適用工藝：鈦酸鋰在有氧環(huán)境下的燒結(jié)。
關(guān)鍵詞：鈦酸鋰 輥道爐爐 空氣 燒結(jié)爐 隧道窯 1000度
設(shè)計(jì)單位：江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司 作者：崔伯龍
前言：
鈦酸鋰材料作為電池負(fù)極材料，近年來備受關(guān)注。鈦酸鋰在作為負(fù)極材料時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：
1.它為零應(yīng)變材料，循環(huán)性能好；
2.放電電壓平穩(wěn)，而且電解液不致發(fā)生分解，提高鋰電池安全性能；
3.與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2 *10-8cm2/s)，可高倍率充放電等；
4.鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。
因?yàn)橐陨系膬?yōu)勢(shì)鈦酸鋰被更多的用于軍事裝備、電動(dòng)汽車等電池領(lǐng)域。
筆者通過與國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家及研究者探討合作，不斷的開發(fā)和改進(jìn)現(xiàn)有的輥道爐性能，逐步提升設(shè)備性能，更好，更完美的提供生產(chǎn)服務(wù)。因部分保密原因，今天只與大家分享一下最新開發(fā)的中試化的鈦酸鋰生產(chǎn)線。具體大產(chǎn)量的生產(chǎn)線資料歡迎來電索取。
中試線詳細(xì)介紹如下。
一、設(shè)計(jì)參數(shù)
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燒成原料 |
1） 原料形態(tài) 粉體材料
2） 裝料匣缽 320×320×75mm（用戶自備）
3） 燒成工藝 升溫3小時(shí)，恒溫6小時(shí)，降溫3.5小時(shí)
4） 最高設(shè)計(jì)溫度 900℃
5） 常用工作溫度 850℃
6） 爐內(nèi)氣氛 空氣
7） 輸送層數(shù) 2層
8） 輸送列數(shù) 3列
9） 輸送速度 1000-3000mm/h無(wú)極可調(diào)，常用：2500mm/h |
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物料特性 |
1） 燒失率 28 %
1） 密 度 0.9g/ml |
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產(chǎn)量
（單條窯） |
1） 每缽裝料量 2.36Kg（按30mm高度裝料計(jì)算）
2） 每天處理量 2500/320×6×2.36×24小時(shí) =2655Kg
3） 每天產(chǎn)量 2655×72%=1911.6 Kg |
二、設(shè)備用途及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
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設(shè)備用途 |
粉體材料的燒結(jié)。
根據(jù)燒成工藝特別設(shè)計(jì)。 |
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結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述 |
此電爐為輥道式、雙層三列式電阻爐。
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，裝料匣缽直接放置于輥棒上輸送，爐體傳動(dòng)分成3組驅(qū)動(dòng)，每組驅(qū)動(dòng)由單獨(dú)電機(jī)和擺線針輪減速器控制，變頻無(wú)極調(diào)速。在外循環(huán)軌道上人工裝卸匣缽。 |
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特殊結(jié)構(gòu) |
每?jī)蓚�(gè)區(qū)之間設(shè)置隔板，避免各區(qū)間溫度和氣氛的互相干擾 |
三、設(shè)備規(guī)格
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設(shè)備名稱 |
31.2m輥道式電阻爐 |
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型號(hào) |
RGD-360-9型 |
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爐膛尺寸 |
31200L×1150W×200H（mm） |
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爐膛有效尺寸 |
31200L×960W×150H（mm） |
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匣缽尺寸 |
320×320×75（mm），（用戶自備） |
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使用溫度 |
最高溫度：900℃，長(zhǎng)期使用溫度：850℃ |
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溫度均勻度 |
±5℃（恒溫區(qū)測(cè)量） |
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爐體外形尺寸 |
約35700L×4500W×3000H（mm）參考 |
熱工參數(shù)
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額定功率 |
約360 KW |
保溫功率 |
約200 KW(和進(jìn)、排氣量及輸送速度有關(guān)) |
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產(chǎn)品出口溫度 |
80ºC（出料架末端溫度） |
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窯體外側(cè)壁溫度 |
40ºC+室溫。遠(yuǎn)離測(cè)溫點(diǎn)元件及加熱元件的距離≥150mm。 |
溫區(qū)、加熱元件及控溫點(diǎn)分布
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溫區(qū) |
18溫區(qū) |
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加熱方式 |
爐膛上下水平加熱 |
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加熱元件 |
高溫合金電阻絲螺旋繞制，內(nèi)置于φ45氧化鋁瓷管中。 |
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控溫點(diǎn)數(shù) |
