Kun la rapida disvolviĝo de novenergiaj veturiloj tutmonde, la merkata postulo je anodaj materialoj por litiaj baterioj signife kreskis. Laŭ statistikoj, en 2021, la ok plej gravaj entreprenoj pri anodaj litiaj baterioj en la industrio planas vastigi sian produktokapaciton al preskaŭ unu miliono da tunoj. Grafitigo havas la plej grandan efikon sur la indico kaj kosto de anodaj materialoj. La grafitiga ekipaĵo en Ĉinio havas multajn specojn, altan energikonsumon, pezan poluadon kaj malaltan gradon de aŭtomatigo, kio limigas la disvolviĝon de grafitaj anodaj materialoj ĝis ia grado. Ĝi estas la ĉefa problemo, kiu devas esti urĝe solvita en la produktada procezo de anodaj materialoj.
1. Aktuala situacio kaj komparo de negativa grafitiga forno
1.1 Atchison negativa grafitiga forno
En la modifita fornotipo bazita sur la tradicia elektroda Aitcheson-forno-grafitigforno, la originala forno estas ŝarĝita per grafita krisolo kiel portanto de negativa elektroda materialo (la krisolo estas ŝarĝita per karbigita negativa elektroda kruda materialo), la forna kerno estas plenigita per varmorezista materialo, la ekstera tavolo estas plenigita per izola materialo kaj forna mura izolado. Post elektrigado, alta temperaturo de 2800 ~ 3000℃ estas generita ĉefe per la varmigo de la rezistila materialo, kaj la negativa materialo en la krisolo estas varmigita nerekte por atingi la alttemperaturan ŝtonnigrigon de la negativa materialo.
1.2. Interna varmoseria grafitiga forno
La modelo de la forno rilatas al seria grafitiga forno uzata por la produktado de grafitaj elektrodoj, kaj pluraj elektrodaj krisolo (ŝarĝitaj per negativa elektroda materialo) estas konektitaj serie laŭlonge. La elektroda krisolo estas kaj portanto kaj hejtilo, kaj la kurento pasas tra la elektroda krisolo por generi altan temperaturon kaj rekte varmigi la internan negativan elektrodan materialon. La GRAFITIGA procezo ne uzas rezistan materialon, simpligante la procezan operacion de ŝarĝado kaj bakado, kaj reduktante la varmostokadan perdon de rezista materialo, ŝparante energikonsumon.
1.3 Krada skatoltipa grafitiga forno
La unua apliko de la grafitigaj fornoj kreskas en la lastaj jaroj. La ĉefaj karakterizaĵoj de la grafitigaj fornoj estas la serio Acheson, kiu lernis la kunligitajn teknologiajn karakterizaĵojn de la grafitigaj fornoj. La kerno de la forno uzas plurajn pecojn de anoda platkrada materialo, la materialon eniras la katodon kaj la krudmaterialon. Tra ĉiuj fenditaj konektoj inter la anoda platkolono estas fiksitaj, kaj ĉiu ujo uzas anodan platsigelon el la sama materialo. La kolono kaj la anoda platstrukturo kune konsistigas la hejtilon. La elektro fluas tra la elektrodo de la forna kapo en la hejtilon de la forna kerno, kaj la generita alta temperaturo rekte varmigas la anodan materialon en la skatolo por atingi la celon de grafitiĝo.
1.4 Komparo de tri grafitigforntipoj
La interna varmo seria grafitiga forno celas rekte varmigi la materialon per varmigo de la kava grafita elektrodo. La "Ĵula varmo" produktita de la kurento tra la elektroda krisolo estas plejparte uzata por varmigi la materialon kaj la krisolon. La varmiga rapido estas rapida, la temperaturdistribuo estas unuforma, kaj la termika efikeco estas pli alta ol la tradicia Atchison-forno kun rezistanca materiala varmigo. La krad-skatola grafitiga forno utiligas la avantaĝojn de interna varmo seria grafitiga forno, kaj uzas la antaŭbakitan anodan platon kun pli malalta kosto kiel la hejtilon. Kompare kun la seria grafitiga forno, la ŝarĝa kapacito de la krad-skatola grafitiga forno estas pli granda, kaj la energikonsumo por unuo de produkto estas reduktita laŭe.
