的冷却出料管，与所述冷却出料管的另一端连接的螺旋出料机，若干分别位于各坩埚内与所述石墨轴连接的搅拌叶片，与所述立式炉体连接的隋性气体管，若干穿过所述感应线圈和保温层、直达坩埚的测温通道，与所述立式炉体连接，测量所述坩埚温度的红外测温仪；所述坩埚的轴心具有供所述石墨轴通过的中心孔，上下相邻坩埚之间通过分别设置在上下相邻坩埚的凸止口和凹止口配合连接，上下相邻坩埚分别设有位于坩埚周边和中间的出料排气孔；每个坩埚内均设有搅拌叶片，上下相邻坩埚内的搅拌叶片方向不同，搅拌叶片转动时，将坩埚里的石墨材料分别耙向坩埚周边的出料排气孔或耙向坩埚中间的出料排气孔；坩埚中至少有一个坩埚的侧面设有与所述排气管道连通的排气口。
在上述改进方案的基础上，作为进一步的改进技术方案，本发明提供的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述连续石墨化炉还包括检测位于最顶上那个坩埚内物料厚度的料位计，与所述料位计电连接的PLC或工控机，所述PLC或工控机与所述给料机构和第一真空上料机电控制连接，控制给料机构和第一真空上料机的给料量；所述保温层包括内层框架体、中间体和外层保温体；所述内层框架体由三维针刺碳纤维坯体，经定型，通入碳源气体进行化学气相沉积增密至1.4g/cm3~1.6g/cm3后制备碳/碳复合材料，再由所述碳/碳复合材料在温度为1800~2500℃、惰性气体或氮气保护下进行石墨化处理后制得；所述中间体包括至少一层由若干块碳纤维硬毡块拼接而成的碳纤维硬毡层，所述碳纤维硬毡块由若干层碳纤维碳毡且在碳纤维碳毡层间刷或喷涂树脂经固化定型，碳化、纯化处理后，将成型后的碳纤维硬毡切割成若干块制得，相邻碳纤维硬毡块之间的碳纤维被切断存在相互错位，所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、乙烯基树脂；所述外层保温体包括缠绕在所述中间体外面的若干层碳毡，和用于捆绑固定所述碳毡的碳绳。
作为进一步的改进技术方案，本发明提供的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述原料辅料预处理装置还包括软碳原料仓，进料口与所述软碳原料仓的出料机构连接的输送机，承接所述输送机来料的锤式破碎机，进料口与所述锤式破碎机的出料口连通的干燥进料缓冲仓，进料口与所述干燥进料缓冲仓的出料口连通的干燥窑，收集所述干燥窑的出料的储料仓，沥青投料仓，进料口与所述沥青投料仓的出料口连通的粗破碎机，收储所述粗破碎机破碎后的物料的沥青进料缓冲仓，进料口与所述沥青进料缓冲仓的出料口连通的粉碎机，收储所述粉碎机的出料的沥青搅拌缓冲仓。
在上述改进方案的基础上，作为进一步的改进技术方案，本发明提供的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述连续制粉-造粒-炭化装置还包括将所述储料仓内的物料输送至机械磨的第二真空上料机，收集所述机械磨磨后物料的分离器和除尘器，承接所述分离器来料的软碳粉缓冲计量仓，将所述沥青搅拌缓冲仓内的物料输送至沥青缓冲计量仓的第三真空上料机，进料口与所述软碳粉缓冲计量仓的出料口和沥青缓冲计量仓的出料口连通的计量称重仓，进料口与所述计量称重仓的出料口连通的混料机，与所述混料机的出料口连通的第一计量缓冲仓，进料口与所述第一计量缓冲仓的出料口连通、出料口与所述连续包覆炭化炉的进料口连通的上料机构。
作为进一步的改进技术方案，本发明提供的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述连续石墨化装置还包括进料口与所述连续石墨化炉的出料口连通、出料口与所述第一缓存仓的进料口连通的第四真空上料机。
