粉體連續(xù)燒成裝置制造方法
【專利摘要】能在加熱中途將揮發(fā)的成分從粉體中分離的粉體連續(xù)燒成裝置包括：揮發(fā)爐（2），該揮發(fā)爐（2）具有爐體（4）和在爐體（4）內(nèi)移動的爐床（5），在上述揮發(fā)爐（2）中，將原料粉體連續(xù)地供給至爐床（5）并進行加熱，以從原料粉體中去除揮發(fā)成分；燒成爐（3），該燒成爐（3）具有爐體（13）和在爐體（13）內(nèi)移動的爐床（14），在上述燒成爐（3）中，將從揮發(fā)爐（2）中排出的原料粉體連續(xù)地供給至爐床（14），并對原料粉體進一步加熱以將其燒成；以及中間漏斗（12），該中間漏斗（12）將揮發(fā)爐（2）與燒成爐（3）連接，并通過儲存一定量以上的原料粉體，來利用原料粉體將揮發(fā)爐（2）的爐內(nèi)空間與燒成爐（3）的爐內(nèi)空間隔離。
【專利說明】粉體連續(xù)燒成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種粉體連續(xù)燒成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子可充電電池用負(fù)極活性物質(zhì)一般是通過將碳粉體等原料粉體在1000°C至1300°C的惰性氣氛中燒成來制造的。上述粉體的燒成一般是通過連續(xù)在輥道爐等中對填充有原料粉體的鋼盆(日文:二)鉢)加熱來進行的。
[0003]另外，作為連續(xù)對粉體進行燒成的裝置，已知有如專利文獻I中記載的、在直線地貫穿隧道爐的傳送帶(主要是鋼帶)上連續(xù)裝載粉體并進行加熱的帶式燒成爐和如專利文獻2所記載的、在以貫穿圓弧狀爐體的方式旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀圓盤上連續(xù)裝載粉體的旋轉(zhuǎn)爐床爐。
[0004]另外，在專利文獻I中，也記載有以下技術(shù):為了將氣氛氣體填充到爐內(nèi)，在爐體的入口及出口設(shè)置與環(huán)狀帶壓接的密封輥，以將爐內(nèi)與爐外隔離。
[0005]此外，在例如對碳類的原料粉體進行燒成的情況下，已知例如在專利文獻3中記載的，在500°C至750°C的溫度范圍內(nèi)使烴類氣體和焦油從原料粉體中揮發(fā)。
[0006]由于燒成后的粉體最終需要在進行一定程度冷卻后予以回收，因此，在燒成裝置的最終段上設(shè)有冷卻帶。從原料粉體揮發(fā)出的焦油等在爐內(nèi)的低溫部、冷卻帶中冷凝而附著于產(chǎn)品粉體成長，從而使?fàn)t壁的輻射率、產(chǎn)品的品質(zhì)降低。另外，當(dāng)揮發(fā)的焦油處于超過1000°C的高溫時，就會產(chǎn)生熱分解碳，并沉淀在爐料中而使?fàn)t劣化。
[0007]在粉體的加熱過程中揮發(fā)的焦油等成分會因分子運動而擴散至氣氛氣體中，另夕卜，還伴隨著氣氛氣體跟隨所搬運的粉體的移動而朝爐的下游側(cè)移動。對爐內(nèi)的氣氛氣體進行抽吸并將其強制排氣，以使所揮發(fā)的成分不會朝爐的下游側(cè)移動，因而需抽吸相當(dāng)量的氣氛氣體，因此，需要對爐內(nèi)空間供給大量惰性氣體及熱量。因此,若通過抽吸來將揮發(fā)成分分離，則會使制造成本變高。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利特許第2643086號公報
[0011]專利文獻2:日本專利特許第4312773號公報
[0012]專利文獻3:日本專利特開2002 - 130627號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]鑒于上述問題，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種能在加熱過程中將從粉體中揮發(fā)出的成分分離的粉體連續(xù)燒成裝置。
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置包括:揮發(fā)爐，該揮發(fā)爐將原料粉體連續(xù)地供給至在爐體內(nèi)移動的爐床，并對上述原料粉體進行加熱來去除揮發(fā)成分；以及燒成爐，該燒成爐將從上述揮發(fā)爐排出的原料粉體連續(xù)地供給至在爐體內(nèi)移動的爐床，并對上述原料粉體進一步加熱來將其燒成。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于將在揮發(fā)爐中使焦油等完全揮發(fā)的粉體在被分離后導(dǎo)入高溫的燒成爐，因此，揮發(fā)的成分不會暴露在高溫的燒成溫度下，且不會進入燒成爐的冷卻帶。藉此，不會發(fā)生焦油部分被加熱而產(chǎn)生熱分解碳或冷凝附著于被冷卻后的產(chǎn)品粉體的情況。
