Бүкіл әлемде жаңа энергетикалық көліктердің қарқынды дамуымен литий батареяларының анодтық материалдарына нарықтық сұраныс айтарлықтай өсті. Статистикаға сәйкес, 2021 жылы саладағы литий аккумуляторлық анод шығаратын ең жақсы сегіз кәсіпорын өндірістік қуатын шамамен бір миллион тоннаға дейін кеңейтуді жоспарлап отыр. Графитизация анодтық материалдардың индексі мен құнына ең үлкен әсер етеді. Қытайдағы графиттеу жабдықтарының көптеген түрлері бар, жоғары энергия тұтынуы, қатты ластануы және графиттік анодтық материалдардың дамуын белгілі бір дәрежеде шектейтін автоматтандырудың төмен дәрежесі. Бұл анодтық материалдарды өндіру процесінде шұғыл шешілетін негізгі мәселе.
1. Теріс графиттеу пешінің қазіргі жағдайы және салыстыру
1.1 Атчисон теріс графиттеу пеші
Дәстүрлі электрод Aitcheson пешінің графитизация пеші негізіндегі модификацияланған пеш түрінде бастапқы пеш теріс электрод материалының тасымалдаушысы ретінде графит тигельмен жүктеледі (тигель көміртекті теріс электродты шикізатпен жүктеледі), пештің өзегі қыздырумен толтырылады. қарсылық материалы, сыртқы қабаты оқшаулағыш материалмен және пеш қабырғасының оқшаулауымен толтырылады. Электрлендіруден кейін 2800 ~ 3000 ℃ жоғары температура негізінен резисторлық материалды қыздыру арқылы жасалады, ал тигельдегі теріс материал теріс материалдың жоғары температуралы тас бояуына қол жеткізу үшін жанама түрде қызады.
1.2. Ішкі жылу сериялы графиттеу пеші
Пеш үлгісі графит электродтарын өндіру үшін қолданылатын сериялық графиттеу пешіне сілтеме болып табылады және бірнеше электродты тигель (теріс электрод материалымен жүктелген) бойлық бойынша тізбектей жалғанған. Электродты тигель тасымалдаушы және қыздырғыш дене болып табылады, ал ток жоғары температураны тудырып, ішкі теріс электрод материалын тікелей қыздыру үшін электрод тигель арқылы өтеді. GRAPHItization процесінде қарсылық материал пайдаланылмайды, тиеу және пісіру процесінің жұмысын жеңілдетеді және төзімді материалдың жылу сақтау шығынын азайтады, қуат тұтынуды үнемдейді.
1.3 Тор қорапты типті графиттеу пеші
№1 қолдану соңғы жылдары артып келеді, негізгі зерттелді Ачесон графиттеу пешінің сериясы және графиттеу пешінің біріктірілген технологиясының сипаттамалары, анод пластинасының торының материал қорап құрылымының бірнеше бөліктерін пайдалану пешінің өзегі, шикізаттағы катодқа материал, арқылы анод пластинасының бағанасы арасындағы барлық саңылаулы байланыс бекітілген, әрбір контейнер, бір материалмен анод пластинасының тығыздағышын пайдалану. Материалдық қорап құрылымының бағанасы мен анодтық пластинасы бірге қыздырғыш корпусты құрайды. Электр тогы пештің басының электроды арқылы пеш өзегінің қыздыру корпусына түседі, ал түзілетін жоғары температура графиттеу мақсатына жету үшін қораптағы анодтық материалды тікелей қыздырады.
1.4 Графитизация пешінің үш түрін салыстыру
Ішкі жылу сериясының графитизация пеші қуыс графит электродты қыздыру арқылы материалды тікелей қыздыру болып табылады. Электродты тигель арқылы өтетін ток арқылы пайда болатын «Джоуль жылуы» көбінесе материалды және тигельді қыздыру үшін қолданылады. Жылыту жылдамдығы жылдам, температураның таралуы біркелкі және жылу тиімділігі материалды жылытуға төзімді дәстүрлі Атчисон пешіне қарағанда жоғары. Тор қорапты графиттеу пеші ішкі жылу сериялық графиттеу пешінің артықшылықтарына сүйенеді және қыздыру корпусы ретінде құны төмен алдын ала пісірілген анодтық пластинаны қабылдайды. Сериялық графиттеу пешімен салыстырғанда торлы қорапты графиттеу пешінің жүк көтергіштігі үлкенірек, ал өнім бірлігіне жұмсалатын қуат азаяды.
