CN201259367Y - 全气氛控制的全密封连续式回转炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属粉的加热制备装置，尤其是涉及一种全气氛控制的全密封连续式回转炉。其主要是解决现有技术所存在的高温密封盘根在装配调试时压紧量较难控制，设备利用率低，保护气体消耗大，热量损失严重，排气***和进料***也无法炉管内部的全密封性等的技术问题。本实用新型包括进料斗与出料斗，进料斗与出料斗之间连接有炉管，进料斗、出料斗与炉管的相接之处设有密封装置，密封装置包括卡设在炉管上的密封圈座，密封圈座的内圆上开有两个开式沟槽，两个沟槽内分别卡设有密封唇密封件，并且以压盖固定；两个沟槽之间设有可容纳气体的空腔，密封圈座上设有可充入气体的通孔与空腔连通。

Description

全气氛控制的全密封连续式回转炉

技术领域

本实用新型涉及一种金属粉的加热制备装置，尤其是涉及一种对全气氛控制的全密封连续式回转炉等结构的改良。

背景技术

目前制备磷酸铁锂电池正极材料常采用全密封连续式回转炉，但没有取得满意的结果，产品质量稳定性差，性能指标低，迫使企业采用网带炉或推板炉来煅烧。但这样将使制备磷酸铁锂的工艺过程复杂，成本增加，能耗加大，为此开展全密封连续式回转炉研究。中国专利公开了一种全密封连续式回转炉(授权公告号：CN 201032354Y)，其包括进料***、进料斗、支撑座、排气***、炉头密封、加热***、炉管、炉尾密封、出料***、出料斗、传动支撑架、炉体柜架、输料装置构成，进料***的进料斗连接于输料装置，排气***、炉头密封固定于传动支撑架上，输料装置的尾部、炉管的头部固定在支撑座上，炉管的尾部固定在炉体柜架上静止不动，炉管旋转运动，加热***安装在炉管的上方，炉尾密封设置于炉管的尾部与出料斗之间；炉头密封是在炉管头部外管壁设有一组圆形高温密封环、一组圆形高温密封盘根和一组进气管构成，在高温密封环与高温密封盘根之间形成气道，设在炉管头部外管壁上的一组进气管与其相连；炉尾密封是在炉管与出料斗之间形成密封，在炉管的尾部外壁设置圆形金属套，在圆形金属筒壁设有一组高温密封盘根，在一组高温密封盘根上设有气环；炉头密封和炉尾密封中的高温密封环与高温密封盘根为四氟或橡胶环；加热元件为金属加热丝或加热棒，采用加热丝半镶嵌式或整体镶嵌式，加热元件均匀分布于炉膛的内侧，形成圆形炉衬；炉管金属内表面设置多道金属板条，直形或波浪形，间断布置或连续贯穿于整个炉管之内，在筒体旋转的同时可将物料沿一定的方向带起，起到搅拌和纵向输送的效果；在进料、出料端设置炉内气体采集***，以金属管连接于窑炉头部和尾部；在炉头进料管的旁边设置排气***。但是这种设备的高温密封盘根在装配调试时压紧量较难控制，因筒体与盘根之间的密封性能随筒体加热膨胀而变化，压紧量大时，虽然密封性好，但高温时筒体的膨胀会造成密封盘根与筒体的摩擦力剧增，筒体回转的阻力矩大大增加，造成传动***过载，能耗加大；反之，压紧量小时虽有保护气帘，但外界的空气仍可进入炉内，只有炉温达到一定温度时才能实现密封，这样就会造成炉子点火后待机时间很长，直至密封形成、炉内保护气氛含氧量达到要求后才能投料生产，所以此种装置的设备利用率低，保护气体消耗大。而且炉管内表面的金属板条由于为直形或波浪形，只能将物料进行翻滚，而无法使物料停留在炉管的上部，造成热量损失严重。排气***和进料***也无法保证炉管内部的全密封性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种全气氛控制的全密封连续式回转炉，其主要是解决现有技术所存在的高温密封盘根在装配调试时压紧量较难控制，高温时造成传动***过载，能耗加大，因此设备利用率低，保护气体消耗大的问题；本实用新型还解决了炉管内表面的金属板条只能将物料进行翻滚，而无法使物料停留在炉管的上部，造成热量损失严重，排气***和进料***也无法炉管内部的全密封性等的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的全气氛控制的全密封连续式回转炉，包括进料斗与出料斗，进料斗与出料斗之间连接有炉管，其特征在于所述的炉管的管身上设有加热***，进料斗上设有排气***，进料斗、出料斗与炉管的相接之处设有密封装置，密封装置包括卡设在炉管上的密封圈座，密封圈座的内圆上开有两个开式沟槽，两个沟槽内分别卡设有密封唇密封件，并且以压盖固定；两个沟槽之间设有可容纳气体的空腔，密封圈座上设有可充入气体的通孔与空腔连通；炉管连接有可使其旋转的驱动装置，并且炉管通过回转支承座设在转台上。由于在炉管的炉头、炉尾部都采用了密封唇密封件与保护气环组成的组合密封，因此可对炉管内焙烧室实现全气氛控制。在密封圈座的两个密封唇密封件之间通入保护气体，形成密封唇密封件、保护气帘、密封唇密封件三道密封，可以阻挡外界空气进入炉管内，从而实现精密控制炉内气氛。气氛的控制是可在冷态下，将保护气氛通入炉管，将管中的氧气排出炉外，经过一段时间的置换，炉管内完全在保护气氛控制下，炉管中含氧量可达到小于1ppm。密封唇密封件材料可用改性氟橡胶制成。驱动装置可以是电机，电机通过齿轮或链轮连接炉管。

