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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(diǎn)擊：5460
                           

                           

                             
                           

                           

                             



    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(fù)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(jìn)，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(hù)推板爐（氧氣氛保護(hù)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(qiáng)堿性，氫氧化鋰和碳酸鋰分解所產(chǎn)生的水汽、二氧化碳?xì)怏w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(hù)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(jìn)，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(hù)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(yuǎn)離測溫點(diǎn)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(diǎn)及氧含量檢測點(diǎn)分布










溫度曲線圖要求16個區(qū)、32個溫控點(diǎn) （每個溫區(qū)均為上下單獨(dú)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(diǎn)



32個，測溫點(diǎn)16個



 





熱電偶



K 型熱電偶24  支N 分度號24 支



 





氧含量檢測點(diǎn)



設(shè)置5個巡檢測點(diǎn)，（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(diǎn)位置。



 


進(jìn)排氣系統(tǒng)










進(jìn)氣共16路，排氣共16路， 





每個溫區(qū)均配備進(jìn)排氣管道，每個溫區(qū)底部配備與爐膛等寬的陶瓷進(jìn)氣管，形成橫截面均勻進(jìn)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(jìn)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(fēng)機(jī)，變頻調(diào)速，風(fēng)量為最大進(jìn)風(fēng)量的1.5倍設(shè)計。


總進(jìn)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(jìn)排氣管道均采用304不銹鋼


耐火保溫結(jié)構(gòu)










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(jìn)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(biāo)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(fēng)冷（配備軸流風(fēng)機(jī)）的結(jié)構(gòu)形式，以此來降低物料的出口溫度。





進(jìn)料端



主要由液壓主推+進(jìn)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(jìn)口端和出口端各設(shè)置兩道密封門





 



進(jìn)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(jìn)系統(tǒng)










推進(jìn)方式



均為液壓推進(jìn)，液壓泵站安裝防護(hù)罩。





推進(jìn)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(jìn)行程



約1000（mm）。





主推推力



6T





主推進(jìn)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(jī)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(bǔ)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(jìn)全部操作、推進(jìn)過程設(shè)超行程、電機(jī)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(jìn)行各溫控點(diǎn)、各測溫點(diǎn)，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(dǎo)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(xì)，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(zé)任










1           



定作方負(fù)責(zé)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(dǎo)線（長度小于4米）由承攬方負(fù)責(zé)提供和安裝。





2           



負(fù)責(zé)窯爐就位及起重，窯爐的組裝





3           



負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)免費(fèi)維修


若因定作方使用不當(dāng)而引發(fā)設(shè)備故障，承攬方負(fù)責(zé)維修，費(fèi)用由定作方負(fù)擔(dān)





3           



質(zhì)保期滿后設(shè)備出現(xiàn)故障，承攬方負(fù)責(zé)維修，費(fèi)用由定作方負(fù)擔(dān)


設(shè)備運(yùn)輸及安裝調(diào)試










1           



承攬方負(fù)責(zé)承辦運(yùn)輸及包裝，定作方負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)用，定作方負(fù)責(zé)設(shè)備卸車和就位





2           



設(shè)備基礎(chǔ)由定作方負(fù)責(zé)，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(fù)責(zé)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(fèi)培訓(xùn)





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(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)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(rèn)。更改部分雙方建立補(bǔ)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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