【CN209706540U】一种气氛辊道窑模拟用马弗炉【专利】

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 209706540 U(45)授权公告日 2019.11.29

(21)申请号 201920439901.9(22)申请日 2019.04.01

(73)专利权人 国联汽车动力电池研究院有限责

任公司

地址 101407 北京市怀柔区雁栖经济开发

区兴科东大街11号（北京有色金属研究总院怀柔基地4号楼、5号楼）(72)发明人 庞国耀　孙学义　庄卫东　邢朝建　程凯琳　卢世刚　(74)专利代理机构 北京智桥联合知识产权代理

事务所(普通合伙) 11560

代理人 洪余节(51)Int.Cl.

F27B 5/18(2006.01)F27B 5/10(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图3页

F27B 5/04(2006.01)

CN 209706540 U(54)实用新型名称

一种气氛辊道窑模拟用马弗炉(57)摘要

本实用新型公开了一种气氛辊道窑模拟用马弗炉，包括炉门、炉体外壳、炉膛、炉体外壳封板、炉体保温层、加热棒、热电偶、托辊、进出线口、进出气口、炉内进气管、进出气管道，其中，加热棒、热电偶、托辊、炉内进气管均置于炉膛内，进出气口设于炉体外壳上，进出气管道分别与炉内进气管和进出气口连通，炉门上的内层封板和内层耐火砖可分别封闭炉膛和封堵炉膛开口。本实用新型所提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉，结构简单、气密性好、气体流量可控、控温精度高，并且操作方便，整个过程无需操作人员接触高温炉体，确保了安全，同时提高了工作效率和资源利用。

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权　利　要　求　书

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1.一种气氛辊道窑模拟用马弗炉，包括炉体外壳，该炉体外壳内设有炉膛，所述炉膛和炉体外壳之间为炉体保温层，所述炉体外壳上设有用于封闭炉膛的炉门；其特征在于：

所述炉膛内设置有加热棒、热电偶、托辊和炉内进气管；炉内进气管和进出气管道以及进出气口依次连通；

所述炉体外壳上设有炉膛开口、炉侧开口、若干伸缩缝以及供电线出入的进出线口，所述炉膛开口和炉侧开口均与炉膛相连通，所述若干伸缩缝环绕炉膛开口均匀排布，这些伸缩缝深入到所述炉体外壳内并自与炉膛开口相连的根部向外呈散射状，所述炉膛开口上还设置有炉口保温砖，所述炉侧开口上封盖有炉体外壳封板；

所述炉门包括：炉门封板，其与所述炉体外壳活动连接；内层封板，其固定在所述炉门封板的内侧，用于封闭所述炉膛；该内层封板的外边缘上设置有第一密封条；

内层耐火砖，其通过外包内层耐火砖炉门固定板固装在所述内层封板的内侧，用于封堵所述炉膛开口。

2.根据权利要求1所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，环绕所述炉侧开口的边缘设置有一圈向外凸起的第二密封条。

3.根据权利要求2所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述炉侧开口与所述炉体外壳封板之间通过螺栓紧固连接。

4.根据权利要求1所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述加热棒为多根，这些加热棒分为两层，所述炉膛内的上侧和下侧各设有一层加热棒，两层加热棒之间为所述热电偶和托辊，所述热电偶位于所述托辊的上方。

5.根据权利要求4所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述炉膛内的顶部设有一炉内进气管，该炉内进气管与埋入到所述炉膛顶部上方炉体保温层内的进出气管道相连通，该进出气管道与位于所述炉体外壳顶部的进出气口相连通；

所述炉膛内的底部设有一炉内进气管，该炉内进气管与埋入到所述炉膛底部下方炉体保温层内的进出气管道相连通，该进出气管道与位于所述炉体外壳底部的进出气口相连通；

位于所述炉膛内顶部和底部的两根炉内进气管正相对设置。6.根据权利要求5所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述炉内进气管和所述进出气管道之间通过螺母连接。

7.根据权利要求5所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述炉内进气管上共设有2～20个开口。

