鋰電池負極材料石墨化爐以及石墨化工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋰電池負極材料制備領域，具體涉及一種鋰電池負極材料石墨化爐以及采用該爐的石墨化工藝。
【背景技術】
[0002]現在市場上石墨化鋰電池負極材料的方法有兩種，一種是在石墨化爐中裝入石墨坩禍，石墨坩禍內裝有鋰電池負極材料，石墨坩禍外邊用煅后焦做電阻料和保溫料，能耗高，產能低，損耗大，二是在將石墨坩禍串接于石墨化爐中，采用梅花形串接的石墨坩禍，坩禍內裝有鋰電池負極材料，進行石墨化，這種方法也存在能耗偏高，產能低，損耗大的弊端。

【發明內容】

[0003]本發明需要解決的技術問題是提供一種能耗低，產量高、產品質量好，損耗小的石墨化爐以及利用該爐對鋰電池負極材料石墨化的生產工藝。
[0004]為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是:
[0005]—種鋰電池負極材料石墨化爐，包括由耐火砼爐頭墻體、耐火砼爐尾墻體和兩側耐火砼墻體圍成的長方形爐體，在爐頭墻體和爐尾墻體上設有導電電極，導電電極一端伸入至爐體內部，一端伸出到爐頭墻體、爐尾墻體外連接供電電源，長方形爐體內設有炭板箱體，所述炭板箱體包括兩端的石墨塊墻一，兩側的炭板墻，上炭板層、下炭板層，以及設置于炭板箱體內的炭塊發熱芯，其中兩端的石墨塊墻一與兩側的炭板墻圍成炭板箱體的主體框架，框架底面是下炭板層，頂面是上炭板層，兩端的石墨塊墻一與兩端的爐頭墻體、爐尾墻體之間依次設置石墨粉層一、石墨塊墻二、石墨粉層二，兩側的炭板墻與兩側的耐火砼墻體之間設置炭黑保溫層，上炭板層上鋪引流層及保溫層。
[0006]進一步的，石墨化爐兩側的墻體外側設有與墻體一體的耐火砼立柱，數個耐火砼立柱均勻分布于兩側的墻體外側。
[0007]進一步的，炭板箱體兩側的炭板墻與石墨化爐兩側的墻體之間的炭黑保溫層厚度為 450_550mm。
[0008]進一步的，石墨化爐的爐底上鋪有用于保溫的炭黑層，位于爐底和下炭板層之間，所述炭黑層厚度為500mm。
[0009]優選的，所述炭塊發熱芯由多條條狀發熱芯層層疊加而成，豎直設置于炭板箱體中，兩端分別與炭板箱體兩端的石墨塊墻一相接，底面與下炭板層相接，頂面與上炭板層相接。
[0010]進一步的，還包括測溫管，所述測溫管安裝在石墨化爐的一側墻體上，一端穿過墻體，同時穿過炭板箱體的炭板墻伸入炭板箱體中，另一端位于石墨化爐的一側墻體的外側，所述測溫管伸入炭板箱體中的長度為150_，測溫管中心設置“U”形孔。
[0011]—種鋰電池負極材料石墨化工藝，包括以下步驟:
[0012]①首先，在石墨化爐底部鋪用于保溫的500mm炭黑層，在炭黑層上先放置下炭板層，然后皇砌裝配炭板箱體的其它部分，炭板箱體的兩側炭板墻與石墨化爐的墻體之間留有450-550mm間隙，間隙內部填裝保溫炭黑，形成炭黑保溫層，兩端石墨塊墻一與爐頭墻體、爐尾墻體之間留有200mm間隙，間隙內皇砌石墨塊墻二，石墨塊墻二與石墨塊墻一以及爐頭墻體、爐尾墻體之間的間隙內填裝石墨粉，形成石墨粉層一、石墨粉層二，皇砌裝配過程中設置好測溫管，導電電極；
[0013]②步驟①完成后，在整個石墨化爐上搭建防塵帆布篷，帆布篷頂以及四周均封閉，防止外部雜質落入爐內，同時用吸塵器認真清除爐內的雜物；
[0014]③裝爐，裝爐人員衣服用吸塵器清理干凈，裝爐工具不得沾染其它雜物，裝爐工具采用不銹鋼或者塑料工具，負極材料裝爐過程，要避免揚塵，避免損失，邊裝爐邊皇砌炭塊發熱芯，裝至差l_2mm不滿時停止，上面裝配上炭板層，防止異物落入爐內；
[0015]④上炭板層上面鋪200mm生石油焦引流層，引流層上鋪400mm石英砂:焦粉=4: 6的保溫層，然后撤篷檢查，導電電極連接電源準備送電；
