Kanthi perkembangan kendaraan energi anyar sing cepet ing saindenging jagad, panjaluk pasar kanggo bahan anoda baterei lithium wis tambah akeh banget. Miturut statistik, ing taun 2021, wolung perusahaan anoda baterei lithium paling dhuwur ing industri iki ngrencanakake kanggo ngembangake kapasitas produksi nganti meh sak yuta ton. Grafitisasi nduweni pengaruh paling gedhe marang indeks lan biaya bahan anoda. Peralatan grafitisasi ing China duwe macem-macem jinis, konsumsi energi sing dhuwur, polusi abot lan tingkat otomatisasi sing kurang, sing mbatesi pangembangan bahan anoda grafit nganti sawetara. Iki minangka masalah utama sing kudu dirampungake kanthi cepet ing proses produksi bahan anoda.
1. Kahanan saiki lan perbandingan tungku grafitisasi negatif
1.1 Tungku grafitisasi negatif Atchison
Ing jinis tungku modifikasi adhedhasar tungku grafitisasi elektroda Aitcheson tradisional, tungku asli diisi karo wadah grafit minangka pembawa bahan elektroda negatif (wadhah diisi karo bahan mentah elektroda negatif karbonisasi), inti tungku diisi karo bahan tahan panas, lapisan njaba diisi karo bahan insulasi lan insulasi dinding tungku. Sawise elektrifikasi, suhu dhuwur 2800 ~ 3000 ℃ diasilake utamane dening pemanasan bahan resistor, lan bahan negatif ing wadah dipanasake kanthi ora langsung kanggo entuk tinta watu suhu dhuwur saka bahan negatif.
1.2. Tungku grafitisasi seri panas internal
Model tungku iki minangka referensi kanggo tungku grafitisasi serial sing digunakake kanggo produksi elektroda grafit, lan sawetara wadah elektroda (sing diisi bahan elektroda negatif) disambungake kanthi seri kanthi longitudinal. Wadah elektroda minangka pembawa lan uga badan pemanas, lan arus ngliwati wadah elektroda kanggo ngasilake suhu dhuwur lan langsung manasi bahan elektroda negatif internal. Proses GRAPHItization ora nggunakake bahan resistensi, sing nyederhanakake operasi proses pemuatan lan pemanggangan, lan nyuda mundhut panyimpenan panas bahan resistensi, ngirit konsumsi daya.
1.3 Tungku grafitisasi jinis kothak kisi
Aplikasi No.1 saya tambah akeh ing taun-taun pungkasan, sing utama yaiku sinau babagan karakteristik tungku grafitisasi Seri acheson lan teknologi gabungan saka tungku grafitisasi, inti tungku nggunakake pirang-pirang potongan struktur kothak bahan kisi pelat anoda, bahan menyang katoda ing bahan mentah, liwat kabeh sambungan slotted antarane kolom pelat anoda tetep, saben wadhah, nggunakake segel pelat anoda karo bahan sing padha. Kolom lan pelat anoda saka struktur kothak bahan bebarengan mbentuk awak pemanas. Listrik mili liwat elektroda sirah tungku menyang awak pemanas inti tungku, lan suhu dhuwur sing diasilake langsung manasi bahan anoda ing kothak kanggo entuk tujuan grafitisasi.
1.4 Perbandingan telung jinis tungku grafitisasi
Tungku grafit seri panas internal kanggo manasi bahan kanthi langsung kanthi manasi elektroda grafit berongga. "Panas joule" sing diasilake dening arus liwat wadah elektroda biasane digunakake kanggo manasi bahan lan wadah. Kacepetan pemanasane cepet, distribusi suhu seragam, lan efisiensi termal luwih dhuwur tinimbang tungku Atchison tradisional kanthi pemanasan bahan resistensi. Tungku grafit kotak-grid nggunakake kaluwihan tungku grafit serial panas internal, lan nggunakake pelat anoda sing wis dipanggang kanthi biaya sing luwih murah minangka awak pemanas. Dibandhingake karo tungku grafit serial, kapasitas pemuatan tungku grafit kotak-grid luwih gedhe, lan konsumsi daya saben unit produk suda.