溫區(qū)皆為上下控溫。共36個(gè)控溫點(diǎn) |
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熱電偶 |
熱電偶 36支 |
進(jìn)排氣系統(tǒng)
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加熱區(qū)5路進(jìn)氣，降溫區(qū)設(shè)4路進(jìn)氣，共9路，加熱區(qū)排氣12路、降溫區(qū)排氣4路，共16路排氣 。爐頂排氣管瓷管φ120mm，煙囪不銹鋼分管φ200mm，排氣不銹鋼總管φ320mm |
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進(jìn)氣分布 |
全爐設(shè)置9路進(jìn)氣，進(jìn)氣從爐膛底部預(yù)熱然后進(jìn)入爐膛，每路進(jìn)氣量用蝶閥調(diào)整。 |
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排氣分布 |
溫區(qū)設(shè)置12路排氣，分成2組，各自集中在一起，射流引風(fēng)機(jī)助排；尾部4路排氣，射流引風(fēng)機(jī)助排 |
耐火保溫結(jié)構(gòu)
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耐火保溫結(jié)構(gòu) |
爐膛用日本伊索YK系列莫來石輕質(zhì)隔熱磚砌筑而成。
保溫層用輕質(zhì)磚 + 陶瓷纖維板（蘇州阿爾賽）砌筑，隔熱效果極佳，熱容量小，節(jié)能環(huán)保。 |
爐體結(jié)構(gòu)
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爐體主架 |
長(zhǎng)31200（mm），由國(guó)標(biāo)型材、板材分段焊接，螺栓連接 |
爐體傳動(dòng)系統(tǒng)
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傳動(dòng)方式 |
機(jī)械式（鏈輪、斜齒輪）傳動(dòng) |
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傳動(dòng)介質(zhì) |
φ45×φ34氧化鋁陶瓷輥棒動(dòng)力傳輸，輥棒中心距75mm； |
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動(dòng)力源 |
變頻電機(jī)直聯(lián)減速器（江蘇得意機(jī)電）， |
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輸送速度 |
1000-3000mm/h（無(wú)極調(diào)速） |
常用速度 |
2500mm/h |
直角外循環(huán)系統(tǒng)
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輸送輥道 |
SSGD-3500 |
設(shè)計(jì)速度6米/min，設(shè)：匣缽尺寸 |
配置電機(jī)0.55KW，驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)自帶減速箱，采用鏈輪配置鏈條傳動(dòng)，鏈條外擴(kuò)面加裝陶瓷片或PUM材質(zhì)； |
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進(jìn)出料機(jī) |
JClJ-320 |
分成兩組傳動(dòng)，每組傳動(dòng)長(zhǎng)度800mm |
匣缽進(jìn)入兩組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，，分別經(jīng)歷快-慢，慢-快速度自動(dòng)變化；配置0.55KW變頻調(diào)速電機(jī)；光電開關(guān)傳輸信號(hào) |
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匣缽直角拐彎軌道 |
GWGD-320 |
設(shè)計(jì)前行速度6米/min， |
前行配置0.37KW電機(jī)，氣缸頂升機(jī)構(gòu)， |
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二列整列橫向輸送輥道 |
SLZL-2GD-320 |
設(shè)計(jì)前行速度6米/min， |
前行配置0.55KW電機(jī)， |
爐體傳動(dòng)配合自動(dòng)直角外循環(huán)回車線組成該設(shè)備的一套完整的自動(dòng)輸送系統(tǒng)，使得匣缽能夠按照設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)由PLC編程控制，觸摸屏操作、管理。
溫度控制系統(tǒng)
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控溫方式 |
采用可控硅移相觸發(fā)方式（SCR）控溫 |
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功率輸出控制 |
SCR控制，數(shù)量：36個(gè)，具有軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷、限流及過流保護(hù)等功能 |
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控溫點(diǎn) |
36路，智能溫控儀表顯示 |
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控制方式 |
0-100%連續(xù)可調(diào) |
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功率測(cè)量手段 |
有功電度表，每路有一塊電流表 |
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開關(guān) |
每路均有斷路器 |
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SCR冷卻 |
散熱片+風(fēng)機(jī)風(fēng)冷 |
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溫控儀表 |
數(shù)字智能儀表，0-1000℃、PID連續(xù)控制，溫度補(bǔ)償，超溫、斷偶等聲光報(bào)警功能 |
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電氣柜 |
1000L×600W×2000H（mm）3臺(tái)。 |
此文特別感謝： 中科院過程工程研究所 清華大學(xué) 北京大學(xué) 天津普蘭納米 墨西科技 四川興能新材料 湖州微宏動(dòng)力 陶氏化學(xué)等單位及研究者的支持與幫助。
聯(lián)系電話：0510-87560011、13771375139 |
