小型多孔碳碱活化炉
小型多孔碳碱活化炉（KOH）
流程：
原料与 KOH 1:3-1:5 浸渍→烘干→700-850 ℃ N₂ 保护 30-60 min→酸洗→水洗。
主要技术参数
电炉名称:多孔碳水蒸气活化回转炉
电炉结构:炉体可倾斜、炉管可旋转
设计温度:1200℃
工作温度:1050℃
控温精度:±1℃,PID控制
炉管转速:0.5-6r/min变频可调
气体:水蒸气、CO?、N?等,支持多气氛环境
炉管材质:310S不锈钢(蒸汽法)或纯镍(碱法),耐高温(1100℃)、耐酸碱腐蚀,延长使用寿命。
炉衬材料:多晶莫来石纤维模块或真空浇筑纤维,蓄热小、升温快。
炉管旋转:0.5–6rpm无机调速,结合内部抄料板结构,使物料均匀混合,彻底解决静态煅烧中的生烧、过烧、夹生问题,提升品质均匀性30%以上。
温区尺寸:可定制(管径、温区长度)
负极材料小型多孔碳碱活化炉（旋转管式炉，5 kg，炉管容积20 %装载量）技术方案
（适用于锂电硅碳负极多孔碳骨架的KOH/NaOH碱活化工艺）
（适用于锂电硅碳负极多孔碳骨架的KOH/NaOH碱活化工艺）
1 简介
设备名称：BX-RTR5 旋转碱活化炉
炉型：单温区、φ219 mm石英/310S复合炉管、电阻丝外热式、连续可调倾角、真空-惰性气氛两用旋转管式炉
设计定位：实验室-中试级，专用于5 kg/批（≈炉管有效容积20 %）多孔碳的碱活化造孔与高温纯化，兼容后续CVD硅沉积前处理。
设备名称：BX-RTR5 旋转碱活化炉
炉型：单温区、φ219 mm石英/310S复合炉管、电阻丝外热式、连续可调倾角、真空-惰性气氛两用旋转管式炉
设计定位：实验室-中试级，专用于5 kg/批（≈炉管有效容积20 %）多孔碳的碱活化造孔与高温纯化，兼容后续CVD硅沉积前处理。
2 遵循标准
GB/T 10067.1-2019《电热装置基本技术条件》
GB 5959.1-2019《电热装置安全》
JB/T 6205-2019《管式电阻炉》
GB/T 24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》相关检测方法
欧盟CE（低电压、机械、EMC）
出厂附第三方炉温均匀性检测报告（9点，±5 ℃@800 ℃）。
GB/T 10067.1-2019《电热装置基本技术条件》
GB 5959.1-2019《电热装置安全》
JB/T 6205-2019《管式电阻炉》
GB/T 24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》相关检测方法
欧盟CE（低电压、机械、EMC）
出厂附第三方炉温均匀性检测报告（9点，±5 ℃@800 ℃）。
3 用途
① 酚醛树脂/生物质碳源与KOH/NaOH混合料在惰性气氛下650-850 ℃碱活化；
② 活化后同一炉管内完成800 ℃高温纯化；
③ 可扩展水蒸气/CO₂二次活化或硅烷CVD沉积。
① 酚醛树脂/生物质碳源与KOH/NaOH混合料在惰性气氛下650-850 ℃碱活化；
② 活化后同一炉管内完成800 ℃高温纯化；
③ 可扩展水蒸气/CO₂二次活化或硅烷CVD沉积。
4 工作原理
炉管以0.5-10 rpm旋转，带动物料连续翻滚；倾角0-5°可调，促进轴向缓慢移动，实现“动态床”碱活化，避免熔融碱结块；惰性气氛（N₂/Ar）+尾气碱洗塔，防止碱蒸气腐蚀加热元件；程序控温三段：升温-恒温-降温，恒温段温差≤±3 ℃。
炉管以0.5-10 rpm旋转，带动物料连续翻滚；倾角0-5°可调，促进轴向缓慢移动，实现“动态床”碱活化，避免熔融碱结块；惰性气氛（N₂/Ar）+尾气碱洗塔，防止碱蒸气腐蚀加热元件；程序控温三段：升温-恒温-降温，恒温段温差≤±3 ℃。
5 主要技术参数
额定温度：1000 ℃（连续工作≤900 ℃）
单批投料量：5 kg（堆密度0.4 g cm⁻³，占炉管容积20 %）
炉管尺寸：φ219 mm×700 mm（有效加热区450 mm）
加热元件：0Cr27Al7Mo2铁铬铝螺旋电阻丝，双排嵌装陶瓷搁砖
加热功率：9 kW（380 V/50 Hz，星接，可控硅调功）
控温精度：±1 ℃（K分度，PID+SSR）
旋转速度：0.5-10 rpm，变频调速，断链保护
炉管倾角：-2-10°电动丝杆调节，带角度刻度
密封：SS304水冷法兰+氟橡胶O型圈，设计压力≤0.02 MPa
极限真空：-0.09 MPa（机械泵，1 h内达到）
气氛：N₂/Ar 0-10 L min⁻¹，浮子流量计+针阀
冷却：炉壳轴流风机+炉管外壁风道，降温速率≤8 ℃ min⁻¹（600 ℃→200 ℃）
外形：L×W×H 1600×800×1400 mm
重量：≈420 kg
