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鎳鈷鋁（NCA）高鎳三元材料氧氣爐的優化設計

作者：87569388 來源：江蘇前錦爐業設備有限公司時間：2016/3/21 點擊：5536

    適用工藝：8：1：1、鎳鈷鋁、高鎳三元材料、NCA等材料的連續燒成
    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在不斷研發燒成中，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）燒結氣氛氧氣，爐內氧氣含量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）

10）產量要求 ~ 700Kg/24h

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

12）排放氣體較強堿性，氫氧化鋰和碳酸鋰分解所產生的水汽、二氧化碳氣體等

設備用途及結構簡述

設備用途	鋰電三元高鎳材料（NCA）的燒成。根據燒成工藝特別設計。
結構簡述	此電爐為隧道式、雙推、全自動回轉、雙門帶置換倉氣氛保護推板式電阻爐。隧道內上下布置加熱元件加熱，根據工藝設定各溫區溫度，推板上裝料缽在隧道內連續推進，推板外回轉道全自動輥道回轉。

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

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）
回轉方向	□ 順時針 □ 逆時針（定作方定）

基本參數

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
產品出口溫度	≤80ºC

溫區、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、32個溫控點（每個溫區均為上下單獨控溫，中間測溫）
區間	1	2	3	4	5----16	降溫
設定溫度(℃)	300	500	800	1000	1100
區間長度（mm）	1500	1500	1200	1200	每個區間長度1200，共14400	4200（含2米水冷段）
溫區	16溫區
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1個，高溫區2個，降溫區1個，冷卻區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

進氣共16路，排氣共16路，

每個溫區均配備進排氣管道，每個溫區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，使氣體充分預熱后進入爐膛，每個溫區配1-50m³/h流量計顯示控制流量，使用面板流量計集中控制。

爐體每個溫區排氣管道到爐體內部的不銹鋼管加陶瓷內襯，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℃之前溫區和800℃之后溫區），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寸內絲口

進排氣管道均采用304不銹鋼

耐火保溫結構

爐膛結構及爐膛材質根據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+優質輕質耐火保溫材料 + 陶瓷纖維板砌筑。防腐蝕，隔熱效果極佳，熱容量小，節能環保。

滑道采用剛玉材質，采用異型耐火磚支撐。

爐體結構

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、側面、上面均設置透視窗，側面與上面盡量大。

全自動推進系統

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（無極調速）	常用速度	1000mm/h

溫度控制系統

系統組成	采用觸摸屏上位機顯示+溫控表方式控溫。溫控表具有連續PID調節、超溫報警、斷偶指示、溫度補償等功能；
控溫方式	采用可控硅移相調壓方式控溫，控溫儀表采用MR13智能調節儀，PID參數自整定。
控溫精度	≤±1ºC（穩態后）

觸摸屏 + PLC自動控制監控系統

系統組成	昆侖通態觸摸屏+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）
數據監控	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盤導出歷史數據。

電氣配置

主要電器元件	電氣柜內主要安裝有：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。

現場安裝條件

供電能力	三相四線380V±10%，50Hz，350KVA。
現場設施	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。
現場環境	窯爐使用場所溫度：0~40℃。室內無較大的空氣對流、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	電爐發貨清單	1份

質量保證

1	設備質保期壹年（易損件：推板、加熱元件等除外，人為因素除外）
2	質保期內凡屬承攬方設計、制造原因引起的質量問題，由承攬方負責免費維修若因定作方使用不當而引發設備故障，承攬方負責維修，費用由定作方負擔
3	質保期滿后設備出現故障，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試工作，定作方對此提供必要的協助，定作方自行完成工藝調試
4	在承攬方調試過程中，定作方派操作人員協同，承攬方對定作方操作人員提供免費培訓
5	設備安裝調試后，定作方應在六天內及時組織驗收工作，并出具驗收報告。驗收標準為本“方案”
6	以上未盡事宜，由雙方友好協商解決

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

聯系電話：13771375139、0510-87560011

蘇公網安備 32028202000207號

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