氣氛燒結(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)的制作方法
【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)保護氣的進氣口和出氣口，進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燒結(jié)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(jié)爐物料熱量回收利用系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明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，對燒結(jié)后物料的熱量進行回收利用的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磷酸亞鐵鋰，化學(xué)式為LiFePO4，簡稱LFP，為近來新開發(fā)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(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、價格更低廉且無環(huán)境污染。
[0003]現(xiàn)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(jié)產(chǎn)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(yīng)，同時通入高純氮氣保護燒結(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(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供一種氣氛燒結(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(tǒng)，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(fā)明解決問題采用的技術(shù)方案是:
[0006]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)保護氣的進氣口和出氣口，進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。
[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(fā)明的有益效果:本發(fā)明的熱量回收利用系統(tǒng)包括兩個冷卻步驟:氣冷和水冷。由于先對燒結(jié)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(jié)爐內(nèi)進行氣氛保護，節(jié)約了電能。且保護氣從低溫區(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(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。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(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(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0013]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明采用先通入氣氛燒結(jié)爐的氮氣對燒結(jié)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(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如下所述。
[0014]如圖1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具有保護氣的進氣口 5和出氣口 6，進氣口 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(jié)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(qū)的進氣口 5進入盤管4中，物料的熱量通過盤管4傳導(dǎo)給氮氣，進行熱交換。隨著氮氣向位于氣冷段高溫區(qū)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(jié)爐內(nèi)部相通，升溫后的氮氣直接進入燒結(jié)爐內(nèi)對其進行氣氛保護。由于氮氣從燒結(jié)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(jié)約了電能。
[0017]通過氣冷段2后，物料進入水冷段3，繼續(xù)通過冷卻水物料進行冷卻。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。
[0018]經(jīng)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(dāng)于每天節(jié)電50度。
【主權(quán)項】
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)保護氣的進氣口和出氣口，進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1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布置，相鄰管間距為2mm。3.如權(quán)利要求1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(fā)明人】肖祥宏, 賴齊剛
【申請人】四川新國榮能源材料有限責(zé)任公司