氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統的制作方法
【專利摘要】氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，包括與燒結爐連接在一起的冷卻段，冷卻段外設有冷卻水夾套，冷卻水夾套上設有進水口和出水口，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，盤管具有燒結保護氣的進氣口和出氣口，進氣口位于氣冷段低溫區，出氣口位于氣冷段高溫區且與燒結爐內部相通；水冷段外設有冷卻水夾套。該系統通過先氣冷再水冷的方式對燒結后的物料進行冷卻，在冷卻物料的同時對氮氣加熱，減少冷卻水的用量同時達到物料降溫、氣體升溫的目的。
【專利說明】
氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統
技術領域
[0001]本發明具體涉及一種熱量利用系統，特別涉及一種磷酸亞鐵鋰的高溫固相反應中，對燒結后物料的熱量進行回收利用的系統。
【背景技術】
[0002]磷酸亞鐵鋰，化學式為LiFePO4，簡稱LFP，為近來新開發的鋰電池的正電極材料，主要用于動力鋰電池，作為正極活性物質使用，人們習慣也稱其為磷酸鐵鋰。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環境污染。
[0003]現階段，對磷酸亞鐵鋰的制備方法通常采用高溫固相法，即對原料進行燒結產生磷酸亞鐵鋰。在高溫固相法合成磷酸亞鐵鋰時，需要將物料升溫至700-800°C反應，同時通入高純氮氣保護燒結過程，燒結結束后需要用夾套冷水循環的辦法將物料冷至室溫，冷卻水換熱后進入冷卻水塔降溫，將大量的熱排往大氣，造成熱量的損耗，同時通入的常溫高純氮氣被加熱也會帶走大量的熱。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，目的是解決現有技術問題，提供一種能在對物料進行冷卻的同時，對物料帶有的大量熱量進行回收利用的系統，很好的減少了熱量的損失，同時將回收的熱量重新利用，減少了其他能源的浪費。
[0005]本發明解決問題采用的技術方案是:
[0006]氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，包括與燒結爐連接在一起的冷卻段，冷卻段外設有冷卻水夾套，冷卻水夾套上設有進水口和出水口，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，盤管具有燒結保護氣的進氣口和出氣口，進氣口位于氣冷段低溫區，出氣口位于氣冷段高溫區且與燒結爐內部相通；水冷段外設有冷卻水夾套。
[0007]所述盤管分三層交錯布置，相鄰管間距為2_。
[0008]所述盤管管徑為DN25*3mm,長4500mm。
[0009]本發明的有益效果:本發明的熱量回收利用系統包括兩個冷卻步驟:氣冷和水冷。由于先對燒結后的物料進行氣冷，因此在物料降溫的同時又對保護氣進行加溫，使保護氣不用單獨加熱即可進入燒結爐內進行氣氛保護，節約了電能。且保護氣從低溫區引入到高溫區，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。先進行氣冷后進行水冷的另一個好處是進行水冷時，物料的溫度已經大大降低，因此在水冷過程中可以減少水量的使用，節約的水資源。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖
[0011]圖中:1.冷卻段、2.氣冷段、3.水冷段、4.盤管、5.進氣口、6.出氣口、7.冷卻水夾套、8.進水口、9.出水口。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0013]為解決現有技術中的問題，本發明采用先通入氣氛燒結爐的氮氣對燒結后的物料進行冷卻再通過水冷進行冷卻的方法，在冷卻物料的同時對氮氣加熱，減少冷卻水的用量同時達到物料降溫、氣體升溫的目的，其系統的具體結構如下所述。
[0014]如圖1中所示的氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，包括與燒結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具有保護氣的進氣口 5和出氣口 6，進氣口 5位于氣冷段2低溫區，出氣口 6位于氣冷段2高溫區且與燒結爐內部相通。水冷段3外設有冷卻水夾套7，冷卻水夾套7上設有進水口 8和出水口 9。
[0015]為了使水冷段具有好的換熱效果，所述盤管4分三層交錯布置，相鄰管間距為2mm。所述盤管4管徑為DN25*3mm，長4500mm。
[0016]對燒結后物料進行冷卻時，物料隨傳送帶依次通過冷卻段I的氣冷段2和水冷段3，作為保護氣的高純氮氣從位于氣冷段低溫區的進氣口 5進入盤管4中，物料的熱量通過盤管4傳導給氮氣，進行熱交換。隨著氮氣向位于氣冷段高溫區的出氣口 6方向移動，氮氣的溫度升高。由于出氣口 6與燒結爐內部相通，升溫后的氮氣直接進入燒結爐內對其進行氣氛保護。由于氮氣從燒結后的物料中吸收了熱量，因此可以不用再另行對氮氣進行加溫，節約了電能。
[0017]通過氣冷段2后，物料進入水冷段3，繼續通過冷卻水物料進行冷卻。由于物料經過氣冷段2后其溫度已經大大降低，因此在水冷過程中可以減少水量的使用，節約的水資源。
[0018]經實際操作檢驗，用簡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 %，相當于每天節電50度。
【主權項】
1.氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，包括與燒結爐連接在一起的冷卻段，冷卻段外設有冷卻水夾套，冷卻水夾套上設有進水口和出水口，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，盤管具有燒結保護氣的進氣口和出氣口，進氣口位于氣冷段低溫區，出氣口位于氣冷段高溫區且與燒結爐內部相通；水冷段外設有冷卻水夾套。2.如權利要求1中所述的氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，其特征在于:所述盤管分三層交錯布置，相鄰管間距為2mm。3.如權利要求1或2中所述的氣氛燒結爐物料熱量回收利用系統，其特征在于:所述盤管管徑為DN25 * 3mm，長4500mm。
【文檔編號】F27D17/00GK105890373SQ201410737165
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月8日
【發明人】肖祥宏, 賴齊剛
【申請人】四川新國榮能源材料有限責任公司