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鎳鈷鋁（NCA）高鎳三元材料氧氣爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)
作者：87569388    來(lái)源：江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司    時(shí)間：2016/3/21    點(diǎn)擊：5396


    適用工藝：8：1：1、鎳鈷鋁、高鎳三元材料、NCA等材料的連續(xù)燒成
    關(guān)鍵詞：鈷酸鋰  錳酸鋰  富鋰基錳酸鋰  高壓鈷酸鋰  高鎳三元材料  四氧化三鈷  氧化鈷  鈦酸鋰  匣缽  坩堝  承燒板  推板   石墨匣缽   石墨坩堝   鋰電池負(fù)極材料
  設(shè)計(jì)單位：江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司    作者：劉俊   

    前言：2013年是鋰電三元材料不尋常的一年，產(chǎn)量和市場(chǎng)需求突飛猛進(jìn)，其中NCA和811高鎳三元材料似乎更是有一些企業(yè)在不斷研發(fā)燒成中，由于其燒成工藝較普通三元材料特殊，所以對(duì)設(shè)備也有特殊要求，今天就對(duì)該材料的專用燒結(jié)設(shè)備全自動(dòng)氧氣保護(hù)推板爐（氧氣氛保護(hù)隧道爐）做全面介紹。

燒成原料
1）  原料形態(tài)            三元高鎳粉體材料
2）  裝料匣缽尺寸        320×320×75mm,
3）  燒成時(shí)間        升溫時(shí)間~5小時(shí)，恒溫時(shí)間~10-18小時(shí)，降溫~5小時(shí)
4）  燒結(jié)氣氛            氧氣，爐內(nèi)氧氣含量95%以上
5）  最高設(shè)計(jì)溫度        1100℃ 
6）  長(zhǎng)期使用溫度        1000℃ 
7）  單個(gè)推板上裝料      2個(gè)匣缽
8）  堆放形式            雙板雙層
9）  平均推送速度        1000mm/h    （500-2200mm/h無(wú)極可調(diào)）
10）            產(chǎn)量要求          ~  700Kg/24h
11）            物料特性        松裝密度1.2g/cm³;每缽裝料3.5Kg;產(chǎn)品燒蝕率                                            30%
12）            排放氣體        較強(qiáng)堿性，氫氧化鋰和碳酸鋰分解所產(chǎn)生的水汽、二氧化碳?xì)怏w等
 
 
 

設(shè)備用途及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

設(shè)備用途
鋰電三元高鎳材料（NCA）的燒成。
根據(jù)燒成工藝特別設(shè)計(jì)。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
此電爐為隧道式、雙推、全自動(dòng)回轉(zhuǎn)、雙門帶置換倉(cāng)氣氛保護(hù)推板式電阻爐。
隧道內(nèi)上下布置加熱元件加熱，根據(jù)工藝設(shè)定各溫區(qū)溫度，推板上裝料缽在隧道內(nèi)連續(xù)推進(jìn)，推板外回轉(zhuǎn)道全自動(dòng)輥道回轉(zhuǎn)。

工藝條件簡(jiǎn)述

4-5h升到1000℃,1000℃保溫10-18h，降溫至100℃以下~5h

主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)備名稱
全自動(dòng)氣氛保護(hù)推板窯
型號(hào)
 RTB-320-11型
爐膛尺寸
24000L×760W×260H（mm），爐口高度含推板厚。要求爐膛長(zhǎng)度24000mm。
推板尺寸
340L×340W×30H（mm）  材質(zhì)為剛玉莫來(lái)石（1200℃）
匣缽尺寸
320×320×75H（mm），每推板裝2個(gè)匣缽。（定作方自備）
裝載高度
推板以上裝載高度≤220（mm）
設(shè)備外形尺寸
約26000L×3500W×2000H（mm）
推板離地面高度
850（mm）
回轉(zhuǎn)方向
□  順時(shí)針          □  逆時(shí)針  （定作方定）
基本參數(shù)
最高溫度
1100℃
常用溫度
1000℃
額定功率
約320 KW
保溫功率
約180 KW
電源電壓
3相380V
窯體外側(cè)殼壁溫升
≤25ºC。遠(yuǎn)離測(cè)溫點(diǎn)元件及加熱元件的距離≥150mm。
控溫精度
≤±1ºC
爐膛溫度均勻度
≤±3-5ºC
產(chǎn)品出口溫度
≤80ºC
溫區(qū)、加熱元件、控溫點(diǎn)及氧含量檢測(cè)點(diǎn)分布
溫度曲線圖要求16個(gè)區(qū)、32個(gè)溫控點(diǎn) （每個(gè)溫區(qū)均為上下單獨(dú)控溫，中間測(cè)溫）
 
區(qū)間
1
2
3
4
5----16
降溫
設(shè)定溫度(℃)
300
500
800
1000
1100
 
區(qū)間長(zhǎng)度（mm）
1500
1500
1200
1200
每個(gè)區(qū)間長(zhǎng)度1200，共14400
4200（含2米水冷段）
溫區(qū)
16溫區(qū)
 
