1.本發(fā)明涉及鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理技術(shù)，屬于鋰離子電池負(fù)極材料制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.鋰離子電池的石墨類負(fù)極材料生產(chǎn)過程中，為了保證石墨化工序的有效裝料量以及避免噴爐等安全環(huán)保方面的原因，通常在石墨化前需對(duì)物料進(jìn)行炭化處理以排出其中的揮發(fā)分。目前，鋰離子電池石墨類負(fù)極材料生產(chǎn)的炭化工段通常采用的工藝為輥道窯/推板窯靜態(tài)高溫炭化，這類炭化設(shè)備的共同特點(diǎn)為：

3.(1)物料需要陶瓷匣缽盛放，陶瓷匣缽吸收了大量的熱量，導(dǎo)致了能耗利用率低；

4.(2)由于采用靜態(tài)燒結(jié)，傳熱受限，相對(duì)動(dòng)態(tài)燒結(jié)而言需要更長的熱處理停留時(shí)間，整體能耗較高；

5.(3)加熱方式為電加熱，單個(gè)設(shè)備產(chǎn)能?。辉O(shè)備數(shù)量多，投資高，占地面積大；設(shè)備連續(xù)化自動(dòng)化程度低，操作環(huán)境差。

6.同時(shí)，傳統(tǒng)的燃?xì)馔饧訜峄剞D(zhuǎn)窯存在燃燒尾氣排放溫度高、熱量利用率低的問題。雖然通過燃?xì)馊紵矚忸A(yù)熱助燃空氣可以部分提高熱利用率，但受限于換熱器效率和成本方面的原因，換熱后的尾氣排放溫度仍然高達(dá)350-500℃，余熱利用能力依舊有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.本發(fā)明的目的是針對(duì)以上背景技術(shù)中的至少一項(xiàng)技術(shù)問題，提供一種鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)及其炭化處理工藝，以解決鋰離子電池石墨類負(fù)極材料采用傳統(tǒng)炭化方式導(dǎo)致能耗高、單機(jī)產(chǎn)能低、匣缽容器消耗量大、投資成本高和自動(dòng)化程度低的問題。

8.本發(fā)明提供的方案如下：

9.一種鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)，包括有一高溫炭化回轉(zhuǎn)窯，所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體，所述筒體一端進(jìn)料、另一端出料；所述筒體包括預(yù)熱段、高溫加熱段以及冷卻段，預(yù)熱段靠近進(jìn)料端，冷卻段靠近出料端；在預(yù)熱段與高溫加熱段的外部設(shè)有加熱體對(duì)筒體進(jìn)行加熱。通過采用高溫炭化回轉(zhuǎn)窯來對(duì)石墨類負(fù)極材料進(jìn)行炭化，并將高溫炭化回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)成具有預(yù)熱段、高溫加熱段以及冷卻段的三段式工作模式，可以實(shí)現(xiàn)石墨類負(fù)極材料的流水線炭化反應(yīng)，投資低產(chǎn)能高、自動(dòng)化程度高。

10.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述加熱體采用蓄熱式燒嘴加熱，所述蓄熱式燒嘴由蓄熱式燒嘴切換閥控制燃燒切換。在預(yù)熱段與高溫加熱段的外部的加熱體采用蓄熱式燒嘴加熱，可以充分根據(jù)所需加熱的溫度情況進(jìn)行調(diào)控，減少了耗能。

11.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯還包括窯頭箱與窯尾箱，所述窯尾箱位于筒體的進(jìn)料端，所述窯頭箱位于筒體的出料端；所述窯頭箱上連接有傳質(zhì)氣體通入管道，所述

窯尾箱上連接有炭化煙氣排出管道。通過在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯設(shè)置具有傳質(zhì)作用的氣體管路，可以實(shí)現(xiàn)使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部解離出的揮發(fā)分順利排除，進(jìn)一步的加速炭化。傳質(zhì)氣體采用氮?dú)?，既滿足傳質(zhì)要求，有不會(huì)污染原料。

12.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述炭化處理系統(tǒng)還包括依次連接的真空上料器、緩沖料倉、稱重計(jì)量單元和螺旋給料機(jī)；螺旋給料機(jī)與所述窯尾箱連接；所述稱重計(jì)量單元采用失重秤或螺桿秤；所述窯頭箱后還接有一滾筒冷卻機(jī)，所述滾筒冷卻機(jī)采用軟化循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻。

