權利要求

1.一種艾奇遜石墨化爐的出爐設備，與石墨化爐的爐體(102)配合使用，其特征在于：包括多塊保護蓋板(2)和保護氣體供氣機構，

各保護蓋板(2)依次架設在爐體(102)上方，并與爐體(102)構成冷卻腔室;其中，任意兩保護蓋板(2)上分別設有進氣通道(201)和出氣通道(206);

所述保護氣體供氣機構與進氣通道(201)相通，用于對冷卻腔室內導氣，所述出氣通道(206)用于連通外界和冷卻腔室。

2.根據(jù)權利要求1所述的出爐設備，其特征在于：各保護蓋板(2)在爐體(102)上并排且拼接設置，

所述保護蓋板(2)具有兩拼接側壁，其中一個拼接側壁上設有凹陷槽(27)，另一拼接側壁設有卡接凸起(28)，任意保護蓋板(2)的凹陷槽(27)與相鄰保護蓋板(2)的卡接凸起(28)插接配合。

3.根據(jù)權利要求2所述的出爐設備，其特征在于：所述凹陷槽(27)的兩側壁分別設有密封層(271)，兩密封層(271)用于和相鄰的卡接凸起(28)貼合接觸。

4.根據(jù)權利要求3所述的出爐設備，其特征在于：還包括加固組件，

所述加固組件包括至少一個插塊(29)以及數(shù)量和插塊(29)相同的插槽(281)，所述插塊(29)在凹陷槽(27)底部凸設，所述插槽(281)開設卡接凸起(28)上，插塊(29)與相鄰的插槽(281)插接，

其中，所述插塊(29)上設有伸縮設置的至少一個鎖緊塊(212)，所述鎖緊塊(212)沿插塊(29)伸出，帶動配合的插槽(281)朝向插塊(29)移動。

5.根據(jù)權利要求4所述的出爐設備，其特征在于：所述鎖緊塊(212)通過溫變驅動件驅動，沿插塊(29)伸縮;

所述溫變驅動件包括收縮塊(213)、移動塊(214)和記憶合金彈簧(216)，收縮塊(213)嵌設在插塊(29)上開設的連接槽(215)內，記憶合金彈簧(216)位于連接槽(215)和收縮塊(213)之間，移動塊(214)一端與收縮塊(213)貼合接觸滑動，移動塊(214)另一端和鎖緊塊(212)貼合接觸滑動，且收縮塊(213)在記憶合金彈簧(216)的作用下朝向插塊(29)收縮，帶動移動塊(214)移動，并驅動鎖緊塊(212)伸出插塊(29)。

6.根據(jù)權利要求5所述的出爐設備，其特征在于：所述鎖緊塊(212)垂直設置，所述插塊(29)上開設有安裝槽(211)，所述鎖緊塊(212)和安裝槽(211)之間設有拉簧(210);

所述鎖緊塊(212)端部靠近凹陷槽(27)的一側設有導向斜面，所述插槽(281)呈T形槽結構，插槽(281)豎直段和水平段相接位置設有過渡斜面;

所述鎖緊塊(212)沿插塊(29)伸出，以使鎖緊塊(212)的導向斜面沿相鄰插槽(281)的過渡斜面滑動，帶動鎖緊塊(212)由該插槽(281)的豎直段進入該插槽(281)的水平段。

7.根據(jù)權利要求1-6中任一所述的出爐設備，其特征在于：所述保護蓋板(2)上設有兩提拉把手(20)。

8.根據(jù)權利要求7所述的出爐設備，其特征在于：開設進氣通道(201)的保護蓋板(2)還設有可拆卸連接的氣流分散機構，

所述氣流分散機構包括與進氣通道(201)相接的總管(22)以及和總管(22)連通的多個分管(23)，各分管(23)的出料端在爐體(102)內傾斜向下設置。

9.根據(jù)權利要求8所述的出爐設備，其特征在于：開設出氣通道(206)的保護蓋板(2)還設有氣箱(25)，所述氣箱(25)與保護蓋板(2)形成出氣腔，所述出氣腔與冷卻腔室相通，且所述出氣通道(206)與出氣腔相通，所述出氣腔上還連通有帶閥門的檢測管(24)。

10.一種艾奇遜石墨化爐的出爐方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)開溝：石墨化爐停電后48小時開溝，開頂6-8條，抓料深度20-30cm，間距3-4m;石墨化爐停電后72小時進行首次抓平，全抓掉第一層20cm的保溫料;

(2)第一次抓頂：石墨化爐停電后168小時，料面測溫在700-750℃之間，進行第一次抓頂，抓料深度20-30cm;

(3)第二次抓頂：石墨化爐停電后248小時內，料面測溫在800-850℃之間，進行第二次抓頂，抓料深度10cm;

(4)第一次抓邊：石墨化爐停電后296小時內，料面測溫在550-600℃之間，進行第一次抓邊，抓料深度20-30cm;

(5)第二次抓邊：石墨化爐停電后344小時內，測溫在800-850℃之間，進行第二次抓邊，抓料深度10cm;

(6)第三次抓頂：石墨化爐停電后400小時內，料面測溫在300-400℃之間，進行第三次抓頂，抓料深度10cm;

(7)清上層輔料：石墨化爐停電后456小時內，料面測溫在150-200℃之間，人工或吸料機清理上層輔料;

清理上層輔料步驟如下：

1)將權利要求1-9中任一所述的保護蓋板(2)，按照順序依次將各保護蓋板(2)架設在爐體(102)上，與爐體(102)構成冷卻腔室，將各保護蓋板(2)蓋好后，使用耐火布遮蓋各保護蓋板(2)和爐體(102)之間的間隙;

2)將權利要求1-9中任一所述的保護氣體供氣機構和進氣通道(201)連通，對冷卻腔室內導氣預設時間，待料面溫度于150℃后，揭開各保護蓋板(2)，人工或吸料機清理輔料，每次清理輔料深度8-10cm;

