江蘇前錦爐業(yè)設(shè)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(jié)

關(guān)鍵詞：鋰電池負(fù)極材料   鈦酸鋰  輥道爐

一、前言

鈦酸鋰材料作為電池負(fù)極材料，近年來(lái)備受關(guān)注，被更多的用于軍事裝備、電動(dòng)汽車(chē)等電池領(lǐng)域。鈦酸鋰在作為負(fù)極材料時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

1、它為零應(yīng)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(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2 *10^-8cm²/s)，可高倍率充放電等；

4、鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。

筆者通過(guò)與國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家及研究者探討合作，不斷的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)現(xiàn)有的輥道爐性能，逐步提升設(shè)備性能，更好、更完美的提供生產(chǎn)服務(wù)。因部分保密原因，今天只與大家分享一下最新開(kāi)發(fā)的中試化的鈦酸鋰生產(chǎn)線，具體大產(chǎn)量的生產(chǎn)線資料歡迎來(lái)電索取。

二、中試線詳情

1、設(shè)計(jì)參數(shù)

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(shí)，恒溫6小時(shí)，降溫3.5小時(shí) 4）最高設(shè)計(jì)溫度      900℃  5）常用工作溫度      850℃  6）爐內(nèi)氣氛          空氣 7）輸送層數(shù)          2層 8）輸送列數(shù)          3列 9）輸送速度          1000-3000mm/h無(wú)極可調(diào)，常用：2500mm/h
物料特性	1）燒失率            28 % 1）密  度            0.9g/ml
產(chǎn)量 （單條窯）	1）每缽裝料量         2.36Kg（按30mm高度裝料計(jì)算） 2）每天處理量         2500/320×6×2.36×24小時(shí) =2655Kg 2）每天產(chǎn)量           2655×72%=1911.6 Kg

2、設(shè)備用途及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

設(shè)備用途	粉體材料的燒結(jié)。 根據(jù)燒成工藝特別設(shè)計(jì)。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述	此電爐為輥道式、雙層三列式電阻爐。 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，裝料匣缽直接放置于輥棒上輸送，爐體傳動(dòng)分成3組驅(qū)動(dòng)，每組驅(qū)動(dòng)由單獨(dú)電機(jī)和擺線針輪減速器控制，變頻無(wú)極調(diào)速。在外循環(huán)軌道上人工裝卸匣缽。
特殊結(jié)構(gòu)	每?jī)蓚�(gè)區(qū)之間設(shè)置隔板，避免各區(qū)間溫度和氣氛的互相干擾。

3、設(shè)備規(guī)格

設(shè)備名稱	31.2m輥道式電阻爐
型號(hào)	RGD-360-9型
爐膛尺寸	31200L×1150W×200H（mm）
爐膛有效尺寸	31200L×960W×150H（mm）
匣缽尺寸	320×320×75（mm）（用戶自備）
使用溫度	最高溫度：900℃   長(zhǎng)期使用溫度：850℃
溫度均勻度	±5℃（恒溫區(qū)測(cè)量）
爐體外形尺寸	約35700L×4500W×3000H（mm）參考

4、熱工參數(shù)

額定功率	約360 KW	保溫功率	約200 KW(與進(jìn)、排氣量及輸送速度有關(guān))
產(chǎn)品出口溫度	80oC（出料架末端溫度）
窯體外側(cè)壁溫度	40oC+室溫。遠(yuǎn)離測(cè)溫點(diǎn)元件及加熱元件的距離≥150mm。

5、溫區(qū)、加熱元件及控溫點(diǎn)分布

溫區(qū)	18溫區(qū)
加熱方式	爐膛上下水平加熱
加熱元件	高溫合金電阻絲螺旋繞制，內(nèi)置于φ45氧化鋁瓷管中
控溫點(diǎn)數(shù)	溫區(qū)皆為上下控溫，共36個(gè)控溫點(diǎn)
熱電偶	熱電偶 36支

6、進(jìn)排氣系統(tǒng)

加熱區(qū)5路進(jìn)氣，降溫區(qū)設(shè)4路進(jìn)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
進(jìn)氣分布	全爐設(shè)置9路進(jìn)氣，進(jìn)氣從爐膛底部預(yù)熱然后進(jìn)入爐膛，每路進(jìn)氣量用蝶閥調(diào)整。
排氣分布	溫區(qū)設(shè)置12路排氣，分成2組，各自集中在一起，射流引風(fēng)機(jī)助排；尾部4路排氣，射流引風(fēng)機(jī)助排

7、耐火保溫結(jié)構(gòu)

耐火保溫結(jié)構(gòu)

爐膛用日本伊索YK系列莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱磚砌筑而成。 保溫層用輕質(zhì)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(jié)構(gòu)

爐體主架	長(zhǎng)31200（mm），由國(guó)標(biāo)型材、板材分段焊接，螺栓連接

9、爐體傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)方式	機(jī)械式（鏈輪、斜齒輪）傳動(dòng)
傳動(dòng)介質(zhì)	φ45×φ34氧化鋁陶瓷輥棒動(dòng)力傳輸，輥棒中心距75mm
動(dòng)力源	變頻電機(jī)直聯(lián)減速器（江蘇得意機(jī)電）
輸送速度	1000-3000mm/h（無(wú)極調(diào)速）	常用速度	2500mm/h

10、直角外循環(huán)系統(tǒng)

爐體傳動(dòng)配合自動(dòng)直角外循環(huán)回車(chē)線組成該設(shè)備的一套完整的自動(dòng)輸送系統(tǒng)，使得匣缽能夠按照設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)由PLC編程控制，觸摸屏操作、管理。

11、溫度控制系統(tǒng)

控溫方式	采用可控硅移相觸發(fā)方式（SCR）控溫
功率輸出控制	SCR控制，數(shù)量：36個(gè)，具有軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷、限流及過(guò)流保護(hù)等功能
控溫點(diǎn)	36路，智能溫控儀表顯示
控制方式	0-100%連續(xù)可調(diào)
功率測(cè)量手段	有功電度表，每路有一塊電流表
開(kāi)關(guān)	每路均有斷路器
SCR冷卻	散熱片+風(fēng)機(jī)風(fēng)冷
溫控儀表	數(shù)字智能儀表，0-1000℃、PID連續(xù)控制，溫度補(bǔ)償，超溫、斷偶等聲光報(bào)警功能
電氣柜	1000L×600W×2000H（mm）3臺(tái)。

此文特別感謝：中科院過(guò)程工程研究所 清華大學(xué) 北京大學(xué) 天津普蘭納米 墨西科技 四川興能新材料 湖州微宏動(dòng)力 陶氏化學(xué)等單位及研究者的支持與幫助。

備注：可根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)制造，更多規(guī)格、參數(shù)以及詳細(xì)技術(shù)方案可來(lái)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(wǎng)址：www.hermesbirkins.com