13.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述筒體q235、q345、304、316l、310s或gh系列高溫耐熱合金材料制造。不同的筒體會(huì)對(duì)內(nèi)部反應(yīng)物質(zhì)產(chǎn)生影響，采用此幾類材料在對(duì)鋰離子電池石墨類負(fù)極材料的炭化處理時(shí)，效果最優(yōu)。

14.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述冷卻段布設(shè)有噴淋裝置；所述冷卻段還布設(shè)有一層淋水殼體。

15.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述筒體的安裝位置呈現(xiàn)進(jìn)料端高而出料端低，水平傾斜角為0-3

°

。

16.基于同一技術(shù)思路，本發(fā)明還提供一種利用上述的石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)進(jìn)行的炭化處理工藝，包括如下步驟：

17.(1)開啟蓄熱式燒嘴對(duì)高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體進(jìn)行加熱，使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體的預(yù)熱段、高溫加熱段達(dá)到預(yù)定溫度；使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯冷卻段達(dá)到可工作狀態(tài)；

18.(2)將經(jīng)過包覆后的石墨類負(fù)極材料原料送入到高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中；

19.(3)石墨類負(fù)極材料原料在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體內(nèi)部依次經(jīng)過預(yù)熱段、高溫加熱段后，再冷卻降溫后即到炭化的石墨類負(fù)極材料。

20.進(jìn)一步優(yōu)選的，通過監(jiān)測(cè)蓄熱式燒嘴中尾氣排放溫度的高低來同時(shí)控制蓄熱式燒嘴切換閥的切換時(shí)間。此方法可以提高天然氣在蓄熱式燒嘴中燃燒的熱能利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。

21.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的預(yù)熱段溫度為350-900℃；所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的高溫加熱段溫度為900-1200℃；所述蓄熱式燒嘴切換閥的切換時(shí)間為20-180秒；所述高溫炭化窯回轉(zhuǎn)筒體轉(zhuǎn)速為0-5rpm；石墨類負(fù)極材料在高溫炭化回轉(zhuǎn)炭化窯中的停留時(shí)間為60-360min。

22.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述步驟(2)中將原料送入到高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中時(shí)，同時(shí)通過傳質(zhì)氣體通入管道向高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中持續(xù)通入傳質(zhì)氣體并由炭化煙氣排出管道排出高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中的炭化煙氣。

23.進(jìn)一步優(yōu)選的，上述步驟(3)中的冷卻降溫采用一段式降溫或二段式降溫；所述一段式降溫為利用高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體的冷卻段直接降溫到所需溫度；所述二段式降溫為先利用高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體的冷卻段降溫至200-300℃，后再由滾筒冷卻機(jī)將降溫到50-60℃。二段式降溫避免了冷卻段直接降溫時(shí)操作時(shí)間長的問題；也避免了將炭化后的石墨類負(fù)極材料轉(zhuǎn)運(yùn)后再降溫時(shí)容易導(dǎo)致石墨類負(fù)極材料被再次氧化的問題。

24.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

25.本發(fā)明解決了鋰離子電池石墨類負(fù)極材料在傳統(tǒng)高溫炭化過程中反應(yīng)速率低、能耗高、停留時(shí)間長、匣缽等物料容器消耗量大的問題；加熱體采用蓄熱式燒嘴進(jìn)行燃燒加熱，大大降低了天然氣燃燒尾氣的排氣溫度，提高了熱能利用率。

26.本發(fā)明通過對(duì)石墨類負(fù)極材料炭化工藝采取自動(dòng)稱量連續(xù)進(jìn)料的方式使得整個(gè)炭化處理工藝自動(dòng)化程度高，操作環(huán)境好，勞動(dòng)強(qiáng)度低。通過分步驟降溫的方式，避免了單步驟降溫難以快速達(dá)到降溫需要的問題；且分步驟降溫的方式可以使得炭化處理工藝后的物料可以根據(jù)需要流入不同的下段處理工序，提高了炭化處理工藝在負(fù)極材料處理工藝中的工序適應(yīng)性。通過在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯設(shè)置具有傳質(zhì)作用的氣體管路，可以實(shí)現(xiàn)使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部解離出的揮發(fā)分順利排除，進(jìn)一步的加速炭化。通過優(yōu)化加熱體中的蓄熱式燒嘴切換閥與高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度之間的配合關(guān)系，使得在最低限度使用燃料的情況下，使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯達(dá)到最優(yōu)的熱量利用。