(8)重復步驟(7)中清理上層輔料的步驟，直至露出沉降板;

(9)吸料：揭開沉降板后，采用吸料機吸取負極材料產(chǎn)品。

說明書

技術領域

[0001]本發(fā)明涉及電池材料的加工設備技術領域，尤其涉及一種艾奇遜石墨化爐的出爐設備和出爐方法。

背景技術

[0002]艾奇遜石墨化爐是使炭化后炭質材料(炭化物)石墨結晶發(fā)達的一種熱處理爐，主要用于負極材料的生產(chǎn)。

[0003]如圖1、2所示，為艾奇遜石墨化爐的結構簡圖，主要包括敞口設置的爐體102、若干個電極棒103和一個由炭板108及炭柱(圖中未展示)拼接成的箱體105，其箱體105由不同的九宮格組合成為一個大的箱體105。

[0004]艾奇遜石墨化箱式爐使用時，在爐體102底部鋪設底料101，將底料101壓實，使其平整后，在上方鋪設底板(圖中未展示);將箱體105拼裝在底板上方，在箱體105的前后位置填充導電焦104，在箱體105兩側和爐體102之間填充保溫料107后，將負極材料106均勻放入箱體105內并搗實，在負極材料106上方鋪設沉降板109，再在沉降板109上方鋪設保溫料，即完成裝爐。

[0005]完成裝爐后，即可進入電加熱過程，通過石墨化爐兩端的導電電極進行通電加熱，通電加熱結束后，將爐頂打開，靜置冷卻至材料恢復常溫，然后進行卸爐、清爐、小修等過程，以完成石墨化工序的一個周期。

[0006]由于石墨化工序一個周期一般大于30天，而石墨化爐通電時間通常在2-3天，為了充分利用供電變壓器的能力，通常每套供電裝置往往配置8-12臺石墨化爐，以保證供電裝置的連續(xù)運行。為此，一套供電設備與8-12臺石墨化爐構成一個石墨化組，每組石墨化爐中總有一臺組處于通電運行狀態(tài)，其他爐子分別處于裝爐、待通電、冷卻、卸爐、清爐、小修等操作過程中。

[0007]目前，為減少負極材料的生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)量，現(xiàn)有技術中對負極材料的出爐步驟進行改進，例如專利申請?zhí)枮镃N201711366521.9、名稱為一種新的等靜壓石墨產(chǎn)品的出爐方法的專利中記載的方案，利用分批抓料、梯度降溫的方式，減少產(chǎn)品裂紋的同時，還能降低負極材料的冷卻時間。

[0008]然而，上述專利中，分批抓料、梯度降溫的方式，存在吸料設備的功率限制和工人的體力受限的問題，存在高溫物料長時間暴露在空氣中的問題，容易導致負極材料出現(xiàn)氧化，造成比表面積增大，影響產(chǎn)品質量。同時，由于石墨化組中各石墨化爐處于不同的作業(yè)狀態(tài)，在其中一臺石墨化爐開頂待吸料的過程中，還存在污染其他石墨化爐的問題。

[0009]為此，現(xiàn)有必要提供一種既能降低負極材料的生產(chǎn)周期，又能確保負極材料產(chǎn)品質量，還能避免石墨化組中各石墨化爐交叉污染的出爐方法。

發(fā)明內容

[0010]針對現(xiàn)有技術中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種艾奇遜石墨化爐的出爐設備和出爐方法，解決了現(xiàn)有技術中負極材料出爐過程時間較長、容易氧化，且各爐體內的負極材料存在交叉污染的問題。

[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案：一種艾奇遜石墨化爐的出爐設備，與石墨化爐的爐體配合使用，包括多塊保護蓋板和保護氣體供氣機構，

[0012]各保護蓋板依次架設在爐體上方，并與爐體構成冷卻腔室;其中，任意兩保護蓋板上分別設有進氣通道和出氣通道;

[0013]保護氣體供氣機構與進氣通道相通，用于對冷卻腔室內導氣，出氣通道用于連通外界和冷卻腔室。

[0014]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下有益效果：

[0015]本申請的出爐設備可以匹配任意已經(jīng)完成修建的艾奇遜石墨化爐，無需更改艾奇遜石墨化爐的結構，在使用時，利用多塊保護蓋板罩設在爐體上方，以構成冷卻腔室，再利用保護氣體供氣機構對冷卻腔室內通入氮氣等保護氣體，通過氣體吹掃，能帶走爐體中的部分熱量，縮短石墨化爐的冷卻周期;同時，在冷卻過程中，氮氣作為一種惰性保護氣體，一般不與其他物質發(fā)生反應，使得負極材料在冷卻過程中，不容易被氧化，降低比表面積，保證產(chǎn)品質量;并且，由于各保護蓋板的存在，在同組的其他石墨化爐進行吸料處理時，能對通氣冷卻的石墨化爐的爐體內進行保護，避免吸料產(chǎn)生的粉塵污染，進而避免石墨化組中各石墨化爐交叉感染，確保各石墨化爐中負極材料質量均衡性，提高批次產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性。

[0016]進一步地，各保護蓋板在爐體上并排且拼接設置，

[0017]保護蓋板具有兩拼接側壁，其中一個拼接側壁上設有凹陷槽，另一拼接側壁設有卡接凸起，任意保護蓋板的凹陷槽與相鄰保護蓋板的卡接凸起插接配合。

[0018]進一步地，凹陷槽的兩側壁分別設有密封層，兩密封層用于和相鄰的卡接凸起貼合接觸。

[0019]進一步地，還包括加固組件，

[0020]加固組件包括至少一個插塊以及數(shù)量和插塊相同的插槽，插塊在凹陷槽底部凸設，插槽開設卡接凸起上，插塊與相鄰的插槽插接，

[0021]其中，插塊上設有伸縮設置的至少一個鎖緊塊，鎖緊塊沿插塊伸出，帶動配合的插槽朝向插塊移動。

[0022]進一步地，鎖緊塊通過溫變驅動件驅動，沿插塊伸縮;