加熱方式
上下加熱
 
加熱元件
康泰爾電熱絲
 
控溫點(diǎn)
32個(gè)，測(cè)溫點(diǎn)16個(gè)
 
熱電偶
K 型熱電偶24  支N 分度號(hào)24 支
 
氧含量檢測(cè)點(diǎn)
設(shè)置5個(gè)巡檢測(cè)點(diǎn)，（升溫區(qū)1個(gè)，高溫區(qū)2個(gè)，降溫區(qū)1個(gè)，冷卻區(qū)1個(gè)）
配備氧化鋯分析儀3個(gè).每個(gè)檢測(cè)通道電磁閥控制切換，以此切換檢測(cè)點(diǎn)位置。
 
進(jìn)排氣系統(tǒng)
進(jìn)氣共16路，排氣共16路，
每個(gè)溫區(qū)均配備進(jìn)排氣管道，每個(gè)溫區(qū)底部配備與爐膛等寬的陶瓷進(jìn)氣管，形成橫截面均勻進(jìn)氣。每路氧氣管均埋在爐體保溫層內(nèi)，使氣體充分預(yù)熱后進(jìn)入爐膛，每個(gè)溫區(qū)配1-50m³/h流量計(jì)顯示控制流量，使用面板流量計(jì)集中控制。
爐體每個(gè)溫區(qū)排氣管道到爐體內(nèi)部的不銹鋼管加陶瓷內(nèi)襯，并加陶瓷球閥控制排氣量。
采用非接觸式管道，上部排氣管道為圓形喇叭口形狀（喇叭口徑是爐體煙囪直徑的2.5倍），喇叭口下部 爐體煙囪處于水平面上，喇叭口上面變徑直管（直徑為爐體煙囪的1.5倍）配有閥門，爐頂匯集2路排氣主管道（800℃之前溫區(qū)和800℃之后溫區(qū)），配備出氣接口（距離爐頂高度1.5米），客戶自行接出室外。
配套離心耐高溫引風(fēng)機(jī)，變頻調(diào)速，風(fēng)量為最大進(jìn)風(fēng)量的1.5倍設(shè)計(jì)。
總進(jìn)氣管道之前配備氣體精密過(guò)濾器，前端預(yù)留1寸內(nèi)絲口
進(jìn)排氣管道均采用304不銹鋼
耐火保溫結(jié)構(gòu)
耐火保溫結(jié)構(gòu)
爐膛結(jié)構(gòu)及爐膛材質(zhì)根據(jù)材料燒成工藝過(guò)程進(jìn)行特別設(shè)計(jì)。
爐膛材料采用抗堿性鎂鋁異型磚+優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)耐火保溫材料 + 陶瓷纖維板砌筑。防腐蝕，隔熱效果極佳，熱容量小，節(jié)能環(huán)保。
滑道采用剛玉材質(zhì)，采用異型耐火磚支撐。
爐體結(jié)構(gòu)
爐體主架
長(zhǎng)22000（mm），由國(guó)標(biāo)型材、板材分段密封焊接，爐體主架分8段
冷卻部分
長(zhǎng)度~2000，采用水冷或風(fēng)冷（配備軸流風(fēng)機(jī)）的結(jié)構(gòu)形式，以此來(lái)降低物料的出口溫度。
進(jìn)料端
主要由液壓主推+進(jìn)料橫推
出料端
主要由出料橫推+回推+切離裝置
外回轉(zhuǎn)道
由無(wú)動(dòng)力滾筒支撐，以減少阻力
置換倉(cāng)
入口與出口置換倉(cāng)各一個(gè)。
密封門
進(jìn)口端和出口端各設(shè)置兩道密封門
 