27.本發(fā)明的炭化處理系統(tǒng)的噸炭化產(chǎn)品天然氣消耗量≤100nm3；高溫炭化回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的炭化料揮發(fā)分≤1％；本發(fā)明將具有蓄熱式燒嘴的加熱體外加熱于高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體，天然氣消耗相對(duì)于普通燒嘴降低30％以上。

附圖說明

28.圖1為本發(fā)明的鋰離子電池石墨負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

29.其中：1、真空上料器；2、緩沖料倉；3、稱重計(jì)量單元；4、螺旋給料機(jī)；5、窯尾箱；6、筒體；7、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；8、加熱體；9、淋水殼體；10、窯頭箱；11、助燃風(fēng)機(jī)；12、蓄熱式燒嘴切換閥；13、蓄熱式燒嘴；14、噴淋裝置；15、滾筒冷卻機(jī)；16、冷卻水槽；17、傳質(zhì)氣體通入管道；18、炭化煙氣排出管道；a、預(yù)熱段；b、高溫加熱段；c、冷卻段。

具體實(shí)施方式

30.為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。需要特別說明的是，在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

31.實(shí)施例1

32.一種鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括有一高溫炭化回轉(zhuǎn)窯，所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體6，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)筒體6進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述筒體6一端進(jìn)料而另一端出料；所述筒體6包括預(yù)熱段a、高溫加熱段b以及冷卻段c，預(yù)熱段a靠近進(jìn)料端，冷卻段c靠近出料端；在預(yù)熱段a與高溫加熱段b的外部設(shè)有加熱體8對(duì)筒體6進(jìn)行加熱。

33.在本實(shí)施例中，所述加熱體8采用蓄熱式燒嘴13成對(duì)使用并由蓄熱式燒嘴切換閥12控制燃燒切換；所述蓄熱式燒嘴切換閥的切換時(shí)間為30秒。加熱體8采用天燃?xì)夂涂諝饣旌先紵姆绞教峁崃?；助燃風(fēng)機(jī)11為加熱體8中的蓄熱式燒嘴13提供送風(fēng)。

34.在本實(shí)施例中，所述冷卻段c上布設(shè)有噴淋裝置14。炭化處理系統(tǒng)還設(shè)置有冷卻水

槽16用于回收冷卻段c的冷卻水，冷卻段c的冷卻水采用一般循環(huán)冷卻水，回收的冷卻水再由冷卻水回水泵泵入噴淋裝置14，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。所述筒體6的冷卻段c還布設(shè)有一層淋水殼體9。淋水殼體9包裹住冷卻段c，使得噴淋裝置14在淋水殼體9內(nèi)部對(duì)冷卻段c進(jìn)行冷卻，既保證了冷卻水的充分傳熱，又使得冷卻過程不至于水流不可控而影響工作環(huán)境。

35.在本實(shí)施例中，所述筒體6的安裝位置呈現(xiàn)進(jìn)料端高而出料端低，水平傾斜角為0-3

°

。通過設(shè)計(jì)筒體6的安裝位置呈水平傾斜角度0-3

°

，便于物料在筒體6內(nèi)部以合理的速度自動(dòng)的向前轉(zhuǎn)進(jìn)。使得物料在筒體6中的停留時(shí)間得以保持為60-360min。

36.在本實(shí)施例中，所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯還包括窯頭箱10與窯尾箱5，所述窯尾箱5位于筒體6的進(jìn)料端并且進(jìn)料口設(shè)置在窯尾箱5上，所述窯頭箱10位于筒體6的出料端并且出料口設(shè)置在窯頭箱10上；所述窯頭箱10上連接有傳質(zhì)氣體通入管道17，所述窯尾箱5上連接有炭化煙氣排出管道18。所述傳質(zhì)氣體為氮?dú)猓饕饔檬鞘垢邷靥炕剞D(zhuǎn)窯內(nèi)部解離出的揮發(fā)分順利排除。