[0023]溫變驅動件包括收縮塊、移動塊和記憶合金彈簧，收縮塊嵌設在插塊上開設的連接槽內，記憶合金彈簧位于連接槽和收縮塊之間，移動塊一端與收縮塊貼合接觸滑動，移動塊另一端和鎖緊塊貼合接觸滑動，且收縮塊在記憶合金彈簧的作用下朝向插塊收縮，帶動移動塊移動，并驅動鎖緊塊伸出插塊。

[0024]進一步地，插塊和鎖緊塊垂直設置，插塊上開設有安裝槽，鎖緊塊和安裝槽之間設有拉簧;

[0025]鎖緊塊端部靠近凹陷槽的一側設有導向斜面，插槽呈T形槽結構，插槽豎直段和水平段相接位置設有過渡斜面;

[0026]鎖緊塊沿插塊伸出，以使鎖緊塊的導向斜面沿相鄰插槽的過渡斜面滑動，帶動鎖緊塊由該插槽的豎直段進入該插槽的水平段。

[0027]進一步地，保護蓋板上設有兩提拉把手。

[0028]進一步地，開設進氣通道的保護蓋板還設有可拆卸連接的氣流分散機構，

[0029]氣流分散機構包括與進氣通道相接的總管以及和總管連通的多個分管，各分管的出料端在爐體內傾斜向下設置。

[0030]進一步地，開設出氣通道的保護蓋板還設有氣箱，氣箱與保護蓋板形成出氣腔，出氣腔與冷卻腔室相通，且出氣通道與出氣腔相通，出氣腔上還連通有帶閥門的檢測管。

[0031]本發(fā)明還提供了一種艾奇遜石墨化爐的出爐方法，包括如下步驟：

[0032](1)開溝：石墨化爐停電后48小時開溝，開頂6-8條，抓料深度20-30cm，間距3-4m;石墨化爐停電后72小時進行首次抓平，全抓掉第一層20cm的保溫料;

[0033](2)第一次抓頂：石墨化爐停電后168小時，料面測溫在700-750℃之間，進行第一次抓頂，抓料深度20-30cm;

[0034](3)第二次抓頂：石墨化爐停電后248小時內，料面測溫在800-850℃之間，進行第二次抓頂，抓料深度10cm;

[0035](4)第一次抓邊：石墨化爐停電后296小時內，料面測溫在550-600℃之間，進行第一次抓邊，抓料深度20-30cm;

[0036](5)第二次抓邊：石墨化爐停電后344小時內，測溫在800-850℃之間，進行第二次抓邊，抓料深度10cm;

[0037](6)第三次抓頂：石墨化爐停電后400小時內，料面測溫在300-400℃之間，進行第三次抓頂，抓料深度10cm;

[0038](7)清上層輔料：石墨化爐停電后456小時內，料面測溫在150-200℃之間，人工或吸料機清理上層輔料;

[0039]清理上層輔料步驟如下：

[0040]1)將權利要求1-9中任一所述的保護蓋板，按照順序依次將各保護蓋板架設在爐體上，與爐體構成冷卻腔室，將各保護蓋板蓋好后，使用耐火布遮蓋各保護蓋板和爐體之間的間隙;

[0041]2)將權利要求1-9中任一所述的保護氣體供氣機構和進氣通道連通，對冷卻腔室內導氣預設時間，待料面溫度于150℃后，揭開各保護蓋板，人工或吸料機清理輔料，每次清理輔料深度8-10cm;

[0042](8)重復步驟(7)中清理上層輔料的步驟，直至露出沉降板;

[0043](9)吸料：揭開沉降板后，采用吸料機吸取負極材料產(chǎn)品。

[0044]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下有益效果：

[0045]本申請中，結合艾奇遜石墨化爐的現(xiàn)有結構，增設了出爐設備，由于出爐設備的存在，使得靠近箱體的料體(輔料層)在冷卻過程中，可以減小與空氣中氧氣的接觸概率，再配合保護氣體供氣機構對冷卻腔室內進行吹掃降溫，縮短該過程的冷卻時間，從而縮短石墨化爐的運行周期，提高生產(chǎn)效率，同時，保護氣體還能在冷卻過程中與負極材料進行保護，避免過度氧化影響負極材料質量。

附圖說明

[0046]圖1為現(xiàn)有技術中艾奇遜石墨化爐結構示意圖;

[0047]圖2為現(xiàn)有技術中艾奇遜石墨化爐的俯視圖;

[0048]圖3為本發(fā)明出爐設備和爐體配合的結構示意圖;

[0049]圖4為圖3中A部放大圖;

[0050]圖5為本發(fā)明中相鄰的兩保護蓋板的加固組件配合的結構示意圖;

[0051]圖6為圖4中另一狀態(tài)下的結構示意圖;

[0052]圖7為本發(fā)明中位于安裝中部的保護蓋板的結構示意圖;

[0053]圖8為本發(fā)明中設有進氣通道的保護蓋板的結構示意圖;

[0054]圖9為本發(fā)明中位于設有出氣通道的保護蓋板的結構示意圖;

[0055]圖10為本發(fā)明中對比例1中保護蓋板的結構示意圖。

[0056]圖中：爐體102、定位柱1、保護蓋板2、接氣管21、總管22、分管23、檢測管24、氣箱25、出氣管26、凹陷槽27、卡接凸起28、插塊29、拉簧210、安裝槽211、鎖緊塊212、收縮塊213、移動塊214、連接槽215、記憶合金彈簧216、插槽281、密封層271、提拉把手20、進氣通道201、檢測口204、出氣通道206。

