本申請(qǐng)屬于電池材料制造，尤其是涉及一種噴霧熱解爐及爐內(nèi)控溫方法。

背景技術(shù)：

1、噴霧熱解工藝具備合成路線短、時(shí)間快、占地小、投入成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電池材料前驅(qū)體的制備。需要說(shuō)明的是，噴霧熱解工藝中須使用到噴霧熱解爐。

2、對(duì)于傳統(tǒng)的噴霧熱解爐，一般在其周側(cè)壁上布置燃燒器的燒嘴，為避免周向傳熱不均，常周向設(shè)置多個(gè)燃燒器，但存在霧化顆粒熱解不充分和物料粘壁的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N噴霧熱解爐及爐內(nèi)控溫方法，以解決現(xiàn)有在噴霧熱解爐周側(cè)設(shè)置燃燒器導(dǎo)致霧化顆粒熱解不充分和物料粘壁的技術(shù)問(wèn)題。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種霧化顆粒熱解充分的噴霧熱解爐，包括爐體、霧化噴射器以及火焰燃燒器。爐體內(nèi)設(shè)有爐腔；霧化噴射器設(shè)置于爐體的頂部且能夠朝爐腔內(nèi)噴出霧化顆粒；火焰燃燒器設(shè)置于爐體的底部且能夠形成朝向霧化噴射器的火焰，并與霧化噴射器噴出的霧化顆粒形成對(duì)流。

3、在該噴霧熱解爐中，霧化噴射器與火焰燃燒器相對(duì)設(shè)置在爐體上，且霧化噴射器位于爐體的頂部，火焰燃燒器位于爐體的底部，霧化噴射器在爐內(nèi)能夠形成霧化顆粒，火焰燃燒器在爐內(nèi)形成有火焰以提高爐內(nèi)溫度，二者在爐內(nèi)能夠相向運(yùn)動(dòng)的氣流，即形成對(duì)流，減緩顆粒下落速度。

4、特別地，火焰燃燒器位于爐體的底部，相較于現(xiàn)有采用設(shè)置在周壁且形成沿爐壁切線方向噴出火焰的方案，不須考慮火焰燒穿爐壁及形成旋流的因素，利于爐體采用水平占用空間小及大功率的火焰燃燒器的設(shè)計(jì)，通過(guò)加大爐體的豎直占用空間以適配大功率的火焰燃燒器，既能夠增大顆粒的下落行程(熱解行程)，還能夠通過(guò)功率更大的火焰燃燒器使得霧化顆粒更充分熱解，而且還能夠減輕物料粘壁現(xiàn)象，確保物料的產(chǎn)出率及品質(zhì)。

5、在本申請(qǐng)可選的方案中，火焰燃燒器包括供氣管段，供氣管段的一端伸入于爐腔內(nèi)；爐腔內(nèi)形成有多個(gè)下料通道，多個(gè)下料通道位于爐腔底部并環(huán)繞供氣管段布置。

6、在本申請(qǐng)可選的方案中，各下料通道的底部形成有出料口，出料口低于供氣管段伸入于爐腔內(nèi)的一端。

7、在本申請(qǐng)可選的方案中，供氣管段包括燃?xì)鈬娮煲约岸鄠€(gè)吹掃氣管，燃?xì)鈬娮旒岸鄠€(gè)吹掃氣管均位于供氣管段伸入于爐腔內(nèi)的一端；多個(gè)吹掃氣管環(huán)繞燃?xì)鈬娮觳贾茫⒃O(shè)置為朝向燃?xì)鈬娮靽姎狻?/p>

8、在本申請(qǐng)可選的方案中，還包括至少一個(gè)循環(huán)風(fēng)管路，循環(huán)風(fēng)管路連通爐腔并位于爐體的外周側(cè)；循環(huán)風(fēng)管路用于將爐腔頂部的氣體輸送至爐腔的底部。

9、在本申請(qǐng)可選的方案中，循環(huán)風(fēng)管路包括風(fēng)機(jī)以及風(fēng)管；爐體設(shè)有出氣口及進(jìn)氣口，出氣口位于爐體的頂部周壁，進(jìn)氣口位于爐體的底部周壁；風(fēng)機(jī)設(shè)置于風(fēng)管，風(fēng)管的兩端分別連接出氣口與進(jìn)氣口，進(jìn)氣口的開(kāi)口方向?yàn)槌蟽A斜設(shè)置。

10、在本申請(qǐng)可選的方案中，霧化噴射器包括噴液管段、溶液管段、壓縮氣管段以及保護(hù)氣管段；溶液管段、壓縮氣管段以及保護(hù)氣管段均連通于噴液管段且在噴液管段的延伸方向上間隔布置；噴液管段的一端為霧化噴頭端，霧化噴頭端位于爐腔內(nèi)，溶液管段、壓縮氣管段以及保護(hù)氣管段均位于爐體外。

11、在本申請(qǐng)可選的方案中，還包括多個(gè)溫度傳感器，多個(gè)溫度傳感器設(shè)置于爐體的周壁并沿上下方向間隔布置，以用于獲取爐腔內(nèi)的溫度。

12、根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供了一種爐內(nèi)控溫方法，通過(guò)上述的噴霧熱解爐實(shí)現(xiàn)并包括：

13、獲取爐底溫度以及爐頂溫度，其中，爐底溫度通過(guò)靠近爐體頂部設(shè)置的溫度傳感器獲取，爐頂溫度通過(guò)靠近爐體底部設(shè)置的溫度傳感器獲??；

