熱處理方法、熱處理爐以及熱處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及熱處理方法、熱處理爐以及熱處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，已經(jīng)存在多種對工件進行熱處理的方法以及熱處理裝置的方案。例如，在公開號為62-186775 (JP62-186775 A)的日本專利申請中，出于加工/消毒食物或者其他類似物的目的，公開了一種熱水加熱裝置，引導熱水從熱水罐到處理罐，以對物體進行均勻地熱處理。
[0003]此外，在公開號為08-41554 (JP08-41554 A)的日本專利申請中，公開了一種廢棄電池的處理方法。在該處理方法中，將廢棄電池放進密閉的熱處理爐中。然后，在加熱的同時，該熱處理爐中空氣被抽空并且耗盡。從而，使得該廢棄電池處于非氧化狀態(tài)。之后，非氧化性氣體通過增壓進入該熱處理爐，以快速且均勻地加熱該廢棄電池，使其達到預(yù)定溫度。
[0004]在公開號為2004-143486 (JP2004- 143486 A)的日本專利申請中，公開了一種通過使用液體金屬Na快速加熱和快速冷卻有色金屬合金的方法。還有，在公開號為2005-201479 (JP2005-201479 A)的日本專利申請中，還公開了將含有鉻氧化物的金屬塊浸入溫水中以去除六價鉻的方法。
[0005]此外，在公開號為2009-273996 (JP2009-273996 A)的日本專利申請中，公開了一種通過形成加壓還原氣氛以分解電路板(PCB)以及各種類型的二惡英的方法。在該方法中，加熱留有污染物以及水汽的密閉容器，從而令容器內(nèi)部充滿過熱蒸汽，形成加壓還原氣氛。
[0006]此外，在公開號為2011-111511 (JP2011-111511 A)的日本專利申請中，公開了一種再生處理系統(tǒng)，用過熱蒸汽替換熱處理爐中的空氣，并且將含碳化合物的原料和催化劑同過熱蒸汽一起放置在熱處理爐中，對該碳化合物進行再生處理。
[0007]時下，能夠減輕環(huán)境負擔的熱處理技術(shù)的發(fā)展成為需求，因而作為減輕環(huán)境負擔的方法，實現(xiàn)處理效率的提高就顯得非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種熱處理方法、熱處理爐以及熱處理系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明提供了在過熱蒸汽氣氛下對工件進行熱處理的熱處理方法、熱處理爐以及熱處理系統(tǒng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的熱處理方法，是用于使工件在熱處理爐中接受熱處理的熱處理方法。該熱處理方法包括:將所述工件放入所述熱處理爐中，將所述熱處理爐中的所述工件浸入熱源溶劑中，在所述熱處理爐中形成過熱蒸汽氣氛，使所述熱處理爐中的所述工件暴露在所述過熱蒸汽氣氛下，以及將所述工件從所述熱處理爐中取出。
[0010]根據(jù)本發(fā)明第二個方面的熱處理爐，是用于使工件接受熱處理的熱處理爐。該熱處理爐包括殼體、加熱單元、排氣口和溶劑控制單元。所述殼體被配置為容納所述工件，并配備有空間，所述空間被配置為對氣體進行密封。加熱單元被配置為在所述空間中形成過熱蒸汽氣氛。排氣口被配置為將所述空間中的氣體從所述殼體中排放出去。溶劑控制單元被配置為將所述工件浸入熱源溶劑中，并當所述空間為所述過熱蒸汽氣氛時，使所述工件從所述熱源溶劑中暴露出來。
[0011]根據(jù)本發(fā)明第三個方面的熱處理系統(tǒng)包括熱處理爐、爐外罐和溶劑供給裝置。熱處理爐包括殼體、溶劑儲罐和蒸汽發(fā)生加熱器。所述殼體被配置為容納一工件。所述溶劑儲罐被配置為存儲含水的熱源溶劑。所述蒸汽發(fā)生加熱器被配置為對存儲在所述溶劑儲罐中的所述熱源溶劑進行加熱，以在所述殼體中生成蒸汽。爐外罐設(shè)置在所述熱處理爐的外部，并通過流通道連接至所述溶劑儲罐。溶劑供給裝置被配置為使所述熱源溶劑通過所述流通道在所述爐外罐與所述溶劑儲罐之間移動，以將所述工件浸入所述熱源溶劑中，或使所述工件從所述熱源溶劑中暴露出來。儲罐儲罐儲罐儲罐儲罐
