江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司 黃俊杰
適用工藝：鈦酸鋰在有氧環(huán)境下的燒結
關鍵詞：鋰電池負極材料 鈦酸鋰 輥道爐
一、前言
鈦酸鋰材料作為電池負極材料，近年來備受關注，被更多的用于軍事裝備、電動汽車等電池領域。鈦酸鋰在作為負極材料時具有獨特的優(yōu)勢：
1、它為零應變材料，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、與石墨 負極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子 擴散系數(為2 *10 -8cm 2/s)，可高倍率充放電等； 4、鈦酸鋰的 電勢比純 金屬鋰的高，不易產生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎。 筆者通過與國內外生產廠家及研究者探討合作，不斷的開發(fā)和改進現有的輥道爐性能，逐步提升設備性能，更好、更完美的提供生產服務。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線，具體大產量的生產線資料歡迎來電索取。
二、中試線詳情
1、設計參數
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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，恒溫6小時，降溫3.5小時
4）最高設計溫度 900℃
5）常用工作溫度 850℃
6）爐內氣氛 空氣
7）輸送層數 2層
8）輸送列數 3列
9）輸送速度 1000-3000mm/h無極可調，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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產量
（單條窯） |
1）每缽裝料量 2.36Kg（按30mm高度裝料計算）
2）每天處理量 2500/320×6×2.36×24小時 =2655Kg
2）每天產量 2655×72%=1911.6 Kg |
 2、設備用途及結構簡述
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設備用途 |
粉體材料的燒結。
根據燒成工藝特別設計。 |
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結構簡述 |
此電爐為輥道式、雙層三列式電阻爐。
隧道內上下布置加熱元件加熱，根據工藝設定各溫區(qū)溫度，裝料匣缽直接放置于輥棒上輸送，爐體傳動分成3組驅動，每組驅動由單獨電機和擺線針輪減速器控制，變頻無極調速。在外循環(huán)軌道上人工裝卸匣缽。 |
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特殊結構 |
每兩個區(qū)之間設置隔板，避免各區(qū)間溫度和氣氛的互相干擾。 |
3、設備規(guī)格
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設備名稱 |
31.2m輥道式電阻爐 |
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型號 |
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℃ 長期使用溫度：850℃ |
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溫度均勻度 |
±5℃（恒溫區(qū)測量） |
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爐體外形尺寸 |
約35700L×4500W×3000H（mm）參考 |
4、熱工參數
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額定功率 |
約360 KW |
保溫功率 |
約200 KW(與進、排氣量及輸送速度有關) |
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產品出口溫度 |
80oC（出料架末端溫度） |
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窯體外側壁溫度 |
40oC+室溫。遠離測溫點元件及加熱元件的距離≥150mm。 |
5、溫區(qū)、加熱元件及控溫點分布
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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，內置于φ45氧化鋁瓷管中 |
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控溫點數 |
溫區(qū)皆為上下控溫，共36個控溫點 |
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熱電偶 |
熱電偶 36支 |
6、進排氣系統(tǒng)
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加熱區(qū)5路進氣，降溫區(qū)設4路進氣，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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進氣分布 |
全爐設置9路進氣，進氣從爐膛底部預熱然后進入爐膛，每路進氣量用蝶閥調整。 |
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排氣分布 |
溫區(qū)設置12路排氣，分成2組，各自集中在一起，射流引風機助排；尾部4路排氣，射流引風機助排 |
7、耐火保溫結構
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耐火保溫結構 |
爐膛用日本伊索YK系列莫來石輕質隔熱磚砌筑而成。
保溫層用輕質磚 + 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。 |
8、爐體結構
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爐體主架 |
長31200（mm），由國標型材、板材分段焊接，螺栓連接 |
9、爐體傳動系統(tǒng)
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傳動方式 |
機械式（鏈輪、斜齒輪）傳動 |
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傳動介質 |
φ45×φ34氧化鋁陶瓷輥棒動力傳輸，輥棒中心距75mm |
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動力源 |
變頻電機直聯(lián)減速器（江蘇得意機電） |
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輸送速度 |
1000-3000mm/h（無極調速） |
常用速度 |
2500mm/h |
10、直角外循環(huán)系統(tǒng)
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輸送輥道 |
SSGD-3500 |
設計速度6米/min |
配置電機0.55KW，驅動微型電機自帶減速箱，采用鏈輪配置鏈條傳動，鏈條外擴面加裝陶瓷片或PUM材質； |
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進出料機 |
JClJ-320 |
分成兩組傳動，每組傳動長度800mm |
匣缽進入兩組傳動機構，分別經歷快-慢，慢-快速度自動變化；配置0.55KW變頻調速電機；光電開關傳輸信號 |
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匣缽直角拐彎軌道 |
GWGD-320 |
設計前行速度6米/min |
前行配置0.37KW電機，氣缸頂升機構 |
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二列整列橫向輸送輥道 |
SLZL-2GD-320 |
設計前行速度6米/min |
前行配置0.55KW電機 |
爐體傳動配合自動直角外循環(huán)回車線組成該設備的一套完整的自動輸送系統(tǒng)，使得匣缽能夠按照設定的程序自動運行。整個系統(tǒng)由PLC編程控制，觸摸屏操作、管理。
11、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，數量：36個，具有軟啟動、軟關斷、限流及過流保護等功能 |
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控溫點 |
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 |
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功率測量手段 |
有功電度表，每路有一塊電流表 |
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開關 |
每路均有斷路器 |
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SCR冷卻 |
散熱片+風機風冷 |
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溫控儀表 |
數字智能儀表，0-1000℃、PID連續(xù)控制，溫度補償，超溫、斷偶等聲光報警功能 |
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電氣柜 |
1000L×600W×2000H（mm）3臺。 |
此文特別感謝：中科院過程工程研究所 清華大學 北京大學 天津普蘭納米 墨西科技 四川興能新材料 湖州微宏動力 陶氏化學等單位及研究者的支持與幫助。
備注：可根據客戶要求設計制造，更多規(guī)格、參數以及詳細技術方案可來電索取。
聯(lián)系人：黃俊杰（前錦爐業(yè)） 電話：13771353958 QQ：32655075022 郵箱：32655075022@qq.com 網址：www.hbyzc.com |
