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鎳鈷鋁（NCA）高鎳三元材料氧氣爐的優(yōu)化設(shè)計

作者：87569388 來源：江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司時間：2016/3/21 點擊：6317

    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   鋰電池負極材料
 設(shè)計單位：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)量和市場需求突飛猛進，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，所以對設(shè)備也有特殊要求，今天就對該材料的專用燒結(jié)設(shè)備全自動氧氣保護推板爐（氧氣氛保護隧道爐）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）燒成時間升溫時間~5小時，恒溫時間~10-18小時，降溫~5小時

4）燒結(jié)氣氛氧氣，爐內(nèi)氧氣含量95%以上

5）最高設(shè)計溫度 1100℃

6）長期使用溫度 1000℃

7）單個推板上裝料 2個匣缽

8）堆放形式雙板雙層

9）平均推送速度 1000mm/h （500-2200mm/h無極可調(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）排放氣體較強堿性，氫氧化鋰和碳酸鋰分解所產(chǎn)生的水汽、二氧化碳氣體等

設(shè)備用途及結(jié)構(gòu)簡述

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。
結(jié)構(gòu)簡述	此電爐為隧道式、雙推、全自動回轉(zhuǎn)、雙門帶置換倉氣氛保護推板式電阻爐。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，推板外回轉(zhuǎn)道全自動輥道回轉(zhuǎn)。

工藝條件簡述

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	全自動氣氛保護推板窯
型號	RTB-320-11型
爐膛尺寸	24000L×760W×260H（mm），爐口高度含推板厚。要求爐膛長度24000mm。
推板尺寸	340L×340W×30H（mm）材質(zhì)為剛玉莫來石（1200℃）
匣缽尺寸	320×320×75H（mm），每推板裝2個匣缽。（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	□ 順時針 □ 逆時針（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。遠離測溫點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、控溫點及氧含量檢測點分布

溫度曲線圖要求16個區(qū)、32個溫控點（每個溫區(qū)均為上下單獨控溫，中間測溫）
區(qū)間	1	2	3	4	5----16	降溫
設(shè)定溫度(℃)	300	500	800	1000	1100
區(qū)間長度（mm）	1500	1500	1200	1200	每個區(qū)間長度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	32個，測溫點16個
熱電偶	K 型熱電偶24 支N 分度號24 支
氧含量檢測點	設(shè)置5個巡檢測點，（升溫區(qū)1個，高溫區(qū)2個，降溫區(qū)1個，冷卻區(qū)1個）配備氧化鋯分析儀3個.每個檢測通道電磁閥控制切換，以此切換檢測點位置。

進排氣系統(tǒng)

進氣共16路，排氣共16路，

每個溫區(qū)均配備進排氣管道，每個溫區(qū)底部配備與爐膛等寬的陶瓷進氣管，形成橫截面均勻進氣。每路氧氣管均埋在爐體保溫層內(nèi)，使氣體充分預(yù)熱后進入爐膛，每個溫區(qū)配1-50m³/h流量計顯示控制流量，使用面板流量計集中控制。

爐體每個溫區(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機，變頻調(diào)速，風量為最大進風量的1.5倍設(shè)計。

總進氣管道之前配備氣體精密過濾器，前端預(yù)留1寸內(nèi)絲口

進排氣管道均采用304不銹鋼

耐火保溫結(jié)構(gòu)

爐膛結(jié)構(gòu)及爐膛材質(zhì)根據(jù)材料燒成工藝過程進行特別設(shè)計。

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22000（mm），由國標型材、板材分段密封焊接，爐體主架分8段
冷卻部分	長度~2000，采用水冷或風冷（配備軸流風機）的結(jié)構(gòu)形式，以此來降低物料的出口溫度。
進料端	主要由液壓主推+進料橫推
出料端	主要由出料橫推+回推+切離裝置
外回轉(zhuǎn)道	由無動力滾筒支撐，以減少阻力
置換倉	入口與出口置換倉各一個。
密封門	進口端和出口端各設(shè)置兩道密封門
	進出料口段正面、側(cè)面、上面均設(shè)置透視窗，側(cè)面與上面盡量大。

全自動推進系統(tǒng)

推進方式	均為液壓推進，液壓泵站安裝防護罩。
推進控制	PLC自動控制，具有互鎖及報警功能，提高其安全性、可靠性。電爐兩端設(shè)手動按鈕操控臺
推進行程	約1000（mm）。
主推推力	6T
主推進速度	500-2200mm/h（無極調(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)、超溫報警、斷偶指示、溫度補償?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	全自動推進全部操作、推進過程設(shè)超行程、電機過載、動作超時等聲光報警。另設(shè)有爐膛超壓報警及油壓超低等報警（以上為指示燈指示）
數(shù)據(jù)監(jiān)控	觸摸屏可以進行各溫控點、各測溫點，工藝曲線、溫控模塊的操作，報警記錄及查詢、曲線配方及工藝時間的配方，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、空氣開關(guān)、接觸器、PLC、溫控表、互感器、指示燈、按鈕開關(guān)等。
電氣柜	4臺。
程控柜	800L×650W×2000H（mm）1臺。

設(shè)備外觀

外觀要求	制造精細，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)場安裝條件

供電能力	三相四線380V±10%，50Hz，350KVA。
現(xiàn)場設(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)場環(huán)境	窯爐使用場所溫度：0~40℃。室內(nèi)無較大的空氣對流、無腐蝕性氣體。

用戶安裝責任

1	定作方負責窯爐安裝基礎(chǔ)和一次電源到位。爐體到控制柜的二次連接導線（長度小于4米）由承攬方負責提供和安裝。
2	負責窯爐就位及起重，窯爐的組裝
3	負責調(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，日本島電MR13溫控儀表1個，快速熔斷器5只

技術(shù)文件提供

1	電爐說明書	1份
2	電爐出廠檢驗合格證	1份
3	電氣原理圖	1份
4	儀表說明書	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、制造原因引起的質(zhì)量問題，由承攬方負責免費維修若因定作方使用不當而引發(fā)設(shè)備故障，承攬方負責維修，費用由定作方負擔
3	質(zhì)保期滿后設(shè)備出現(xiàn)故障，承攬方負責維修，費用由定作方負擔

設(shè)備運輸及安裝調(diào)試

1	承攬方負責承辦運輸及包裝，定作方負責設(shè)備運輸費用，定作方負責設(shè)備卸車和就位
2	設(shè)備基礎(chǔ)由定作方負責，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	承攬方負責設(shè)備的安裝調(diào)試工作，定作方對此提供必要的協(xié)助，定作方自行完成工藝調(diào)試
4	在承攬方調(diào)試過程中，定作方派操作人員協(xié)同，承攬方對定作方操作人員提供免費培訓
5	設(shè)備安裝調(diào)試后，定作方應(yīng)在六天內(nèi)及時組織驗收工作，并出具驗收報告。驗收標準為本“方案”
6	以上未盡事宜，由雙方友好協(xié)商解決

協(xié)議補充說明
本協(xié)議書可能在窯爐的具體設(shè)計過程中產(chǎn)生變更。如果有變更的情況，將會同定作方及時聯(lián)系，并取得定作方的確認。更改部分雙方建立補充技術(shù)協(xié)議并簽字蓋章生效。

聯(lián)系電話：13771375139、0510-87560011

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