Uute energiasõidukite kiire arenguga kogu maailmas on turunõudlus liitiumaku anoodimaterjalide järele märkimisväärselt suurenenud. Statistika järgi plaanivad 2021. aastal tööstusharu kaheksa suurimat liitiumaku anoodiettevõtet oma tootmisvõimsust suurendada ligi miljoni tonnini. Grafitiseerimisel on suurim mõju anoodimaterjalide indeksile ja maksumusele. Hiina grafitiseerimisseadmeid on mitut tüüpi, suur energiatarve, suur saaste ja madal automatiseerituse tase, mis piirab teatud määral grafiitanoodi materjalide väljatöötamist. See on peamine probleem, mis tuleb anoodmaterjalide tootmisprotsessis kiiresti lahendada.
1. Negatiivse grafitiseerimisahju hetkeolukord ja võrdlus
1.1 Atchisoni negatiivne grafitiseerimisahi
Traditsioonilise elektroodiga Aitchesoni ahju grafitiseerimisahjul põhinevas modifitseeritud ahjutüübis laetakse algsesse ahju negatiivse elektroodi materjali kandjaks grafiittiigel (tiigel on laetud karboniseeritud negatiivse elektroodi toorainega), ahju südamik täidetakse kuumutamisega. vastupidavusmaterjal, välimine kiht on täidetud isolatsioonimaterjali ja ahju seina soojustusega. Pärast elektrifitseerimist tekib kõrge temperatuur 2800 ~ 3000 ℃ peamiselt takisti materjali kuumutamisel ja tiiglis olevat negatiivset materjali kuumutatakse kaudselt, et saavutada negatiivse materjali kõrge temperatuuriga kivivärvimine.
1.2. Sisemine soojusseeria grafitiseerimisahi
Ahju mudel on viide grafiitelektroodide tootmiseks kasutatavale jadagrafitiseerimisahjule ning mitu elektrooditiiglit (laetud negatiivse elektroodi materjaliga) on pikisuunas järjestikku ühendatud. Elektroodtiigel on nii kandja kui ka küttekeha ning vool läbib elektrooditiigli, et tekitada kõrge temperatuur ja soojendada otseselt negatiivse elektroodi materjali. GRAPHIiseerimisprotsessis ei kasutata takistusmaterjali, mis lihtsustab laadimise ja küpsetamise protsessi ning vähendab vastupidavusmaterjali soojussalvestamist, säästes energiatarbimist
1.3 Grid box tüüpi grafitiseerimisahi
Nr.1 rakendus on viimastel aastatel kasvanud, peamine on õppinud seeria acheson grafitiseerimisahju ja grafitiseerimisahju ühendatud tehnoloogia omadused, ahju südamik, kasutades mitut anoodiplaadi tükki võre materjali karbi struktuur, materjali katoodi toormaterjalis, läbi kõik piludega ühendused anoodiplaadi kolonni vahel on fikseeritud, iga mahuti puhul kasutatakse sama materjaliga anoodiplaadi tihendit. Materjalkarbi struktuuri kolonn ja anoodplaat moodustavad koos küttekeha. Elekter voolab läbi ahjupea elektroodi ahju südamiku küttekehasse ja tekkiv kõrge temperatuur soojendab otse karbis olevat anoodimaterjali, et saavutada grafitiseerimise eesmärk.
1.4 Kolme grafitiseerimisahju tüübi võrdlus
Sisemine soojusseeria grafitiseerimisahi on materjali otse soojendamiseks õõnsa grafiitelektroodi kuumutamise teel. Elektroodtiigli kaudu voolu tekitatud "Joule'i soojust" kasutatakse enamasti materjali ja tiigli soojendamiseks. Küttekiirus on kiire, temperatuurijaotus on ühtlane ja soojustõhusus on kõrgem kui traditsioonilisel takistusmaterjali kuumutamisega Atchisoni ahjul. Võrekastiga grafitiseerimisahi tugineb sisemise kuumtöötluse jadagrafitiseerimisahju eelistele ja võtab küttekehana kasutusele madalama kuluga eelküpsetatud anoodplaadi. Võrreldes järjestikuse grafitiseerimisahjuga on ruudustikuga grafitiseerimisahju kandevõime suurem ja energiatarve tooteühiku kohta väheneb vastavalt
2. Negatiivgrafitiseerimisahju arendussuund
2. 1 Optimeerige perimeetri seina struktuur
Praegu on mitme grafitiseerimisahju soojusisolatsioonikiht täidetud peamiselt tahma ja naftakoksiga. See osa isolatsioonimaterjali tootmisel kõrgel temperatuuril oksüdatsiooni põletada, iga kord, kui laadimine välja vajadus asendada või täiendada spetsiaalset isolatsioonimaterjali, asendamise protsessi halb keskkond, kõrge töömahukus.
