一种负极材料高温碳化炉及其碳化方法

技术领域

本发明涉及负极材料碳化技术领域，尤其涉及一种负极材料高温碳化炉及其碳化方法。

背景技术

高温碳化炉通常由加热室、耐高温材料构成，还可能包括加热元件和温度控制系统等设备。高温碳化炉利用高温环境对负极材料进行加热和处理。材料在经过一段时间的高温处理后，便可完成负极材料的碳化过程。

负极材料高温碳化炉有其优点和缺点，以下是一些常见的优缺点：负极材料高温碳化炉需要耐高温材料和先进的加热、控温设备，因此建设和维护成本较高，高温碳化炉需要高温环境，负极材料并不能保证受热均匀，导致碳化效果不理想，会增加能源消耗和运营成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在负极材料碳化效果不佳的缺点，而提出的一种负极材料高温碳化炉及其碳化方法。

为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：

一种负极材料高温碳化炉，包括底板，所述底板为水平横向放置的矩形板状，所述底板的顶面两侧固设有一对对称分布的侧板，一对所述侧板之间设有横向放置的空心炉体，所述空心炉体为两端部敞口的圆形筒状，所述空心炉体的两端敞口处设有一对密封盖；

一对所述侧板之间固设有护罩，所述护罩的底边与底板的顶面固接，一对所述侧板的顶部均开设有圆形通孔，所述空心炉体的两端部转动插设在一对圆形通孔内，且空心炉体的两端部延伸至一对侧板的外侧；

所述空心炉体的外表面开设有若干均匀排列的排气孔，所述空心炉体的中段部分套设有螺旋电感线，所述螺旋电感线的两端部向上贯穿护罩并延伸至护罩的上方，所述护罩内底部前后两侧设有一对负压管，每根所述负压管的外表面上均开设有若干负压进气孔。

优选地，所述护罩的顶面中部固设有加热器，所述加热器的两端部固设有一对连接板，所述螺旋电感线的两端部与一对连接板的外端部固接，且所述加热器与螺旋电感线的两端部电性连接。

优选地，所述底板的右侧壁中部固设有第一L型支架，所述第一L型支架的顶面上固设有负压泵，所述负压泵的抽气端分设有一对抽气管，每根所述抽气管的外端部均与对应一侧的负压管的右端部贯通连接。

优选地，一对所述侧板的外侧面上均插设有若干圆形排列且转动连接的联动轴，每根所述联动轴的外端部均套设有同心固接的联动齿轮。

优选地，所述空心炉体的两侧套设有一对同心固接的齿轮环，所述齿轮环与对应一侧的联动齿轮啮合连接。

优选地，位于左侧的侧板的外侧面底部固设有U型卡轨，所述U型卡轨的内部卡合有滑动连接的T型滑板，所述T型滑板的外侧面固设有齿条，所述齿条与对应的联动齿轮啮合连接。

优选地，位于左侧的侧板的正面底部固设有第二L型支架，所述第二L型支架的外侧面上固设有输出端朝外的伺服电机，所述伺服电机的电机轴端部固设有曲柄，所述曲柄的外端部设有活动铰接的连杆，所述连杆的外端部与齿条的前端部活动铰接。

优选地，所述空心炉体的两侧顶部均固设有U型耳座，一对所述密封盖的顶部均固设有L型耳座，每个所述U型耳座的顶端部均与对应的L型耳座的顶端部活动铰接。

优选地，所述底板的底面四个拐角处均固设有支座，且一对所述密封盖的相对面均固设有隔热盘。

本发明还提出了一种负极材料高温碳化炉的碳化方法，包括以下步骤：

步骤一，打开两侧的密封盖，经由空心炉体的两端口向空心炉体内加入适量的负极材料，而后关闭两侧的密封盖，使得空心炉体的两端部处于密封状态；

步骤二，启动负压泵，在负压泵的作用下，空心炉体及负极材料之间的空气顺着排气孔进入护罩内，再顺着负压进气孔进入负压管内，最终经由负压泵排出，并使得护罩及空心炉体内形成负压状态；

步骤三，启动伺服电机，伺服电机的电机轴带动曲柄、连杆进行曲柄连杆运动，并带动齿条、T型滑板沿着U型卡轨进行往复滑动，齿条啮合带动对应的联动齿轮进行往复转动；

步骤四，联动齿轮啮合带动齿轮环、空心炉体进行往复转动，并通过齿轮环带动其余的联动齿轮进行往复转动，使得空心炉体及负极材料进行往复转动；

步骤五，启动加热器，在加热器的作用下，对螺旋电感线进行通电，并通过螺旋电感线对空心炉体形成电感加热，使得空心炉体及负极材料处于高温状态，并对负极材料进行高温碳化作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在本发明中，在负压泵的作用下，空心炉体及负极材料之间的空气顺着排气孔进入护罩内，再顺着负压进气孔进入负压管内，最终经由负压泵排出，并使得护罩及空心炉体内形成负压状态，使得负极材料在碳化处理更加稳定；

2、在本发明中，在加热器的作用下，对螺旋电感线进行通电，并通过螺旋电感线对空心炉体形成电感加热，使得空心炉体及负极材料处于高温状态，并对负极材料进行高温碳化作业；

3、在本发明中，伺服电机驱动曲柄、连杆进行曲柄连杆运动，带动空心炉体及负极材料进行往复转动，使得负极材料在受热均匀的状态下进行碳化作业，进而提高负极材料的碳化效果；

