Dünya çapında yeni enerji araçlarının hızla gelişmesiyle birlikte, lityum pil anot malzemelerine yönelik pazar talebi önemli ölçüde arttı. İstatistiklere göre, 2021 yılında sektörün en büyük sekiz lityum pil anot işletmesi, üretim kapasitelerini yaklaşık bir milyon tona çıkarmayı planlıyor. Grafitleşme, anot malzemelerinin indeksi ve maliyeti üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Çin'deki grafitleştirme ekipmanının birçok çeşidi vardır, yüksek enerji tüketimi, ağır kirlilik ve düşük otomasyon derecesi, bu da grafit anot malzemelerinin gelişimini bir dereceye kadar sınırlar. Anot malzemelerinin üretim sürecinde acilen çözülmesi gereken temel sorundur.
1. Negatif grafitleme fırınının mevcut durumu ve karşılaştırılması
1.1 Atchison negatif grafitleştirme fırını
Geleneksel elektrot Aitcheson fırın grafitizasyon fırınını temel alan değiştirilmiş fırın tipinde, orijinal fırın, negatif elektrot malzemesinin taşıyıcısı olarak grafit pota ile yüklenir (pota, karbonize negatif elektrot hammaddesi ile yüklenir), fırın çekirdeği ısıtma ile doldurulur Direnç malzemesi, dış katman yalıtım malzemesi ve fırın duvarı yalıtımı ile doldurulur. Elektrifikasyondan sonra, esas olarak direnç malzemesinin ısıtılması ile 2800 ~ 3000 ° C'lik yüksek bir sıcaklık üretilir ve negatif malzemenin yüksek sıcaklıkta taş mürekkebini elde etmek için potadaki negatif malzeme dolaylı olarak ısıtılır.
1.2. Dahili ısı serisi grafitizasyon fırını
Fırın modeli, grafit elektrotların üretimi için kullanılan seri grafitleştirme fırınına bir referanstır ve birkaç elektrot potası (negatif elektrot malzemesiyle yüklü) uzunlamasına seri olarak bağlanmıştır. Elektrot potası hem bir taşıyıcı hem de bir ısıtma gövdesidir ve akım, yüksek sıcaklık üretmek ve dahili negatif elektrot malzemesini doğrudan ısıtmak için elektrot potasından geçer. GRAPHItizasyon işleminde direnç malzemesi kullanılmaz, yükleme ve pişirme işlemleri basitleştirilir, direnç malzemesinin ısı depolama kaybı azaltılır ve güç tüketiminden tasarruf sağlanır.
1.3 Izgara kutu tipi grafitizasyon fırını
No.1 uygulaması son yıllarda giderek artıyor, ana bilgiler öğreniliyor Seri Acheson grafitizasyon fırını ve grafitleştirme fırınının birleştirilmiş teknoloji özellikleri, birden fazla anot plakası ızgara malzeme kutusu yapısı kullanılarak fırın çekirdeği, ham maddedeki katot içine malzeme, aracılığıyla Anot plakası sütunu arasındaki tüm oluklu bağlantılar sabittir, her kapta aynı malzemeyle anot plakası contası kullanılır. Malzeme kutusu yapısının kolonu ve anot plakası birlikte ısıtma gövdesini oluşturur. Elektrik, fırın kafasının elektrotundan fırın çekirdeğinin ısıtma gövdesine akar ve üretilen yüksek sıcaklık, grafitleştirme amacına ulaşmak için kutudaki anot malzemesini doğrudan ısıtır.
1.4 Üç grafitizasyon fırını tipinin karşılaştırılması
Dahili ısı serisi grafitleştirme fırını, içi boş grafit elektrodu ısıtarak malzemeyi doğrudan ısıtmaktır. Elektrot potasından geçen akımın ürettiği “Joule ısısı” çoğunlukla malzemeyi ve potayı ısıtmak için kullanılır. Isıtma hızı hızlıdır, sıcaklık dağılımı eşittir ve termal verim, dirençli malzeme ısıtmalı geleneksel Atchison fırınından daha yüksektir. Izgara kutulu grafitleştirme fırını, dahili ısı seri grafitleştirme fırınının avantajlarından yararlanır ve ısıtma gövdesi olarak önceden pişirilmiş anot plakasını daha düşük maliyetli olarak benimser. Seri grafitleştirme fırını ile karşılaştırıldığında, ızgara kutusu grafitleştirme fırınının yükleme kapasitesi daha büyüktür ve birim ürün başına güç tüketimi buna göre azalır.