Võib kaaluda spetsiaalse kõrgtugeva ja kõrge temperatuuriga tsemendist müüritise adobe kasutamist, suurendada üldist tugevust, tagada seina stabiilsus kogu töötsükli jooksul deformatsioonis, samal ajal telliskiviõmbluse tihendamine, vältida liigset õhku läbi tellisseina praod ja vuugivahed ahju, vähendavad isolatsioonimaterjali ja anoodimaterjalide oksüdatsioonipõlemiskadu;
Teine on paigaldada ahju seinast väljapoole rippuv koguhulk mobiilne isolatsioonikiht, näiteks kasutada ülitugevat puitkiudplaati või kaltsiumsilikaatplaati, kuumutusaste täidab tõhusat tihendus- ja isolatsioonirolli, külmetapp on mugav eemaldada. kiire jahutamine; Kolmandaks on ventilatsioonikanal seatud ahju põhja ja ahju seina. Ventilatsioonikanal võtab kasutusele monteeritava võre telliskonstruktsiooni koos vöö emassuuga, toetades samal ajal kõrge temperatuuriga tsemendimüüritist ja arvestades sundventilatsiooni jahutamist külmas faasis.
2. 2 Optimeerige toitekõverat numbrilise simulatsiooni abil
Praegu koostatakse negatiivse elektroodiga grafitiseerimisahju toitekõver vastavalt kogemustele ja grafitiseerimisprotsessi reguleeritakse igal ajal käsitsi vastavalt temperatuurile ja ahju seisukorrale ning ühtset standardit pole. Küttekõvera optimeerimine võib ilmselgelt vähendada energiatarbimise indeksit ja tagada ahju ohutu töö. Nõela joondamise ARVUMUDEL PEAKS KINDLASTI KUTSEMA teaduslike vahenditega vastavalt erinevatele piirtingimustele ja füüsikalistele parameetritele ning analüüsida voolutugevuse, pinge, koguvõimsuse ja ristlõike temperatuurijaotuse vahelist seost graafilises protsessis, nii et sobiva küttekõvera sõnastamiseks ja pidevaks reguleerimiseks tegelikus töös. Näiteks jõuülekande varases staadiumis on suure võimsuse ülekande kasutamine, seejärel vähendage kiiresti võimsust ja seejärel aeglaselt tõuske, võimsus ja seejärel vähendage võimsust kuni võimsuse lõpuni.
2. 3 Pikendage tiigli ja küttekeha kasutusiga
Lisaks energiatarbimisele määrab tiigli ja küttekeha eluiga otseselt ka negatiivse grafitiseerimise maksumuse. Grafiittiigli ja grafiitküttekeha jaoks on väljalaadimise tootmisjuhtimissüsteem, kütte- ja jahutuskiiruse mõistlik juhtimine, tiigli automaatne tootmisliin, tihenduse tugevdamine oksüdeerumise vältimiseks ja muud tiigli ringlussevõtuaja pikendamise meetmed, grafiidi kulude tõhusaks vähendamiseks. tindimine. Lisaks ülaltoodud meetmetele saab grafitiseerimiskulude kokkuhoiuks kasutada ka ruudukujulise grafitiseerimisahju kuumutusplaati kõrge takistusega eelküpsetatud anoodi, elektroodi või fikseeritud süsinikmaterjali küttematerjalina.