14、根據(jù)爐底溫度與預(yù)設(shè)爐底溫度閾值的比較結(jié)果以及爐頂溫度與預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的比較結(jié)果，控制霧化噴射器中的保護(hù)氣流量、循環(huán)風(fēng)管路中的循環(huán)風(fēng)流量以及火焰燃燒器中的燃?xì)饬髁浚哉{(diào)節(jié)爐腔內(nèi)的溫度分布。

15、在本申請(qǐng)可選的方案中，根據(jù)爐底溫度與預(yù)設(shè)爐底溫度閾值的比較結(jié)果以及爐頂溫度與預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的比較結(jié)果，控制霧化噴射器中的保護(hù)氣流量、循環(huán)風(fēng)管路中的循環(huán)風(fēng)流量以及火焰燃燒器中的燃?xì)饬髁?，以調(diào)節(jié)爐腔內(nèi)的溫度分布，包括：

16、在確定爐底溫度大于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值且爐頂溫度小于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的情況下，減小保護(hù)氣流量與燃?xì)饬髁?、加大循環(huán)風(fēng)流量；

17、在確定爐底溫度大于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值且爐頂溫度大于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的情況下，加大保護(hù)氣流量、減少循環(huán)風(fēng)流量與燃?xì)饬髁浚?/p>

18、在確定爐底溫度小于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值且爐頂溫度小于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的情況下，減少保護(hù)氣流量、加大循環(huán)風(fēng)流量與燃?xì)饬髁浚?/p>

19、在確定爐底溫度小于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值且爐頂溫度大于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的情況下，加大保護(hù)氣流量與燃?xì)饬髁俊p少循環(huán)風(fēng)流量；

20、在確定爐底溫度大于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值且爐頂溫度處于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值內(nèi)的情況下，減少燃?xì)饬髁浚?/p>

21、在確定爐底溫度小于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值且爐頂溫度處于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值內(nèi)的情況下，加大燃?xì)饬髁浚?/p>

22、在確定爐底溫度處于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值內(nèi)且爐頂溫度小于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的情況下，減少保護(hù)氣流量；

23、在確定爐底溫度處于預(yù)設(shè)爐底溫度閾值內(nèi)且爐頂溫度大于預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的情況下，加大保護(hù)氣流量。

技術(shù)特征：

1.一種噴霧熱解爐，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧熱解爐，其特征在于，所述火焰燃燒器(30)包括供氣管段(31)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴霧熱解爐，其特征在于，各所述下料通道(d1)的底部形成有出料口(h1)，所述出料口(h1)低于所述供氣管段(31)伸入于所述爐腔(r)內(nèi)的一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴霧熱解爐，其特征在于，所述供氣管段(31)包括燃?xì)鈬娮?311)以及多個(gè)吹掃氣管(312)，所述燃?xì)鈬娮?311)及多個(gè)所述吹掃氣管(312)均位于所述供氣管段(31)伸入于所述爐腔(r)內(nèi)的一端；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧熱解爐，其特征在于，還包括至少一個(gè)循環(huán)風(fēng)管路(40)，所述循環(huán)風(fēng)管路(40)連通所述爐腔(r)并位于所述爐體(10)的外周側(cè)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴霧熱解爐，其特征在于，所述循環(huán)風(fēng)管路(40)包括風(fēng)機(jī)(41)以及風(fēng)管(42)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧熱解爐，其特征在于，所述霧化噴射器(20)包括噴液管段(21)、溶液管段(22)、壓縮氣管段(23)以及保護(hù)氣管段(24)；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧熱解爐，其特征在于，還包括多個(gè)溫度傳感器(50)，多個(gè)所述溫度傳感器(50)設(shè)置于所述爐體(10)的周壁并沿上下方向間隔布置，以用于獲取所述爐腔(r)內(nèi)的溫度。

9.一種爐內(nèi)控溫方法，其特征在于，通過(guò)如權(quán)利要求1至8所述的噴霧熱解爐(100)實(shí)現(xiàn)并包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的爐內(nèi)控溫方法，其特征在于，所述根據(jù)所述爐底溫度與預(yù)設(shè)爐底溫度閾值的比較結(jié)果以及所述爐頂溫度與預(yù)設(shè)爐頂溫度閾值的比較結(jié)果，控制所述霧化噴射器(20)中的保護(hù)氣流量、循環(huán)風(fēng)管路(40)中的循環(huán)風(fēng)流量以及所述火焰燃燒器(30)中的燃?xì)饬髁?，以調(diào)節(jié)所述爐腔(r)內(nèi)的溫度分布，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于電池材料制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種噴霧熱解爐及爐內(nèi)控溫方法。該噴霧熱解爐包括爐體、霧化噴射器以及火焰燃燒器。爐體內(nèi)設(shè)有爐腔；霧化噴射器設(shè)置于爐體的頂部且能夠朝爐體內(nèi)噴出霧化顆粒；火焰燃燒器設(shè)置于爐體的底部且能夠形成朝向霧化噴射器的火焰，并與霧化噴射器噴出的霧化顆粒形成對(duì)流。在該噴霧熱解爐中，霧化噴射器與火焰燃燒器相對(duì)設(shè)置在爐體上，且霧化噴射器位于爐體的頂部，火焰燃燒器位于爐體的底部，霧化噴射器在爐腔內(nèi)能夠形成霧化顆粒，火焰燃燒器在爐腔內(nèi)形成有火焰以提高爐內(nèi)溫度，二者在爐內(nèi)能夠相向運(yùn)動(dòng)的氣流，即形成對(duì)流，減緩顆粒下落速度，利于霧化顆粒熱解更充分，確保物料的產(chǎn)出率及品質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：李衛(wèi)華,徐曉青,任興庭,舒春桃
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南中偉新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21