CN217715934U - 锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，包括围筑成窑炉腔的内衬耐火砖，所述内衬耐火砖的外侧砌筑有轻质耐火砖，在轻质耐火砖的外侧依次设置有气凝胶层、保温底板层、保温浇筑层和窑壳；所述内衬耐火砖的一连接端设置有呈燕尾槽状的锁接槽，该内衬耐火砖的另一连接端设置有呈燕尾榫状的锁接榫，在内衬耐火砖的内侧面上设置有螺旋凸筋；相邻两内衬耐火砖的锁接榫和锁接槽相互插接，插接于锁接槽中的锁接榫两侧插装有锁接扣条。螺旋凸筋位于内衬耐火砖的内侧圆弧面上。相邻内衬耐火砖上的螺旋凸筋大体上位于同一螺旋线上。该炉衬结构不仅能有效阻止热能外泄渗漏，而且耐火砖砌筑结合力强，使用寿命长。

Description

锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池电极材料焙烧窑炉，尤其涉及锂电池负极材料焙烧回转窑炉的窑炉内衬结构。

背景技术

锂电池是目前最具优势性能的充电电池，随着应用的不断拓展和推广，锂电池的需求量也在不断地增加。在锂电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，价格便宜，一直是负极材料的主要类型，其碳质材料的碳原子只有在窑炉内通过2200—3000℃的高温热处理，使碳原子发生再结晶，重新有序排列，才能呈现石墨的晶体结构，使其导电性能和导热性显著提高。

目前用于锂电池负极材料高温焙烧窑炉内衬是以高温耐火砖通过高温胶泥相互砌筑而成的，相邻耐火砖砌筑缝中用于粘接和填充作用的高温胶泥的烧结温度始终会低于内衬耐火砖的烧成温度，两者烧成温度的不一致会导致砌筑缝胶泥在极高高温负荷下形成不同步的收缩和膨胀，这样一方面会造成耐火砖砌筑缝隙密封不严，形成窑炉高温热流外泄，难以维持稳定的焙烧高温，使负极材料的石墨化度低，产品合格率下降，同时外部空气也容易进入到炉腔内，使石墨被氧化，直接影响产品质量，另一方面耐火砖砌筑缝的出现，又会使得砖缝间的高温胶泥材料向外散落，使砖与砖之间的结合咬合度变差，窑腔墙体的稳定性下降，甚至出现窑墙的坍塌，直接影响窑炉的使用寿命。因此现有高温窑炉内衬绝热性能不足，并且内衬体的密封性能差，不仅使窑腔烧成温度不稳定，热效率低，而且窑炉内衬的砌筑结构稳固性不足，影响窑炉的使用寿命和产品的焙烧质量。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，不仅能有效阻止热能外泄渗漏，以确保焙烧产品质量，而且耐火砖砌筑结合力强，窑腔内衬结构稳定，使用寿命长。

为了解决上述技术问题，本实用新型的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，包括围筑成窑炉腔的内衬耐火砖，所述内衬耐火砖的外侧砌筑有轻质耐火砖，在轻质耐火砖的外侧依次设置有气凝胶层、保温底板层、保温浇筑层和窑壳；所述内衬耐火砖的一连接端设置有呈燕尾槽状的锁接槽，该内衬耐火砖的另一连接端设置有呈燕尾榫状的锁接榫，在内衬耐火砖的内侧面上设置有螺旋凸筋；相邻两内衬耐火砖的锁接榫和锁接槽相互插接，插接于锁接槽中的锁接榫两侧插装有锁接扣条。