作为进一步的改进技术方案，本发明提供的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述成品处理装置还包括进料口与所述第一缓存仓的出料口连通、出料口与所述整形机的进料口连通的第五真空上料机，进料口与所述整形机的出料口连通、出料口与所述混合机的进料口连通的第二计量缓冲仓，进料口与所述混合机的出料口连通的缓冲仓，进料口与所述缓冲仓的出料口连通、出料口与所述振动筛的进料口连通的第六真空上料机，进料口与所述振动筛的筛下物出口连通的第二缓冲仓，进料口与所述第二缓冲仓的出料口连通的电磁除铁机，进料口与所述电磁除铁机的出料口连通的第三缓冲仓，进料口与所述第三缓冲仓的出料口连通的第二振动筛，进料口与所述第二振动筛的筛下物出口连通的成品储存仓，收集所述振动筛和第二振动筛的筛上物的收集罐。
本发明提供的技术方案，能够实现锂电池石墨负极材料的连续性生产，降低能耗，提高生产效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***的结构原理示意图；
图2为实施例中的原料辅料预处理装置的结构示意图；
图3为实施例中的连续制粉-造粒-炭化装置的结构示意图；
图4为实施例中的连续石墨化装置和成品处理装置的结构示意图；
图5为实施例中连续石墨化炉的结构示意图；
图6为实施例中连续石墨化炉的保温层的断面结构示意图；
图7为图6的A部放大图；
图8为实施例中连续石墨化炉的坩埚之一的俯视结构示意图；
图9为图8中的B－B向结构示意图；
图10为实施例中连续石墨化炉的搅拌叶片之一的主视结构示意图；
图11为实施例中连续石墨化炉的搅拌叶片之一的仰视视结构示意图；
图12为实施例中连续石墨化炉的坩埚之二的俯视结构示意图；
图13为图12中的C－C向结构示意图；
图14为实施例中连续石墨化炉的搅拌叶片之二的主视结构示意图；
图15为实施例中连续石墨化炉的搅拌叶片之二的仰视视结构示意图；
图16为实施例中连续石墨化炉的带出气口的坩埚的俯视结构示意图；
图17为图16中的D－D向结构示意图。
实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，包括原料辅料预处理装置，连续制粉-造粒-炭化装置，连续石墨化装置，和成品处理装置。
如图2所示，用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***的原料辅料预处理装置，包括用于储存软碳原料（包括石油焦、针状焦等）的软碳原料仓101，设置在软碳原料仓101底部的振动给料器102，进料口与振动给料器102对接的输送机103，承接所述输送机103的粗破碎缓冲仓104，粗破碎缓冲仓104的出料口与锤式破碎机105的进料口连通，进料口与所述锤式破碎机105的出料口连通的干燥进料缓冲仓106，进料口与所述干燥进料缓冲仓106的出料口连通的干燥窑108，与干燥窑108配套的尾气排放除尘装置107，收集所述干燥窑108出料的干燥窑缓冲仓110，设置在干燥窑缓冲仓110上的取样阀，将干燥窑108的出料和尾气排放除尘装置107分离出来的固体料输送至干燥窑缓冲仓110内的螺旋输送机109，将干燥窑缓冲仓110内物料输送到储料仓112内的第七真空上料机111。原料辅料预处理装置还包括沥青投料开袋站113，位于所述沥青投料开袋站113下方的沥青投料仓114，进料口与所述沥青投料仓114的出料口连通的粗破碎机115，设置在沥青投料仓114的出料管上的闸阀，进料口与所述粗破碎机115的出料口连通的永磁除铁器116，进料口与永磁除铁器116的出料口连通、收储所述粗破碎机115破碎后的物料的沥青进料缓冲仓117，进料口与所述沥青进料缓冲仓117的出料口连通的粉碎机118，进料口与粉碎机118的出料口连通的旋风分离器119，进气口与旋风分离器119的出气口连通的引风机，进料口与旋风分离器119的固体出口连通的沥青缓冲仓120，设置在沥青缓冲仓120上的取样阀，进料口与所述沥青缓冲仓120的出料口连通的第八真空上料机122，进料口与所述第八真空上料机122的出料口连通的沥青搅拌缓冲仓121。