8.根据权利要求5所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述进出气口上装有流量计。

9.根据权利要求4所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，每层加热棒的数量为1～10根。

10.根据权利要求1所述的气氛辊道窑模拟用马弗炉，其特征在于，所述内层耐火砖炉门固定板与所述内层封板之间通过固定螺栓紧固连接。

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一种气氛辊道窑模拟用马弗炉

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技术领域

[0001]本实用新型涉及加热仪器技术领域，具体涉及一种气氛辊道窑模拟用马弗炉。背景技术

[0002]现有窑炉主要有辊道窑、推板窑等几大类，其中辊道窑结构简单，连续化生产，产能最高，一直以来被广大锂电池材料生产厂家采用。但各个研究机构及企业在材料基础研究开发到工程化过程中，若采用辊道窑直接进行材料基础开发，由于辊道窑物料需求量大，耗电量高等不足，基础开发的成本较高，所以亟需一种能够模拟辊道窑的小型焙烧工具，既能降低研发成本，所开发出的工艺又能与辊道窑匹配，而且，工艺能够快速放大，并缩短工艺工程化周期。

[0003]马弗炉是实验分析和工业生产中常用的一种加热仪器，是较好能模拟辊道窑的焙烧设备，但目前市面上的马弗炉存在气密性差，气氛控制能力差，温度控制能力差等不足，且使用不方便，并且对操作人员存在安全隐患，对热量的利用率较低，造成资源浪费。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气密性好、控温精度高、气氛控制能力强、能耗少的气氛辊道窑模拟用马弗炉。[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：[0006]一种气氛辊道窑模拟用马弗炉，包括炉体外壳，该炉体外壳内设有炉膛，所述炉膛和炉体外壳之间为炉体保温层，所述炉体外壳上设有用于封闭炉膛的炉门；[0007]所述炉膛内设置有加热棒、热电偶、托辊和炉内进气管；炉内进气管和进出气管道以及进出气口依次连通；

[0008]所述炉体外壳上设有炉膛开口、炉侧开口、若干伸缩缝以及供电线出入的进出线口，所述炉膛开口和炉侧开口均与炉膛相连通，所述若干伸缩缝环绕炉膛开口均匀排布，这些伸缩缝深入到所述炉体外壳内并自与炉膛开口相连的根部向外呈散射状，所述炉膛开口上还设置有炉口保温砖，所述炉侧开口上封盖有炉体外壳封板；[0009]所述炉门包括：[0010]炉门封板，其与所述炉体外壳活动连接；[0011]内层封板，其固定在所述炉门封板的内侧，用于封闭所述炉膛；该内层封板的外边缘上设置有第一密封条；[0012]内层耐火砖，其通过外包内层耐火砖炉门固定板固装在所述内层封板的内侧，用于封堵所述炉膛开口。[0013]作为优选，环绕所述炉侧开口的边缘设置有一圈向外凸起的第二密封条。[0014]作为优选，所述炉侧开口与所述炉体外壳封板之间通过螺栓紧固连接。[0015]作为优选，所述加热棒为多根，这些加热棒分为两层，所述炉膛内的上侧和下侧各设有一层加热棒，两层加热棒之间为所述热电偶和托辊，所述热电偶位于所述托辊的上方。

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作为优选，所述炉膛内的顶部设有一炉内进气管，该炉内进气管与埋入到所述炉

膛顶部上方炉体保温层内的进出气管道相连通，该进出气管道与位于所述炉体外壳顶部的进出气口相连通；

[0017]所述炉膛内的底部设有一炉内进气管，该炉内进气管与埋入到所述炉膛底部下方炉体保温层内的进出气管道相连通，该进出气管道与位于所述炉体外壳底部的进出气口相连通；

[0018]位于所述炉膛内顶部和底部的两根炉内进气管正相对设置。[0019]作为优选，所述炉内进气管和所述进出气管道之间通过螺母连接。[0020]作为优选，所述炉内进气管上共设有2～20个开口。[0021]作为优选，所述进出气口上装有流量计。[0022]作为优选，每层加热棒的数量为1～10根。[0023]作为优选，所述内层耐火砖炉门固定板与所述内层封板之间通过固定螺栓紧固连接。

[0024]本实用新型所提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉，结构简单、气密性好、气体流量可控、控温精度高，并且操作方便，整个过程无需操作人员接触高温炉体，确保了安全，同时提高了工作效率和资源利用。

附图说明

[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0026]图1为本实用新型实施例提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉中炉门示意图；

[0027]图2为本实用新型实施例提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉中炉膛开口处示意图；[0028]图3为本实用新型实施例提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉中炉侧开口处示意图；[0029]图4为本实用新型实施例提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉中炉体外壳封板示意图；

