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                             鎳鈷鋁（NCA）高鎳三元材料氧氣爐的優(yōu)化設計
                           
    
                           
    
                             作者：87569388    來源：江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司    時間：2016/3/21    點擊：5746
                           
    
                           
    
                             
                           
    
                           
    
                             
    


        適用工藝：8：1：1、鎳鈷鋁、高鎳三元材料、NCA等材料的連續(xù)燒成
        關鍵詞：鈷酸鋰  錳酸鋰  富鋰基錳酸鋰  高壓鈷酸鋰  高鎳三元材料  四氧化三鈷  氧化鈷  鈦酸鋰  匣缽  坩堝  承燒板  推板   石墨匣缽   石墨坩堝   鋰電池負極材料
      設計單位：江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司    作者：劉俊    
    

        前言：2013年是鋰電三元材料不尋常的一年，產(chǎn)量和市場需求突飛猛進，其中NCA和811高鎳三元材料似乎更是有一些企業(yè)在不斷研發(fā)燒成中，由于其燒成工藝較普通三元材料特殊，所以對設備也有特殊要求，今天就對該材料的專用燒結(jié)設備全自動氧氣保護推板爐（氧氣氛保護隧道爐）做全面介紹。
    

    

    


    


    燒成原料
    		


    1）  原料形態(tài)            三元高鎳粉體材料
    

    2）  裝料匣缽尺寸        320×320×75mm,
    

    3）  燒成時間        升溫時間~5小時，恒溫時間~10-18小時，降溫~5小時
    

    4）  燒結(jié)氣氛            氧氣，爐內(nèi)氧氣含量95%以上
    

    5）  最高設計溫度        1100℃  
    

    6）  長期使用溫度        1000℃  
    

    7）  單個推板上裝料      2個匣缽
    

    8）  堆放形式            雙板雙層
    

    9）  平均推送速度        1000mm/h    （500-2200mm/h無極可調(diào)）
    

    10）            產(chǎn)量要求          ~  700Kg/24h
    

    11）            物料特性        松裝密度1.2g/cm³;每缽裝料3.5Kg;產(chǎn)品燒蝕率                                            30%
    

    12）            排放氣體        較強堿性，氫氧化鋰和碳酸鋰分解所產(chǎn)生的水汽、二氧化碳氣體等
    

     
    

    


     
    		


     
    

    設備用途及結(jié)構簡述
    

    

    


    


    設備用途
    		


    鋰電三元高鎳材料（NCA）的燒成。
    

    根據(jù)燒成工藝特別設計。
    

    


    結(jié)構簡述
    		


    此電爐為隧道式、雙推、全自動回轉(zhuǎn)、雙門帶置換倉氣氛保護推板式電阻爐。
    

    隧道內(nèi)上下布置加熱元件加熱，根據(jù)工藝設定各溫區(qū)溫度，推板上裝料缽在隧道內(nèi)連續(xù)推進，推板外回轉(zhuǎn)道全自動輥道回轉(zhuǎn)。
    

    工藝條件簡述
    

    

    


    


    4-5h升到1000℃,1000℃保溫10-18h，降溫至100℃以下~5h 
    

    主要技術參數(shù)
    

    

    


    


    設備名稱
    		


    全自動氣氛保護推板窯
    

    


    型號
    		


     RTB-320-11型
    

    


    爐膛尺寸
    		


    24000L×760W×260H（mm），爐口高度含推板厚。要求爐膛長度24000mm。 
    

    


    推板尺寸
    		


    340L×340W×30H（mm）  材質(zhì)為剛玉莫來石（1200℃） 
    

    


    匣缽尺寸
    		


    320×320×75H（mm），每推板裝2個匣缽。（定作方自備）
    

    


    裝載高度
    		


    推板以上裝載高度≤220（mm）
    

    


    設備外形尺寸
    		


    約26000L×3500W×2000H（mm）
    

    


    推板離地面高度
    		


    850（mm）
    

    


    回轉(zhuǎn)方向
    		


    □  順時針          □  逆時針  （定作方定）
    

    基本參數(shù)
    

    

    


    


    最高溫度
    		


    1100℃
    		


    常用溫度
    		


    1000℃
    

    


    額定功率
    		


    約320 KW
    		


    保溫功率
    		


    約180 KW 
    

    


    電源電壓
    		


    3相380V
    

    


    窯體外側(cè)殼壁溫升
    		


    ≤25ºC。遠離測溫點元件及加熱元件的距離≥150mm。
    

    


    控溫精度
    		


    ≤±1ºC
    

    


    爐膛溫度均勻度
    		


    ≤±3-5ºC
    

    


    產(chǎn)品出口溫度
    		


    ≤80ºC
    

    溫區(qū)、加熱元件、控溫點及氧含量檢測點分布
    

    

    


    


    溫度曲線圖要求16個區(qū)、32個溫控點 （每個溫區(qū)均為上下單獨控溫，中間測溫）
    		


     
    

    


