專利名稱：氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型具體涉及一種熱量利用系統(tǒng)，特別涉及一種磷酸亞鐵鋰的高溫固相反應(yīng)中，對(duì)燒結(jié)后物料的熱量進(jìn)行回收利用的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磷酸亞鐵鋰，化學(xué)式為L(zhǎng)iFePO4，簡(jiǎn)稱LFP，為近來新開發(fā)的鋰電池的正電極材料，主要用于動(dòng)力鋰電池，作為正極活性物質(zhì)使用，人們習(xí)慣也稱其為磷酸鐵鋰。與傳統(tǒng)的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來 源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染?，F(xiàn)階段，對(duì)磷酸亞鐵鋰的制備方法通常采用高溫固相法，即對(duì)原料進(jìn)行燒結(jié)產(chǎn)生磷酸亞鐵鋰。在高溫固相法合成磷酸亞鐵鋰時(shí)，需要將物料升溫至700-800°C反應(yīng)，同時(shí)通入高純氮?dú)獗Ｗo(hù)燒結(jié)過程，燒結(jié)結(jié)束后需要用夾套冷水循環(huán)的辦法將物料冷至室溫，冷卻水換熱后進(jìn)入冷卻水塔降溫，將大量的熱排往大氣，造成熱量的損耗，同時(shí)通入的常溫高純氮?dú)獗患訜嵋矔?huì)帶走大量的熱。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種能在對(duì)物料進(jìn)行冷卻的同時(shí)，對(duì)物料帶有的大量熱量進(jìn)行回收利用的系統(tǒng)，很好的減少了熱量的損失，同時(shí)將回收的熱量重新利用，減少了其他能源的浪費(fèi)。本實(shí)用新型解決問題采用的技術(shù)方案是氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，包括與燒結(jié)爐連接在一起的冷卻段，冷卻段外設(shè)有冷卻水夾套，冷卻水夾套上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述冷卻段包括氣冷段和水冷段，氣冷段置于水冷段前；在氣冷段外盤繞有盤管，盤管具有燒結(jié)保護(hù)氣的進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口位于氣冷段低溫區(qū)，出氣口位于氣冷段高溫區(qū)且與燒結(jié)爐內(nèi)部相通；水冷段外設(shè)有冷
卻水夾套。所述盤管分三層交錯(cuò)布置，相鄰管間距為2mm。所述盤管管徑為DN25*3mm,長(zhǎng)4500mm。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的熱量回收利用系統(tǒng)包括兩個(gè)冷卻步驟氣冷和水冷。由于先對(duì)燒結(jié)后的物料進(jìn)行氣冷，因此在物料降溫的同時(shí)又對(duì)保護(hù)氣進(jìn)行加溫，使保護(hù)氣不用單獨(dú)加熱即可進(jìn)入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行氣氛保護(hù)，節(jié)約了電能。且保護(hù)氣從低溫區(qū)引入到高溫區(qū)，采用了逆向流換熱的方式，其換熱效率要大于同流換熱，可以使固定換熱面積下置換出的熱量增加。先進(jìn)行氣冷后進(jìn)行水冷的另一個(gè)好處是進(jìn)行水冷時(shí)，物料的溫度已經(jīng)大大降低，因此在水冷過程中可以減少水量的使用，節(jié)約的水資源。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0011]圖中1.冷卻段、2.氣冷段、3.水冷段、4.盤管、5.進(jìn)氣口、6.出氣口、7.冷卻水夾套、8.進(jìn)水口、9.出水口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型采用先通入氣氛燒結(jié)爐的氮?dú)鈱?duì)燒結(jié)后的物料進(jìn)行冷卻再通過水冷進(jìn)行冷卻的方法，在冷卻物料的同時(shí)對(duì)氮?dú)饧訜?，減少冷卻水的用量同時(shí)達(dá)到物料降溫、氣體升溫的目的，其系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如下所述。