一种炭化用坩埚装置、炭化方法和应用
本发明公开了一种炭化用坩埚装置、炭化方法和应用。该炭化用坩埚装置包括碳化硅坩埚、连接盖和封顶盖；连接盖的下表面设有第一凹槽，碳化硅坩埚的开口通过所述第一凹槽与所述连接盖连接；连接盖的上表面设有封顶盖；连接盖上设置有通孔，用于连通碳化硅坩埚与封顶盖；连接盖和封顶盖的连接处填充有保温材料。本申请的炭化用坩埚装置应用于隧道窑中，可无需通入保护性气体，不仅可起到隔绝氧气的效果，还能提高碳化效率、大大节省成本，炭化每吨原料成本可减少50％以上。本申请的炭化用坩埚装置在炭化过程中，还可起到除杂的效果。
发明专利
CN202311783997.8
2023-12-22
CN117516161A
2024-02-06
F27B14/10(2006.01)
福建杉杉科技有限公司
朱周生;顾凯
352000 福建省宁德市古田县大甲镇大甲村(大甲工业集中区第十期1号宗地)
上海弼兴律师事务所
余化鹏
福建;35
1.一种炭化用坩埚装置，其特征在于，其包括碳化硅坩埚、连接盖和封顶盖； 所述连接盖的下表面设有第一凹槽，所述碳化硅坩埚的开口通过所述第一凹槽与所述连接盖连接； 所述连接盖的上表面设有所述封顶盖； 所述连接盖上设置有通孔，用于连通所述碳化硅坩埚与所述封顶盖； 所述连接盖和所述封顶盖的连接处填充有保温材料。 2.如权利要求1所述的炭化用坩埚装置，其特征在于，所述炭化用坩埚装置满足下述条件中的一种或多种： (1)所述碳化硅坩埚的开口通过所述第一凹槽与所述连接盖连接时，所述连接的方式为螺纹连接、沟槽连接或卡套式连接； (2)所述第一凹槽的内径和所述碳化硅坩埚的外径相等；和， (3)所述第一凹槽的深度为所述连接盖高度的30％-50％但不为50％。 3.如权利要求1所述的炭化用坩埚装置，其特征在于，所述连接盖的上表面还设有第二凹槽。 4.如权利要求3所述的炭化用坩埚装置，其特征在于，所述炭化用坩埚装置满足下述条件中的(1)和/或(2)： (1)所述第二凹槽的内径大于等于所述封顶盖的外径，较佳地等于所述封顶盖的外径； (2)所述第二凹槽的深度为所述连接盖高度的30％-50％但不为50％。 5.如权利要求3所述的炭化用坩埚装置，其特征在于，所述炭化用坩埚装置满足下述条件中的一种或多种： (1)所述第一凹槽和所述第二凹槽的内径相等； (2)所述第一凹槽和所述第二凹槽的中心轴重合；和， (3)所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度相等。 6.如权利要求3所述的炭化用坩埚装置，其特征在于，所述炭化用坩埚装置满足下述条件中的(1)和/或(2)： (1)所述通孔的中心轴到所述连接盖的中心轴的距离小于所述第一凹槽或第二凹槽的半径，较佳地为所述第一凹槽或第二凹槽的半径的10％-95％； (2)所述保温材料的高度不超过所述第二凹槽的深度。 7.如权利要求1所述的炭化用坩埚装置，其特征在于，所述炭化用坩埚装置满足下述条件中的一种或多种： (1)所述通孔的直径满足下述条件：炭化过程中，使坩埚中进行碳化的原料排出的气体杂质的质量分数为1％-5％；上述百分比表示所述气体杂质的质量占碳化的原料的质量的百分比； (2)所述通孔的直径小于所述封顶盖的内径；和， (3)所述通孔的高度为所述连接盖高度的0-40％但不为0。 8.一种炭化方法，其特征在于，其包括下述步骤：将石墨和包覆剂的混合物料装入如权利要求1-7中任一项所述的炭化用坩埚装置中，炭化。 9.如权利要求8所述的炭化方法，其特征在于，所述炭化方法满足下述条件中的一种或多种： (1)所述包覆剂的质量占所述石墨的质量的百分比为3％-15％； (2)所述碳化的温度为1000-1500℃；和， (3)所述碳化的时间为5-10h。 10.一种如权利要求1-7中任一项所述的炭化用坩埚装置在制备负极材料中的应用。