在上述结构中，由于围筑成窑炉腔的内衬耐火砖两端分别设置有呈燕尾状的锁接槽和锁接榫，相邻两内衬耐火砖通过对应的锁接榫和锁接槽相互插接，并且锁接槽中的锁接榫两侧对称地插装有锁接扣条，这样构成的锁扣结构能牢固地将相邻耐火砖扣接在一体，两耐火砖间的结合力强，并且连接牢固稳定，而无需通过填充剂或粘接剂实现两砖连接，避免粘接砖缝的出现。并且嵌装的锁接榫和锁接扣条，有效阻断窑炉热能和窑外空气的对流渗透，既能稳定窑炉腔内稳定的焙烧高温，提高锂电池负极材料的焙烧质量，又有效避免窑炉热能损失，提高窑炉热效率。采用锁接槽、锁接榫加锁接扣条的锁接结构，不仅实现了无胶泥砌筑，从根本上避免了不同材料所形成的砖缝热胀冷缩所导致的砖缝开裂和扩紧，阻断热能沿砖缝外泄串通路径，具有更高的热能利用率和热效率，而且能够实现窑炉腔的快速砌筑，施工和维护更加方便，大大缩短施工周期和施工成本。又由于在内衬耐火砖外依次砌筑有气凝胶层、保温底板层和保温浇筑层，形成了高热阻和高密封的内衬结构，尤其采用气凝胶层，不仅具有高抗热冲击性能，而且具有高阻热性能。还由于内衬耐火砖内侧面上设置有螺旋凸筋，能使得焙烧负极材料在窑腔中均匀滚动、翻转，使得各层焙烧物料在搅动中相互混合，避免焙烧物料因各层温差而造成产品质量下降的问题，有效地提高成品率，确保产品质量。本实用新型的窑炉结构形成了高绝热、高密封的内衬结构，并且便于施工和维护。

本实用新型的优选实施方式，所述窑炉腔为圆管状炉腔，所述内衬耐火砖呈圆弧状结构，螺旋凸筋位于内衬耐火砖的内侧圆弧面上。相邻内衬耐火砖上的螺旋凸筋大体上位于同一螺旋线上。具有良好的物料搅动、混合效果。

本实用新型的优选实施方式，所述锁接槽的槽口宽度α大于或等于锁接榫的榫宽b，所述锁接槽的槽深c大于或等于锁接榫的榫高e。所述锁接扣条为扁平六面体条。便于制作和施工安装。

本实用新型的优选实施方式，所述气凝胶层由二氧化硅或Si3N4气凝胶毡铺设而成。所述保温底板层由陶瓷纤维毡铺设而成，所述保温浇筑层由高温胶泥涂布而成，所述窑壳由碳素钢板卷制焊接而成。形成了高绝热、高密封的窑腔内衬结构。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构作进一步说明。

图1是本实用新型锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构一种具体实施方式的截面结构示意图；

图2是图1所示实施方式中相邻两内衬耐火砖的锁扣结构示意图；

图3是图1中内衬耐火砖的正面视图；

图4是图3的俯视图。

图中，1—窑壳，2—保温浇筑层，3—保温底板层，4—气凝胶层，5—轻质耐火砖，6—内衬耐火砖、61—锁接槽、62—螺旋凸筋、63—锁接榫，7—锁接扣条，8—窑炉腔。

具体实施方式

如图1所示的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，相互榫扣连接的内衬耐火砖6沿圆周方面砌筑而围成窑炉腔8，该窑炉腔8呈圆管筒状腔室结构。在围成窑炉腔8的内衬耐火砖6外侧砌筑有轻质耐火砖5，该轻质耐火砖5通过其对应的凸榫和榫槽相互垒筑，轻质耐火砖5上的连接凸榫和榫槽为常见的耐火砖垒筑结构。

在轻质耐火砖5围成的砖壁外侧，从里向外依次为气凝胶层4、保温底板层3、保温浇筑层2和窑壳1。气凝胶层4由Si3N4气凝胶毡铺设而成，该气凝胶层4也可以由二氧化硅等气凝胶毡铺设而成。保温底板层3由陶瓷纤维毡铺设而成，也可以由玻璃纤维毡铺设而成。保温浇筑层2是由耐高温胶泥在窑壳1的内壁面上均匀涂布而成，该耐高温胶泥将保温底板层3的陶瓷纤维毡粘接于窑壳1的内壁面上，窑壳1由碳素钢板卷制圆筒状，并将其对接缝口焊接成管壳结构。