[0016]另外，在本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置中，也可采用以下結(jié)構(gòu):上述揮發(fā)爐的爐體和上述燒成爐的爐體通過中間漏斗連接，通過在上述中間漏斗中儲存一定量以上的上述原料粉體，來利用上述原料粉體將上述揮發(fā)爐的爐內(nèi)空間與上述燒成爐的爐內(nèi)空間隔離。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于利用原料粉體的層將揮發(fā)爐內(nèi)的氣氛氣體與燒成爐的氣氛氣體分離，因此，擴散到揮發(fā)爐內(nèi)的氣氛氣體中的焦油部分等不會進入燒成爐內(nèi)。
[0018]另外，在本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置中，也可采用以下結(jié)構(gòu):上述中間漏斗對用于將上述原料粉體排出至上述燒成爐的爐床的開口的大小進行調(diào)節(jié)，以將所儲存的原料粉體的高度保持在一定量以上。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能確保原料粉體的層的厚度，因此，能可靠地將揮發(fā)爐內(nèi)的空間與燒成爐內(nèi)的空間隔尚。
[0020]另外，在本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置中，也可采用以下結(jié)構(gòu):上述揮發(fā)爐具有由架設(shè)在輥子上的環(huán)狀帶構(gòu)成的直進式爐床，上述燒成爐具有由環(huán)狀的耐熱材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)爐床。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將揮發(fā)爐設(shè)為價格便宜的帶式爐，并將燒成爐設(shè)為耐熱性較高的旋轉(zhuǎn)式爐，從而可獲得價格便宜且可靠性較高的裝置。
[0022]另外，在本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置中，也可采用以下結(jié)構(gòu):上述揮發(fā)爐包括:在該揮發(fā)爐的爐體前后夾住上述環(huán)狀帶的密封輥；以及對上述揮發(fā)爐的爐體與上述密封輥之間氣密地封閉的蓋。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能將揮發(fā)爐的內(nèi)部空間與外部氣體阻斷，并能防止焦油部分等泄漏至裝置外部。
[0024]另外，在本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置中，也可采用以下結(jié)構(gòu):上述揮發(fā)爐在該揮發(fā)爐的爐體的下游側(cè)的上述密封輥的正前方包括用于對上述環(huán)狀帶進行冷卻的冷卻裝置。
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于對密封輥不要求耐熱性，因此，能使用價格便宜且密封性較高的材料來形成密封輥。
[0026]本發(fā)明的粉體連續(xù)燒成裝置是通過使將揮發(fā)成分從原料粉體中去除的低溫的揮發(fā)爐和對去除了揮發(fā)成分后的原料粉體進行燒成的燒成爐連續(xù)而成的，因此，揮發(fā)的成分不會被加熱至燒成溫度，且不會冷凝附著于冷卻后的最終產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品的品質(zhì)較高，爐的壽命也較長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明實施方式的粉體連續(xù)燒成裝置的俯視圖。
[0028]圖2是圖1的粉體連續(xù)燒成裝置的展開剖視圖。
[0029]圖3是圖1的粉體連續(xù)燒成裝置的中間漏斗的放大剖視圖。
