一种高温碳化装置的制作方法

本技术属于负极材料碳化，更具体地说，涉及一种高温碳化装置。

背景技术：

1、目前的碳化工艺通常采用反应釜加热工艺。此种碳化工艺方法为物料经粉碎、筛分后进入反应釜加热，加热后的石油焦经冷却后得到产品石油焦。反应釜采用电加热，热利用效率低，加热管容易烧坏；反应釜填料与压力要求有关，压力越高，填料要求越高；反应釜操作精度高，加压、升温、搅拌均需缓慢操作；碳化过程中产生的挥发分难以处理。总之，采用传统的反应釜进行电加热炭化，存在加热效率低，能源损耗大等诸多缺陷。

2、经检索，中国专利申请号号为2020225919355的申请案，公开了一种用于回转窑的烟气循环使用系统，该申请案利用循环风机将回转窑的80～90％高温烟气进行热循环，重新进入到热风炉内再加热，使高温烟气温度重新上升，再为回转窑提供热量，从而实现热量循环和提升能量利用率。但该申请案中，针对碳化过程中产生的挥发分并未得到有效处理。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有炭化工艺中，加热效率低、能源损耗大的问题，本实用新型提供了一种高温碳化装置。采用本实用新型的技术方案可以对高温烟气进行循环利用，以提高能源的利用率；同时，还可以对碳化过程中产生的挥发分进行有效处理。

3、2、技术方案

4、为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

5、本实用新型的一种高温碳化装置，包括加热窑和热风炉，该加热窑包括内筒体和外筒体，内、外筒体之间形成一加热通道，所述内筒体上的出料口连接有搅拌筒，热风炉通过该搅拌筒与加热通道的烟气进口相连通，加热通道的烟气出口与热风炉上的进口相连通。

6、进一步地，所述热风炉的进口包括燃料进口、助燃气进口以及循环气进口，其中，所述的循环气进口与烟气出口相连通；助燃气进口连接有第一换热器，且该第一换热器与烟气出口相连通。

7、进一步地，所述的搅拌筒的底部设有第二换热器，该第二换热器的出料口上设有控制阀。

8、进一步地，所述的烟气进口设置在靠近外筒体的尾部，烟气出口设置在靠近外筒体的首部。

9、进一步地，所述内筒体上的进料口连接有螺旋给料机。

10、进一步地，所述的内筒体采用不锈钢材质，外筒体为浇注料。

11、进一步地，所述加热窑的直径700-800m，窑长24-27m；所述搅拌筒的直径1.1-1.3m，高度4~6m。

12、进一步地，所述的第一换热器为空气预热器，第二换热器为水冷换热器。

13、3、有益效果

14、相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

15、（1）本实用新型的一种高温碳化装置，通过将加热窑的加热通道、热风炉以及搅拌筒依次循环连通设置，使得热风炉内产生的高温烟气依次通过搅拌筒进行一次换热、加热通道进行二次换热，最终返回至热风炉内，从而可以对高温烟气进行循环利用，提高热量的利用率；同时，炭化过程中产生的挥发分在高温烟气的携带下，最终进入热风炉内充分燃烧。

16、（2）本实用新型的一种高温碳化装置，所述助燃气进口的管路上设有第一换热器，且该第一换热器与烟气出口相连通，可通过切换出一部分高温烟气对助燃空气进行预热，而另一部高温烟气则直接回到热风炉内，从而可进一步提高对热量的利用率。

17、（3）本实用新型的一种高温碳化装置，物料经过加热窑加热后进入搅拌筒内，搅拌筒内的物料在高温烟气的加热下，同时，对物料进行搅拌，可强化高温碳化过程中的传质；同时，通过控制阀的设置，可对炭化时间进行调节。

技术特征：

1.一种高温碳化装置，包括加热窑(1)和热风炉(2)，该加热窑(1)包括内筒体(11)和外筒体(12)，内、外筒体之间形成一加热通道，其特征在于：所述内筒体(11)上的出料口(112)连接有搅拌筒(3)，热风炉(2)通过该搅拌筒(3)与加热通道的烟气进口(121)相连通，加热通道的烟气出口(122)与热风炉(2)上的进口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述热风炉(2)的进口包括燃料进口(21)、助燃气进口(22)以及循环气进口(23)，其中，所述的循环气进口(23)与烟气出口(122)相连通；助燃气进口(22)连接有第一换热器(4)，且该第一换热器(4)与烟气出口(122)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述的搅拌筒(3)的底部设有第二换热器(5)，该第二换热器(5)的出料口上设有控制阀(6)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述的烟气进口(121)设置在靠近外筒体(12)的尾部，烟气出口(122)设置在靠近外筒体(12)的首部。

5.根据权利要求4所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述内筒体(11)上的进料口(111)连接有螺旋给料机(7)。

6.根据权利要求5所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述的内筒体(11)采用不锈钢材质，外筒体(12)为浇注料。

7.根据权利要求6所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述加热窑(1)的直径700-800m，窑长24-27m；所述搅拌筒(3)的直径1.1-1.3m，高度4～6m。

8.根据权利要求3所述的一种高温碳化装置，其特征在于：所述的第一换热器(4)为空气预热器，第二换热器(5)为水冷换热器。

技术总结本技术公开了一种高温碳化装置，属于负极材料碳化技术领域。本技术包括加热窑和热风炉，该加热窑包括内筒体和外筒体，内、外筒体之间形成一加热通道，所述内筒体上的出料口连接有搅拌筒，热风炉通过该搅拌筒与加热通道的烟气进口相连通，加热通道的烟气出口与热风炉上的进口相连通。本技术利用高温烟气作为碳化热源，且通过依次循环连通的加热通道、搅拌筒以及热风炉，使得高温烟气在三者间循环流通；相比于传统的电加热炭化，具有碳化温度高、能量利用率高等优势。同时，通过边加热边搅拌的炭化方式，可强化高温碳化过程中的传质。技术研发人员：朱晨军,张爱美,魏钊,吴玉莹,马广苗受保护的技术使用者：安徽科达洁能股份有限公司技术研发日：20230728技术公布日：2024/2/19