    區(qū)間
    		


    1
    		


    2
    		


    3
    		


    4
    		


    5----16
    		


    降溫
    

    


    設定溫度(℃)
    		


    300
    		


    500
    		


    800
    		


    1000
    		


    1100
    		


     
    

    


    區(qū)間長度（mm）
    		


    1500
    		


    1500
    		


    1200
    		


    1200
    		


    每個區(qū)間長度1200，共14400
    		


    4200（含2米水冷段）
    

    


    溫區(qū)
    		


    16溫區(qū)
    		


     
    

    


    加熱方式
    		


    上下加熱
    		


     
    

    


    加熱元件
    		


    康泰爾電熱絲
    		


     
    

    


    控溫點
    		


    32個，測溫點16個
    		


     
    

    


    熱電偶
    		


    K 型熱電偶24  支N 分度號24 支
    		


     
    

    


    氧含量檢測點
    		


    設置5個巡檢測點，（升溫區(qū)1個，高溫區(qū)2個，降溫區(qū)1個，冷卻區(qū)1個）
    

    配備氧化鋯分析儀3個.每個檢測通道電磁閥控制切換，以此切換檢測點位置。
    		


     
    

    進排氣系統(tǒng)
    

    

    


    


    進氣共16路，排氣共16路， 
    

    


    每個溫區(qū)均配備進排氣管道，每個溫區(qū)底部配備與爐膛等寬的陶瓷進氣管，形成橫截面均勻進氣。每路氧氣管均埋在爐體保溫層內(nèi)，使氣體充分預熱后進入爐膛，每個溫區(qū)配1-50m³/h流量計顯示控制流量，使用面板流量計集中控制。
    

    爐體每個溫區(qū)排氣管道到爐體內(nèi)部的不銹鋼管加陶瓷內(nèi)襯，并加陶瓷球閥控制排氣量。
    

    采用非接觸式管道，上部排氣管道為圓形喇叭口形狀（喇叭口徑是爐體煙囪直徑的2.5倍），喇叭口下部 爐體煙囪處于水平面上，喇叭口上面變徑直管（直徑為爐體煙囪的1.5倍）配有閥門，爐頂匯集2路排氣主管道（800℃之前溫區(qū)和800℃之后溫區(qū)），配備出氣接口（距離爐頂高度1.5米），客戶自行接出室外。
    

    配套離心耐高溫引風機，變頻調(diào)速，風量為最大進風量的1.5倍設計。
    

    總進氣管道之前配備氣體精密過濾器，前端預留1寸內(nèi)絲口
    

    進排氣管道均采用304不銹鋼
    

    耐火保溫結(jié)構
    

    

    


    


    耐火保溫結(jié)構
    		


    爐膛結(jié)構及爐膛材質(zhì)根據(jù)材料燒成工藝過程進行特別設計。
    

    爐膛材料采用抗堿性鎂鋁異型磚+優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)耐火保溫材料 + 陶瓷纖維板砌筑。防腐蝕，隔熱效果極佳，熱容量小，節(jié)能環(huán)保。
    

    滑道采用剛玉材質(zhì)，采用異型耐火磚支撐。
    

    爐體結(jié)構
    

    

    


    


    爐體主架
    		


    長22000（mm），由國標型材、板材分段密封焊接，爐體主架分8段
    

    


    冷卻部分
    		


    長度~2000，采用水冷或風冷（配備軸流風機）的結(jié)構形式，以此來降低物料的出口溫度。
    

    


    進料端
    		


    主要由液壓主推+進料橫推
    

    


    出料端
    		


    主要由出料橫推+回推+切離裝置
    

    


    外回轉(zhuǎn)道
    		


    由無動力滾筒支撐，以減少阻力
    

    


    置換倉
    		


    入口與出口置換倉各一個。
    

    


    密封門
    		


    進口端和出口端各設置兩道密封門
    

    


     
    		


    進出料口段正面、側(cè)面、上面均設置透視窗，側(cè)面與上面盡量大。
    

    全自動推進系統(tǒng)
    

    

    


    


    推進方式
    		


    均為液壓推進，液壓泵站安裝防護罩。
    

    


    推進控制
    		


    PLC自動控制，具有互鎖及報警功能，提高其安全性、可靠性。電爐兩端設手動按鈕操控臺
    

    


    推進行程
    		


    約1000（mm）。
    

    


    主推推力
    		


    6T
    

    


    主推進速度
    		


    500-2200mm/h（無極調(diào)速）
    		


    常用速度
    		


    1000mm/h
    

    溫度控制系統(tǒng)
    

    

    


    


    系統(tǒng)組成
    		


    采用觸摸屏上位機顯示+溫控表方式控溫。
    

    溫控表具有連續(xù)PID調(diào)節(jié)、超溫報警、斷偶指示、溫度補償?shù)裙δ埽?/DIV>
    

    


    控溫方式
    		


    采用可控硅移相調(diào)壓方式控溫，控溫儀表采用MR13智能調(diào)節(jié)儀，PID參數(shù)自整定。
    

    