37.在本實(shí)施例中，所述窯頭箱10后還接有一滾筒冷卻機(jī)15，所述滾筒冷卻機(jī)15采用軟化循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻，所述噴淋裝置14采用一般循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻。

38.在本實(shí)施例中，炭化處理系統(tǒng)還包括依次連接的真空上料器1、緩沖料倉2、稱重計(jì)量單元3和螺旋給料機(jī)4；螺旋給料機(jī)4與所述窯尾箱5連接。通過設(shè)置此類稱重供料裝置，使得系統(tǒng)中的給料也可以精確控制，并可以根據(jù)實(shí)際炭化工作情況控制進(jìn)料量。

39.在本實(shí)施例中，所述稱重計(jì)量單元3采用失重秤或螺桿秤。

40.在本實(shí)施例中，所述筒體6采用q235、q345、304、316l、310s或gh系列高溫耐熱合金材料制造。采用此種特別的制造材料是由于不同的處理物料在高溫下可以高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體產(chǎn)生反應(yīng)；而采用此種材料制造成的高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體在進(jìn)行鋰離子電池石墨類負(fù)極材料的炭化處理具有較好的穩(wěn)定性。

41.實(shí)施例2

42.一種利用實(shí)施例1中鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)進(jìn)行的炭化處理工藝；包括如下步驟：

43.(1)開啟加熱體8對(duì)高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6進(jìn)行加熱并同時(shí)開啟冷卻段c的噴淋裝置14，使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6的預(yù)熱段a、高溫加熱段b達(dá)到可炭化溫度；使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯冷卻段c達(dá)到可工作狀態(tài)。

44.(2)將真空上料器1中的石墨類負(fù)極材料經(jīng)緩沖料倉2，再通過稱重計(jì)量單元3稱重后，按照450kg/h的量通過螺旋給料機(jī)4連續(xù)由窯尾箱5進(jìn)料送入到規(guī)格為φ1500

×

25000mm的高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中。

45.(3)石墨類負(fù)極材料在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6內(nèi)部依次經(jīng)過預(yù)熱段a、高溫加熱段b和冷卻段c后完成炭化處理和初步降溫。加熱體8中的蓄熱式燒嘴切換閥12控制蓄熱式燒嘴13的切換時(shí)間為40-150秒，使得高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的預(yù)熱段a溫度維持為350-900℃，高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的高溫加熱段b溫度維持為950-980℃。根據(jù)前述溫度，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)高溫炭化窯回轉(zhuǎn)筒體6按照轉(zhuǎn)速為0-5rpm轉(zhuǎn)動(dòng)，石墨類負(fù)極材在高溫炭化回轉(zhuǎn)炭化窯中的停留時(shí)間為60-360min。冷卻段c將物料溫度降低到200-300℃。而后炭化后的石墨類負(fù)極材料由經(jīng)窯頭箱10送入到滾筒冷卻機(jī)15進(jìn)行深度冷卻到60℃以下后得到適合進(jìn)行下一步處理工藝的石墨類負(fù)極材料物料。

46.在本實(shí)施例中，置有冷卻水槽16用于回收冷卻段c的冷卻水，回收的冷卻水再由冷卻水回水泵泵入噴淋裝置14，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。所述筒體6的冷卻段c還布設(shè)有一層淋水殼體9。淋水殼體9包裹住冷卻段c，使得噴淋裝置14在淋水殼體9內(nèi)部對(duì)冷卻段c進(jìn)行冷卻，既保證了冷卻水的充分傳熱，又使得冷卻過程不至于水流不可控而影響工作環(huán)境。

47.在本實(shí)施例中，采用氮?dú)庾鳛槭愗?fù)極材炭化時(shí)的傳質(zhì)氣體，使石墨類負(fù)極材炭化時(shí)脫出的揮發(fā)分被帶走。氮?dú)庥筛G頭箱10上連接的傳質(zhì)氣體通入管道17進(jìn)入高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6內(nèi)部，由窯尾箱5上連接炭化煙氣排出管道18排出。

48.本實(shí)施例的噸炭化處理產(chǎn)品天然氣消耗量為100m3，普通燒嘴的噸炭化處理產(chǎn)品天然氣消耗量為200m3；因而本實(shí)施例中采用蓄熱式燒嘴加熱體外加熱高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體，天然氣消耗相對(duì)于普通燒嘴降低50％。經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)炭化處理工藝后的物料的揮發(fā)分含量≤0.8％，振實(shí)密度≥0.8％。