2. Negatif grafitizasyon fırınının gelişim yönü
2. 1 Çevre duvarı yapısını optimize edin
Şu anda, birçok grafitizasyon fırınının ısı yalıtım katmanı esas olarak karbon siyahı ve petrol kok ile doldurulmuştur. Yalıtım malzemesinin bu kısmı, yüksek sıcaklıkta oksidasyon yanması üretimi sırasında, yükleme sırasında özel bir yalıtım malzemesinin değiştirilmesi veya eklenmesi ihtiyacından dolayı, kötü ortam işleminin değiştirilmesi, yüksek iş yoğunluğu.
Özel yüksek mukavemetli ve yüksek sıcaklıkta çimento duvar kerpiç kullanılması, genel mukavemetin arttırılması, duvarın tüm çalışma döngüsünde deformasyonda stabilite sağlanması, aynı zamanda tuğla dikişinin sızdırmaz hale getirilmesi, tuğla duvar boyunca aşırı havanın önlenmesidir. fırının içindeki çatlaklar ve derz boşlukları, yalıtım malzemesi ve anot malzemelerinin oksidasyon yanma kaybını azaltır;
İkincisi, yüksek mukavemetli sunta veya kalsiyum silikat levha kullanımı gibi fırın duvarının dışına asılı genel toplu mobil yalıtım katmanının kurulmasıdır, ısıtma aşaması etkili bir sızdırmazlık ve yalıtım rolü oynar, soğuk aşamanın çıkarılması uygundur. hızlı soğutma; Üçüncüsü, havalandırma kanalı fırının tabanına ve fırın duvarına yerleştirilmiştir. Havalandırma kanalı, yüksek sıcaklıktaki çimento duvarını desteklerken ve soğuk fazda cebri havalandırma soğutmasını dikkate alırken, kayışın dişi ağzı ile prefabrik kafes tuğla yapısını benimser.
2. 2 Sayısal simülasyonla güç kaynağı eğrisini optimize edin
Şu anda, negatif elektrot grafitizasyon fırınının güç kaynağı eğrisi deneyime göre yapılmaktadır ve grafitizasyon işlemi, sıcaklık ve fırın durumuna göre herhangi bir zamanda manuel olarak ayarlanabilmektedir ve birleşik bir standart yoktur. Isıtma eğrisinin optimize edilmesi, güç tüketimi endeksini açıkça azaltabilir ve fırının güvenli çalışmasını sağlayabilir. İğne hizalamanın SAYISAL MODELİ, çeşitli sınır koşullarına ve fiziksel parametrelere göre bilimsel yollarla OLUŞTURULMALI ve grafikleştirme işleminde akım, gerilim, toplam güç ve kesitin sıcaklık dağılımı arasındaki ilişki analiz edilmelidir. Uygun ısıtma eğrisini formüle etmek ve bunu gerçek çalışmada sürekli olarak ayarlamak. Güç aktarımının ilk aşamalarında yüksek güç aktarımının kullanılması, ardından gücün hızla azaltılması ve ardından yavaş yavaş gücün artırılması ve ardından gücün sonuna kadar gücün azaltılması gibi.
2. 3 Pota ve ısıtma gövdesinin servis ömrünü uzatın
Güç tüketiminin yanı sıra pota ve ısıtıcının ömrü de negatif grafitizasyon maliyetini doğrudan belirlemektedir. Grafit pota ve grafit ısıtma gövdesi için, yükleme üretim yönetim sistemi, ısıtma ve soğutma hızının makul kontrolü, otomatik pota üretim hattı, oksidasyonu önlemek için sızdırmazlığı güçlendirmek ve pota geri dönüşüm sürelerini artırmak için diğer önlemler, grafit maliyetini etkili bir şekilde azaltmak mürekkepleme. Yukarıdaki önlemlere ek olarak, ızgara kutusu grafitleştirme fırınının ısıtma plakası, grafitleştirme maliyetinden tasarruf etmek için önceden pişirilmiş anot, elektrot veya yüksek dirençli sabit karbonlu malzemenin ısıtma malzemesi olarak da kullanılabilir.