[0030](符號說明)
[0031]I 粉體連續(xù)燒成裝置[0032]2揮發(fā)爐
[0033]3燒成爐
[0034]4爐體
[0035]5鋼帶(直進式爐床)
[0036]9密封輥子
[0037]10、11蓋
[0038]12中間漏斗
[0039]13爐體
[0040]14旋轉(zhuǎn)爐床
[0041]18汽缸
[0042]19澆口
[0043]20、21 料位開關(guān)
[0044]22冷卻裝置
【具體實施方式】
[0045]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在圖1及圖2中，示出了本發(fā)明一實施方式的粉體連續(xù)燒成裝置I。粉體連續(xù)燒成裝置I由直線狀的揮發(fā)爐2和圓環(huán)狀的燒成爐3構(gòu)成。圖2是沿著原料粉體的搬運方向?qū)蔂t3展開的剖視圖。揮發(fā)爐2的爐溫例如為大約750°C，使焦油等揮發(fā)性成分揮發(fā)以將其從原料粉體中去除。燒成爐3的爐溫例如為大約1300°C，對在揮發(fā)爐2中去除了揮發(fā)性成分的原料粉體進一步加熱并燒成，以使其變成所希望的產(chǎn)品粉體。
[0046]揮發(fā)爐2具有呈直線地貫穿隧道狀的馬弗爐結(jié)構(gòu)的爐體4后繞轉(zhuǎn)的環(huán)狀鋼帶5。鋼帶5是架設(shè)在多個輥子6上并被驅(qū)動成在爐內(nèi)轉(zhuǎn)換方向的傳送帶。揮發(fā)爐2在鋼帶5上具有裝載一定厚度的原料粉體的定量供給裝置7。即，鋼帶5是承載著原料粉體直線地通過爐體4的直進式爐床(日文:直進爐床)。在爐體4的爐內(nèi)空間中導(dǎo)入惰性氣體(例如氮)。此外，揮發(fā)爐2具有將從爐體4內(nèi)的原料粉體排出的氣體中所含的有害物質(zhì)燃燒分解的廢氣處理裝置8。
[0047]另外，揮發(fā)爐2在爐體4的前后分別設(shè)有密封輥9，該密封輥9將鋼帶5氣密地夾住。此外，爐體4的端部與密封輥9之間分別被蓋10、11封閉。即，爐體4的入口及出口被密封輥子及蓋10、11封閉，而使?fàn)t內(nèi)空間與外部隔離。揮發(fā)爐2的后端部的蓋11和與燒成爐3氣密地連接的中間漏斗12是一體形成的。即，揮發(fā)爐2和燒成爐3通過中間漏斗12氣密地連接。
[0048]燒成爐3具有:將圓的一部分切除的、呈C字狀的爐體13 ；以及貫穿爐體13并旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀的、由石墨這樣的耐熱材料形成的旋轉(zhuǎn)爐床14。在旋轉(zhuǎn)爐床14的上表面，從貫穿爐體13的中間漏斗12連續(xù)地裝載大致一定厚度的原料粉體。在爐體13的下游設(shè)有對旋轉(zhuǎn)爐床14上的粉體進行冷卻的冷卻帶15，在冷卻帶15的下游配置有對粉體進行真空抽吸并將其回收的回收裝置16。另外，在燒成爐3中還設(shè)有供給惰性氣體并將從爐體13內(nèi)的原料粉體排出的揮發(fā)成分燃燒分解的廢氣處理裝置17。
[0049]圖3中詳細(xì)地示出了中間漏斗12。中間漏斗12貫穿燒成爐3的爐體13的上部，其下端靠近旋轉(zhuǎn)爐床14的表面。中間漏斗12形成有用于將原料粉體P朝下端部的旋轉(zhuǎn)爐床14的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)排出的開口，為了改變該開口的高度，包括利用汽缸18來上下移動的澆口 19。澆口 19能通過調(diào)節(jié)汽缸的行程等方式來預(yù)先設(shè)定上升位置和下降位置。藉此，對旋轉(zhuǎn)爐床14供給與澆口 19的高度(開口面積)成比例的量的原料粉體P。
[0050]另外，中間漏斗12的截面積在燒成爐3的爐體13上部變大，從而能儲存一定程度的原料粉體P。此外，中間漏斗12包括對粉體面的高度進行檢測的兩個料位開關(guān)20、21。料位開關(guān)20對粉體料位的允許范圍的上限進行檢測，料位開關(guān)21對粉體料位的允許范圍的下限進行檢測。
[0051]在本實施方式的粉體連續(xù)燒成裝置中，若料位開關(guān)20檢測出中間漏斗12內(nèi)的原料粉體P的粉體面的高度位于上限以上，則升高澆口 19以增大形成在旋轉(zhuǎn)爐床14上的原料粉體P的層厚。藉此，使從中間漏斗12供給至旋轉(zhuǎn)爐床14的原料粉P的量比從揮發(fā)爐2排出的粉體量多，以使中間漏斗12內(nèi)的粉體料位降低。