工作原理：软碳原料经锤式破碎机105粗破碎后，送入干燥窑108内干燥后，进入储料仓112储存。沥青经粗破碎机115粗破、永磁除铁器116除磁后，再由粉碎机118粉碎，进入沥青搅拌缓冲仓121储存。
如图3所示，用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***的连续制粉-造粒-炭化装置包括将储料仓112内的物料输送至机械磨202的第二真空上料机201，设置在第二真空上料机201与机械磨202之间的缓冲仓，收集所述机械磨202磨后物料的分离器203和除尘器205，与所述分离器203的出料口连通的制粉成品缓冲仓204，设置在制粉成品缓冲仓204上的取样阀，进料口与所述制粉成品缓冲仓204的出料口连通的第九真空上料机206，与所述第九真空上料机206的出料口连通的软碳粉缓冲计量仓207，将所述沥青搅拌缓冲仓121内的物料输送至沥青缓冲计量仓209的第三真空上料机208，进料口与所述软碳粉缓冲计量仓207的出料口和沥青缓冲计量仓209的出料口连通的计量称重仓210，进料口与所述计量称重仓210的出料口连通的混料机211，与所述混料机211的出料口连通的第一计量缓冲仓212，进料口与所述第一计量缓冲仓212的出料口连通、出料口与连续包覆炭化炉214的进料口连通的上料机构213。除尘器205的进气口与分离器203的出气口连通。
工作原理：第二真空上料机201将储料仓112内的物料输送至机械磨202，机械磨202将干燥后软碳颗粒物研磨成软碳粉，机械磨202研磨得到的软碳粉收集后储存在软碳粉缓冲计量仓207，粉碎后的沥青储存在沥青搅拌缓冲仓121内，软碳粉和粉碎后的沥青按比例混合后在混料机211内混合均匀，然后在连续包覆炭化炉214内包覆炭化，完成二次造粒，连续包覆炭化炉已有相关的设备投入运行，也有相应有技术报道，如CN115275137A公开的一种锂电池负极材料包覆炭化连续装置及其制备方法。
如图4所示，用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***的连续石墨化装置包括进料口与所述连续包覆炭化炉214的出料口连通的第一真空上料机301，进料口与所述第一真空上料机301的出料口连通的连续石墨化炉302，进料口与所述连续石墨化炉302的出料口连通的石墨化炉出料缓冲仓326，进料口与所述石墨化炉出料缓冲仓326的出料口连通、出料口与第一缓存仓304的进料口连通的第四真空上料机303，进料口与所述第一缓存仓304的出料口连通、出料口与整形机306的进料口连通的第五真空上料机305，进料口与所述整形机306的出料口连通分离除尘器307、进料口与分离除尘器307的出料口连通的称重仓308，进料口与称重仓308的出料口连通的第十真空上料机309，与第十真空上料机309的出料口连通的称重缓冲仓310，进料口与称重缓冲仓310的出料口连通的第十一真空上料机311，进料口与所述第十一真空上料机311的出料口连通的第二计量缓冲仓312，进料口与所述第二计量缓冲仓312的出料口连通的混合机313，进料口与所述混合机313的出料口连通的缓冲仓314，进料口与所述缓冲仓314的出料口连通、出料口与振动筛317的进料口连通的第六真空上料机315，进料口与所述振动筛317的筛下物出口连通的第二缓冲仓318，进料口与所述第二缓冲仓318的出料口连通的电磁除铁机319，与电磁除铁机319串联的第二电磁除铁机320，进料口与所述第二电磁除铁机320的出料口连通的第三缓冲仓321，进料口与所述第三缓冲仓321的出料口连通的第二振动筛322，进料口与所述第二振动筛322的筛下物出口连通的成品储存仓323，收集所述振动筛317和第二振动筛322的筛上物的收集罐325。