综上所述，本发明高温碳化过程的控制温度、时间和处理条件等参数要求较低，对操作人员的技术要求不高，负极材料经过高温碳化处理后，可以改善其电化学性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的另一视角示意图；

图3为本发明的整体结构剖切示意图；

图4为本发明的图3的爆炸示意图；

图中序号：1、底板；11、侧板；12、护罩；13、螺旋电感线；14、加热器；15、连接板；16、负压管；17、负压泵；18、抽气管；2、空心炉体；21、密封盖；22、齿轮环；23、联动齿轮；24、伺服电机；25、曲柄；26、连杆；27、齿条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：本实施例提供了一种负极材料高温碳化炉，参见图1-4，具体的，包括底板1，底板1为水平横向放置的矩形板状，底板1的顶面两侧固设有一对对称分布的侧板11，一对侧板11之间设有横向放置的空心炉体2，空心炉体2为两端部敞口的圆形筒状，空心炉体2的两端敞口处设有一对密封盖21；

一对侧板11之间固设有护罩12，护罩12的底边与底板1的顶面固接，一对侧板11的顶部均开设有圆形通孔，空心炉体2的两端部转动插设在一对圆形通孔内，且空心炉体2的两端部延伸至一对侧板11的外侧；

空心炉体2的外表面开设有若干均匀排列的排气孔，空心炉体2的中段部分套设有螺旋电感线13，螺旋电感线13的两端部向上贯穿护罩12并延伸至护罩12的上方，护罩12内底部前后两侧设有一对负压管16，每根负压管16的外表面上均开设有若干负压进气孔。

在具体实施过程中，如图3和图4所示，护罩12的顶面中部固设有加热器14，加热器14的两端部固设有一对连接板15，螺旋电感线13的两端部与一对连接板15的外端部固接，且加热器14与螺旋电感线13的两端部电性连接；在加热器14的作用下，对螺旋电感线13进行通电，并通过螺旋电感线13对空心炉体2形成电感加热，使得空心炉体2及负极材料处于高温状态；

底板1的右侧壁中部固设有第一L型支架，第一L型支架的顶面上固设有负压泵17，负压泵17的抽气端分设有一对抽气管18，每根抽气管18的外端部均与对应一侧的负压管16的右端部贯通连接；在负压泵17的作用下，空心炉体2及负极材料之间的空气顺着排气孔进入护罩12内，再顺着负压进气孔进入负压管16内，最终经由负压泵17排出，并使得护罩12及空心炉体2内形成负压状态。

需说明的是：在本实施例中，空心炉体2的两侧顶部均固设有U型耳座，一对密封盖21的顶部均固设有L型耳座，每个U型耳座的顶端部均与对应的L型耳座的顶端部活动铰接；底板1的底面四个拐角处均固设有支座，且一对密封盖21的相对面均固设有隔热盘，使得空心炉体2的两端部处于密封状态。

实施例二：在实施例一的基础上本实施例还包括：

在具体实施过程中，如图3和图4所示，一对侧板11的外侧面上均插设有若干圆形排列且转动连接的联动轴，每根联动轴的外端部均套设有同心固接的联动齿轮23，空心炉体2的两侧套设有一对同心固接的齿轮环22，齿轮环22与对应一侧的联动齿轮23啮合连接；联动齿轮23啮合带动齿轮环22、空心炉体2进行往复转动，并通过齿轮环22带动其余的联动齿轮23进行往复转动；

位于左侧的侧板11的外侧面底部固设有U型卡轨，U型卡轨的内部卡合有滑动连接的T型滑板，T型滑板的外侧面固设有齿条27，齿条27与对应的联动齿轮23啮合连接，齿条27啮合带动对应的联动齿轮23进行往复转动；

位于左侧的侧板11的正面底部固设有第二L型支架，第二L型支架的外侧面上固设有输出端朝外的伺服电机24，伺服电机24的电机轴端部固设有曲柄25，曲柄25的外端部设有活动铰接的连杆26，连杆26的外端部与齿条27的前端部活动铰接；伺服电机24的电机轴带动曲柄25、连杆26进行曲柄连杆运动，并带动齿条27、T型滑板沿着U型卡轨进行往复滑动。

具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：

步骤一，打开两侧的密封盖21，经由空心炉体2的两端口向空心炉体2内加入适量的负极材料，而后关闭两侧的密封盖21，使得空心炉体2的两端部处于密封状态；

步骤二，启动负压泵17，在负压泵17的作用下，空心炉体2及负极材料之间的空气顺着排气孔进入护罩12内，再顺着负压进气孔进入负压管16内，最终经由负压泵17排出，并使得护罩12及空心炉体2内形成负压状态；

步骤三，启动伺服电机24，伺服电机24的电机轴带动曲柄25、连杆26进行曲柄连杆运动，并带动齿条27、T型滑板沿着U型卡轨进行往复滑动，齿条27啮合带动对应的联动齿轮23进行往复转动；

步骤四，联动齿轮23啮合带动齿轮环22、空心炉体2进行往复转动，并通过齿轮环22带动其余的联动齿轮23进行往复转动，使得空心炉体2及负极材料进行往复转动；

步骤五，启动加热器14，在加热器14的作用下，对螺旋电感线13进行通电，并通过螺旋电感线13对空心炉体2形成电感加热，使得空心炉体2及负极材料处于高温状态，并对负极材料进行高温碳化作业。

本发明高温碳化过程的控制温度、时间和处理条件等参数要求较低，对操作人员的技术要求不高，负极材料经过高温碳化处理后，可以改善其电化学性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。