如图2、图3及图4所示，内衬耐火砖6为抗侵蚀莫来石烧制砖，每一内衬耐火砖6均呈圆弧块状砖结构，内衬耐火砖6的内侧圆弧面朝向窑炉腔8的腔室，内衬耐火砖6的外侧砌筑轻质耐火砖5，在内衬耐火砖6的一连接砌筑端面上设置有锁接槽61，该锁接槽61为燕尾槽，内衬耐火砖6的另一连接端面上设置有锁接榫63，锁接榫63为燕尾凸榫。锁接槽61的槽口宽度a大于或等于锁接榫63的榫端宽b，即a≧b；锁接槽61的槽深c大于或等于锁接榫63的榫高e，即c≧e。砌筑时相邻两块内衬耐火砖6的锁接榫63和锁接槽61相互插接，即一内衬耐火砖6的锁接榫63插装于另一相邻内衬耐火砖6的锁接槽61中，由于其a≧b，所以在锁接槽61和锁接榫63之间形成间隙，在该间隙中可以插装锁接扣条7。本实施例中，锁接槽61中的锁接榫63两侧均插装有锁接扣条7，该锁接扣条7是由莫来石烧制而成的扁平状六面体条。当在锁接榫63的两侧插装上锁接扣条7后，相邻两内衬耐火砖6被相互锁定，当抽去锁接扣条7后即可进行内衬耐火砖6的维护或更换。

在内衬耐火砖6的内侧圆弧面上沿砖宽方向设置有螺旋凸筋62，该螺旋凸筋62的截面呈矩形，围成窑炉腔8的内衬耐火砖6砌筑时，应该使得炉腔轴向相邻的内衬耐火砖6的螺旋凸筋62相接而形成一沿炉腔轴向延伸的螺旋线。

Claims (7)

1.一种锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，包括围筑成窑炉腔（8）的内衬耐火砖（6），其特征在于：所述内衬耐火砖（6）的外侧砌筑有轻质耐火砖（5），在轻质耐火砖（5）的外侧依次设置有气凝胶层（4）、保温底板层（3）、保温浇筑层（2）和窑壳（1）；所述内衬耐火砖（6）的一连接端设置有呈燕尾槽状的锁接槽（61），该内衬耐火砖（6）的另一连接端设置有呈燕尾榫状的锁接榫（63），在内衬耐火砖（6）的内侧面上设置有螺旋凸筋（62）；相邻两内衬耐火砖（6）的锁接榫（63）和锁接槽（61）相互插接，插接于锁接槽（61）中的锁接榫（63）两侧插装有锁接扣条（7）。

2.根据权利要求1所述的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，其特征在于：所述窑炉腔（8）为圆管状炉腔，所述内衬耐火砖（6）呈圆弧状结构，螺旋凸筋（62）位于内衬耐火砖（6）的内侧圆弧面上。

3.根据权利要求1所述的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，其特征在于：所述锁接槽（61）的槽口宽度α大于或等于锁接榫（63）的榫宽b，所述锁接槽（61）的槽深c大于或等于锁接榫（63）的榫高e。

4.根据权利要求1、2或3所述的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，其特征在于：相邻内衬耐火砖（6）上的螺旋凸筋（62）大体上位于同一螺旋线上。

5.根据权利要求1所述的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，其特征在于：所述锁接扣条（7）为扁平六面体条。

6.根据权利要求1所述的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，其特征在于：所述气凝胶层（4）由二氧化硅或Si3N4气凝胶毡铺设而成。

7.根据权利要求1所述的锂电池焙烧窑致密绝热炉衬结构，其特征在于：所述保温底板层（3）由陶瓷纤维毡铺设而成，所述保温浇筑层（2）由高温胶泥涂布而成，所述窑壳（1）由碳素钢板卷制焊接而成。

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