工作原理：经连续包覆炭化炉214内包覆炭化后的物料，经第一真空上料机301送入连续石墨化炉302内，在连续石墨化炉302内完成石墨化。石墨化后的物料经整形机306整形+融合，在混合机313内混匀，经振动筛筛分、电磁除铁机除磁处理后制得石墨负极材料。
各真空上料机均设有过滤器，压力表、安全阀和抽风机。各缓冲仓起到均匀生产的作用，降低相应步骤过程中进料量的波动。
本发明提供的技术方案，能够实现锂电池石墨负极材料的连续性生产，降低能耗，提高生产效率。
连续石墨化炉已有相关的技术报道。作为其中的一个实施例，如图5所示，用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，所述连续石墨化炉302包括立式炉体1，与所述立式炉体1底端连接的驱动装置2，与所述驱动装置2传动连接的石墨轴3，设置在所述立式炉体1内的感应线圈4，若干位于所述感应线圈4的芯部、同轴叠置的坩埚5，位于所述坩埚5与感应线圈4之间的保温层6，与所述立式炉体1顶部连接的给料机构7，与所述立式炉体1上部连接的排气管道8，第一端与最底端那个坩埚的出料口连通的冷却出料管9，与所述冷却出料管9的另一端连接的螺旋出料机10，若干分别位于各坩埚5内与所述石墨轴3连接的搅拌叶片11，与所述立式炉体1连接的隋性气体管12，若干穿过所述感应线圈4和保温层6、直达坩埚的测温通道13，与所述立式炉体1连接，测量所述坩埚5温度的红外测温仪14；所述坩埚5的轴心具有供所述石墨轴3通过的中心孔，上下相邻坩埚之间通过分别设置在上下相邻坩埚的凸止口15和凹止口16配合连接，上下相邻坩埚分别设有位于坩埚周边和中间的出料排气孔17；每个坩埚内均设有搅拌叶片11，上下相邻坩埚内的搅拌叶片方向不同，搅拌叶片转动时，将坩埚里的石墨材料分别耙向坩埚周边的出料排气孔或耙向坩埚中间的出料排气孔；坩埚中至少有一个坩埚的侧面设有与所述排气管道8连通的排气口23。
如图5所示，所述连续石墨化炉302包括筒体，与所述筒体上端连接的上盖24，与所述筒体下端连接的下盖22。感应线圈4座落于下盖22上，位于筒体中部。上下坩埚之间通过止口配合连接，坩埚叠加时同轴，可根据要求叠加相应的高度，坩埚5位于感应线圈4芯部。叠加后坩埚上下部分感应线圈4，坩埚5与感应线圈4之间有保温腔，保温腔内用填充保温层6。每个坩埚内部均有搅拌叶片11，参见图10、图11、图14和图15，搅拌叶片11上设计有二种不同方向的耙齿，搅拌叶片转动时，可使石墨负极村料在每个坩埚往中心（出料排气孔在坩埚中心）或周边（出料排气孔在坩埚底面周边）有序移动。堆叠坩埚上中下部有测温通道，工作中坩埚温度可达到2800摄氏度以上，有多个测温通道13穿过感应线圈4、保温层6直接与坩埚5接触，多个红外测温仪14通过测温通道扫描坩埚可检测坩埚的温度。给料机构7采用螺旋进料器，安装在上盖上，通过螺旋进料器实现连续进料和对进料口的密封。出料机构10与下盖22相连，出料机构10为螺旋出料机，通过螺旋出料机实现连续出料和对出料口的密封。冷却出料管9与最底端那个坩埚的出料口连通，最底端那个坩埚出来的石墨化物料经冷却出料管9冷却后进入出料机构10，可实现连续出料。下盖底部中心安装有驱动装置2，驱动装置2为电机带动减速机结构，减速机与石墨轴3传动连接，石墨轴3带动搅拌叶片11旋转。石墨轴3为多节连接成一整体轴，节与节之间为外六边形嵌套内六边形结构连接。设在感应线圈4上方的那个坩埚的侧面设有排气口23，排气口23与排气管道8连通，杂质挥发后从排气管道8逸出。