2. Теріс графиттеу пешінің даму бағыты
2. 1 Периметрлік қабырға құрылымын оңтайландыру
Қазіргі уақытта бірнеше графиттеу пештерінің жылу оқшаулағыш қабаты негізінен көміртекті қара және мұнай коксымен толтырылған. Оқшаулағыш материалдың бұл бөлігі жоғары температуралық тотығуды өндіру кезінде күйіп кетеді, әр уақытта арнайы оқшаулағыш материалды ауыстыру немесе толықтыру қажеттілігінен, нашар қоршаған орта процесін ауыстырудан, жоғары еңбек сыйымдылығымен.
Арнайы жоғары беріктік пен жоғары температуралы цементті кірпіш қабырға таяқшасын қолдану, жалпы беріктікті арттыру, қабырғаның деформациядағы тұрақтылығын қамтамасыз ету, кірпіш тігістерін бір уақытта тығыздау, кірпіш қабырға арқылы шамадан тыс ауаны болдырмау. пештегі жарықтар мен қосылыстардың саңылауы, оқшаулағыш материалдың және анодтық материалдардың тотығу жану шығынын азайту;
Екіншісі - пеш қабырғасының сыртында ілулі тұрған жалпы көлемді жылжымалы оқшаулау қабатын орнату, мысалы, жоғары берік ДВП немесе кальций силикат тақтасын пайдалану, жылыту сатысы тиімді тығыздау және оқшаулау рөлін атқарады, суық кезеңді алып тастауға ыңғайлы. жылдам салқындату; Үшіншіден, желдету арнасы пештің түбіне және пеш қабырғасына орнатылады. Желдету арнасы жоғары температуралы цемент қалауын қолдай отырып және суық фазада мәжбүрлі желдетуді салқындатуды ескере отырып, белдіктің әйел аузымен дайындалған торлы кірпіш құрылымын қабылдайды.
2. 2 Сандық модельдеу арқылы қуат көзі қисығын оңтайландыру
Қазіргі уақытта теріс электродты графиттеу пешінің электрмен жабдықтау қисығы тәжірибе бойынша жасалады және графитизация процесі температура мен пештің күйіне сәйкес кез келген уақытта қолмен реттеледі және бірыңғай стандарт жоқ. Жылыту қисығын оңтайландыру қуат тұтыну индексін азайтып, пештің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етуі мүмкін. Инені туралаудың САНДЫҚ МОДЕЛІ әртүрлі шекаралық шарттарға және физикалық параметрлерге сәйкес ғылыми құралдармен ҚҰРЫЛУ КЕРЕК және графитизация процесінде ток, кернеу, жалпы қуат және көлденең қиманың температуралық таралуы арасындағы қатынасты талдау керек, осылайша сәйкес қыздыру қисығын құрастыру және оны нақты жұмыста үздіксіз реттеу. Қуатты берудің бастапқы кезеңінде жоғары қуатты беруді пайдалану сияқты, содан кейін қуатты тез азайтып, содан кейін баяу көтеріліп, қуат, содан кейін қуаттың соңына дейін қуатты азайтады.
2. 3 Тигель мен қыздыру корпусының қызмет ету мерзімін ұзарту
Қуатты тұтынудан басқа, тигель мен қыздырғыштың қызмет ету мерзімі теріс графитизация құнын да тікелей анықтайды. Графиттік тигель және графитті жылыту корпусы үшін өндірісті жүктеуді басқару жүйесі, жылыту және салқындату жылдамдығын ақылға қонымды бақылау, автоматты тигельді өндіру желісі, тотығудың алдын алу үшін тығыздауды күшейту және тигельді қайта өңдеу уақытын арттыру үшін басқа шаралар, графиттің құнын тиімді төмендету сия салу. Жоғарыда көрсетілген шаралардан басқа, тор қорапшасының графиттеу пешінің қыздыру тақтасын графитизация құнын үнемдеу үшін алдын ала пісірілген анодтың, электродтың немесе жоғары кедергісі бар бекітілген көміртекті материалдың қыздыру материалы ретінде пайдалануға болады.