作为优选，所述的密封唇密封件内设有防漏密封唇与防尘密封唇，两道密封唇端部都与炉管的外表面接触。二道密封唇，其中靠近进料斗一侧的一道防漏气，另一道防烧结粉尘进入炉管内。

作为优选，所述的炉管的内壁上连接有若干耐高温并且能搅拌物料的L型体。L型体的断面为“L”型，其一条侧边垂直焊接在炉管的内壁上。L型体可以盛住物料，使物料能在炉管内的高处进行焙烧，热利用率较高。

作为优选，所述的L型体与炉管轴线的夹角α为3～30°，每列的L型体为4～7个，并且每一列的L型体都与相邻列的L型体在圆周方向上相互错位排列。L型体与炉管轴线倾斜一个角度，第一列与第二列的L型体、第二列与第三列的L型体，以此类推，分别在圆周方向上错位一个角度，螺旋上升，使炉管充分利用管壁的传热效率和炉管的焙烧空间。

作为优选，所述的排气***包括进料斗上连接的排气管，排气管上设有阀门，排气管另一端通入可装液体的容器中。排气管设在进料斗顶部，排气的流量可用阀门调节进行控制，以实现回转炉内的挥发气体的排放，排气管道的末端管道外加冷却水套，通入冷却循环水，可将热蒸汽冷凝为水流入容器即水箱中。此容器尚有另外作用，当设备运行过程中要控制炉内气氛时，不允许外界空气由此排气管中进入，所以此时需要在容器中加水，对排气管出口处进行水封，阻止外界空气进入排气管中。

作为优选，所述的进料斗连接有螺旋输送进料器，螺旋输送进料器连接有可使物料提升的螺旋提升器，螺旋提升器下端连接有存放物料的储料仓。储料仓顶端可设有与上道工序出料口形状相匹配的接口。储料仓可以避免已干燥的物料在进料时与空气接触受潮而改变物性。将上道工序干燥的物料储存在该储料仓中，然后将此储料仓运到螺旋提升器处进行连接，实现进入回转炉物料不受潮，物性不变。螺旋提升器可铰接在机架上，这样可以调节储料仓与螺旋输送进料器之间的间距。储料仓可以设置3～5个，便于周转使用。

作为优选，所述的螺旋提升器上端连接有竖直设立的漏斗，漏斗下端与螺旋输送进料器连通。漏斗可将螺旋提升器上端的物料依次送入螺旋输送进料器内。

作为优选，所述的出料斗连接有可让加工后物料依次排出的锁口机，锁口机下端连接螺旋输送出料器。螺旋输送出料器铰接在转台上，从而可以调节其倾斜度。

作为优选，所述的加热***包括炉管管身***的加热装置，加热装置***设有保温层。加热装置与炉管之间形成炉膛，保温层***由设在转台上的支架支撑。

作为优选，所述的转台通过转动付铰接在机架上，并且转台底部与机架之间连接有可提升转台的升降油缸。炉管的倾斜是通过在机架上安装的一个转角机构实现的，它由一副刚性转动付和升降油缸组成。升降油缸的两端分别与机架、转台铰接。转角机构的最大转角可以为3°，即回转炉最大可倾斜3°，可以随意调节，此时炉管倾斜，当炉管回转时，会把炉管中焙烧的物料向倾斜方向移动，实现物料在炉管中纵向输送。

因此，本实用新型具有能精密控制炉内保护气氛的纯净度，密封唇密封件在装配调试时压紧量控制较为简单，高温时不会造成传动***过载，能耗较小，设备利用率高，保护气体消耗小的特点；本实用新型还具有回转炉焙烧的物料不会囤积在炉管的下部，炉管上部同样可以进行加热焙烧物料，最大限度利用热量，焙烧效率较高等特点。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图；