2.4 Baca gazı kontrolü ve atık ısı kullanımı
Grafitleştirme sırasında oluşan baca gazı esas olarak anot malzemelerinin uçucu maddeleri ve yanma ürünlerinden, yüzeydeki karbon yanmasından, hava sızıntısından vb. kaynaklanır. Fırının devreye alınmasının başlangıcında çok miktarda uçucu madde ve tozun kaçması, atölye ortamının kötü olması, çoğu işletmenin etkili arıtma tedbirlerinin bulunmaması, negatif elektrot üretiminde operatörlerin iş sağlığını ve güvenliğini etkileyen en büyük sorundur. Atölyedeki baca gazı ve tozun etkili bir şekilde toplanması ve yönetilmesini kapsamlı bir şekilde ele almak için daha fazla çaba gösterilmeli ve atölye sıcaklığının düşürülmesi ve grafitizasyon atölyesinin çalışma ortamının iyileştirilmesi için makul havalandırma önlemleri alınmalıdır.
Baca gazı baca yoluyla yanma odası karışık yanmasında toplandıktan sonra, baca gazındaki katran ve tozun çoğunu giderdikten sonra, yanma odasındaki baca gazı sıcaklığının 800 ° C'nin üzerinde olması beklenir ve baca gazının atık ısısı, atık ısı buhar kazanı veya gövde ısı eşanjörü aracılığıyla geri kazanılabilir. Karbon asfalt dumanı arıtımında kullanılan RTO yakma teknolojisi de referans olarak kullanılabilir ve asfalt baca gazı 850 ~ 900 ° C'ye ısıtılır. Isı depolamalı yanma yoluyla, baca gazındaki asfalt ve uçucu bileşenler ve diğer polisiklik aromatik hidrokarbonlar oksitlenir ve sonunda CO2 ve H2O'ya ayrıştırılır ve etkili arıtma verimliliği %99'un üzerine çıkabilir. Sistem istikrarlı bir çalışma ve yüksek çalışma oranına sahiptir.
2. 5 Dikey sürekli negatif grafitizasyon fırını
Yukarıda bahsedilen çeşitli grafitizasyon fırınları, Çin'deki anot malzemesi üretiminin ana fırın yapısıdır; ortak nokta, periyodik aralıklı üretim, düşük termal verim, yükleme esas olarak manuel çalışmaya dayalıdır, otomasyon derecesi yüksek değildir. Benzer bir dikey sürekli negatif grafitizasyon fırını, petrol kok kalsinasyon fırını ve boksit kalsinasyon şaft fırını modeline başvurularak geliştirilebilir. ARC direnci, yüksek sıcaklıktaki ısı kaynağı olarak kullanılır, malzeme sürekli olarak kendi yerçekimi ile boşaltılır ve çıkış alanındaki yüksek sıcaklıktaki malzemeyi soğutmak için geleneksel su soğutma veya gazlaştırma soğutma yapısı ve toz pnömatik taşıma sistemi kullanılır. Malzemenin fırın dışına boşaltılması ve beslenmesi için kullanılır. FIRIN tipi sürekli üretim gerçekleştirebilir, fırın gövdesinin ısı depolama kaybı göz ardı edilebilir, böylece termal verimlilik önemli ölçüde artar, çıktı ve enerji tüketimi avantajları açıktır ve tam otomatik çalışma tamamen gerçekleştirilebilir. Çözülmesi gereken ana problemler, tozun akışkanlığı, grafitleşme derecesinin tekdüzeliği, güvenlik, sıcaklık izleme ve soğutma vb.'dir. Fırının endüstriyel üretimi ölçeklendirmek için başarılı bir şekilde geliştirilmesiyle, fırının endüstriyel üretimde bir devrim başlatacağına inanılmaktadır. Negatif elektrot grafitleşmesi alanı.
3 düğüm dili
Grafit kimyasal işlemi, lityum pil anot malzemesi üreticilerini rahatsız eden en büyük sorundur. Bunun temel nedeni, yaygın olarak kullanılan periyodik grafitleme fırınının güç tüketimi, maliyet, çevre koruma, otomasyon derecesi, güvenlik ve diğer yönlerde hala bazı sorunların bulunmasıdır. Endüstrinin gelecekteki eğilimi, tam otomatik ve organize emisyonlu sürekli üretim fırını yapısının geliştirilmesine ve olgun ve güvenilir yardımcı proses tesislerinin desteklenmesine yöneliktir. O zaman, işletmelerin başına bela olan grafitleşme sorunları önemli ölçüde iyileşecek ve sektör, enerjiyle ilgili yeni endüstrilerin hızlı gelişimini hızlandıracak şekilde istikrarlı bir gelişme dönemine girecek.
Gönderim zamanı: Ağu-19-2022