具體實施方式

[0057]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

[0058]實施例1

[0059]如圖3-9所示，本申請?zhí)峁┝艘环N艾奇遜石墨化爐的出爐設備，與石墨化爐的爐體102配合使用，包括多塊保護蓋板2和保護氣體供氣機構，各保護蓋板2依次架設在爐體102上方，并與爐體102構成冷卻腔室;其中，任意兩保護蓋板2上分別設有進氣通道201和出氣通道206;保護氣體供氣機構與進氣通道201相通，用于對冷卻腔室內導氣，出氣通道206用于連通外界和冷卻腔室。

[0060]可以理解的，艾奇遜石墨化爐因其結構特殊性，建成后再進行結構的改進基本不可能，為此，為匹配艾奇遜石墨化爐的出爐步驟，設計的出爐設備需在現(xiàn)有的艾奇遜石墨化爐的結構基礎上進行設計，所以，本申請采用蓋板+導氣吹掃降溫的方式，加快負極材料的冷卻，縮短冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。同時，為避免負極材料在吹掃降溫過程中發(fā)生氧化，本申請進行降溫的氣體中避免有氧氣，且具有較好的穩(wěn)定性，為此，保護氣體可以采用常見的保護氣體、氮氣等。利用保護氣體不與負極材料發(fā)生反應的同時，又能在保護氣體吹掃作用下將爐體102內的熱量帶走，確保負極材料質量的同時還能提高生產(chǎn)效率。

[0061]為使本申請的出爐設備能適配不同尺寸的艾奇遜石墨化爐，本申請設置了多個保護蓋板2，保護蓋板2的形狀、數(shù)量、尺寸可以根據(jù)配合使用的爐體102尺寸進行設計，以確保各保護蓋板2架設在爐體102上時，各保護蓋板2和爐體102能構成冷卻腔室，以便保護氣體的降溫處理。

[0062]為方便冷卻腔室內能形成對流空氣，本申請任意兩蓋板上分別設有進氣通道201和出氣通道206，進氣通道201和保護氣體供氣機構相通，用于對冷卻腔室內導入保護氣體，出氣通道206用于將冷卻腔室內升溫后的保護氣體外排，實現(xiàn)保溫氣體在冷卻腔室內流動的目的。理論上，進氣通道201和出氣通道206可設置在爐體102上任意位置，但是，為了確保氮氣能在短時間充滿冷卻腔室，在架設各保護蓋板2時，可以將設置進氣通道201和出氣通道206的兩個蓋板分別設置在爐體102的兩端，以便保護氣體在冷卻腔室內的流動的同時，還能盡可能充滿冷卻腔室，降低負極材料氧化概率，確保負極材料的質量。

[0063]為降低生產(chǎn)成本，本申請中，保護氣體采用更加經(jīng)濟實惠的氮氣，為此，保護氣體供氣機構用于供給氮氣。為此，保護氣體供氣機構可以采用氮氣儲氣罐，利用氮氣儲氣罐供氣。當然，鑒于氮氣需要持續(xù)供應，若采用單純的氮氣儲氣罐，存在供給缺口，為此，保護氣體供氣機構還可以是制氮機。根據(jù)使用需求設置制氮機各參數(shù)，本申請中，制氮機其氮氣流量為5-2000Nm3/H，氮氣純純度97-99.99%。

[0064]工作時，通過空氣壓縮機，將空氣吸入過濾器，再進入冷干機，去除部分水分，再進入多道過濾器，排除空氣中的其他雜質，進入空氣儲存罐，再從空氣儲存罐里面釋放壓縮空氣進入制氮機，得到純凈氮氣，將得到的氮氣輸進氮氣儲存罐待用。

[0065]使用時，將氮氣儲存罐通過氮氣管道和進氣通道201連通，氮氣管道上可設置手動調節(jié)閥或控制調節(jié)閥，以控制進入冷卻腔室內氮氣的流量，確保氮氣能按照預設流量、預設時間對冷卻腔室內的負極材料進行冷卻，以降低冷卻時間。

[0066]本申請的出爐設備可以匹配任意已經(jīng)完成修建的艾奇遜石墨化爐，無需更改艾奇遜石墨化爐的結構，在使用時，利用多塊保護蓋板2罩設在爐體102上方，以構成冷卻腔室，再利用保護氣體供氣機構對冷卻腔室內通入氮氣等保護氣體，通過氣體吹掃，能帶走爐體102中的部分熱量，縮短石墨化爐的冷卻周期;同時，在冷卻過程中，氮氣作為一種惰性保護氣體，一般不與其他物質發(fā)生反應，使得負極材料在冷卻過程中，不容易被氧化，降低比表面積，保證產(chǎn)品質量;并且，由于各保護蓋板2的存在，在同組的其他石墨化爐進行吸料處理時，能對通氣冷卻的石墨化爐的爐體102內進行保護，避免吸料產(chǎn)生的粉塵污染，進而避免石墨化組中各石墨化爐交叉感染，確保各石墨化爐中負極材料質量均衡性，提高批次產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性。