2.4 Түтін газдарын бақылау және қалдық жылуды кәдеге жарату
Графитизация кезінде түзілетін түтін газы негізінен анодтық материалдардың ұшпа заттары мен жану өнімдерінен, көміртектің беткі жағылуынан, ауаның ағуынан және т.б. Пешті іске қосудың басында ұшқыш заттар мен шаң көптеп сыртқа шығады, цехтың жағдайы нашар, кәсіпорындардың көпшілігінде тиімді тазарту шаралары жоқ, бұл теріс электрод өндірісіндегі операторлардың еңбек денсаулығы мен қауіпсіздігіне әсер ететін ең үлкен мәселе. Цехтағы түтін газы мен шаңды тиімді жинау мен басқаруды кешенді түрде қарастыру үшін көбірек күш салу керек және цех температурасын төмендету және графиттеу цехының жұмыс ортасын жақсарту үшін орынды желдету шараларын қабылдау қажет.
Түтін газын түтін құбыры арқылы жану камерасына араластырғаннан кейін, түтін газындағы шайыр мен шаңның көп бөлігін алып тастаңыз, жану камерасындағы түтін газының температурасы 800 ° C-тан жоғары болады деп күтілуде, және түтін газының қалдық жылуын қалдық жылу бу қазандығы немесе корпустық жылу алмастырғыш арқылы қалпына келтіруге болады. Көміртекті асфальт түтінін өңдеуде қолданылатын RTO жағу технологиясын анықтама ретінде де пайдалануға болады, ал асфальт түтін газы 850 ~ 900 ℃ дейін қызады. Жылу сақтау қоймасының жануы арқылы түтін газындағы асфальт пен ұшпа компоненттер және басқа полициклді хош иісті көмірсутектер тотығады және ақырында CO2 және H2O-ға ыдырайды және тиімді тазарту тиімділігі 99% -дан астамға жетуі мүмкін. Жүйенің тұрақты жұмысы және жоғары жұмыс жылдамдығы бар.
2. 5 Тік үздіксіз теріс графиттеу пеші
Жоғарыда аталған графитизация пешінің бірнеше түрлері Қытайдағы анодтық материал өндірісінің негізгі пешінің құрылымы болып табылады, ортақ нүкте - мерзімді үзік-үзік өндіру, төмен жылу тиімділігі, жүктеу негізінен қолмен жұмыс істеуге байланысты, автоматтандыру дәрежесі жоғары емес. Ұқсас тік үздіксіз теріс графиттеу пешін мұнай коксын күйдіру пеші мен бокситтік күйдіру шахтасының пешінің үлгісіне сілтеме жасау арқылы жасауға болады. ARC кедергісі жоғары температуралық жылу көзі ретінде пайдаланылады, материал өзінің ауырлық күшімен үздіксіз шығарылады, ал әдеттегі суды салқындату немесе газдандыру салқындату құрылымы шығыс аймағында жоғары температуралық материалды салқындату үшін пайдаланылады және ұнтақ пневматикалық тасымалдау жүйесі материалды пештің сыртына шығару және беру үшін қолданылады. FURNACE түрі үздіксіз өндірісті жүзеге асыра алады, пеш корпусының жылу сақтау шығынын елемеуге болады, сондықтан жылу тиімділігі айтарлықтай жақсарады, шығыс пен энергияны тұтынудың артықшылықтары айқын және толық автоматты жұмыс толығымен жүзеге асырылуы мүмкін. Шешілетін негізгі мәселелер ұнтақтың өтімділігі, графиттену дәрежесінің біркелкілігі, қауіпсіздік, температураны бақылау және салқындату және т.б. болып табылады. Пештің өнеркәсіптік өндірісті масштабтау үшін сәтті дамуымен ол төңкеріс жасайды деп саналады. теріс электродты графиттеу өрісі.
3 түйін тілі
Графиттің химиялық процесі - литий аккумуляторлық анод материалдарын өндірушілердің ең үлкен проблемасы. Негізгі себебі - электр қуатын тұтынуда, құнында, қоршаған ортаны қорғауда, автоматтандыру дәрежесінде, қауіпсіздікте және кеңінен қолданылатын мерзімді графиттеу пешінің басқа аспектілерінде әлі де кейбір мәселелер бар. Өнеркәсіптің болашақ бағыты толық автоматтандырылған және ұйымдасқан эмиссиялық үздіксіз өндірістік пеш құрылымын және жетілген және сенімді қосалқы технологиялық қондырғыларды қолдауға бағытталған. Ол кезде кәсіпорындарды мазалайтын графитизация мәселелері айтарлықтай жақсарып, өнеркәсіп тұрақты даму кезеңіне еніп, энергиямен байланысты жаңа салалардың қарқынды дамуын күшейтеді.
Жіберу уақыты: 19 тамыз 2022 ж