附图2是图1的A部放大结构示意图；

附图3是图1的B部放大结构示意图；

附图4是炉管的横断面结构示意图；

附图5是炉管的展开结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的全气氛控制的全密封连续式回转炉，如图1，有一个机架，机架通过转动付19铰接有转台8，并且转台8底部与机架之间连接有可提升转台8的升降油缸20。转台8上连接有回转支承座7，回转支承座上支承有可旋转的炉管3，炉管3连接有可使其旋转的驱动装置，驱动装置为电机，电机通过无级变速器、减速箱、链轮驱动炉管3转动。如图4、图5，炉管3的内壁上连接有多列耐高温并且能搅拌物料的L型体9。L型体与炉管3轴线的夹角α为10°，并且每一列的L型体9都与相邻列的L型体在圆周方向上相互错位排列。炉管3管身***设有加热装置17，加热装置***设有保温层18，保温层***有支架将其固定在转台上。炉管3的两端连接有进料斗1与出料斗2，如图2、图3，进料斗1、出料斗2与炉管3的相接之处设有密封装置，密封装置包括卡设在炉管3上的密封圈座4，密封圈座4的内圆上开有两个开式沟槽，两个沟槽内分别卡设有一个密封唇密封件5，并且以压盖6固定；密封唇密封件5内设有防漏密封唇5-1与防尘密封唇5-2，两道密封唇端部都与炉管3的外表面接触；两个沟槽之间设有可容纳气体的空腔，密封圈座4上设有可充入气体的通孔4-1与空腔连通。进料斗1的上端连接有排气管10，排气管上设有阀门，排气管10另一端通入可装液体的容器11即水箱中。进料斗1连接有螺旋输送进料器12，螺旋输送进料器12通过竖直设立的漏斗21连接有可使物料提升的螺旋提升器13，螺旋提升器下端连接有存放物料的储料仓14。出料斗2连接有可让加工后物料依次排出的锁口机15，锁口机15下端连接螺旋输送出料器16。

使用时，将上道工序生产的已干燥的物料储存在有气氛保护的储料仓14中，储料仓的顶部接口可与上道工序出料口相连接，储料仓下部的接口与螺旋提升器13接口相连接。这样就能实现将上道工序的物料通过螺旋提升器运到安装于进料斗1上的螺旋输送进料器12入口处，将物料送入炉管3中，实现物料输送过程不与外界空气接触，保持物性不受潮。炉管在电机通过无级变速器、减速箱、链轮的传动下，慢速回转。此时，焙烧的物料投到带有L型体9的炉管中，物料在L型体中被加热和搅拌，它比没有L型体的炉管加热传热效率高，吸收热能多。焙烧时产生的挥发性气体或物料反应生成的水蒸气等气体通过排气管10上的阀门调节被排出炉外，同时要保证炉管中还处于正压状态，外界空气无法进入炉内。物料在炉管中焙烧时的纵向移动是依靠转动付19和升降油缸20使炉管3倾斜，实现物料向炉管3倾斜方向慢速移动。炉管中的物料纵向位移到出料斗2时，物料完成焙烧，焙烧后的物料从出料斗出口排出，经锁口机15有序的将物料送入带有冷却功能的螺旋输送出料器16的入口，物料经过冷却由螺旋输送出料器出料口排出。

Claims (10)

1.一种全气氛控制的全密封连续式回转炉，包括进料斗(1)与出料斗(2)，进料斗(1)与出料斗(2)之间连接有炉管(3)，其特征在于所述的炉管(3)的管身上设有加热***，进料斗(1)上设有排气***，进料斗(1)、出料斗(2)与炉管(3)的相接之处设有密封装置，密封装置包括卡设在炉管(3)上的密封圈座(4)，密封圈座(4)的内圆上开有两个开式沟槽，两个沟槽内分别卡设有密封唇密封件(5)，并且以压盖(6)固定；两个沟槽之间设有可容纳气体的空腔，密封圈座(4)上设有可充入气体的通孔(4-1)与空腔连通；炉管(3)连接有可使其旋转的驱动装置，并且炉管通过回转支承座(7)设在转台(8)上。

2.根据权利要求1所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的密封唇密封件(5)内设有防漏密封唇(5-1)与防尘密封唇(5-2)，两道密封唇端部都与炉管(3)的外表面接触。

3.根据权利要求1或2所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的炉管(3)的内壁上连接有若干耐高温并且能搅拌物料的L型体(9)。

4.根据权利要求3所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的L型体(9)与炉管(3)轴线的夹角α为3～30°，每列的L型体(9)为4～7个，并且每一列的L型体(9)都与相邻列的L型体在圆周方向上相互错位排列。

5.根据权利要求1或2所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的排气***包括进料斗(1)上连接的排气管(10)，排气管上设有阀门，排气管(10)另一端通入可装液体的容器(11)中。

6.根据权利要求1或2所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的进料斗(1)连接有螺旋输送进料器(12)，螺旋输送进料器(12)连接有可使物料提升的螺旋提升器(13)，螺旋提升器下端连接有存放物料的储料仓(14)。

7.根据权利要求6所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的螺旋提升器(13)上端连接有竖直设立的漏斗(21)，漏斗(21)下端与螺旋输送进料器(12)连通。

8.根据权利要求1或2所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的出料斗(2)连接有可让加工后物料依次排出的锁口机(15)，锁口机(15)下端连接螺旋输送出料器(16)。

9.根据权利要求1或2所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的加热***包括炉管(3)管身***的加热装置(17)，加热装置***设有保温层(18)。

10.根据权利要求1或2所述的全气氛控制的全密封连续式回转炉，其特征在于所述的转台(8)通过转动付(19)铰接机架上，并且转台(8)底部与机架之间连接有可提升转台(8)的升降油缸(20)。

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