[0067]進一步地，由于各保護蓋板2需要依次相互拼接，以降低相鄰的兩保護蓋板2之間的間隙，避免保護氣體外溢。為此，本申請的各保護蓋板2在爐體102上并排且拼接設置，保護蓋板2具有兩拼接側壁，其中一個拼接側壁上設有凹陷槽27，另一拼接側壁設有卡接凸起28，任意保護蓋板2的凹陷槽27與相鄰保護蓋板2的卡接凸起28插接配合。如圖3、7、8、9所示，保護蓋板2呈矩形板狀結構，爐體102呈上端開口的矩形腔體結構，各保護蓋板2沿其長度方向架設在爐體102的兩短側壁之間，各保護蓋板2依次拼接，每個保護蓋板2的兩長側壁為保護蓋板2對應的兩拼接側壁。為降低任意相鄰兩保護蓋板2的間隙，在每個保護蓋板2的兩長側壁分別設有凹陷槽27和卡接凸起28。如圖4、7、8、9所示，凹陷槽27呈矩形通槽結構，凹陷槽27沿保護蓋板2長度方向延伸設置。由于保護蓋板2分上、下表面，保護蓋板2的下表面和爐體102的上端側壁接觸，為此，凹陷槽27在設置時，凹陷槽27的外側壁高度需要和保護蓋板2的下表面齊平，確保各保護蓋板2拼接后能構成相對光滑的平板結構，以覆蓋在爐體102上方。對應的，卡接凸起28呈矩形條狀結構，卡接凸起28沿保護蓋板2的長度方向延伸，且任意保護蓋板2的卡接凸起28能卡設在相鄰保護蓋板2的凹陷槽27內。凹陷槽27和卡接凸起28的配合，既能方便各保護蓋板2的定位拼接，又能使相鄰的兩保護蓋板2的接縫構成“迷宮結構”，減小間隙，降低保護氣體從接縫外溢的概率。

[0068]為進一步增加兩保護蓋板2接縫之間的氣密性，本申請在凹陷槽27的兩側壁分別設有密封層271，兩密封層271用于和相鄰的卡接凸起28貼合接觸。如圖4所示，密封層271貼合凹陷槽27內壁并沿凹陷槽27長度方向延伸，密封層271采用耐高溫的硅膠或氟橡膠材料。當凹陷槽27和對應的卡接凸起28插接時，卡接凸起28的上下兩側將與對應的兩密封層271接觸，進一步增加兩保護蓋板2接縫的氣密性。

[0069]由于凹陷槽27內兩密封層271的存在，想要密封層271和卡接凸起28的連接能實現(xiàn)較好的氣密性效果，則卡接凸起28和兩密封層271需要進行過盈配合，則相鄰的兩保護蓋板2在裝配時，需要施加擠壓力，才能實現(xiàn)兩者的過盈配合。但是，相鄰的保護蓋板2是相鄰的長側壁相接，兩保護蓋板2拼接時，沿保護蓋板2短邊方向施加擠壓力時，必定和各保護蓋板2的長側壁接觸，施加的擠壓力不均衡，同時，過度擠壓，還容易造成保護蓋板2側壁變形。為使相鄰的兩保護蓋板2能過盈配合，本申請的保護蓋板2還包括加固組件，加固組件包括至少一個插塊29以及數(shù)量和插塊29相同的插槽281，插塊29在凹陷槽27底部凸設，插槽281開設在卡接凸起28上，插塊29與相鄰的插槽281插接，插塊29上設有伸縮設置的至少一個鎖緊塊212，鎖緊塊212沿插塊29伸出，帶動配合的插槽281朝向插塊29移動。如圖4、5、6所示，每個保護蓋板2上均設有加固組件，各加固組件包括多個插塊29和多個插槽281，插塊29和插槽281的數(shù)量相同，多個插塊29設置在凹陷槽27內底部(凹陷槽27左側)并朝向凹陷槽27開口處凸設，多個插塊29沿凹陷槽27長度方向間隔布設。多個插槽281開設在卡接凸起28上，且多個插槽281沿卡接凸起28長度方向間隔布設，并且，任意保護蓋板2的凹陷槽27和相鄰的保護蓋板2的卡接凸起28插接時，各插塊29至少部分進入對應的插槽281內。為使兩相鄰的兩保護蓋板2能實現(xiàn)自動鎖緊，本申請的插塊29上設置至少一個鎖緊塊212，當鎖緊塊212伸出插塊29時，將迫使保護蓋板2朝向另一保護蓋板2移動。具體的，如圖5、6所示，本申請每個鎖緊塊212上設有沿插塊29凸設方向對稱設置的兩個鎖緊塊212，鎖緊塊212沿垂直鎖緊塊212凸設方向在鎖緊塊212上伸縮，以使插塊29和鎖緊塊212垂直，插塊29上開設有兩安裝槽211;兩安裝槽211可對稱設置，也可以相通設置，以構成一個通槽。兩個鎖緊塊212分別嵌設在兩安裝槽211內，且鎖緊塊212部分伸出安裝槽211，在鎖緊塊212和安裝槽211之間拉簧210。正常情況下鎖緊塊212是收縮在插塊29內的，為使鎖緊塊212能隨溫度變化而伸出插塊29，本申請還設有溫變驅動件驅動，如圖4、5、6所示，溫變驅動件為兩個，每個溫變驅動件與對應的鎖緊塊212配合使用，每個溫控驅動件均包括收縮塊213、移動塊214和記憶合金彈簧216，收縮塊213嵌設在插塊29上開設的連接槽215內，記憶合金彈簧216位于連接槽215和收縮塊213之間。本申請的兩連接槽215也可設置成通槽，且兩連接槽215構成的通槽和兩安裝槽211構成的通槽在豎直方向平行設置。在連接槽215和對應的安裝槽211之間通過過渡槽連通，移動塊214的在過渡槽內滑動設置，移動塊214的上下兩端分別設有楔面，在收緊塊和鎖緊塊212上也分別設有楔面，以使移動塊214一端與收縮塊213貼合接觸滑動，移動塊214另一端和鎖緊塊212貼合接觸滑動，且收縮塊213在記憶合金彈簧216的作用下朝向插塊29收縮，帶動移動塊214移動，并驅動鎖緊塊212伸出插塊29。

[0070]記憶合金彈簧216的形變溫度范圍在180℃-200℃，該范圍的記憶合金有Ni-Ti-Hf合金、Ni-Ti-Pd合金等。由于本申請中，保護蓋板2需要架設在爐體102上時，爐體102內料面溫度范圍150℃-200℃之間，為使鎖緊塊212的伸縮能結合保護蓋板2的使用情況，本申請選用的記憶合金彈簧216的形變溫度在180℃-200℃之間。