49.實(shí)施例3

50.一種利用實(shí)施例1中鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)進(jìn)行的炭化處理工藝；包括如下步驟：

51.(1)開啟加熱體8對(duì)高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6進(jìn)行加熱并同時(shí)開啟冷卻段c的噴淋裝置14，使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6的預(yù)熱段a、高溫加熱段b達(dá)到可炭化溫度；使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯冷卻段c達(dá)到可工作狀態(tài)。

52.(2)將真空上料器1中的石墨類負(fù)極材料經(jīng)緩沖料倉2，再通過稱重計(jì)量單元3稱重后，按照650kg/h的量通過螺旋給料機(jī)4連續(xù)由窯尾箱5進(jìn)料送入到規(guī)格為φ1500

×

25000mm的高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中。

53.(3)石墨類負(fù)極材料在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6內(nèi)部依次經(jīng)過預(yù)熱段a、高溫加熱段b和冷卻段c后完成炭化處理和初步降溫。加熱體8中的蓄熱式燒嘴切換閥12控制蓄熱式燒嘴13的切換時(shí)間為40-150秒，使得高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的預(yù)熱段a溫度維持為350-900℃，高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的高溫加熱段b溫度維持為950-980℃。根據(jù)前述溫度，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)高溫炭化窯回轉(zhuǎn)筒體6按照轉(zhuǎn)速為0-5rpm轉(zhuǎn)動(dòng)，石墨類負(fù)極材在高溫炭化回轉(zhuǎn)炭化窯中的停留時(shí)間為60-360min。冷卻段c將物料溫度降低到200-300℃。而后炭化后的石墨類負(fù)極材料由經(jīng)窯頭箱10送入到滾筒冷卻機(jī)15進(jìn)行深度冷卻到60℃以下后得到適合進(jìn)行下一步處理工藝的石墨類負(fù)極材料物料。

54.在本實(shí)施例中，置有冷卻水槽16用于回收冷卻段c的冷卻水，冷卻段c的冷卻水采用一般循環(huán)冷卻水，回收的冷卻水再由冷卻水回水泵泵入噴淋裝置14，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。所述筒體6的冷卻段c還布設(shè)有一層淋水殼體9。淋水殼體9包裹住冷卻段c，使得噴淋裝置14在淋水殼體9內(nèi)部對(duì)冷卻段c進(jìn)行冷卻，既保證了冷卻水的充分傳熱，又使得冷卻過程不至于水流不可控而影響工作環(huán)境。

55.在本實(shí)施例中，采用氮?dú)庾鳛槭愗?fù)極材炭化時(shí)的傳質(zhì)氣體，使石墨類負(fù)極材炭化時(shí)脫出的揮發(fā)分被帶走。氮?dú)庥筛G頭箱10上連接的傳質(zhì)氣體通入管道17進(jìn)入高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體6內(nèi)部，由窯尾箱5上連接炭化煙氣排出管道18排出。

56.本實(shí)施例的噸炭化處理產(chǎn)品天然氣消耗量為100m3，普通燒嘴的噸炭化處理產(chǎn)品天然氣消耗量為200m3；因而本實(shí)施例中采用蓄熱式燒嘴加熱體外加熱高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體，天然氣消耗相對(duì)于普通燒嘴降低50％。經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)炭化處理工藝后的物料的揮發(fā)分含