2.4 Suitsugaaside kontroll ja heitsoojuse kasutamine
Grafitiseerimisel tekkivad suitsugaasid pärinevad peamiselt anoodmaterjalide lenduvatest ainetest ja põlemisproduktidest, pinnapealsest süsiniku põlemisest, õhulekkest jne. Ahju käivitamise alguses väljub suur hulk lenduvaid aineid ja tolmu, töökoja keskkond on kehv, enamikul ettevõtetel puuduvad tõhusad ravimeetmed, see on negatiivsete elektroodide tootmisega tegelejate suurim töötervishoidu ja tööohutust mõjutav probleem. Tuleks teha rohkem jõupingutusi, et igakülgselt kaaluda suitsugaaside ja tolmu tõhusat kogumist ja käitlemist töökojas, ning võtta kasutusele mõistlikud ventilatsioonimeetmed töökoja temperatuuri vähendamiseks ja grafitiseerimistöökoja töökeskkonna parandamiseks.
Pärast seda, kui suitsugaasid saab koguda läbi suitsulõõri põlemiskambrisse segapõletusega, eemaldada suurem osa suitsugaasides leiduvast tõrvast ja tolmust, eeldatakse, et suitsugaaside temperatuur põlemiskambris on üle 800 ℃ ja suitsugaaside heitsoojust saab tagasi heitsoojusaurukatla või korpussoojusvaheti kaudu. Võrdluseks saab kasutada ka süsinikasfaldi suitsu töötlemisel kasutatavat RTO-põletustehnoloogiat ja asfaldi suitsugaasid kuumutatakse temperatuurini 850 ~ 900 ℃. Soojuse salvestamise põletamisel oksüdeeritakse suitsugaasis leiduv asfalt ja lenduvad komponendid ning muud polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud, mis lõpuks lagunevad CO2-ks ja H2O-ks ning efektiivne puhastusefektiivsus võib ulatuda üle 99%. Süsteemil on stabiilne töö ja kõrge töökiirus.
2. 5 Vertikaalne pidev negatiivne grafitiseerimisahi
Eespool nimetatud mitut tüüpi grafitiseerimisahjud on Hiinas anoodimaterjalide tootmise peamine ahju struktuur, ühine punkt on perioodiline katkendlik tootmine, madal soojustõhusus, laadimine sõltub peamiselt käsitsi juhtimisest, automatiseerituse aste ei ole kõrge. Sarnase vertikaalse pideva negatiivse grafitiseerimisahju saab välja töötada, viidates naftakoksi kaltsineerimisahju ja boksiidi kaltsineerimisšahtahju mudelile. Kõrge temperatuuriga soojusallikana kasutatakse takistust ARC IS, materjali tühjendatakse pidevalt oma raskusjõu toimel ning kõrge temperatuuriga materjali jahutamiseks väljalaskepiirkonnas kasutatakse tavalist vesijahutus- või gaasistamisjahutusstruktuuri ning pulbri pneumaatilist transpordisüsteemi. kasutatakse materjali tühjendamiseks ja söötmiseks väljaspool ahju. AHJU tüüp suudab realiseerida pidevat tootmist, ahju korpuse soojuse salvestamise kadu eirata, nii et soojustõhusus on oluliselt paranenud, väljundi ja energiatarbimise eelised on ilmsed ning täieliku automaatse töö saab täielikult realiseerida. Peamisteks lahendamist vajavateks probleemideks on pulbri voolavus, grafitisatsiooniastme ühtlus, ohutus, temperatuuri jälgimine ja jahutamine jne. Usutakse, et ahju eduka arendamisega tööstusliku tootmise mastaabiks käivitab see revolutsiooni negatiivse elektroodi grafitiseerimise väli.
3 sõlmekeel
Grafiidi keemiline protsess on liitiumaku anoodimaterjalide tootjaid vaevav suurim probleem. Peamine põhjus on see, et laialdaselt kasutatava perioodilise grafitiseerimisahju energiatarbimises, kuludes, keskkonnakaitses, automatiseerimise astmes, ohutuses ja muudes aspektides on endiselt probleeme. Tööstuse tulevikutrend on täielikult automatiseeritud ja organiseeritud heitgaaside pideva tootmisahju struktuuri väljatöötamine ning küpsete ja töökindlate abiprotsessiseadmete toetamine. Sel ajal paranevad oluliselt ettevõtteid vaevavad grafitiseerimisprobleemid ja tööstus jõuab stabiilse arengu perioodi, mis soodustab uute energiaga seotud tööstusharude kiiret arengut.
Postitusaeg: 19. august 2022