[0071]當記憶合金彈簧216達到預設溫度時，記憶合金彈簧216收縮，帶動兩收縮塊213收縮，在兩移動塊214的作用下，兩鎖緊塊212伸出插塊29。為使伸出的鎖緊塊212能帶動兩保護蓋板2相對移動，本申請在鎖緊塊212端部靠近凹陷槽27的一側設有導向斜面，插槽281呈T形槽結構，插槽281豎直段和水平段相接位置設有過渡斜面;鎖緊塊212沿插塊29伸出，以使鎖緊塊212的導向斜面沿相鄰插槽281的過渡斜面滑動，帶動鎖緊塊212由該插槽281的豎直段進入該插槽281的水平段。

[0072]使用時，當記憶合金彈簧216達到預設溫度時，記憶合金彈簧216收縮，帶動兩收縮塊213收縮，在兩移動塊214的作用下，兩鎖緊塊212伸出插塊29，鎖緊塊212伸出插塊29時，插塊29的導向斜面將與過濾斜面滑動配合，迫使設有插槽281的保護蓋板2朝向相鄰的設有凹陷槽27的保護蓋板2移動，使得卡接凸起28盡可能與密封層271接觸，增加相鄰兩保護蓋板2接縫處的密封效果。

[0073]當溫度低于記憶合金彈簧216的形變溫度時，拉簧210恢復形變，帶動鎖緊塊212收縮，實現(xiàn)鎖緊塊212和插槽281的解鎖，此時，方便保護蓋板2從爐體102上卸料，以便出爐設備的周期使用。

[0074]為方便各保護蓋板2的移動，本申請在保護蓋板2的上表面設有兩提拉把手20，兩提拉把手20分別靠近保護蓋板2的兩短側壁設置，兩提拉把手20，方便起吊裝置(天車、龍門吊)移動運輸各保護蓋板2，避免人工架設存在燙傷的問題。

[0075]本申請對負極材料進行吹掃降溫處理的保護氣體是氮氣，氮氣的密度略小于空氣密度的，氮氣進入冷卻腔室內，將上浮，而進氣通道201和出氣通道206都靠近冷卻腔室頂部，則氮氣不能在短時間內充滿冷卻腔室內，冷卻腔室內空氣含量過高，還是存在氧化負極材料的情況。

[0076]為降低上述影響，本申請在開設進氣通道201的保護蓋板2上還設有可拆卸連接的氣流分散機構，進氣通道201為進氣孔，進氣孔貫穿保護蓋板2設置，進氣孔設有相接設置的接氣管21，接氣管21一端用于和氣流分散機構連接，接氣管21另一端用于和保護氣體供氣機構連接，則保護氣體供氣機構產(chǎn)生的氮氣能通過接氣管21，再通過氣流分散機構進行導流。為使氣流分散機構導出的氣體能在冷卻腔室內快速填充，如圖3、8所示，本申請的氣流分散機構包括與進氣通道201相接的總管22以及和總管22連通的多個分管23，各分管23的出料端在爐體102內傾斜向下設置。總管22位于保護蓋板2下表面，并沿保護蓋板2長度方向延伸，總管22上設置一個連接管，連接管和接氣管21通過管道接頭可拆卸連接，可實現(xiàn)總管22和接氣管21的分離。而各分管23沿總管22長度方向間隔布設，且每個分管23沿遠離總管22方向傾斜向下設置，各分管23和總管22(豎直方向)的夾角為45°-60°。各分管23能將氮氣分散導入冷卻腔體內，能使氮氣快速充滿冷卻腔室，將冷卻腔室內的空氣擠壓外排，降低負極材料接觸空氣的概率，提高負極材料的合格率。

[0077]本申請中，需要對冷卻腔室內的氧氣含量進行檢測，以便氮氣的啟閉，為方便對氣體中氧氣含量的檢測，如圖3、9所示，本申請在開設出氣通道206的保護蓋板2還設有氣箱25，氣箱25與保護蓋板2形成出氣腔，出氣腔與冷卻腔室相通，且出氣通道206與出氣腔相通，出氣腔上還連通有帶閥門的檢測管24。在氣箱25上設置檢測孔，檢測管24和檢測孔相接焊接，出氣通道206上也可以設置出氣管26，出氣管26可以直接和外界相通，出氣管26也可以連接余熱回收系統(tǒng)，還可實現(xiàn)熱量回收的目的。

[0078]本申請檢測管24上設置氣體檢測儀檢測可用于檢測氣體中的含氧量，檢測時，打開調節(jié)閥，冷卻腔室內的氣體將從出氣通道206、檢測管24導出，此時，通過氣體檢測儀檢測含氧量，當含氧量達到預設值后，可以控制保護氣體(氮氣)的導氣，以符合冷卻需求。

[0079]上述各保護蓋板2架設在爐體102上的操作步驟如下：

[0080]按照裝載順序，先將設有出氣通道206或進氣通道201的保護蓋板2架設在爐體102上，可以在爐體102上端設置至少兩個定位柱1，當該保護蓋板2接觸兩定位柱1時，表明第一塊保護蓋板2裝載到位;然后依次將中間的各保護蓋板2裝載，裝載過程中可稍微移動各保護蓋板2，以使保護蓋板2能和相鄰的保護蓋板2插接，同時，可以結合爐體102內的溫度上升時間、記憶合金彈簧216的形變溫度，架設各保護蓋板2之間的間隔時間，確保加固組件使用有效;待所以的保護蓋板2架設在爐體102上后，將爐蓋上端側壁和各保護蓋板2之間的間隙通過耐火布塞縫，以形成冷卻腔室，最后將進料通道和保護氣體供氣機構導通，完成出爐設備的組裝。

[0081]當然為增加加固組件的使用效果，每個爐體102上的保護蓋板2數(shù)量最好為兩塊，可降低應為重力影響，存在部分相鄰的兩保護蓋板2的接縫密封效果不好的問題。