根據(jù)本發(fā)明的上述幾個方面，提供了一種熱處理方法，一種熱處理爐，以及一種熱處理系統(tǒng)，以提高處理效率并減少環(huán)境負擔。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖，描述本發(fā)明的示范性實施例的特征、優(yōu)點、以及技術(shù)和工業(yè)意義，圖中相似的附圖標記代表相似部件，其中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱處理方法的流程圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為通過使用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱處理系統(tǒng)，對鋰離子二次電池進行熱處理時，繪制相對于熱處理時間的溫度和電壓所得的曲線圖；
圖4為通過使用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱處理系統(tǒng)，對鋰離子二次電池進行熱處理時，繪制相對于熱處理時間的溫度所得的曲線圖。
【具體實施方式】
[0013]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實施例的熱處理方法，涉及一種使工件在熱處理爐中接受熱處理的方法，其至少由以下步驟SI至S5構(gòu)成。也就是說，根據(jù)本發(fā)明實施例的熱處理方法包括放入過程(步驟SI)、浸入式加熱過程(步驟S2)、過熱蒸汽化步驟(步驟S3)、熱處理過程(步驟S4)以及取出過程(步驟S5)。在放入過程中，將工件作為待處理對象放入熱處理爐中。在浸入式加熱過程中，將熱處理爐中的工件浸入熱源溶劑中。在過熱蒸汽化過程中，在熱處理爐內(nèi)形成過熱蒸汽氣氛。在熱處理過程中，將工件暴露在過熱蒸汽氣氛下進行熱處理。在取出過程中，將工件從加熱爐中取出。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實施例的熱處理方法一般可以用于這樣的目的:預(yù)期使工件在過熱蒸汽氣氛下接受熱處理而無需接受燃燒處理。具體地，由于熱處理處于缺氧狀態(tài)，本發(fā)明的實施例適用于包含可燃物質(zhì)的非燃燒型熱處理。例如，本發(fā)明的實施例可應(yīng)用于各類電池和電子元件的脫毒或者其他類似處理。
[0016]對步驟SI中的將工件放入熱處理爐的過程沒有特別限制，并且不限于使用已知的方法。例如，可以是由機械臂或類似工具自動將工件放入熱處理爐的方法。替代性地，可以是將工件放置在專屬容器中，例如網(wǎng)狀容器或其他類似容器，然后通過自動控制將該網(wǎng)狀容器放入熱處理爐的方法。
[0017]對步驟S2中浸入和加熱工件過程也沒有特別限制，并不限于使用已知的方法。在步驟S2中，將熱處理爐中的工件浸入熱源溶劑中。只要不背離本發(fā)明的內(nèi)涵，對該熱源溶劑的類型沒有特別限制。然而，該熱源溶劑優(yōu)選地是水，或為含水溶劑。如果使用這些溶劑，則在步驟S3中，它們還能夠用作蒸汽生成源，從而能夠縮減裝置的尺寸，提高效率。所述熱源溶劑還可以是添加了鹽或其他類似物質(zhì)的溶液或者分散液。順便說一下，此處“熱源溶劑”是指在等于或低于其沸點的溫度下可以足夠快速地加熱工件的溶劑(溶液)。例如，在使用水作為溶劑的情況下，該溫度等于或高于例如80° C。更從有效地快速加熱工件的角度，該溫度優(yōu)選為等于或高于90° C，更優(yōu)的為等于或高于95° C。
[0018]在步驟S2中，將工件浸入熱源溶劑中。因此，相比于在室溫下工件和溶劑同時加熱，將工件浸入熱源溶劑中，工件能夠更快升溫。此外，相比于省略了處理中的步驟S2、直接將工件放置在步驟S3的蒸汽氣氛中的情形，將工件浸入熱源溶劑使得工件能夠更加有效地升溫。也就是說，通過利用溶劑加熱工件，工件能夠更有效地升溫，同時熱傳導效率提高了。順便說一下，步驟SI和步驟S2可以交換。也就是說，在將適量加熱溶劑注入熱處理爐中之后，可以將工件放入熱處理爐中，以浸入所述溶劑中。
[0019]當工件浸入熱源溶劑中后，在步驟S3時在熱處理爐中形成過熱蒸汽氣氛。具體地，在熱處理爐密閉時，其內(nèi)充滿了過熱蒸汽。并且，熱處理爐中的氣體被抽出并釋放，以使該熱處理爐的內(nèi)部充滿過熱蒸汽。于是，在熱處理爐內(nèi)形成缺氧狀態(tài)。該熱源溶劑優(yōu)選地用作蒸汽源。也就是說，優(yōu)