2. Evoluiga direkto de negativa grafitiga forno
2. 1 Optimumigu la strukturon de la perimetra muro
Nuntempe, la termika izola tavolo de pluraj grafitigfornoj estas ĉefe plenigita per karbonnigro kaj naftokolao. Ĉi tiu parto de la izola materialo brulas sub alta temperaturo dum produktado, oksidiĝante, ĉiufoje kiam oni ŝarĝas ĝin, necesas anstataŭigi aŭ kompletigi specialan izolan materialon. La anstataŭigo okazas en malbona medio kaj alta laborintenseco dum la procezo.
Oni povas konsideri unu: uzi specialan alt-fortan kaj alt-temperaturan cementan masonaĵan murbastonon el adobo, plibonigi la ĝeneralan forton, certigi la stabilecon de la muro dum deformado dum la tuta funkcia ciklo, samtempe sigeladi brikajn juntojn, malhelpi troan aerpenetradon tra la fendetoj kaj juntoj de la brikmuro en la fornon, redukti oksidiĝon kaj brulperdon de izola materialo kaj anodaj materialoj;
La dua estas instali la ĝeneralan moveblan izolaĵan tavolon pendantan ekster la forna muro, ekzemple uzante alt-fortan fibroplaton aŭ kalcian silikatan platon. La hejta stadio ludas efikan sigelan kaj izolan rolon, kaj la malvarma stadio estas facile forigebla por rapida malvarmigo. Trie, la ventolkanalo estas metita en la fundon de la forno kaj la forna muro. La ventolkanalo uzas la antaŭfabrikitan kradan brikan strukturon kun la ina enirejo de la zono, samtempe subtenante la alt-temperaturan cementan masonaĵon kaj konsiderante la devigan ventoladan malvarmigon en la malvarma fazo.
2. 2 Optimumigu la kurbon de elektroprovizo per numera simulado
Nuntempe, la kurbo de elektroprovizado de la grafitiga forno kun negativa elektrodo estas farita laŭ la sperto, kaj la grafitiga procezo estas mane ĝustigita iam ajn laŭ la temperaturo kaj la forna kondiĉo, kaj ne ekzistas unueca normo. Optimumigo de la varmigkurbo povas evidente redukti la indekson de elektrokonsumo kaj certigi la sekuran funkciadon de la forno. LA NOMBRA MODELO DE PINGLA ĜUSTIGO DEVUS ESTI ESTABLITA per sciencaj rimedoj laŭ diversaj randkondiĉoj kaj fizikaj parametroj, kaj la rilato inter la kurento, tensio, totala potenco kaj la temperaturdistribuo de la transversa sekcio en la grafitiga procezo devus esti analizita, por formuli la taŭgan varmigkurbon kaj kontinue ĝustigi ĝin en la fakta funkciado. Ekzemple, en la frua stadio de potencotransdono, oni uzas altan potencotransdonon, poste rapide reduktas la potencon kaj poste malrapide altigas ĝin, potencon kaj poste reduktas la potencon ĝis la fino de la potenco.
2. 3 Plilongigu la servodaŭron de la fandujo kaj hejtilo
Aldone al la energikonsumo, la vivdaŭro de la krisolo kaj hejtilo ankaŭ rekte determinas la koston de negativa grafitiĝo. Por grafita krisolo kaj grafita hejtila korpo, la produktada mastruma sistemo de elŝarĝado, racia kontrolo de hejtiĝa kaj malvarmiga rapido, aŭtomata krisola produktadlinio, plifortigo de sigelado por malhelpi oksidiĝon kaj aliaj mezuroj por plilongigi la reciklajn tempojn de la krisolo, efike reduktas la koston de grafita nigrigado. Aldone al la supre menciitaj mezuroj, la hejtigplato de la krada skatolo de grafitiga forno ankaŭ povas esti uzata kiel hejtilo por antaŭbakita anodo, elektrodo aŭ fiksa karbona materialo kun alta rezisteco por ŝpari la grafitiĝokoston.