進(jìn)出料口段正面、側(cè)面、上面均設(shè)置透視窗，側(cè)面與上面盡量大。
全自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)
推進(jìn)方式
均為液壓推進(jìn)，液壓泵站安裝防護(hù)罩。
推進(jìn)控制
PLC自動(dòng)控制，具有互鎖及報(bào)警功能，提高其安全性、可靠性。電爐兩端設(shè)手動(dòng)按鈕操控臺(tái)
推進(jìn)行程
約1000（mm）。
主推推力
6T
主推進(jìn)速度
500-2200mm/h（無(wú)極調(diào)速）
常用速度
1000mm/h
溫度控制系統(tǒng)
系統(tǒng)組成
采用觸摸屏上位機(jī)顯示+溫控表方式控溫。
溫控表具有連續(xù)PID調(diào)節(jié)、超溫報(bào)警、斷偶指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽?/DIV>
控溫方式
采用可控硅移相調(diào)壓方式控溫，控溫儀表采用MR13智能調(diào)節(jié)儀，PID參數(shù)自整定。
控溫精度
≤±1ºC（穩(wěn)態(tài)后）
觸摸屏 + PLC自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)組成
昆侖通態(tài)觸摸屏+三菱PLC
控制范圍
全自動(dòng)推進(jìn)全部操作、推進(jìn)過(guò)程設(shè)超行程、電機(jī)過(guò)載、動(dòng)作超時(shí)等聲光報(bào)警。
另設(shè)有爐膛超壓報(bào)警及油壓超低等報(bào)警（以上為指示燈指示）
數(shù)據(jù)監(jiān)控
觸摸屏可以進(jìn)行各溫控點(diǎn)、各測(cè)溫點(diǎn)，工藝曲線、溫控模塊的操作，報(bào)警記錄及查詢、曲線配方及工藝時(shí)間的配方，不同管理層操作權(quán)限，軟件操作幫助，并記錄顯示，可采用U盤導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)。
電氣配置
主要電器元件
電氣柜內(nèi)主要安裝有：觸摸屏、空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、PLC、溫控表、互感器、指示燈、按鈕開(kāi)關(guān)等。
電氣柜
4臺(tái)。
程控柜
800L×650W×2000H（mm）1臺(tái)。
設(shè)備外觀
外觀要求
制造精細(xì)，美觀氣派。掛板噴塑（包括回流線）
外觀顏色
爐體高溫銀粉漆，回流線掛板電腦灰色，電氣柜橘紋灰色。
現(xiàn)場(chǎng)安裝條件
供電能力
三相四線380V±10%，50Hz，350KVA。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施
電爐安裝應(yīng)有相配套的電爐基礎(chǔ)（基礎(chǔ)承重要求2.5T/m2）及電纜布放電纜溝或橋架。
現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境
窯爐使用場(chǎng)所溫度：0~40℃。室內(nèi)無(wú)較大的空氣對(duì)流、無(wú)腐蝕性氣體。
用戶安裝責(zé)任
1           
定作方負(fù)責(zé)窯爐安裝基礎(chǔ)和一次電源到位。爐體到控制柜的二次連接導(dǎo)線（長(zhǎng)度小于4米）由承攬方負(fù)責(zé)提供和安裝。
2           
負(fù)責(zé)窯爐就位及起重，窯爐的組裝
3           
負(fù)責(zé)調(diào)試人員的食宿
備品備件
康泰爾電熱絲10支、K 型熱電偶6支，N 型熱電偶6支，可控硅備件10個(gè)，日本島電MR13溫控儀表1個(gè)，快速熔斷器5只
技術(shù)文件提供
1           
電爐說(shuō)明書(shū)
1份
2           
電爐出廠檢驗(yàn)合格證
1份
3           
電氣原理圖
1份
4           
儀表說(shuō)明書(shū)
1套
5           
電爐發(fā)貨清單
1份
質(zhì)量保證
1           
設(shè)備質(zhì)保期壹年（易損件：推板、加熱元件等除外，人為因素除外）
2           
質(zhì)保期內(nèi)凡屬承攬方設(shè)計(jì)、制造原因引起的質(zhì)量問(wèn)題，由承攬方負(fù)責(zé)免費(fèi)維修
若因定作方使用不當(dāng)而引發(fā)設(shè)備故障，承攬方負(fù)責(zé)維修，費(fèi)用由定作方負(fù)擔(dān)
3           
質(zhì)保期滿后設(shè)備出現(xiàn)故障，承攬方負(fù)責(zé)維修，費(fèi)用由定作方負(fù)擔(dān)
設(shè)備運(yùn)輸及安裝調(diào)試
1           
承攬方負(fù)責(zé)承辦運(yùn)輸及包裝，定作方負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)用，定作方負(fù)責(zé)設(shè)備卸車和就位
2           
設(shè)備基礎(chǔ)由定作方負(fù)責(zé)，承攬方于合同生效45天內(nèi)向定作方提供設(shè)備安裝基礎(chǔ)圖
3           
承攬方負(fù)責(zé)設(shè)備的安裝調(diào)試工作，定作方對(duì)此提供必要的協(xié)助，定作方自行完成工藝調(diào)試
4           
在承攬方調(diào)試過(guò)程中，定作方派操作人員協(xié)同，承攬方對(duì)定作方操作人員提供免費(fèi)培訓(xùn)
5           
設(shè)備安裝調(diào)試后，定作方應(yīng)在六天內(nèi)及時(shí)組織驗(yàn)收工作，并出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為本“方案”
6           
以上未盡事宜，由雙方友好協(xié)商解決

協(xié)議補(bǔ)充說(shuō)明
本協(xié)議書(shū)可能在窯爐的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生變更。如果有變更的情況，將會(huì)同定作方及時(shí)聯(lián)系，并取得定作方的確認(rèn)。更改部分雙方建立補(bǔ)充技術(shù)協(xié)議并簽字蓋章生效。


聯(lián)系電話：13771375139、0510-87560011