2. Arah pangembangan tungku grafitisasi negatif
2. 1 Optimalake struktur tembok keliling
Saiki, lapisan insulasi termal saka sawetara tungku grafitisasi utamane diisi karo karbon ireng lan kokas petroleum. Bagean iki minangka bahan insulasi sajrone produksi pembakaran oksidasi suhu dhuwur, saben-saben pemuatan metu saka kabutuhan kanggo ngganti utawa nambah bahan insulasi khusus, panggantos proses lingkungan sing kurang apik, intensitas tenaga kerja sing dhuwur.
Bisa dianggep minangka panggunaan adobe tembok pasangan bata semen kekuatan dhuwur khusus lan suhu dhuwur, kanggo nambah kekuatan sakabèhé, njamin stabilitas tembok ing siklus operasi sakabèhé nalika deformasi, lan uga bisa nutup sambungan bata, nyegah udara sing berlebihan mlebu ing retakan tembok bata lan celah sambungan menyang tungku, lan nyuda kerugian oksidasi saka bahan insulasi lan bahan anoda.
Kapindho yaiku masang lapisan insulasi seluler massal sakabèhé sing digantung ing njaba tembok tungku, kayata panggunaan papan serat kekuatan dhuwur utawa papan kalsium silikat, tahap pemanasan nduweni peran penyegelan lan insulasi sing efektif, tahap adhem trep kanggo dicopot kanggo pendinginan cepet; Katelu, saluran ventilasi disetel ing sisih ngisor tungku lan tembok tungku. Saluran ventilasi nggunakake struktur bata kisi prefabrikasi kanthi cangkem wadon sabuk, nalika ndhukung pasangan bata semen suhu dhuwur, lan nimbang pendinginan ventilasi paksa ing fase adhem.
2. 2 Optimalake kurva catu daya kanthi simulasi numerik
Saiki, kurva catu daya saka tungku grafitisasi elektroda negatif digawe miturut pengalaman, lan proses grafitisasi diatur kanthi manual kapan wae miturut suhu lan kondisi tungku, lan ora ana standar sing terpadu. Ngoptimalake kurva pemanasan jelas bisa nyuda indeks konsumsi daya lan njamin operasi tungku sing aman. MODEL NUMERIK PENYELARAS jarum KUDU DIADEGAN kanthi cara ilmiah miturut macem-macem kondisi wates lan parameter fisik, lan hubungan antarane arus, voltase, daya total lan distribusi suhu penampang ing proses grafitisasi kudu dianalisis, supaya bisa ngrumusake kurva pemanasan sing cocog lan terus nyetel ing operasi nyata. Kayata ing tahap awal transmisi daya yaiku panggunaan transmisi daya dhuwur, banjur cepet nyuda daya banjur alon-alon mundhak, daya banjur nyuda daya nganti pungkasan daya.
2. 3 Nganyarake umur layanan wadhah lan awak pemanas
Saliyané konsumsi daya, umur wadah lan pemanas uga langsung nemtokaké biaya grafitisasi negatif. Kanggo wadah grafit lan awak pemanas grafit, sistem manajemen produksi pemuatan, kontrol tingkat pemanasan lan pendinginan sing cukup, jalur produksi wadah otomatis, nguatake segel kanggo nyegah oksidasi lan langkah-langkah liyané kanggo nambah wektu daur ulang wadah, kanthi efektif nyuda biaya tinta grafit. Saliyané langkah-langkah ing ndhuwur, pelat pemanas tungku grafitisasi kothak kothak uga bisa digunakaké minangka bahan pemanas anoda sing wis dipanggang, elektroda utawa bahan karbon tetep kanthi resistivitas dhuwur kanggo ngirit biaya grafitisasi.
