Kalayan kamekaran gancang kendaraan énergi anyar di sakumna dunya, paménta pasar pikeun bahan anoda batré litium parantos ningkat sacara signifikan. Numutkeun statistik, dina taun 2021, dalapan perusahaan anoda batré litium luhur industri ngarencanakeun pikeun ngalegaan kapasitas produksina dugi ka ampir sajuta ton. Grafitisasi gaduh dampak panggedéna kana indéks sareng biaya bahan anoda. Peralatan grafitisasi di Cina ngagaduhan seueur jinis, konsumsi énergi anu luhur, polusi beurat sareng tingkat otomatisasi anu handap, anu ngawatesan pamekaran bahan anoda grafit dugi ka tingkat anu tangtu. Éta mangrupikeun masalah utama anu kedah direngsekeun sacara gancang dina prosés produksi bahan anoda.
1. Kaayaan ayeuna sareng babandingan tungku grafitisasi négatif
1.1 Tungku grafitisasi négatif Atchison
Dina jinis tungku anu dimodifikasi dumasar kana tungku grafitisasi éléktroda tradisional Aitcheson, tungku aslina dieusi ku wadah grafit salaku pamawa bahan éléktroda négatif (wadah dieusi ku bahan baku éléktroda négatif karbonisasi), inti tungku dieusi ku bahan tahan panas, lapisan luar dieusi ku bahan insulasi sareng insulasi témbok tungku. Saatos éléktrifikasi, suhu anu luhur 2800 ~ 3000 ℃ dihasilkeun utamina ku pemanasan bahan resistor, sareng bahan négatif dina wadah dipanaskeun sacara teu langsung pikeun ngahontal tinta batu suhu luhur tina bahan négatif.
1.2. Tungku grafitisasi séri panas internal
Modél tungku mangrupikeun rujukan kana tungku grafitisasi serial anu dianggo pikeun produksi éléktroda grafit, sareng sababaraha wadah éléktroda (anu dieusi ku bahan éléktroda négatif) disambungkeun sacara seri sacara longitudinal. Wadah éléktroda mangrupikeun pamawa sareng awak pemanasan, sareng arus ngaliwat wadah éléktroda pikeun ngahasilkeun suhu anu luhur sareng langsung manaskeun bahan éléktroda négatif internal. Prosés GRAPHItization henteu nganggo bahan résistansi, ngagampangkeun operasi prosés pemuatan sareng pemanggangan, sareng ngirangan leungitna panyimpenan panas bahan résistansi, ngahémat konsumsi daya.
1.3 Tungku grafitisasi tipe kotak grid
Aplikasi No.1 beuki ningkat dina sababaraha taun ka pengker, anu utama nyaéta diajar Seri tungku grafitisasi acheson sareng ciri téknologi gabungan tina tungku grafitisasi, inti tungku nganggo sababaraha potongan struktur kotak bahan grid pelat anoda, bahan kana katoda dina bahan baku, ngalangkungan sadaya sambungan slotted antara kolom pelat anoda tetep, unggal wadah, panggunaan segel pelat anoda kalayan bahan anu sami. Kolom sareng pelat anoda tina struktur kotak bahan babarengan ngawangun awak pemanasan. Listrik ngalir ngaliwatan éléktroda sirah tungku kana awak pemanasan inti tungku, sareng suhu luhur anu dihasilkeun langsung manaskeun bahan anoda dina kotak pikeun ngahontal tujuan grafitisasi.
1.4 Babandingan tilu jinis tungku grafitisasi
Tungku grafit séri panas internal nyaéta pikeun manaskeun bahan sacara langsung ku cara manaskeun éléktroda grafit kosong. "Panas joule" anu dihasilkeun ku arus ngaliwatan wadah éléktroda biasana dianggo pikeun manaskeun bahan sareng wadah. Laju pemanasanana gancang, distribusi suhuna seragam, sareng efisiensi termalna langkung luhur tibatan tungku Atchison tradisional kalayan pemanasan bahan résistansi. Tungku grafit kotak-grid ngamangpaatkeun kaunggulan tungku grafit séri panas internal, sareng nganggo pelat anoda anu parantos dipanggang kalayan biaya anu langkung handap salaku awak pemanasan. Dibandingkeun sareng tungku grafit séri, kapasitas beban tungku grafit kotak-grid langkung ageung, sareng konsumsi daya per unit produk dikirangan.
