江蘇前錦爐業設備有限公司 黃俊杰
適用工藝：鈦酸鋰在有氧環境下的燒結
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勢：
1、它為零應變材料，循環性能好；
2、放電電壓平穩，而且 電解液不致發生分解，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
|
燒成原料 |
1）原料形態 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 |
|
物料特性 |
1）燒失率 28 %
1）密 度 0.9g/ml |
|
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
|
設備用途 |
粉體材料的燒結。
根據燒成工藝特別設計。 |
|
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。在外循環軌道上人工裝卸匣缽。 |
|
特殊結構 |
每兩個區之間設置隔板，避免各區間溫度和氣氛的互相干擾。 |
3、設備規格
|
設備名稱 |
31.2m輥道式電阻爐 |
|
型號 |
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℃ 長期使用溫度：850℃ |
|
溫度均勻度 |
±5℃（恒溫區測量） |
|
爐體外形尺寸 |
約35700L×4500W×3000H（mm）參考 |
4、熱工參數
|
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) |
|
產品出口溫度 |
80oC（出料架末端溫度） |
|
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、加熱元件及控溫點分布
|
溫區 |
18溫區 |
|
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，內置于φ45氧化鋁瓷管中 |
|
控溫點數 |
溫區皆為上下控溫，共36個控溫點 |
|
熱電偶 |
熱電偶 36支 |
6、進排氣系統
|
加熱區5路進氣，降溫區設4路進氣，共9路，加熱區排氣12路、降溫區排氣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。 |
|
排氣分布 |
溫區設置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
|
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，節能環保。 |
8、爐體結構
|
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
|
傳動方式 |
機械式（鏈輪、斜齒輪）傳動 |
|
傳動介質 |
φ45×φ34氧化鋁陶瓷輥棒動力傳輸，輥棒中心距75mm |
|
動力源 |
變頻電機直聯減速器（江蘇得意機電） |
|
輸送速度 |
1000-3000mm/h（無極調速） |
常用速度 |
2500mm/h |
10、直角外循環系統
|
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； |
|
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 |
|
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 |
|
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回車線組成該設備的一套完整的自動輸送系統，使得匣缽能夠按照設定的程序自動運行。整個系統由PLC編程控制，觸摸屏操作、管理。
11、溫度控制系統
|
控溫方式 |
采用可控硅移相觸發方式（SCR）控溫 |
|
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 |
|
控溫點 |
36路，智能溫控儀表顯示 |
|
控制方式 |
0-100%連續可調 |
|
功率測量手段 |
有功電度表，每路有一塊電流表 |
|
開關 |
每路均有斷路器 |
|
SCR冷卻 |
散熱片+風機風冷 |
|
溫控儀表 |
數字智能儀表，0-1000℃、PID連續控制，溫度補償，超溫、斷偶等聲光報警功能 |
|
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，更多規格、參數以及詳細技術方案可來電索取。
聯系人：黃俊杰（前錦爐業） 電話：13771353958 QQ：32655075022 郵箱：32655075022@qq.com 網址：www.hymajiayou.com |