额定温度：1000 ℃（连续工作≤900 ℃）
单批投料量：5 kg（堆密度0.4 g cm⁻³，占炉管容积20 %）
炉管尺寸：φ219 mm×700 mm（有效加热区450 mm）
加热元件：0Cr27Al7Mo2铁铬铝螺旋电阻丝，双排嵌装陶瓷搁砖
加热功率：9 kW（380 V/50 Hz，星接，可控硅调功）
控温精度：±1 ℃（K分度，PID+SSR）
旋转速度：0.5-10 rpm，变频调速，断链保护
炉管倾角：-2-10°电动丝杆调节，带角度刻度
密封：SS304水冷法兰+氟橡胶O型圈，设计压力≤0.02 MPa
极限真空：-0.09 MPa（机械泵，1 h内达到）
气氛：N₂/Ar 0-10 L min⁻¹，浮子流量计+针阀
冷却：炉壳轴流风机+炉管外壁风道，降温速率≤8 ℃ min⁻¹（600 ℃→200 ℃）
外形：L×W×H 1600×800×1400 mm
重量：≈420 kg
6 可增选配置
A. 双温区独立控温（延长纯化区）
B. 内置螺旋抄板，提高碱-碳混合效率
C. 尾气冷凝+碱液洗涤塔（PFA换热器）
D. 触摸屏+PLC+USB记录，支持远程RS485
E. 炉管材质升级为Inconel 600，抗熔碱腐蚀
F. 快速水冷夹套，缩短批间隔30 %
G. 防爆伺服电机+ATEX Ex d IIB T4（溶剂料场合）
A. 双温区独立控温（延长纯化区）
B. 内置螺旋抄板，提高碱-碳混合效率
C. 尾气冷凝+碱液洗涤塔（PFA换热器）
D. 触摸屏+PLC+USB记录，支持远程RS485
E. 炉管材质升级为Inconel 600，抗熔碱腐蚀
F. 快速水冷夹套，缩短批间隔30 %
G. 防爆伺服电机+ATEX Ex d IIB T4（溶剂料场合）
7 结构特点（模块与详细描述）
7.1 炉壳模块
7.1 炉壳模块
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双层1.5 mm 304不锈钢，镜面拉丝；层间填充1260型陶瓷纤维毯，外壳温升≤35 ℃。
-
正面铰链门+快速锁扣，门内设断电开关。
7.2 加热模块
-
陶瓷搁砖整圈镶嵌，电阻丝可独立抽出更换，无需拆炉。
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分区功率分配：前段30 %、恒温段50 %、后段20 %，保证轴向温度均匀。
7.3 旋转炉管模块
-
复合结构：内层3 mm石英，外层2 mm 310S护套，端部滚压加强环，抗碱冷凝液侵蚀。
-
两端配SS304水冷法兰，冷却水流量≥6 L min⁻¹，防止O圈过热。
-
支撑轮为石墨浸渍轴承，免加油，耐温450 ℃。
7.4 驱动模块
-
0.37 kW蜗轮蜗杆减速电机，变频0.5-10 rpm，转矩120 N·m；断电自锁，防止炉管倒转。
7.5 倾角调节模块
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手轮+梯形丝杆，同步顶升尾座，角度标尺0-10°，重复定位±0.2°。
7.6 气氛/真空模块
-
不锈钢波纹管旋转接头，内置石墨轴承密封，泄漏率≤1×10⁻⁷ Pa·m³ s⁻¹。
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一路进气（N₂/Ar），一路排气（接碱洗塔），接口为φ6 mm双卡套。
7.7 电控模块
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独立落地式电控柜，IP42；K型热电偶双支（主控+超温）。
-
超温继电器+固态继电器双重保护，故障声光报警。
7.8 安全模块
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防爆膜片（φ50 mm，0.05 MPa爆破）安装于排气端。
-
炉管转速丢失报警、电机过载报警、冷却水流量低报警。
8 标准配置清单
旋转炉主机 1台
石英/310S复合炉管 1支
铁铬铝电阻丝 2套（1套备用）
K型热电偶 2支
水冷法兰组件 2套
SS304炉架+支撑轮 1套
变频调速电控箱 1套
进气/排气波纹管 2根
碱液洗涤塔（PVC，20 L） 1台
随机工具（法兰钩、O圈、石英棉） 1套
说明书、出厂报告、CE证书 1份
旋转炉主机 1台
石英/310S复合炉管 1支
铁铬铝电阻丝 2套（1套备用）
K型热电偶 2支
水冷法兰组件 2套
SS304炉架+支撑轮 1套
变频调速电控箱 1套
进气/排气波纹管 2根
碱液洗涤塔（PVC，20 L） 1台
随机工具（法兰钩、O圈、石英棉） 1套