如圖I中所示的氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，包括與燒結(jié)爐連接在一起的冷卻段1，冷卻段I包括氣冷段2和水冷段3，氣冷段2置于水冷段3前。在氣冷段2外盤繞有盤管4，盤管5具有保護(hù)氣的進(jìn)氣口 5和出氣口 6，進(jìn)氣口 5位于氣冷段2低溫區(qū)，出氣口 6位于氣冷段2高溫區(qū)且與燒結(jié)爐內(nèi)部相通。水冷段3外設(shè)有冷卻水夾套7，冷卻水夾套7上設(shè)有進(jìn)水口 8和出水口 9。為了使水冷段具有好的換熱效果，所述盤管4分三層交錯(cuò)布置，相鄰管間距為2mm。所述盤管4管徑為DN25*3mm，長(zhǎng)4500mm。對(duì)燒結(jié)后物料進(jìn)行冷卻時(shí)，物料隨傳送帶依次通過冷卻段I的氣冷段2和水冷段3，作為保護(hù)氣的高純氮?dú)鈴奈挥跉饫涠蔚蜏貐^(qū)的進(jìn)氣口 5進(jìn)入盤管4中，物料的熱量通過盤管4傳導(dǎo)給氮?dú)猓M(jìn)行熱交換。隨著氮?dú)庀蛭挥跉饫涠胃邷貐^(qū)的出氣口 6方向移動(dòng)，氮?dú)獾臏囟壬?。由于出氣?6與燒結(jié)爐內(nèi)部相通，升溫后的氮?dú)庵苯舆M(jìn)入燒結(jié)爐內(nèi)對(duì)其進(jìn)行氣氛保護(hù)。由于氮?dú)鈴臒Y(jié)后的物料中吸收了熱量，因此可以不用再另行對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行加溫，節(jié)約了電能。通過氣冷段2后，物料進(jìn)入水冷段3，繼續(xù)通過冷卻水物料進(jìn)行冷卻。由于物料經(jīng)過氣冷段2后其溫度已經(jīng)大大降低，因此在水冷過程中可以減少水量的使用，節(jié)約的水資源。經(jīng)實(shí)際操作檢驗(yàn)，用簡(jiǎn)單的夾套水冷方式冷卻物料至室溫，每天損失熱量237000kJ/d,通過加裝氣冷回收熱量裝置，回收熱量180000kJ/d，回收率76%，相當(dāng)于每天節(jié)電50度。
權(quán)利要求1.氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，包括與燒結(jié)爐連接在一起的冷卻段，冷卻段外設(shè)有冷卻水夾套，冷卻水夾套上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，其特征在于所述冷卻段包括氣冷段和水冷段，氣冷段置于水冷段前；在氣冷段外盤繞有盤管，盤管具有燒結(jié)保護(hù)氣的進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口位于氣冷段低溫區(qū)，出氣口位于氣冷段高溫區(qū)且與燒結(jié)爐內(nèi)部相通；水冷段外設(shè)有冷卻水夾套。
2.如權(quán)利要求I中所述的氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述盤管分三層交錯(cuò)布置，相鄰管間距為2mm。
3.如權(quán)利要求I或2中所述的氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述盤管管徑為DN25*3mm，長(zhǎng)4500mm。
專利摘要氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)，包括與燒結(jié)爐連接在一起的冷卻段，冷卻段外設(shè)有冷卻水夾套，冷卻水夾套上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，其特征在于所述冷卻段包括氣冷段和水冷段，氣冷段置于水冷段前；在氣冷段外盤繞有盤管，盤管具有燒結(jié)保護(hù)氣的進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口位于氣冷段低溫區(qū)，出氣口位于氣冷段高溫區(qū)且與燒結(jié)爐內(nèi)部相通；水冷段外設(shè)有冷卻水夾套。該系統(tǒng)通過先氣冷再水冷的方式對(duì)燒結(jié)后的物料進(jìn)行冷卻，在冷卻物料的同時(shí)對(duì)氮?dú)饧訜?，減少冷卻水的用量同時(shí)達(dá)到物料降溫、氣體升溫的目的。
文檔編號(hào)F27D17/00GK202675902SQ20122026873
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者尹辭 申請(qǐng)人:四川新國榮能源材料有限責(zé)任公司