[0052]另外，若料位開關(guān)21檢測出中間漏斗12內(nèi)的原料粉體P的粉體面的高度位于下限以下，則降低澆口 19以減小形成在旋轉(zhuǎn)爐床14上的原料粉體P的層厚，使從中間漏斗12供給至旋轉(zhuǎn)爐床14的原料粉P的量比從揮發(fā)爐2排出的粉體量少，以使中間漏斗12內(nèi)的粉體料位上升。
[0053]因此，澆口 19預(yù)先設(shè)定為將基于揮發(fā)爐2的定量供給裝置7的設(shè)定值的粉體量確定在比用于從中間漏斗12對旋轉(zhuǎn)爐床14供給的理論高度稍高的位置和稍低的位置中的任意一個位置上，即能根據(jù)制造條件來預(yù)先調(diào)節(jié)汽缸18的行程等。
[0054]這樣，在本實施方式的粉體連續(xù)燒成裝置I中，由于始終在中間漏斗12中積存有一定料位的原料粉體P，因此，揮發(fā)爐2的爐內(nèi)及蓋11中的氣氛和燒成爐3的爐內(nèi)的氣氛始終被具有足夠厚度的原料粉體P的層所隔離(阻斷)。因此，由于揮發(fā)爐2與燒成爐3之間不會發(fā)生氣氛間的干涉(流入、流出)，因而，揮發(fā)爐2內(nèi)揮發(fā)的焦油部分不會進入燒成爐3內(nèi)，并保持各個爐內(nèi)氣氛的溫度。
[0055]另外，本實施方式的粉體連續(xù)燒成裝置1，在下游側(cè)的密封輥9的正前方包括夾住鋼帶5且外周被絕熱材料覆蓋的水冷套管結(jié)構(gòu)的冷卻裝置22，在對鋼帶5進行冷卻之后，用密封輥9壓接并進行封閉。藉此，由于密封輥9不會暴露在高溫下，因此，能由一般的進行了橡膠襯里的結(jié)構(gòu)等形成。另外，如圖所示，還設(shè)有例如由金屬構(gòu)成的備用輥23，通過使密封配件24與備用輥23抵接，能防止密封輥9磨損。
[0056]另外，也可使用能線性地檢測出粉體高度的料位檢測器來始終監(jiān)視粉體的高度，以代替料位開關(guān)21，并利用使用脈沖電動機和滾珠絲杠的機構(gòu)等來連續(xù)地控制澆口 19的高度，以代替汽缸18。
【權(quán)利要求】
1.一種粉體連續(xù)燒成裝置，其特征在于，包括: 揮發(fā)爐，該揮發(fā)爐具有爐體和在所述爐體內(nèi)移動的爐床，在所述揮發(fā)爐中，將原料粉體連續(xù)地供給至所述爐床并進行加熱，以從所述原料粉體中去除揮發(fā)成分；以及 燒成爐，該燒成爐具有爐體和在所述爐體內(nèi)移動的爐床，在所述燒成爐中，將從所述揮發(fā)爐中排出的所述原料粉體連續(xù)地供給至所述爐床，并對所述原料粉體進一步加熱來將其燒成。
2.如權(quán)利要求1所述的粉體連續(xù)燒成裝置，其特征在于， 所述粉體連續(xù)燒成裝置具有中間漏斗，該中間漏斗將所述揮發(fā)爐的爐體與所述燒成爐的爐體連接，并通過儲存一定量以上的所述原料粉體，來利用所述原料粉體將所述揮發(fā)爐的爐內(nèi)空間與所述燒成爐的爐內(nèi)空間隔離。
3.如權(quán)利要求2所述的粉體連續(xù)燒成裝置，其特征在于， 所述中間漏斗包括能調(diào)節(jié)大小的開口，以通過改變所述原料粉體向所述燒成爐的爐床的排出量來將所儲存的所述原料粉體的高度保持在一定量以上。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的粉體連續(xù)燒成裝置，其特征在于， 所述揮發(fā)爐包括由架設(shè)在輥子上的環(huán)狀帶構(gòu)成的直進式爐床，所述燒成爐包括由環(huán)狀的耐熱材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)爐床。
5.如權(quán)利要求4所述的粉體連續(xù)燒成裝置，其特征在于， 所述揮發(fā)爐包括:在該揮發(fā)爐的爐體前后夾住所述環(huán)狀帶的密封輥；以及將所述揮發(fā)爐的爐體與所述密封輥之間氣密地封閉的蓋。
6.如權(quán)利要求5所述的粉體連續(xù)燒成裝置，其特征在于， 所述揮發(fā)爐在該揮發(fā)爐的爐體的下游側(cè)的所述密封輥子的正前方包括用于對所述環(huán)狀帶進行冷卻的冷卻裝置。
【文檔編號】F27B19/04GK103629930SQ201210312900
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】大塚浩史 申請人:中外爐工業(yè)株式會社