说明书、出厂报告、CE证书 1份
9 易损件与寿命
电阻丝：连续使用≥2000 h（900 ℃），更换时间≤30 min
氟橡胶O圈：≤300 ℃工况下500 h，建议每50批更换
石墨轴承：≥1年（视碱尘量）
石英炉管：正常使用≥2年，出现裂纹仅内层可单独更换
电阻丝：连续使用≥2000 h（900 ℃），更换时间≤30 min
氟橡胶O圈：≤300 ℃工况下500 h，建议每50批更换
石墨轴承：≥1年（视碱尘量）
石英炉管：正常使用≥2年，出现裂纹仅内层可单独更换
10 使用寿命
整机设计寿命：≥10年（20 000 h）
折旧期内可支持≥8000批（按每批10 h计）
整机设计寿命：≥10年（20 000 h）
折旧期内可支持≥8000批（按每批10 h计）
11 售后质保
自验收起14个月内免费保修（电阻丝、O圈等易损件除外）；
终身提供技术支持与配件供应；
国内48 h响应，72 h到场；
提供工艺调试服务（碱碳比、升温曲线、洗涤终点判定）。
自验收起14个月内免费保修（电阻丝、O圈等易损件除外）；
终身提供技术支持与配件供应；
国内48 h响应，72 h到场；
提供工艺调试服务（碱碳比、升温曲线、洗涤终点判定）。
12 包装运输
主机：缠绕膜+防震泡沫+五层出口免熏蒸木箱，L×W×H 1800×1000×1600 mm，毛重520 kg；
炉管：独立珍珠棉+木箱，标“易碎玻璃”；
电控箱：木箱+干燥剂，防淋雨；
运输标识：重心、堆码层数≤2、防潮、向上、吊装位置。
主机：缠绕膜+防震泡沫+五层出口免熏蒸木箱，L×W×H 1800×1000×1600 mm，毛重520 kg；
炉管：独立珍珠棉+木箱，标“易碎玻璃”；
电控箱：木箱+干燥剂，防淋雨；
运输标识：重心、堆码层数≤2、防潮、向上、吊装位置。
13 使用注意事项（含加热元件）
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首次使用前，200 ℃×2 h空烧排潮，避免电阻丝氧化脱皮。
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碱活化阶段必须全程N₂保护，流量≥2 L min⁻¹，防止空气倒吸导致电阻丝渗碳脆断。
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冷却水温度≤30 ℃，压力0.2-0.3 MPa；断水立即停炉，否则O圈烧毁。
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升温速率≤10 ℃ min⁻¹，900 ℃以上禁止>5 ℃ min⁻¹，保护石英炉管。
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碱蒸气冷凝后形成K₂CO₃硬壳，每批结束立即通湿N₂软化并空转清洗，防止下次启动卡死。
-
真空泵停机顺序：先关阀后停泵，防回油；碱尘进入泵前需加冷阱。
14 操作方法（简明SOP）
① 备料：预碳化料与KOH按1:2（质量）行星混料机15 min。
② 装料：炉管倾角调至0°，打开加料端法兰，投入5 kg，装填系数≤20 %。
③ 密封：检查O圈无碱粒，锁紧法兰，接冷却水，通N₂ 5 min排氧。
④ 程序：
室温→5 ℃ min⁻¹→200 ℃（30 min）→5 ℃ min⁻¹→450 ℃（30 min）→3 ℃ min⁻¹→800 ℃（120 min）→随炉冷却；
炉管转速3 rpm，倾角2°。
⑤ 洗涤：出炉物料直接倒入50 L去离子水，料:水=1:20，搅拌2 h，测pH≤8。
⑥ 干燥：120 ℃真空烘箱8 h，得到比表面积1800-2200 m² g⁻¹、孔容0.8-1.1 cm³ g⁻¹的多孔碳。
① 备料：预碳化料与KOH按1:2（质量）行星混料机15 min。
② 装料：炉管倾角调至0°，打开加料端法兰，投入5 kg，装填系数≤20 %。
③ 密封：检查O圈无碱粒，锁紧法兰，接冷却水，通N₂ 5 min排氧。
④ 程序：
室温→5 ℃ min⁻¹→200 ℃（30 min）→5 ℃ min⁻¹→450 ℃（30 min）→3 ℃ min⁻¹→800 ℃（120 min）→随炉冷却；
炉管转速3 rpm，倾角2°。
⑤ 洗涤：出炉物料直接倒入50 L去离子水，料:水=1:20，搅拌2 h，测pH≤8。
⑥ 干燥：120 ℃真空烘箱8 h，得到比表面积1800-2200 m² g⁻¹、孔容0.8-1.1 cm³ g⁻¹的多孔碳。
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