石墨化炉及人造石墨负极材料石墨化生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106219522A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610548210.3(22)申请日2016.07.11(71)申请人广东东岛新能源股份有限公司地址524047广东省湛江市奋勇高新区东盟产业园文莱路1号申请人湛江市聚鑫新能源有限公司(72)发明人吴其修郭庆(74)专利代理机构北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙)11535代理人刘元霞牛艳玲(51)Int.Cl.C01B31/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称石墨化炉及人造石墨负极材料石墨化生产方法(57)摘要本发明公开了一种石墨化炉及人造石墨负极材料石墨化生产方法。该石墨化炉的炉体为上端开口的箱体结构，炉体的开口端用炉盖密封，在相对的两个炉体侧墙上装有导电电极，炉体内部分布有若干个石墨导电板。该石墨化生产方法中，不使用物料容器或物料舟皿，而是采用将待石墨化的原料直接置于炉膛中实施石墨化处理，可以提高物料装炉量，产量提升25％；加热过程中热损小，电耗大幅度降低，比普通的炉用电单耗每吨至少节省1000kw/h。炉内四周不用保温料填装，出料时避免引入杂质，产品纯度高；集中引导治理烟气，尾渣回收利用，实现清洁能源生产，环境保护提高95％以上；利用风冷冷却系统，炉体结构简单，节约水资源。CN106219522ACN106219522A权利要求书1/2页1.一种石墨化炉，包括炉体和炉盖，其特征在于，炉体为上端开口的箱体结构，炉体的开口端用炉盖密封，在相对的两个炉体侧墙上装有导电电极，在炉体内部从一侧炉体侧墙上的导电电极到另一侧炉体侧墙上的导电电极之间，分布有若干个石墨导电板。优选地，所述炉体的箱体结构是采用耐火保温砖砌成。还优选地，炉盖与炉体可拆卸连接。2.如权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于，导电电极由多块石墨块拼成，石墨块与炉体侧墙之间严密接触。优选地，炉体侧墙上嵌入多根导电电极。还优选地，石墨导电板等间距平行分布在两侧炉体侧墙的导电电极之间。3.如权利要求1或2所述的石墨化炉，其特征在于，炉盖上还设有导气孔，优选所述导气孔与废气处理设备连接，更优选废气处理设备为依次用除尘塔、除硫塔和排浆池依次用管道连接。优选地，该石墨化炉还包括吸料系统，该吸料系统由吸料板和机械手组成。还优选地，机械手为程控机械手。4.如权利要求1-3任一项所述的石墨化炉，其特征在于，在石墨化炉底部设有循环风冷系统。优选地，在炉体下面设有通风管道，风机设置在通风管道一端。5.一种人造石墨负极材料石墨化生产方法，其包括下述步骤：a.将待石墨化的人造石墨原料直接装入石墨化炉炉膛内，不额外使用物料容器或物料舟皿；优选地，所述的原料为石油焦、沥青焦、针状焦和中间相碳微球的一种或几种。b.将石墨导电板插入原料中，用炉盖密封石墨化炉炉体的开口端；c.向炉内送电进行石墨化；d.停止向炉内送电，冷却；e.出料。6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，步骤b中，石墨化加热过程中挥发的废气通过炉盖上的导气孔排出进行集中处理。优选地，导气孔排出的废气首先通入除尘塔取出废气中的颗粒粉尘，然后经过除硫塔去除废气中的硫，最后通过排浆池对废气进行中和，并将收集到的废渣集中，用于后续处理。7.根据权利要求5或6所述的生产方法，其特征在于，步骤c中所述的向炉内送电模式为：送电初期电流密度20～25A/cm2，送电时间为18～24小时，送电后期将电流密度提升至28A/cm2以使炉内的产品温度提升至2800～3200℃，保温10～12小时。8.根据权利要求5-7任一项所述的生产方法，其特征在于，步骤d中，冷却方式为风冷。优选地，在石墨化炉炉体下方设有通风管道，风机设置在通风管道一端，通过风机的送风，带动空气在通风管道流动来散热，实现冷却。优选地，步骤d中，冷却时间为24～48小时。9.根据权利要求5-8任一项所述的生产方法，其特征在于，在步骤e中，采用吸料系统出料。优选地，启动吸料系统出料之前首先打开炉盖；吸料时，首先将靠近石墨化炉顶部和炉2CN106219522A权利要求书2/2页壁周围氧化的物料吸入尾料仓，然后再将剩余的物料吸入成品仓。10.用于生产人造石墨负极材料的石墨化系统，其特征在于，所述石墨化系统包括如权利要求1-4任一项所述的石墨化炉，还包括除尘塔、除硫塔和排浆池，其中，石墨化炉的炉盖上设有导气孔，所述导气孔与除尘塔、除硫塔和排浆池依次用管道连接。3CN106219522A说明书1/4页石墨化炉及人造石墨负极材料石墨化生产方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池碳负极材料技术领域，特别是涉及一种人造石墨负极材料的石墨化设备及方法。背景技术[0002]锂离子电池具有比容量高、工作电压