作业时，石墨化物料由螺旋进料器送到第一个坩埚、第一个坩埚的石墨化物料通过搅拌叶片11的搅拌，使石墨化物料往坩埚中心的出料排气孔方向移动，通过坩埚中心的出料排气孔落到第二个坩埚，第二个坩埚内的石墨化物料再通过搅拌叶片11的搅拌，往坩埚底面周边的出料排气孔方向移动，通过坩埚底面周边的出料排气孔落到第三个坩埚，依次类推，石墨化物料被送到最后一个坩埚，最后一个坩埚的石墨化物料通过搅拌叶片11送到冷却出料管9，经冷却出料管9送至出料机构10，经冷却后，石墨料被送到石墨化炉出料缓冲仓326。在石墨化过程中，挥发出来的气体物质，从出料排气孔上升，在侧面设有排气口23的坩埚内汇集后经排气口23和排气管道8排出。物料在多个坩埚内流动过程中，经历了预热升温排气、保温石墨化和降温出料三个阶段，实现了石墨化过程的连续生产，提高了生产效率。
作为其中的一个实施例，所述连续石墨化炉302还包括检测位于最顶上那个坩埚内物料厚度的料位计21，与所述料位计21电连接的PLC或工控机，所述PLC或工控机与所述给料机构7和第一真空上料机301电控制连接，控制给料机构7和第一真空上料机301的给料量；所述保温层6包括内层框架体18、中间体19和外层保温体20；所述内层框架体18由三维针刺碳纤维坯体，经定型，通入碳源气体进行化学气相沉积增密至1.4g/cm3~1.6g/cm3后制备碳/碳复合材料，再由所述碳/碳复合材料在温度为1800~2500℃、惰性气体或氮气保护下进行石墨化处理后制得；所述中间体19包括至少一层由若干块碳纤维硬毡块拼接而成的碳纤维硬毡层，所述碳纤维硬毡块由若干层碳纤维碳毡且在碳纤维碳毡层间刷或喷涂树脂经固化定型，碳化、纯化处理后，将成型后的碳纤维硬毡切割成若干块制得，相邻碳纤维硬毡块之间的碳纤维被切断存在相互错位，所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、乙烯基树脂；所述外层保温体20包括缠绕在所述中间体外面的若干层碳毡，和用于捆绑固定所述碳毡的碳绳。
上述技术方案，能达到稳定进料和稳定立式连续石墨化、纯化炉运行的目的。包裹在坩埚5外部的保温材料采用三维针刺碳纤维复合材料，三维针刺碳纤维经化学气相沉积后，密度由0.5g/cm3增密至1.4g/cm3～1.6g/cm3，再在温度为1800～2500℃、惰性气体或氮气保护下进行石墨化处理后，使其具有抗氧化，抗腐蚀、隔热功能。因内层框架体18是一个整体结构，导热均匀，因此有利于坩埚5内热场达到均温。中间体19使用由若干块碳纤维硬毡块拼接而成的碳纤维硬毡，相邻碳纤维硬毡块拼接，因对碳纤维进行了切断，相邻碳纤维硬毡块之间的碳纤维存在相互错位，多块组合时，大幅度降低了碳纤维能相互连接成环的概率，作为导体的碳纤维没有连接成环，则在电磁环境下不会感应发热，从而大幅度降低了在电磁环境下的感应自发热。使用碳纤维硬毡能提高保温层的刚度。碳纤维硬毡密度低，起到良好的保温作用。碳纤维硬毡的碳化温度为600～1200℃，纯化处理温度为1600～2400℃，碳化和纯化处理过程均在氩气或者氮气气氛中进行，碳纤维硬毡经高温热处理法纯化处理后，降低了杂质含量，从而降低导电率，降低在电磁环境下的感应自发热。外层保温体20由多层碳毡缠绕形成，位于最外层，电磁感应自发热强度已大幅度降低，但能提供很好的保温效果。内层框架体18、中间体19和外层保温体20相互结合，功能互补且产生协同作用，使得保温层6具有优异的性能。