    控溫精度
    		


    ≤±1ºC（穩(wěn)態(tài)后）
    

    觸摸屏 + PLC自動控制監(jiān)控系統(tǒng)
    

    

    


    


    系統(tǒng)組成
    		


    昆侖通態(tài)觸摸屏+三菱PLC
    

    


    控制范圍
    		


    全自動推進全部操作、推進過程設超行程、電機過載、動作超時等聲光報警。
    

    另設有爐膛超壓報警及油壓超低等報警（以上為指示燈指示）
    

    


    數(shù)據(jù)監(jiān)控
    		


    觸摸屏可以進行各溫控點、各測溫點，工藝曲線、溫控模塊的操作，報警記錄及查詢、曲線配方及工藝時間的配方，不同管理層操作權限，軟件操作幫助，并記錄顯示，可采用U盤導出歷史數(shù)據(jù)。
    

    電氣配置
    

    

    


    


    主要電器元件
    		


    電氣柜內(nèi)主要安裝有：觸摸屏、空氣開關、接觸器、PLC、溫控表、互感器、指示燈、按鈕開關等。
    

    


    電氣柜
    		


    4臺。
    

    


    程控柜
    		


    800L×650W×2000H（mm）1臺。
    

    設備外觀
    

    

    


    


    外觀要求
    		


    制造精細，美觀氣派。掛板噴塑（包括回流線）
    

    


    外觀顏色
    		


    爐體高溫銀粉漆，回流線掛板電腦灰色，電氣柜橘紋灰色。 
    

    現(xiàn)場安裝條件
    

    

    


    


    供電能力
    		


    三相四線380V±10%，50Hz，350KVA。
    

    


    現(xiàn)場設施
    		


    電爐安裝應有相配套的電爐基礎（基礎承重要求2.5T/m2）及電纜布放電纜溝或橋架。
    

    


    現(xiàn)場環(huán)境
    		


    窯爐使用場所溫度：0~40℃。室內(nèi)無較大的空氣對流、無腐蝕性氣體。
    

    用戶安裝責任
    

    

    


    


    1           
    		


    定作方負責窯爐安裝基礎和一次電源到位。爐體到控制柜的二次連接導線（長度小于4米）由承攬方負責提供和安裝。
    

    


    2           
    		


    負責窯爐就位及起重，窯爐的組裝
    

    


    3           
    		


    負責調(diào)試人員的食宿
    

    備品備件
    

    

    


    


    康泰爾電熱絲10支、K 型熱電偶6支，N 型熱電偶6支，可控硅備件10個，日本島電MR13溫控儀表1個，快速熔斷器5只 
    

    技術文件提供
    

    

    


    


    1           
    		


    電爐說明書
    		


    1份
    

    


    2           
    		


    電爐出廠檢驗合格證
    		


    1份
    

    


    3           
    		


    電氣原理圖
    		


    1份
    

    


    4           
    		


    儀表說明書
    		


    1套
    

    


    5           
    		


    電爐發(fā)貨清單
    		


    1份
    

    質(zhì)量保證
    

    

    


    


    1           
    		


    設備質(zhì)保期壹年（易損件：推板、加熱元件等除外，人為因素除外）
    

    


    2           
    		


    質(zhì)保期內(nèi)凡屬承攬方設計、制造原因引起的質(zhì)量問題，由承攬方負責免費維修
    

    若因定作方使用不當而引發(fā)設備故障，承攬方負責維修，費用由定作方負擔
    

    


    3           
    		


    質(zhì)保期滿后設備出現(xiàn)故障，承攬方負責維修，費用由定作方負擔
    

    設備運輸及安裝調(diào)試
    

    

    


    


    1           
    		


    承攬方負責承辦運輸及包裝，定作方負責設備運輸費用，定作方負責設備卸車和就位
    

    


    2           
    		


    設備基礎由定作方負責，承攬方于合同生效45天內(nèi)向定作方提供設備安裝基礎圖
    

    


    3           
    		


    承攬方負責設備的安裝調(diào)試工作，定作方對此提供必要的協(xié)助，定作方自行完成工藝調(diào)試
    

    


    4           
    		


    在承攬方調(diào)試過程中，定作方派操作人員協(xié)同，承攬方對定作方操作人員提供免費培訓
    

    


    5           
    		


    設備安裝調(diào)試后，定作方應在六天內(nèi)及時組織驗收工作，并出具驗收報告。驗收標準為本“方案”
    

    


    6           
    		


    以上未盡事宜，由雙方友好協(xié)商解決
    

    

    協(xié)議補充說明
    本協(xié)議書可能在窯爐的具體設計過程中產(chǎn)生變更。如果有變更的情況，將會同定作方及時聯(lián)系，并取得定作方的確認。更改部分雙方建立補充技術協(xié)議并簽字蓋章生效。
    


    聯(lián)系電話：13771375139、0510-87560011