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富鋰基錳酸鋰輥道爐的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和優(yōu)化

作者：劉經(jīng)理來(lái)源：江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司時(shí)間：2019/2/22 點(diǎn)擊：3027

富鋰基錳酸鋰輥道爐的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

適用工藝：富鋰基錳酸鋰材料的連續(xù)燒成

設(shè)計(jì)單位：江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司作者：劉俊

Ø 前言：電池材料的好壞，沒有界限，一是來(lái)自材料工藝本身的處理，另外就是設(shè)備選型和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的關(guān)鍵所在，本文是作者在鈷酸鋰、錳酸鋰、氧化鈷、三元材料等材料十年以來(lái)在一次、二次燒結(jié)過(guò)程中吸取大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并完全復(fù)制日本同類型窯爐而最終投向市場(chǎng)的一種高端輥道窯。文章內(nèi)容為設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，望作參考，為鋰電貢獻(xiàn)僅有力量。

Ø 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)極材料鈦酸鋰

一、設(shè)備用途及工藝條件簡(jiǎn)述

1.1、設(shè)備用途：錳酸鋰鋰電粉體材料在氧化性氣氛中的連續(xù)性燒成。

1.2、物料特性：堆料密度1.0g/cm³（濕料），燒失率20%，廢氣成分主要為CO₂和水蒸氣，弱酸性。

1.3、裝料方式：匣缽在窯內(nèi)單層三排放置，匣缽容積4.5 dm³（按裝料高度50mm計(jì)），裝料4.5kg。

1.4、燒成工藝：燒成周期39h，預(yù)熱、保溫和冷卻時(shí)間分別約7.5h、22.5h和9.0h，詳見“模擬燒成工藝曲線”（僅供設(shè)備調(diào)試和驗(yàn)收之用，不作為產(chǎn)品燒成依據(jù)）。

二、主要技術(shù)參數(shù)

2.1、長(zhǎng)期使用溫度： 1100ºC

2.2、額定功率： 320 KW

2.3、保溫功率：～160 KW

2.4、供電電源： 3φ－380V

2.5、加熱區(qū)數(shù)： 20區(qū)

2.6、控溫點(diǎn)數(shù)： 39點(diǎn)

2.7、測(cè)溫點(diǎn)數(shù)： 2點(diǎn)

2.8、控溫精度：　≤±1 ºC

2.9、截面溫差（恒溫段）： ≤±4ºC

2.10、表面溫升： ≤±45 ºC

2.11、爐膛尺寸（L×W×H）：　　　　　 31200×1120×115mm

2.12、工作區(qū)尺寸（L×W×H）： 31200×1060×90mm

2.13、匣缽尺寸（L×W×H）：　　 320×320×75mm（用戶自備）

2.14、設(shè)備外形尺寸（L×W×H）：　　 ~34800×2430×1450mm

2.15、傳送速度：　　　　　　　　　　 400—1600 mm/h

2.16、參考速度： 800 mm/h

三、結(jié)構(gòu)說(shuō)明

本電窯主要由窯體、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)料輥道、出料輥道、加熱元件和電控系統(tǒng)等幾部分組成。

3.1、窯體

3.1.1、窯體長(zhǎng)31.2m，采用模塊化設(shè)計(jì)，分13節(jié)制造，每節(jié)長(zhǎng)2.4m。

3.1.2、爐殼由鋼板和型鋼焊接而成，分段制造，各節(jié)之間用螺栓聯(lián)接。

3.1.3、爐膛由一級(jí)高鋁非標(biāo)定型磚拼裝而成，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、使用壽命長(zhǎng)（3-5年）。

3.1.4、爐襯由莫來(lái)石聚輕磚和耐火纖維材料，節(jié)能效果顯著。

3.1.5、在正常運(yùn)行過(guò)程中，爐膛的變形量控制在正常范圍內(nèi)，保證設(shè)備正常使用。

3.2、進(jìn)、出料輥道

3.2.1、進(jìn)料輥道長(zhǎng)1.2m，裝于窯體前端，輥棒上方加不銹鋼防護(hù)罩，工作臺(tái)面鋪不銹鋼板。

3.2.2、出料輥道長(zhǎng)2.4m，裝于窯體后端，輥棒上方加不銹鋼防護(hù)罩，工作臺(tái)面鋪不銹鋼板。

3.3、傳動(dòng)系統(tǒng)

3.3.1、傳動(dòng)系統(tǒng)共分3組，采用變頻調(diào)速、斜齒輪傳動(dòng)、模塊化設(shè)計(jì)。

3.3.2、輥棒直徑φ45mm，中心距75mm。窯體和出料輥道選用陶瓷輥棒。

3.3.3、陶瓷輥棒平均使用壽命≥18月。

3.3.4、供方承諾窯爐使用過(guò)程中不發(fā)生跑偏。

3.4、加熱元件

3.4.1、加熱元件選用電阻絲加熱管，其中上層為電阻絲內(nèi)絲管（防腐），下層為電阻絲外絲管（方便接線）；電阻絲材料為0Cr₂₇Al₇Mo₂高溫電熱合金絲，襯管材料為剛玉莫來(lái)石管。