本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，包括原料辅料预处理装置，连续制粉-造粒-炭化装置，连续石墨化装置，和成品处理装置，其特征在于，所述原料辅料预处理装置包括将软碳原料破碰碎的锤式破碎机（105），将破碎后的软碳烘干的干燥窑（108），将辅料破碎的粉碎机（118）；所述连续制粉-造粒-炭化装置包括将经所述干燥窑（108）干燥后的软碳颗粒物进行磨粉的机械磨（202），将所述机械磨（202）磨粉后的粉料与所述粉碎机（118）粉碎后的辅料按比例混合均匀的混料机（211），将所述混料机（211）混匀后的物料进行包覆炭化的连续包覆炭化炉（214）；所述连续石墨化装置包括进料口与所述连续包覆炭化炉（214）的出料口连通的第一真空上料机（301），进料口与所述第一真空上料机（301）的出料口连通的连续石墨化炉（302），承接所述连续石墨化炉（302）出料的第一缓存仓（304）；所述成品处理装置包括承接所述第一缓存仓（304）出料的整形机（306），承接所述整形机（306）出料的混合机（313），承接所述混合机（313）出料的振动筛（317），将所述振动筛（317）的筛下物内磁性物去除的电磁除铁机（319）。
2.根据权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，其特征在于，所述连续石墨化炉（302）包括立式炉体（1），与所述立式炉体（1）底端连接的驱动装置（2），与所述驱动装置（2）传动连接的石墨轴（3），设置在所述立式炉体（1）内的感应线圈（4），若干位于所述感应线圈（4）的芯部、同轴叠置的坩埚（5），位于所述坩埚（5）与感应线圈（4）之间的保温层（6），与所述立式炉体（1）顶部连接的给料机构（7），与所述立式炉体（1）上部连接的排气管道（8），第一端与最底端那个坩埚的出料口连通的冷却出料管（9），与所述冷却出料管（9）的另一端连接的螺旋出料机（10），若干分别位于各坩埚（5）内与所述石墨轴（3）连接的搅拌叶片（11），与所述立式炉体（1）连接的隋性气体管（12），若干穿过所述感应线圈（4）和保温层（6）、直达坩埚的测温通道（13），与所述立式炉体（1）连接，测量所述坩埚（5）温度的红外测温仪（14）；所述坩埚（5）的轴心具有供所述石墨轴（3）通过的中心孔，上下相邻坩埚之间通过分别设置在上下相邻坩埚的凸止口（15）和凹止口（16）配合连接，上下相邻坩埚分别设有位于坩埚周边和中间的出料排气孔（17）；每个坩埚内均设有搅拌叶片（11），上下相邻坩埚内的搅拌叶片方向不同，搅拌叶片转动时，将坩埚里的石墨材料分别耙向坩埚周边的出料排气孔或耙向坩埚中间的出料排气孔；坩埚中至少有一个坩埚的侧面设有与所述排气管道（8）连通的排气口（23）。
3.根据权利要求2所述的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，其特征在于，所述连续石墨化炉（302）还包括检测位于最顶上那个坩埚内物料厚度的料位计（21），与所述料位计（21）电连接的PLC或工控机，所述PLC或工控机与所述给料机构（7）和第一真空上料机（301）电控制连接，控制给料机构（7）和第一真空上料机（301）的给料量；所述保温层（6）包括内层框架体（18）、中间体（19）和外层保温体（20）；所述内层框架体（18）由三维针刺碳纤维坯体，经定型，通入碳源气体进行化学气相沉积增密至1.4g/cm3~1.6g/cm3后制备碳/碳复合材料，再由所述碳/碳复合材料在温度为1800~2500℃、惰性气体或氮气保护下进行石墨化处理后制得；所述中间体（19）包括至少一层由若干块碳纤维硬毡块拼接而成的碳纤维硬毡层，所述碳纤维硬毡块由若干层碳纤维碳毡且在碳纤维碳毡层间刷或喷涂树脂经固化定型，碳化、纯化处理后，将成型后的碳纤维硬毡切割成若干块制得，相邻碳纤维硬毡块之间的碳纤维被切断存在相互错位，所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、乙烯基树脂；所述外层保温体（20）包括缠绕在所述中间体外面的若干层碳毡，和用于捆绑固定所述碳毡的碳绳。
