專利名稱：一種用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磷酸鐵鋰LiFeP04還原爐的快冷方法。
背景技術(shù)：
先進(jìn)電池因為具有節(jié)能題材而持續(xù)受到市場矚目，主要是因為全球暖化嚴(yán)重，使得環(huán)保意識增強，加之油價上漲，世界各國政府及企業(yè)紛紛尋找新的替代能源(太陽能電池、燃料電池等)或提高二次電池的轉(zhuǎn)換效率(以鋰離子電池取代鉛酸、鎳氫電池)以達(dá)到減少石化燃料的使用，降低二氧化碳的排放，減緩全球變暖的速度。
隨著先進(jìn)電池材料技術(shù)的不斷提高，用戶對先進(jìn)電池材料的特性要求也越來越高，需要有高的加工性能和倍率性能，如果采用普通的粉末冶金制造工藝難以滿足用戶需要。磷酸鋰鐵電池正極材料分子間具有「強共價鏈」，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且沒有安全性問題，不會燃燒爆炸。相當(dāng)具有優(yōu)勢，磷酸鋰鐵以其高安全、環(huán)保、低廉、長壽命、大容量等特點，將逐步取代現(xiàn)有鉛酸電池市場。目前磷酸鋰鐵鍛燒生產(chǎn)一般采用網(wǎng)帶式燒結(jié)爐，整套設(shè)備由四大部分組成，即爐體、傳動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及氣氛控制系統(tǒng)，爐體由送料帶、進(jìn)料段、預(yù)燒段、燒結(jié)段、出料段組成，沒有經(jīng)過快速冷卻，存在產(chǎn)量小、工藝調(diào)節(jié)和質(zhì)量控制難度大的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種產(chǎn)量大、便于工藝調(diào)節(jié)和質(zhì)量控制的用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法，磷酸鋰鐵經(jīng)進(jìn)料段加入到鋼帶式還原爐的鋼帶上，然后經(jīng)預(yù)燒段和燒結(jié)段進(jìn)行燒結(jié)，磷酸鋰鐵經(jīng)預(yù)燒段和燒結(jié)段燒結(jié)后進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率為8.8-15.8°C/min，磷酸鋰鐵經(jīng)快速冷卻后再經(jīng)出料段出料，完成整體還原工序。
采用上述技術(shù)方案的用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法，由四大部分組成，即爐體、傳動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及氣氛控制系統(tǒng)。燒結(jié)工藝包括進(jìn)料、預(yù)燒、燒結(jié)、快冷、出料，增加快冷工藝后可提高燒結(jié)產(chǎn)品表面硬度及耐磨性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、爐子連續(xù)作業(yè)，磷酸鋰鐵粉產(chǎn)量高、
3質(zhì)量好、生產(chǎn)穩(wěn)定。2、耐熱爐內(nèi)間接傳熱，爐溫均勻。3、爐體加熱段分區(qū)控制，操作靈活。4、鋼帶進(jìn)口釆用多層硅橡膠密封簾和密封輥輪加氣流密封簾，使?fàn)t內(nèi)氣氛外溢降到最低水平。5、爐子供熱強度按生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行布置，電熱體布置在爐的上下兩側(cè)，更換電熱體可在不停爐狀態(tài)下進(jìn)行。6、下料斗采用旋片自動給料裝置，能適應(yīng)低松比低流動性物料。布料均勻，給料量均勻可調(diào)；可調(diào)節(jié)布料框，當(dāng)鋼帶跑偏時，布料中心線仍可與鋼帶中心線保持一致。7、爐子結(jié)構(gòu)很好地適應(yīng)了耐熱馬弗的膨脹。8、水冷段結(jié)構(gòu)先進(jìn)，冷卻水呈"S"形路徑流動，并可根據(jù)冷卻水進(jìn)出水流量調(diào)節(jié)水溫。9、加熱段爐頂
可與爐體分離，便于金屬馬弗的安裝和維護拆修。10、鋼帶運行速度、布料厚度和爐溫可根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行變更，以適應(yīng)不同牌號、
不同用途粉末生產(chǎn)工藝的要求。
綜上所述，本發(fā)明是一種產(chǎn)量大、便于工藝調(diào)節(jié)和質(zhì)量控制的用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法。


圖1是本發(fā)明燒結(jié)硬化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是快冷裝置的構(gòu)造圖3是沿圖2的A—A線剖視圖4是本發(fā)明的快冷爐管結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實施例l第一次測溫圖6是實施例2第二次測溫圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參見圖1、圖2、圖3和圖4，在機架上設(shè)有傳動系統(tǒng)1、進(jìn)料部件2、預(yù)燒段3、燒結(jié)段4、出料段6和出料架7，以及電氣系統(tǒng)及氣氛控制系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)1由耐高溫SUS314S網(wǎng)帶、三對上膠的主動輪、進(jìn)、出料輪、壓輪以及減速機等組成，在燒結(jié)段4和出料段6之間對接有快冷裝置5，快冷裝置5包括對接在燒結(jié)段4和出料段6之間的快冷爐管8，快冷爐管8兩端分別設(shè)有第一閘門板13和第二閘門板14，在快冷爐管8內(nèi)處于鋼帶上方設(shè)有內(nèi)散熱器15，循環(huán)風(fēng)機11的進(jìn)口端通過出風(fēng)管12與快冷爐管8的側(cè)壁連接，循環(huán)風(fēng)機11的出口端通過外散熱器10、進(jìn)風(fēng)管9、調(diào)節(jié)閥16與快冷爐管8的上部連接，傳動系統(tǒng)1的網(wǎng)帶貫穿于快冷爐管8內(nèi)。