[0016]⑤送電期間在600°C，1200°C，2100°C這三個溫度點升溫要慢，以紅外測溫儀實時監測溫度，測得所有測溫管溫度均達到3000°C時，保持12小時3000°C的溫度，結束送電。
[0017]⑥送電結束后，采用自然常溫冷卻方法冷卻，直至可以出爐；
[0018]⑦出爐，清除上部保溫層、引流層后，上炭板層小于40°C時搭帆布篷出爐，帆布篷頂以及四周均封閉，防止雜物落入制品中，出爐人員衣服鞋帽要用吸塵器清理干凈，出爐工具采用不銹鋼，防止磁性物質落入制品中。
[0019]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
[0020]本發明以艾奇遜石墨化爐為基礎，在爐內設置炭板箱體，并在炭板箱體和爐子墻體之間填充保溫層，利用設置于炭板箱體內的炭塊發熱芯加熱，可以大量降低能耗，提高產能，裝爐出爐過程嚴格控制，生產的產品質量高，損耗小，采用該爐在本發明的工藝下生產，可大幅提高產能，降低生產成本，并且產品質量更加可靠。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明石墨化爐俯視結構示意圖；
[0022]圖2是本發明炭板箱體側視結構示意圖；
[0023]圖3是本發明測溫管結構示意圖；
[0024]其中:1、石墨粉層一，2、石墨塊墻二，3、導電電極，4、爐頭墻體，5、石墨粉層二，6、墻體，7、立柱，8、炭黑保溫層，9、炭板墻，11、測溫管，12、炭塊發熱芯，13、石墨塊墻一，14、爐尾墻體，15、上炭板層，16、下炭板層，17、“U”形孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對發明做進一步詳細描述:
[0026]本發明以艾奇遜石墨化爐為基礎，在爐內設置炭板箱體，并在炭板箱體和爐子墻體之間填充保溫層，利用設置于炭板箱體內的炭塊發熱芯加熱，對鋰電池負極材料石墨化。
[0027]如圖1所示，本發明石墨化爐包括由耐火砼爐頭墻體4、耐火砼爐尾墻體14和兩側耐火砼墻體6圍成的長方形爐體，在爐頭墻體4和爐尾墻體14上設有導電電極3，導電電極3 —端伸入至爐體內部，一端伸出到爐頭墻體4、爐尾墻體14外連接供電電源，長方形爐體內設有炭板箱體，所述炭板箱體包括兩端的石墨塊墻一 13，兩側的炭板墻9，上炭板層15、下炭板層16，以及設置于炭板箱體內的炭塊發熱芯12，其中兩端的石墨塊墻一 13與兩側的炭板墻9圍成炭板箱體的主體框架，框架底面是下炭板層16，頂面是上炭板層15，兩端的石墨塊墻一 13與兩端的爐頭墻體4、爐尾墻體14之間依次設置石墨粉層一 1、石墨塊墻二 2、石墨粉層二 5，兩側的炭板墻9與兩側的耐火砼墻體6之間設置炭黑保溫層8，上炭板層15上鋪引流層及保溫層。
[0028]為了保證石墨化爐兩側的墻體6 (長度方向)的穩定牢固程度，在兩側的墻體6外側設有與墻體一體的耐火砼立柱7，數個耐火砼立柱7均勻分布于兩側的墻體外側。
[0029]為了保證保溫效果，降低熱量損失，保證爐內溫度，所述炭板箱體兩側的炭板墻9與石墨化爐兩側的墻體6之間的炭黑保溫層8厚度為450-550mm ;所述石墨化爐的爐底上鋪有用于保溫的炭黑層，位于爐底和下炭板層16之間，并且炭黑層厚度為500mm。
[0030]為了保證加熱溫度，實現加熱均勻，提高產品品質，所述的炭塊發熱芯12設置數個，均勻分布于炭板箱體中，每個炭塊發熱芯由多條條狀發熱芯層層疊加而成，豎直設置于炭板箱體中，兩端分別與炭板箱體兩端的石墨塊墻一 13相接，底面與下炭板層16相接，頂面與上炭板層15相接。
[0031]為了能夠實時掌握爐內的加熱溫度，控制產品質量，本發明在石墨化爐的一側墻體上安裝有數個測溫管11，所述測溫管11的一端穿過墻體6，同時穿過炭板箱體的炭板墻9伸入炭板箱體中，另一端位于石墨化爐的一側墻體6的外側，所述測溫管11伸入炭板箱體中的長度為150_，測溫管中心設置“U”形孔17。所述“U”形孔的兩個端