4.根据权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，其特征在于，所述原料辅料预处理装置还包括软碳原料仓（101），进料口与所述软碳原料仓（101）的出料机构连接的输送机（103），承接所述输送机（103）来料的锤式破碎机（105），进料口与所述锤式破碎机（105）的出料口连通的干燥进料缓冲仓（106），进料口与所述干燥进料缓冲仓（106）的出料口连通的干燥窑（108），收集所述干燥窑（108）的出料的储料仓（112），沥青投料仓（114），进料口与所述沥青投料仓（114）的出料口连通的粗破碎机（115），收储所述粗破碎机（115）破碎后的物料的沥青进料缓冲仓（117），进料口与所述沥青进料缓冲仓（117）的出料口连通的粉碎机（118），收储所述粉碎机（118）的出料的沥青搅拌缓冲仓（121）。
5.根据权利要求4所述的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，其特征在于，所述连续制粉-造粒-炭化装置还包括将所述储料仓（112）内的物料输送至机械磨（202）的第二真空上料机（201），收集所述机械磨（202）磨后物料的分离器（203）和除尘器（205），承接所述分离器（203）来料的软碳粉缓冲计量仓（207），将所述沥青搅拌缓冲仓（121）内的物料输送至沥青缓冲计量仓（209）的第三真空上料机（208），进料口与所述软碳粉缓冲计量仓（207）的出料口和沥青缓冲计量仓（209）的出料口连通的计量称重仓（210），进料口与所述计量称重仓（210）的出料口连通的混料机（211），与所述混料机（211）的出料口连通的第一计量缓冲仓（212），进料口与所述第一计量缓冲仓（212）的出料口连通、出料口与所述连续包覆炭化炉（214）的进料口连通的上料机构（213）。
6.根据权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，其特征在于，所述连续石墨化装置还包括进料口与所述连续石墨化炉（302）的出料口连通、出料口与所述第一缓存仓（304）的进料口连通的第四真空上料机（303）。
7.根据权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料连续一体化生产的***，其特征在于，所述成品处理装置还包括进料口与所述第一缓存仓（304）的出料口连通、出料口与所述整形机（306）的进料口连通的第五真空上料机（305），进料口与所述整形机（306）的出料口连通、出料口与所述混合机（313）的进料口连通的第二计量缓冲仓（312），进料口与所述混合机（313）的出料口连通的缓冲仓（314），进料口与所述缓冲仓（314）的出料口连通、出料口与所述振动筛（317）的进料口连通的第六真空上料机（315），进料口与所述振动筛（317）的筛下物出口连通的第二缓冲仓（318），进料口与所述第二缓冲仓（318）的出料口连通的电磁除铁机（319），进料口与所述电磁除铁机（319）的出料口连通的第三缓冲仓（321），进料口与所述第三缓冲仓（321）的出料口连通的第二振动筛（322），进料口与所述第二振动筛（322）的筛下物出口连通的成品储存仓（323），收集所述振动筛（317）和第二振动筛（322）的筛上物的收集罐（325）。
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