2.4 Kontrol gas buang lan panggunaan panas buangan
Gas cerobong asap sing diasilake sajrone grafitisasi utamane asale saka bahan volatil lan produk pembakaran saka bahan anoda, pembakaran karbon permukaan, kebocoran udara, lan liya-liyane. Ing wiwitan tungku, bahan volatil lan bledug metu akeh banget, lingkungan bengkel kurang apik, umume perusahaan ora duwe langkah-langkah perawatan sing efektif, iki minangka masalah paling gedhe sing mengaruhi kesehatan lan keselamatan kerja operator ing produksi elektroda negatif. Luwih akeh upaya kudu ditindakake kanggo nimbang kanthi lengkap pengumpulan lan manajemen gas cerobong asap lan bledug sing efektif ing bengkel, lan langkah-langkah ventilasi sing cukup kudu ditindakake kanggo nyuda suhu bengkel lan ningkatake lingkungan kerja bengkel grafitisasi.
Sawise gas cerobong asap bisa dikumpulake liwat cerobong asap menyang ruang pembakaran campuran, mbusak sebagian besar tar lan bledug ing gas cerobong asap, diarepake suhu gas cerobong asap ing ruang pembakaran luwih saka 800℃, lan panas buangan gas cerobong asap bisa dipulihake liwat boiler uap panas buangan utawa penukar panas cangkang. Teknologi insinerasi RTO sing digunakake ing perawatan asap aspal karbon uga bisa digunakake minangka referensi, lan gas cerobong asap aspal dipanasake nganti 850 ~ 900℃. Liwat pembakaran panyimpenan panas, aspal lan komponen volatil lan hidrokarbon aromatik polisiklik liyane ing gas cerobong asap dioksidasi lan pungkasane diurai dadi CO2 lan H2O, lan efisiensi pemurnian efektif bisa tekan luwih saka 99%. Sistem iki duwe operasi sing stabil lan tingkat operasi sing dhuwur.
2. 5 Tungku grafitisasi negatif terus-terusan vertikal
Sawetara jinis tungku grafitisasi sing kasebut ing ndhuwur minangka struktur tungku utama produksi bahan anoda ing China, titik umum yaiku produksi periodik sing intermiten, efisiensi termal sing kurang, pemuatan utamane gumantung ing operasi manual, tingkat otomatisasi ora dhuwur. Tungku grafitisasi negatif vertikal terus-terusan sing padha bisa dikembangake kanthi ngrujuk model tungku kalsinasi kokas petroleum lan tungku poros kalsinasi bauksit. ARC resistensi digunakake minangka sumber panas suhu dhuwur, bahan kasebut terus dibuwang dening gravitasi dhewe, lan struktur pendinginan banyu utawa gasifikasi konvensional digunakake kanggo ngademake bahan suhu dhuwur ing area outlet, lan sistem konveyor pneumatik bubuk digunakake kanggo mbuwang lan menehi panganan bahan ing njaba tungku. Jinis FURNACE bisa nggayuh produksi terus-terusan, mundhut panyimpenan panas awak tungku bisa diabaikan, saengga efisiensi termal saya apik, kaluwihan output lan konsumsi energi jelas, lan operasi otomatis lengkap bisa direalisasi kanthi lengkap. Masalah utama sing kudu dirampungake yaiku fluiditas bubuk, keseragaman derajat grafitisasi, keamanan, pemantauan suhu lan pendinginan, lan liya-liyane. Dipercaya manawa kanthi sukses pangembangan tungku kanggo skala produksi industri, iki bakal miwiti revolusi ing bidang grafitisasi elektroda negatif.
3 basa simpul
Proses kimia grafit minangka masalah paling gedhe sing ngganggu produsen bahan anoda baterei litium. Alesan dhasare yaiku isih ana sawetara masalah ing konsumsi daya, biaya, perlindungan lingkungan, tingkat otomatisasi, keamanan lan aspek liyane saka tungku grafitisasi periodik sing digunakake sacara wiyar. Tren industri ing mangsa ngarep yaiku pangembangan struktur tungku produksi terus-terusan emisi sing otomatis lan teratur, lan ndhukung fasilitas proses tambahan sing diwasa lan dipercaya. Ing wektu kasebut, masalah grafitisasi sing ngganggu perusahaan bakal saya apik, lan industri kasebut bakal mlebu periode pembangunan sing stabil, ningkatake perkembangan industri sing ana gandhengane karo energi anyar kanthi cepet.
Wektu kiriman: 19-Agu-2022