2. Arah pangwangunan tungku grafitisasi négatif
2. 1 Optimalkeun struktur témbok perimeter
Ayeuna, lapisan insulasi termal tina sababaraha tungku grafitisasi utamina dieusi ku karbon hideung sareng kokas petroleum. Ieu bagian tina bahan insulasi nalika produksi oksidasi suhu luhur dibeuleum, unggal waktos beban kaluar tina kabutuhan pikeun ngagentos atanapi nambihan bahan insulasi khusus, ngaganti prosés lingkungan anu goréng, intensitas tanaga gawé anu luhur.
Bisa dipertimbangkeun pikeun ngagunakeun témbok pasangan bata semén kakuatan tinggi sareng suhu luhur khusus anu dijieun tina adobe, pikeun ningkatkeun kakuatan sakabéhna, mastikeun témbok dina sakabéh siklus operasi stabil tina deformasi, sareng dina waktos anu sami ngasegel sambungan bata, nyegah hawa anu kaleuleuwihi nembus retakan témbok bata sareng celah sambungan kana tungku, pikeun ngirangan leungitna oksidasi tina bahan insulasi sareng bahan anoda;
Anu kadua nyaéta masang lapisan insulasi mobile massal sacara umum anu ngagantung di luar témbok tungku, sapertos panggunaan papan serat kakuatan tinggi atanapi papan kalsium silikat, tahap pemanasan maénkeun peran segel sareng insulasi anu efektif, tahap tiis merenah pikeun dicabut pikeun niiskeun gancang; Katilu, saluran ventilasi dipasang di handapeun tungku sareng témbok tungku. Saluran ventilasi ngadopsi struktur bata kisi prefabrikasi kalayan sungut bikang sabuk, bari ngadukung pasangan bata semén suhu luhur, sareng mertimbangkeun pendinginan ventilasi paksa dina fase tiis.
2. 2 Optimalkeun kurva catu daya ku simulasi numerik
Ayeuna, kurva catu daya tina tungku grafitisasi éléktroda négatip didamel dumasar kana pangalaman, sareng prosés grafitisasi disaluyukeun sacara manual iraha waé numutkeun suhu sareng kaayaan tungku, sareng teu aya standar anu ngahiji. Ngaoptimalkeun kurva pemanasan sacara jelas tiasa ngirangan indéks konsumsi daya sareng mastikeun operasi tungku anu aman. MODEL NUMERIK panyelarasan jarum KEDAH DItetepkeun ku cara ilmiah numutkeun rupa-rupa kaayaan wates sareng parameter fisik, sareng hubungan antara arus, tegangan, total daya sareng distribusi suhu tina penampang dina prosés grafitisasi kedah dianalisis, supados tiasa ngarumuskeun kurva pemanasan anu pas sareng teras-terasan nyaluyukeunana dina operasi anu saleresna. Sapertos dina tahap awal transmisi daya nyaéta panggunaan transmisi daya anu luhur, teras gancang ngirangan daya teras laun-laun naék, daya teras ngirangan daya dugi ka akhir daya.
2. 3 Manjangkeun umur wadah sareng awak pemanas
Salian ti konsumsi daya, umur wadah sareng pemanas ogé sacara langsung nangtukeun biaya grafitisasi négatif. Pikeun wadah grafit sareng awak pemanasan grafit, sistem manajemen produksi pemuatan, kontrol anu wajar pikeun laju pemanasan sareng pendinginan, jalur produksi wadah otomatis, nguatkeun segel pikeun nyegah oksidasi sareng ukuran sanés pikeun ningkatkeun waktos daur ulang wadah, sacara efektif ngirangan biaya tinta grafit. Salian ti ukuran di luhur, pelat pemanas tina tungku grafitisasi kotak grid ogé tiasa dianggo salaku bahan pemanasan anoda anu tos dipanggang, éléktroda atanapi bahan karbon tetep kalayan résistansi anu luhur pikeun ngahémat biaya grafitisasi.