[0030]图5为本实用新型实施例提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉中炉膛截面示意图。[0031]附图标记说明：[0032]1、炉体外壳；2、炉体保温层；3、加热棒；4、热电偶；5、托辊；6、进出线口；7、进出气口；8、炉内进气管；9、螺母；10、流量计；11、进出气管道；A、炉门封板；B、第一密封条；C、固定螺栓；D、内层封板；E、内层耐火砖炉门固定板；F、内层耐火砖；G、炉膛开口；H、伸缩缝；I、炉口保温砖；J、炉侧开口；K、第二密封条；L、未穿透螺母型孔；M、螺孔；N、炉体外壳封板。具体实施方式

[0033]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。[0034]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖

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非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

[0035]如图1至图5所示，一种气氛辊道窑模拟用马弗炉，包括炉体外壳1，该炉体外壳1内设有炉膛，所述炉膛和炉体外壳1之间为炉体保温层2，所述炉体外壳1上设有用于封闭炉膛的炉门；

[0036]所述炉膛内设置有加热棒3、热电偶4、托辊5和炉内进气管8；炉内进气管8和进出气管道11以及进出气口7依次连通；

[0037]所述炉体外壳1上设有炉膛开口G、炉侧开口J、若干伸缩缝H以及供电线出入的进出线口6，所述炉膛开口G和炉侧开口J均与炉膛相连通，所述若干伸缩缝H环绕该炉膛开口G均匀排布，这些伸缩缝H深入到所述炉体外壳1内并自与炉膛开口G相连的根部向外呈散射状，该炉膛开口G上还设置有炉口保温砖I，所使用炉侧开口J上封盖有炉体外壳封板N；[0038]所述炉门包括：[0039]炉门封板A，其与所述炉体外壳1活动连接；[0040]内层封板D，其固定在所述炉门封板A的内侧，用于封闭所述炉膛；该内层封板D的外边缘上设置有第一密封条B；[0041]内层耐火砖F，其通过外包内层耐火砖炉门固定板E固装在所述内层封板D的内侧，用于封堵所述炉膛开口G。[0042]具体的，所述炉体外壳1整体成长方体结构，可选用Q235钢、601或330合金，并通过氩弧焊方式焊接而成，焊接部位密封性较好，漏率小于0.65Pa/h。[0043]如图2所示，所述炉体外壳1的正面设有与炉膛相连通的长方形炉膛开口G以及环绕该炉膛开口G均匀排布的伸缩缝H，这些伸缩缝H深入到所述炉体外壳1内并自与炉膛开口G相连的根部向外呈散射状，该炉膛开口G上还设置有炉口保温砖I。[0044]如图3所示，所述炉体外壳1上与正面垂直的侧面设有与炉膛相连通的炉侧开口J。在本实施例中，炉侧开口J位于所述炉体外壳1右侧面的中间位置，该炉侧开口J呈矩形且占据了炉体外壳1右侧面的大部分面积。所述炉侧开口J上封盖有炉体外壳封板N，如图4所示，该炉体外壳封板N呈与所述炉体外壳1右侧面相匹配的矩形，炉体外壳封板N所覆盖的面积与炉体外壳1右侧面的面积相当。[0045]优选地，环绕所述炉侧开口J的边缘设置有一圈向外凸起的第二密封条K，从而可提升炉侧开口J与炉体外壳封板N之间的密封性。[0046]进一步优选地，炉体外壳1右侧面的四角处均开设有未穿透螺母型孔L。如图4所示，炉体外壳封板N的四角处开设有与未穿透螺母型孔L相对应的螺孔M。将炉体外壳封板N盖在炉侧开口J上，螺栓穿过螺孔M拧入到未穿透螺母型孔L内，拧紧一处后，再继续拧紧下一处，直至拧完四个螺栓，从而实现了炉侧开口J与所述炉体外壳封板N的紧固连接。[0047]如图5所示，炉膛内设置有加热棒3、热电偶4、托辊5和炉内进气管8。所述炉内进气管8与进出气管道11以及进出气口7依次连通。

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在本实施例中，所述加热棒3优选为硅碳加热棒，数量为六根，分为两层。所述炉膛

内的上侧和下侧各设有一层加热棒3，每层加热棒3的数量为三根，共计六根。另外，每层加热棒3的数量可根据需求进行增减，优选地，每层加热棒3的数量在1～10根之间。[0049]两层所述加热棒3之间为所述热电偶4和托辊5，热电偶4优选为K型热电偶(K型热电偶以热电效应为基础的测温仪表，它的测量范围广，结构简单，使用方便，测温准确可靠，便于信号的远传、自动记录和集中控制，因而在工业生产和科研领域中应用极为普遍)，托辊5的材质优选为601合金、330合金或陶瓷棒等耐高温棒材。如图5所示，所述热电偶4位于所述托辊5的上方。