3.4.2、分20區(qū)排布，每區(qū)加熱管數(shù)量12-24支，共364支，上、下層加熱管數(shù)量相同。

3.4.3、加熱元件水平橫插棒，第1溫區(qū)單點(diǎn)控溫，2-20溫區(qū)上、下層分別控溫。

3.4.4、電阻絲平均使用壽命≥1年。

3.5、溫控系統(tǒng)

3.5.1、溫控系統(tǒng)采用可控硅單相調(diào)壓方式控制電爐溫度，共39組。各組均為單相控制，分別接于不同相序，使三相電流基本平衡。

3.5.2、冷卻段設(shè)測(cè)溫點(diǎn)2個(gè)，用于冷卻段溫度監(jiān)測(cè)，為調(diào)節(jié)風(fēng)冷系統(tǒng)提供參考。

3.5.3、控溫元件選用德國(guó)SEMIKRON公司的SKKT-106/16E型可控硅模塊。

3.5.4、控溫儀表選用日本島電SR10系列智能溫度調(diào)節(jié)儀，該表具有連續(xù)PID調(diào)節(jié)、超溫報(bào)警、斷偶指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ�。另�?/span>40點(diǎn)無(wú)紙記錄儀記錄溫度參數(shù)。

3.5.5、控制柜內(nèi)配三相電度表，供用電計(jì)量之用。

3.6、進(jìn)、排氣系統(tǒng)

3.6.1、預(yù)熱段設(shè)4支排氣管，用于排出窯內(nèi)廢氣；窯尾設(shè)4支排氣管，用于出窯工件的強(qiáng)制冷卻；排氣量大小由陶瓷抽板閥控制，抽板閥口徑φ100mm；排氣支管外徑Φ194mm，內(nèi)襯高鋁耐火管；每4支排氣支管用1支外徑為Φ245mm的不銹鋼排氣總管連成一體，并采用射流引風(fēng)強(qiáng)化排氣效果；供方提供的排氣管高出窯體1000mm，接出車間外部分由需方負(fù)責(zé)，供方提供連接法蘭。

3.6.2、預(yù)熱段和燒結(jié)段設(shè)36支進(jìn)氣管，用于向窯內(nèi)補(bǔ)充空氣；窯尾設(shè)14支進(jìn)氣管，用于出窯工件的強(qiáng)制冷卻；進(jìn)氣系統(tǒng)采用高壓鼓風(fēng)機(jī)供氣（由供方配套提供）；每支進(jìn)氣管配1只LZB－10型玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)（2.5m³/h）。

3.6.3、窯體側(cè)面預(yù)留9個(gè)氧含量檢測(cè)點(diǎn)，位置：①升溫段2個(gè)；②第6-17溫區(qū)3個(gè)；③第18-20溫區(qū)2個(gè)；④冷卻段2個(gè)。以上檢測(cè)點(diǎn)盡量均勻分布。

四、質(zhì)量保證

4.1、設(shè)備質(zhì)保期壹年（易損件除外，人為因素除外。易損件包括輥棒、加熱管和快熔等）。

4.2、質(zhì)保期內(nèi)凡屬供方設(shè)計(jì)、制造原因引起的質(zhì)量問(wèn)題，由供方負(fù)責(zé)免費(fèi)維修。若因需方使用不當(dāng)而引發(fā)設(shè)備故障，供方負(fù)責(zé)維修，費(fèi)用由需方承擔(dān)。

4.3、質(zhì)保期滿后設(shè)備出現(xiàn)故障，供方負(fù)責(zé)維修，費(fèi)用由需方承擔(dān)。

4.4、配件數(shù)量：

（1）陶瓷輥棒：實(shí)需464支，備件36支，計(jì)500支；

（2）電阻絲管：實(shí)需364支，備件36支，計(jì)400支；

（3）快速熔斷器：實(shí)需39只，備件9只，計(jì)48只；

（4）常用低壓電器配件按實(shí)際使用量的10%提供備件。

五、安裝調(diào)試

5.1、需方負(fù)責(zé)設(shè)備安裝基礎(chǔ)施工（地溝走線），一次動(dòng)力線（控制柜之前）由需方承擔(dān)。

5.2、供方負(fù)責(zé)設(shè)備的安裝調(diào)試工作，二次動(dòng)力線（控制柜到窯體間距離≤4m）由供方承擔(dān)。

5.3、在供方調(diào)試過(guò)程中，需方派操作人員協(xié)同，供方對(duì)需方操作人員提供免費(fèi)培訓(xùn)。

5.4、設(shè)備調(diào)試結(jié)束后，需方應(yīng)及時(shí)組織驗(yàn)收，并出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為本“技術(shù)協(xié)議書”。

六、隨機(jī)文件

6.1、設(shè)備使用說(shuō)明書， 1份

6.2、儀表使用說(shuō)明書， 1套

6.3、平面布置圖， 1份

6.4、安裝基礎(chǔ)圖， 1份

6.5、電氣控制原理圖， 1份

6.6、加熱元件接線圖， 1份

江蘇前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司

2019年2月22日

蘇公網(wǎng)安備 32028202000207號(hào)

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