量≤0.8％，振實(shí)密度≥0.8％。

57.上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括有一高溫炭化回轉(zhuǎn)窯，所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體(6)，所述筒體(6)一端進(jìn)料、另一端出料；所述筒體(6)包括預(yù)熱段(a)、高溫加熱段(b)以及冷卻段(c)，預(yù)熱段(a)靠近進(jìn)料端，冷卻段(c)靠近出料端；在預(yù)熱段(a)與高溫加熱段(b)的外部設(shè)有加熱體(8)對(duì)筒體(6)進(jìn)行加熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱體(8)采用蓄熱式燒嘴(13)加熱，所述蓄熱式燒嘴(13)由蓄熱式燒嘴切換閥(12)控制燃燒切換。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯還包括窯頭箱(10)與窯尾箱(5)，所述窯尾箱(5)位于筒體(6)的進(jìn)料端，所述窯頭箱(10)位于筒體(6)的出料端；所述窯頭箱(10)上連接有傳質(zhì)氣體通入管道(17)，所述窯尾箱(5)上連接有炭化煙氣排出管道(18)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的炭化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括依次連接的真空上料器(1)、緩沖料倉(2)、稱重計(jì)量單元(3)和螺旋給料機(jī)(4)；所述螺旋給料機(jī)(4)與所述窯尾箱(5)連接；所述窯頭箱(10)后還接有一滾筒冷卻機(jī)(15)，所述滾筒冷卻機(jī)(15)采用軟化循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的炭化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體(6)采用q235、q345、304、316l、310s或gh系列高溫耐熱合金材料制造。6.一種利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)進(jìn)行的炭化處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：(1)開啟蓄熱式燒嘴(13)對(duì)高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體進(jìn)行加熱，使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體的預(yù)熱段(a)、高溫加熱段(b)達(dá)到預(yù)定溫度；使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯冷卻段(c)達(dá)到可工作狀態(tài)；(2)將經(jīng)過包覆后的石墨類負(fù)極材料原料送入到高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中；(3)石墨類負(fù)極材料原料在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體內(nèi)部依次經(jīng)過預(yù)熱段(a)、高溫加熱段(b)后，再冷卻降溫后即到炭化的石墨類負(fù)極材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化處理工藝，其特征在于，通過監(jiān)測(cè)蓄熱式燒嘴(13)中尾氣排放溫度的高低來同時(shí)控制蓄熱式燒嘴切換閥(12)的切換時(shí)間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的炭化處理工藝，其特征在于，所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的預(yù)熱段溫度為350-900℃；所述高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的高溫加熱段溫度為900-1200℃；所述蓄熱式燒嘴切換閥(12)的切換時(shí)間為20-180秒；所述高溫炭化窯回轉(zhuǎn)筒體轉(zhuǎn)速為0-5rpm；石墨類負(fù)極材料在高溫炭化回轉(zhuǎn)炭化窯中的停留時(shí)間為60-360min。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化處理工藝，其特征在于，所述步驟(2)中將原料送入到高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中時(shí)，同時(shí)通過傳質(zhì)氣體通入管道(17)向高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中持續(xù)通入傳質(zhì)氣體并由炭化煙氣排出管道(18)排出高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中的炭化煙氣。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化處理工藝，其特征在于，所述步驟(3)中的冷卻降溫采用一段式降溫或二段式降溫；所述一段式降溫為利用高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體(6)的冷卻段(c)直接降溫到所需溫度；所述二段式降溫為先利用高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體(6)的冷卻段(c)降溫至200-300℃，后再由滾筒冷卻機(jī)(15)將降溫到50-60℃。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種鋰離子電池石墨類負(fù)極材料炭化處理系統(tǒng)及其炭化處理工藝，包括一高溫炭化回轉(zhuǎn)窯，高溫炭化回轉(zhuǎn)窯包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體；筒體包括預(yù)熱段、高溫加熱段以及冷卻段；在預(yù)熱段與高溫加熱段的外部設(shè)有加熱體對(duì)筒體進(jìn)行加熱。炭化處理工藝如下：使高溫炭化回轉(zhuǎn)窯達(dá)到可工作狀態(tài)；將經(jīng)過包覆后的石墨類負(fù)極材料原料送入到高溫炭化回轉(zhuǎn)窯中；石墨類負(fù)極材料原料在高溫炭化回轉(zhuǎn)窯的筒體內(nèi)部依次經(jīng)過預(yù)熱段、高溫加熱段后，再冷卻降溫后即到炭化的石墨類負(fù)極材料。本發(fā)明解決了石墨類負(fù)極材料在傳統(tǒng)高溫炭化過程中反應(yīng)速率低、能耗高、停留時(shí)間長、匣缽等物料容器消耗量大的問題；加熱體采用蓄熱式燒嘴進(jìn)行燃燒加熱，提高了熱能利用率。了熱能利用率。了熱能利用率。

技術(shù)研發(fā)人員：侯擁和 劉詩華 王佳賓 黃少波 史明

受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南阿斯米科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.28

技術(shù)公布日：2022/7/22