[0082]實施例2

[0083]本申請還提供了一種艾奇遜石墨化爐的出爐方法，包括如下步驟：

[0084](1)開溝：石墨化爐停電后48小時開溝，開頂6-8條，抓料深度20-30cm，間距3-4m;石墨化爐停電后72小時進行首次抓平，全抓掉第一層20cm的保溫料;

[0085](2)第一次抓邊：石墨化爐停電后168小時內，料面測溫在700-750℃之間，進行第一次抓邊，抓料深度20-30cm;

[0086](3)第一次抓頂：石墨化爐停電后248小時，料面測溫在800-850℃之間，進行第一次抓頂，抓料深度10cm;

[0087](4)第二次抓邊：石墨化爐停電后296小時內，測溫在550-600℃之間，進行第二次抓邊，抓料深度20-30cm

[0088](5)第二次抓頂：石墨化爐停電后344小時內，料面測溫在800-850℃之間，進行第二次抓頂，抓料深度10cm;

[0089](6)第三次抓頂：石墨化爐停電后400小時內，料面測溫在300-400℃之間，進行第三次抓頂，抓料深度10cm，此時沉降板上方輔料的厚度在40-50cm;

[0090](7)清上層輔料：石墨化爐停電后456小時內，料面測溫在150-200℃之間，人工或吸料機清理上層輔料;

[0091]清理上層輔料步驟如下：

[0092]1)蓋保護蓋板：先將氣流分散機構和保護蓋板上的進氣通道的一端連接，完成組裝，然后將上述的各保護蓋板，按照順序依次架設在爐體上，與爐體構成冷卻腔室;將各保護蓋板蓋好后，使用耐火布遮蓋各保護蓋板和爐體之間的間隙;將保護氣體供氣機構和進氣通道的另一端連通。

[0093]2)注入保護氣體：將保護氣體供氣機構和進氣通道連通，對冷卻腔室內導入氮氣，氮氣純度為98%，，持續(xù)注入氮氣16小時后，靜待冷卻36小時，該時間范圍內，輔料表層溫度將小于150℃，揭開各保護蓋板，人工或吸料機清理輔料，每次清理輔料深度8-10cm;

[0094](8)重復步驟(7)中清理上層輔料的步驟4-5次，直至露出沉降板;

[0095](9)對沉降蓋板進行降溫：

[0096]1)蓋保護蓋板：將完成組裝的各保護蓋板，按照順序依次架設在爐體上，與爐體構成冷卻腔室;將各保護蓋板蓋好后，使用耐火布遮蓋各保護蓋板和爐體之間的間隙;將保護氣體供氣機構和進氣通道的另一端連通。

[0097]2)注入保護氣體：將保護氣體供氣機構和進氣通道連通，對冷卻腔室內導入氮氣，氮氣純度為98%，，持續(xù)注入氮氣16小時后，靜待冷卻36小時，該時間范圍內，沉降板溫度將小于150℃，然后，揭開各保護蓋板;

[0098](11)吸料：揭開沉降板后，采用吸料機吸取負極材料產(chǎn)品。

[0099]其中，步驟(7)—(11)中，無論是輔料的抓取或者是負極材料的吸取都可以進行機械操作，但是，部分廠區(qū)，該過程還需要人工輔助，表明，操作人員需要進入爐體內，為避免爐體內充入氮氣后，人工進入爐體導致缺氧等安全問題，在人工需要進入充氮后的爐體內之前(此時，爐體上方至少揭開了足夠人員進入的多塊保護蓋板)，需要利用風扇或其他吹風機對爐體進行吹掃，至少吹掃5分鐘以上，確保爐體內有足夠的氧氣，避免操作人員施工缺氧的安全問題。

[0100]現(xiàn)有技術中，負極材料的常規(guī)出爐方式，是根據(jù)箱體上方保溫層、輔料層溫度的變化，直接進行開溝、抓料等進行降溫處理，但是，隨著箱體上方料體厚度的減小，箱體內的負極材料容易與空氣中的氧氣接觸，存在負極材料部分氧化發(fā)問題。

[0101]為此，本申請結合艾奇遜石墨化爐的現(xiàn)有結構，增設了出爐設備，由于出爐設備的存在，使得靠近箱體的料體(輔料層)在冷卻過程中，可以減小與空氣中氧氣的接觸概率，再配合保護氣體供氣機構對冷卻腔室內進行吹掃降溫，縮短該過程的冷卻時間，從而縮短石墨化爐的運行周期，提高生產(chǎn)效率，同時，保護氣體還能在冷卻過程中與負極材料進行保護，避免過度氧化影響負極材料質量。

[0102]實施例3

[0103]本實施例與實施例2的區(qū)別在于：

[0104]充入冷卻腔室中的氮氣純度為99%。

[0105]實施例4

[0106]本實施例與實施例2的區(qū)別在于：

[0107]充入冷卻腔室中的氮氣純度為99.5%。

[0108]實施例5

[0109]本實施例與實施例2的區(qū)別在于：

[0110]氮氣每次充入冷卻腔室內的時長為24小時，其純度為98%，靜待冷卻16小時。

[0111]實施例6

[0112]本實施例與實施例5的區(qū)別在于：

[0113]充入冷卻腔室中的氮氣純度為99%。

[0114]實施例7

[0115]本實施例與實施例5的區(qū)別在于：

[0116]充入冷卻腔室中的氮氣純度為99.5%。

[0117]對比例1

[0118]本實施例與實施例2的區(qū)別在于：

[0119]保護蓋板采用如圖10所示的常規(guī)的矩形板狀結構，當然，位于爐體上安裝兩端的保護蓋板，分別設有進氣通道和出氣通道，且出氣通道、進氣通道的整體結構參照圖7、8設置，同時，在進氣通道出氣端也設有氣流分散機構。各保護蓋板在爐體上依次架設排列，其他步驟不變，用于對負極材料進行出爐降溫處理。