[0050]所述炉膛内的顶部设有一炉内进气管8，该炉内进气管8与埋入到所述炉膛顶部上方炉体保温层2内的进出气管道11相连通，该进出气管道11与位于所述炉体外壳1顶部的进出气口7相连通。

[0051]所述炉膛内的底部设有一炉内进气管8，该炉内进气管8与埋入到所述炉膛底部下方炉体保温层2内的进出气管道11相连通，该进出气管道11与位于所述炉体外壳1底部的进出气口7相连通。

[0052]位于所述炉膛内顶部和底部的两根炉内进气管8正相对设置。优选地，上方的炉内进气管8位于炉膛内顶部的中间位置，下方的炉内进气管8位于炉膛内底部的的中间位置。[0053]优选地，所述炉内进气管8上共设有2～20个开口，在本实施例中，位于炉膛内顶部的进气管8上设有两个开口，位于炉膛内底部的进气管8上设有两个开口，各个开口均朝向炉膛内部。

[0054]如前述，进出气管道11埋入到炉体保温层2内并在炉体保温层2中绕行一定长度，以保证进气时气体在炉内加热，避免对温场造成扰动。[0055]进出气管道11优选呈“L”型，所述炉内进气管8和所述进出气管道11之间通过螺母9连接。该螺母9为双向正反牙连接螺母，并且螺母9可嵌入到炉体保温层2内。[0056]所述进出气口7优选为带螺纹的钢管，其通过氩弧焊的方式焊接在炉体外壳1上，一进出气口7焊接在炉体外壳1的顶部，另一进出气口7焊接在炉体外壳1的底部，焊接部位密封性较好，漏率小于0.65Pa/h。另外，所述进出气口7上还装有流量计10。[0057]炉内进气管8在炉膛内上下对置，在上进气时，仅仅将上部的进出气口7、炉内进气管8、进出气管道11连通即可；在下进气时，仅仅将下部的进出气口7、炉内进气管8、进出气管道11连通即可。

[0058]所述炉体外壳1上还设有供电线出入的进出线口6，该进出线口6优选为密封型接线柱，其焊接在炉体外壳1上，焊接部位密封性较好。[0059]如图1所示，所述炉门为双层结构，其包括炉门封板A、第一密封条B、内层封板D、内层耐火砖炉门固定板E和内层耐火砖F。其中，炉门封板A为与炉体外壳1正面相匹配的矩形，该炉门封板A所覆盖的面积与炉体外壳1正面的面积相当。所述炉门封板A与所述炉体外壳1活动连接，以便于炉门的开闭。

[0060]内层封板D固定在所述炉门封板A的内侧中间位置，用于封闭所述炉膛。内层封板D呈矩形，其覆盖面积要大于炉膛开口G的截面面积。该内层封板D的外边缘上设置有第一密封条B，内层封板D封闭所述炉膛后，密封性较好。内层耐火砖F设置在内层封板D的内侧，优选地，该内层封板D的内侧形成有一凹槽，所述内层耐火砖F置于该凹槽内，凹槽的内壁面与

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内层耐火砖F之间留有1～10cm缝隙(优选2cm缝隙)。内层耐火砖炉门固定板E包在内层耐火砖F外，该内层耐火砖炉门固定板E与所述内层封板D之间通过固定螺栓C紧固连接，从而将内层耐火砖炉门固定板E、内层耐火砖F、内层封板D三者固定。外包内层耐火砖炉门固定板E的内层耐火砖F的形状与炉膛开口G相匹配。将炉门关闭后，外包内层耐火砖炉门固定板E的内层耐火砖F塞紧到炉膛开口G内，将炉膛开口G封堵，内层封板D将炉膛封闭。[0061]另外，气氛辊道窑模拟用马弗炉还设有温控器、可控硅调功器等。温控器带有自补偿功能，通过与可控硅调功器连接，实现温度的准确控制。[0062]本实施例所提供的气氛辊道窑模拟用马弗炉，结构简单、气密性好、气体流量可控、控温精度高，并且操作方便，整个过程无需操作人员接触高温炉体，确保了安全，同时提高了工作效率和资源利用。

[0063]以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

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说　明　书　附　图

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图2

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图3

图4

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说　明　书　附　图

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图5

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