參見圖1、圖2、圖3和圖4，循環(huán)風(fēng)機11驅(qū)動快冷爐管8內(nèi)的氣氛在快冷爐管8、出風(fēng)管12、循環(huán)風(fēng)機11、外散熱器10、進(jìn)風(fēng)管9、內(nèi)散熱器15內(nèi)循環(huán)，傳動系統(tǒng)l驅(qū)動網(wǎng)帶運動，網(wǎng)帶上放置有鐵粉物料，鐵粉物料經(jīng)預(yù)燒段3和燒結(jié)段4燒結(jié)后進(jìn)入快冷 裝置5的快冷爐管8，通過快冷爐管8上的觀察窗調(diào)節(jié)前第一閘 門板13和第二閘門板14的高度，使之略高于鐵粉物料高度，經(jīng)內(nèi)散 熱器15冷卻的風(fēng)直接作用在鐵粉物料上，使鐵粉物料快速冷卻。加 熱后的氣氛經(jīng)循環(huán)風(fēng)機21循環(huán)，再經(jīng)外散熱器10冷卻，進(jìn)入快冷 爐管8內(nèi)循環(huán)對物料進(jìn)行冷卻。通過調(diào)節(jié)閥16可調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)的大小， 從而控制冷卻速度。
本發(fā)明增加快冷裝置8后可提高燒結(jié)產(chǎn)品表面硬度及耐 磨性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
實施例1:
參見圖5，磷酸鋰鐵經(jīng)進(jìn)料部件2加入到鋼帶式還原爐的鋼帶 上，然后經(jīng)預(yù)燒段3和燒結(jié)段4進(jìn)行燒結(jié)，進(jìn)入快冷裝置5 進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率為8.8°C/min,磷酸鋰鐵經(jīng)快冷裝置5 快速冷卻后再經(jīng)出料段6出料，完成整體燒結(jié)工序。
熱電偶測量長度11米；運行時間193分鐘；可得網(wǎng)速為 11000/193=57mm/min;運行l(wèi)米所需時間1000/57=17. 54min;開始 快冷的長度為11-1.2=9.8米，所需時間9800/57 = 172分鐘，快冷 結(jié)束的長度為11-0. 2=10. 8米，所需時間10800/57=189. 5min;
開始快冷時對應(yīng)的溫度為266°C;快冷結(jié)束時的溫度為1U度； 冷卻速率為(266-111) /17. 54=8. 8°C/min。運行9米所需的時間 9000/57=157. 9min;運行完9米所測試的溫度590°C 。
實施例2:
參見圖6，磷酸鋰鐵經(jīng)進(jìn)料部件2加入到鋼帶式還原爐的鋼帶 上，然后經(jīng)預(yù)燒段3和燒結(jié)段4進(jìn)行燒結(jié)，進(jìn)入快冷裝置5 進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率為15.8'C/min，磷酸鋰鐵經(jīng)快冷裝置5 快速冷卻后再經(jīng)出料段6出料，完成整體燒結(jié)工序。
網(wǎng)帶長度11米；運行時間191分鐘；可得網(wǎng)速為 11000/191=57. 6mm/min;運行l(wèi)米所需時間1000/57. 6=17. 36min; 剛開始的網(wǎng)速為85mm/min; 20分鐘后調(diào)整為54mm/min;起始網(wǎng)速 運行長度85*20=1700mm ,開始快冷的時間(10800-1700 ) /54=168. 5min;快冷結(jié)束時間168. 5+1000/54=187min;
開始快冷時對應(yīng)的溫度為3S8度；快冷結(jié)束時的溫度為133度；
冷卻速率為(388-111) /17. 54=15. 8°C/min。運行9米所需的時間 9000/57. 6=156. 3min;運行完9米后測試的溫度726°C,下一分鐘 所測溫度為713°C。
本發(fā)明的鋼帶爐快速冷卻的方法主要用于粉末冶金工業(yè)中氧化 物的還原生產(chǎn)，如鐵粉、銅粉、鈷粉、鉬粉、鎢粉等金屬粉末及草酸鈷、APT等金屬鹽類的鍛燒、精還原。本方法主要用于金屬粉末如磷 酸鋰鐵鍛燒精生產(chǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)量大、便于工藝調(diào)節(jié)和質(zhì)量控 制的特點。
權(quán)利要求
1、一種用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法，磷酸鋰鐵經(jīng)進(jìn)料段加入到鋼帶式還原爐的鋼帶上，然后經(jīng)預(yù)燒段和燒結(jié)段進(jìn)行燒結(jié)，其特征是磷酸鋰鐵經(jīng)預(yù)燒段和燒結(jié)段燒結(jié)后進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率為8.8-15.8℃/min，磷酸鋰鐵經(jīng)快速冷卻后再經(jīng)出料段出料，完成整體燒結(jié)工序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法，磷酸鋰鐵經(jīng)進(jìn)料段加入到鋼帶式還原爐的鋼帶上，然后經(jīng)預(yù)燒段和燒結(jié)段進(jìn)行燒結(jié)，磷酸鋰鐵經(jīng)預(yù)燒段和燒結(jié)段燒結(jié)后進(jìn)行快速冷卻，冷卻速率為8.8-15.8℃/min，磷酸鋰鐵經(jīng)快速冷卻后再經(jīng)出料段出料，完成整體燒結(jié)工序。本發(fā)明是一種產(chǎn)量大、便于工藝調(diào)節(jié)和質(zhì)量控制的用于磷酸鋰鐵鋼帶式還原爐的快冷方法。
文檔編號C01B25/00GK101475154SQ200810143230
公開日2009年7月8日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者煜 戴, 羊建高, 譚興龍 申請人:湖南頂立科技有限公司