2.4 Kontrol gas cerobong asap sareng panggunaan panas limbah
Gas cerobong asap anu dihasilkeun nalika grafitisasi utamina asalna tina bahan volatil sareng produk durukan bahan anoda, pembakaran karbon permukaan, bocor hawa sareng sajabana. Dina awal ngamimitian tungku, bahan volatil sareng lebu kaluar seueur pisan, lingkungan bengkel goréng, kaseueuran perusahaan henteu gaduh ukuran perawatan anu efektif, ieu mangrupikeun masalah panggedéna anu mangaruhan kaséhatan sareng kasalametan padamelan operator dina produksi éléktroda négatip. Langkung seueur usaha kedah dilakukeun pikeun mertimbangkeun sacara komprehensif pangumpulan sareng manajemen gas cerobong asap sareng lebu anu efektif di bengkel, sareng ukuran ventilasi anu wajar kedah dilaksanakeun pikeun ngirangan suhu bengkel sareng ningkatkeun lingkungan kerja bengkel grafitisasi.
Saatos gas cerobong asap tiasa dikumpulkeun ngalangkungan cerobong asap kana ruang pembakaran campuran, miceun kaseueuran tar sareng lebu dina gas cerobong asap, diperkirakeun yén suhu gas cerobong asap dina ruang pembakaran di luhur 800 ℃, sareng panas limbah gas cerobong asap tiasa dipulihkeun ngalangkungan boiler uap panas limbah atanapi penukar panas cangkang. Téhnologi insinerasi RTO anu dianggo dina pangolahan haseup aspal karbon ogé tiasa dianggo pikeun rujukan, sareng gas cerobong asap aspal dipanaskeun dugi ka 850 ~ 900 ℃. Ngaliwatan pembakaran panyimpenan panas, aspal sareng komponén anu nguap sareng hidrokarbon aromatik polisiklik sanés dina gas cerobong asap dioksidasi sareng pamustunganana diuraikeun janten CO2 sareng H2O, sareng efisiensi pemurnian anu efektif tiasa ngahontal langkung ti 99%. Sistem ieu gaduh operasi anu stabil sareng tingkat operasi anu luhur.
2. 5 Tungku grafitisasi négatif kontinyu vertikal
Sababaraha jinis tungku grafitisasi anu kasebat di luhur mangrupikeun struktur tungku utama produksi bahan anoda di Cina, titik umumna nyaéta produksi intermiten périodik, efisiensi termal anu handap, beban kaluar utamina ngandelkeun operasi manual, tingkat otomatisasi henteu luhur. Tungku grafitisasi négatip kontinyu vertikal anu sami tiasa dikembangkeun ku ningali modél tungku kalsinasi kokas petroleum sareng tungku aci kalsinasi bauksit. ARC résistansi dianggo salaku sumber panas suhu luhur, bahanna terus-terusan dikaluarkeun ku gravitasi sorangan, sareng struktur pendingin cai atanapi gasifikasi konvensional dianggo pikeun niiskeun bahan suhu luhur di daérah outlet, sareng sistem pangiriman pneumatik bubuk dianggo pikeun ngaleupaskeun sareng ngeusian bahan ka luar tungku. Jenis FURNACE tiasa ngawujudkeun produksi kontinyu, leungitna panyimpenan panas awak tungku tiasa dipaliré, janten efisiensi termal ningkat sacara signifikan, kaunggulan kaluaran sareng konsumsi énergi jelas, sareng operasi otomatis pinuh tiasa direalisasikeun sapinuhna. Masalah utama anu kedah direngsekeun nyaéta fluiditas bubuk, keseragaman tingkat grafitisasi, kaamanan, pangawasan suhu sareng pendinginan, jsb. Dipercaya yén kalayan suksésna pamekaran tungku pikeun skala produksi industri, éta bakal ngamimitian révolusi dina widang grafitisasi éléktroda négatip.
3 basa simpul
Prosés kimia grafit mangrupikeun masalah panggedéna anu ngaganggu produsén bahan anoda batré litium. Alesan dasarna nyaéta masih aya sababaraha masalah dina konsumsi daya, biaya, panyalindungan lingkungan, tingkat otomatisasi, kaamanan sareng aspék sanés tina tungku grafitisasi périodik anu seueur dianggo. Tren industri ka hareup nyaéta nuju pamekaran struktur tungku produksi kontinyu émisi anu otomatis sareng teratur, sareng ngadukung fasilitas prosés bantu anu dewasa sareng tiasa dipercaya. Dina waktos éta, masalah grafitisasi anu ngaganggu perusahaan bakal ningkat sacara signifikan, sareng industri bakal lebet kana période pamekaran anu stabil, ngadorong pamekaran gancang industri anu aya hubunganana sareng énergi énggal.
Waktos posting: 19-Agu-2022