[0120]對比例2

[0121]本實施例與實施例2的區(qū)別在于：

[0122]進氣通道不連接氣流分散機構，其他步驟不變。

[0123]對比例3

[0124]本對比例中，負極材料采用傳統(tǒng)的出爐步驟，具體如下：

[0125](1)開溝：石墨化爐停電后72小時開溝，開頂6-8條，抓料深度20-30cm，間距3-4m;石墨化爐停電后120小時進行首次抓平，全抓掉第一層20cm的保溫料。

[0126](2)第一次抓邊：石墨化爐停電后168小時內，料面測溫在700-750℃之間，進行第一次抓邊，抓料深度20-30cm。

[0127](3)第一次抓頂：石墨化爐停電后216小時，料面測溫在800-850℃之間，進行第一次抓頂，抓料深度10cm。

[0128](4)第二次抓邊：石墨化爐停電后264小時內，測溫在550-600℃之間，進行第二次抓邊，抓料深度20-30cm。

[0129](5)第二次抓頂：石墨化爐停電后336小時內，料面測溫在800-850℃之間，進行第二次抓頂，抓料深度10cm，直至沉降板上方輔料的厚度在40-50cm。

[0130](6)多次扒頂抓邊：停電后768小時內，對沉降板上方的輔料進行少抓勤抓的原則處理，即當料面測溫<50℃時，人工少量扒沉降板上的部分輔料，如此循環(huán)，直至沉降板上的輔料厚度在10cm左右。本過程可充分利用作業(yè)空隙進行處理。

[0131](7)清沉降板上面輔料：停電后840小時內，炭柱測溫<50℃時，人工或吸料機清理出沉降板上面輔料，一次性清完沉降板上面輔料。

[0132](8)吸完輔料后立即揭開沉降板，揭開沉降板后采用吸料機吸取負極材料產(chǎn)品。

[0133]實施例2-7以及對比例1-3中通不過不同條件的出爐方法，分別在有無氮氣保護、氮氣充入速度及氮氣充入時長、出爐的負極材料的比表面積等方面對比，得到結果如表1所示。其中，負極材料的比表面積的測試方法采用國標GB/T 19587-2017《氣體吸附BET法測定固態(tài)物質比表面積》。

[0134]值得注意的是：負極材料的比表面積越小表明其氧化程度越小，負極材料與電解液接觸的活性位點相對較少，從而可在一定程度上減少電極與電解液之間的副反應，如避免過多的不可逆反應導致電池容量的衰減，有利于提高電池的首次庫倫效率和循環(huán)性能。

[0135]同時，比表面積小的負極材料顆粒之間的空隙較小，能夠更緊密地堆積在一起，從而使材料的振實密度提高，這對于提高電池的能量密度是有利的，有助于在有限的空間內存儲更多的能量。

[0136]表1：

[0137]

[0138]

[0139]通過表1中記載的數(shù)據(jù)可以看出：

[0140]1、通過實施例2、3、4以及實施例5、6的數(shù)據(jù)可以看出：出爐過程中，通入的氮氣純度越高，得到的負極材料的比表面積越小，負極材料性能越好。

[0141]2、通過實施例2、5的數(shù)據(jù)可以看出：出爐過程中，通入的氮氣時間越長，得到的負極材料的比表面積越小，負極材料性能越好。

[0142]3、通過實施例2和對比例1的數(shù)據(jù)可以看出：采用對比例1中出爐方法得到的負極材料的比表面積更大，表明通氮氣處理過程中，整個冷卻腔室的氣密性，對負極材料的性能也有一定影響，在和實施例2中采用相同通氣時間后，由于對比例1中保護蓋板的結構情況，導致各保護蓋板之間的間隙存在氮氣和外界空氣對流的情況，為此，對比例2中的負極材料氧化概率更大，性能相對更差。

[0143]4、通過實施例2和對比例2的數(shù)據(jù)可以看出：氣流分散機構能快速將冷卻腔室內的空氣吹掃至外部環(huán)境，降低冷卻腔室內空氣的停留時間，從而，降低負極材料的氧化概率，提高負極材料的性能。

[0144]5、通過實施例2和對比例3的數(shù)據(jù)可以看出：較傳統(tǒng)的出爐步驟，本申請的出爐方法既能減少出爐時間，還能減少負極材料的氧化，確保負極材料的性能。

[0145]綜上，本申請的出爐設備和出爐方法的配合，使得負極材料在冷卻過程中，不容易被氧化，降低比表面積，保證產(chǎn)品質量;并且，由于各保護蓋板的存在，在同組的其他石墨化爐進行吸料處理時，能對通氣冷卻的石墨化爐的爐體內進行保護，避免吸料產(chǎn)生的粉塵污染，進而避免石墨化組中各石墨化爐交叉感染，確保各石墨化爐中負極材料質量均衡性，提高批次產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性。

[0146]值得注意的是：

[0147]1、本申請操作步驟中的“抓邊”，可以理解為是將圖2中箱體105上下兩側和爐體102之間的保溫料107進行移除處理。

[0148]2、本申請操作步驟中的“抓頂”，可以理解為是將圖1中箱體105(沉降板109)上方的保溫料107進行移除處理。

[0149]3、本申請制備的負極材料為粉末顆粒狀負極材料，根據(jù)客戶需求，負極材料的粒度包括D10、D50、D90、D99、D100等，粒徑單位為微米，該類負極材料整體結構為粉狀，不考慮其開裂情況，主要考慮其氧化情況。

[0150]4、為保證爐內負極材料106未吸出時箱體的穩(wěn)固性，爐頭爐尾導電焦104僅抓到箱體105頂部往下10cm左右，同理，左右兩側保溫料107(圖2中箱體106上下兩側的保溫料107)，僅抓到箱,105頂部往下20-30cm。

[0151]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

[0152]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

[0153]對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

說明書附圖(10)