2.4 Kontrolo de fumgasoj kaj utiligo de perdvarmo
La fumgaso generita dum grafitigado ĉefe devenas de volatilaĵoj kaj brulproduktoj de anodaj materialoj, surfaca karbona brulado, aerelfluado kaj tiel plu. Ĉe la komenco de la fornoekfunkciigo, volatilaĵoj kaj polvo eskapas en granda nombro, la laboreja medio estas malbona, la plej multaj entreprenoj ne havas efikajn traktadajn rimedojn, tio estas la plej granda problemo, kiu influas la laboran sanon kaj sekurecon de funkciigistoj en negativa elektroda produktado. Pli da klopodoj devus esti faritaj por amplekse konsideri la efikan kolektadon kaj administradon de fumgaso kaj polvo en la laborejo, kaj raciaj ventoladaj rimedoj devus esti prenitaj por redukti la laborejan temperaturon kaj plibonigi la labormedion de la grafitigado.
Post kiam la fumgaso povas esti kolektita tra la fumkanalo en la bruligĉambron per miksita bruligado, forigante la plejparton de la gudro kaj polvo en la fumgaso, oni atendas, ke la temperaturo de la fumgaso en la bruligĉambro estas super 800℃, kaj la rubvarmo de la fumgaso povas esti reakirita per la rubvarma vaporkaldrono aŭ ŝela varmointerŝanĝilo. La RTO-forbruliga teknologio uzata en karbona asfaltfumtraktado ankaŭ povas esti uzata kiel referenco, kaj la asfaltfumgaso estas varmigita ĝis 850 ~ 900℃. Per varmostokada bruligado, la asfalto kaj volatilaj komponantoj kaj aliaj policiklaj aromaj hidrokarbonoj en la fumgaso estas oksidigitaj kaj fine malkomponitaj en CO2 kaj H2O, kaj la efika puriga efikeco povas atingi pli ol 99%. La sistemo havas stabilan funkciadon kaj altan funkcian rapidecon.
2. 5 Vertikala kontinua negativa grafitiga forno
La supre menciitaj pluraj specoj de grafitigfornoj estas la ĉefa forna strukturo por anodaj materialoj en Ĉinio. La komuna punkto estas perioda intermita produktado, malalta termika efikeco, la elŝarĝo ĉefe dependas de mana operacio, kaj la grado de aŭtomatigo ne estas alta. Simila vertikala kontinua negativa grafitigforno povas esti evoluigita per referenco al la modelo de naftokolaa kalciniga forno kaj baŭksita kalciniga ŝakta forno. La rezistanca ARKO estas uzata kiel alttemperatura varmofonto, la materialo estas kontinue eligita per sia propra gravito, kaj la konvencia akvomalvarmiga aŭ gasiga malvarmiga strukturo estas uzata por malvarmigi la alttemperaturan materialon en la elira areo, kaj la pulvora pneŭmatika transporta sistemo estas uzata por eligi kaj provizi la materialon ekster la fornon. La FORNA tipo povas realigi kontinuan produktadon, la varmostokada perdo de la forna korpo povas esti ignorata, do la termika efikeco estas signife plibonigita, la avantaĝoj de produktado kaj energikonsumo estas evidentaj, kaj la plene aŭtomata operacio povas esti plene realigita. La ĉefaj problemoj solvendaj estas la flueco de la pulvoro, la homogeneco de la grafitiĝogrado, sekureco, temperaturmonitorado kaj malvarmigo, ktp. Oni kredas, ke kun la sukcesa disvolviĝo de la forno por skali industrian produktadon, ĝi ekigos revolucion en la kampo de negativa elektroda grafitiĝo.
3 la nodlingvo
Grafita kemia procezo estas la plej granda problemo, kiu turmentas fabrikantojn de anodaj materialoj por litiaj baterioj. La fundamenta kialo estas, ke ankoraŭ ekzistas iuj problemoj rilate al energikonsumo, kosto, mediprotektado, aŭtomatiggrado, sekureco kaj aliaj aspektoj de la vaste uzata perioda grafitiga forno. La estonta tendenco de la industrio estas al la disvolviĝo de plene aŭtomatigita kaj organizita strukturo de emisia kontinua produktada forno, kaj subteno de maturaj kaj fidindaj helpaj prilaboraj instalaĵoj. Tiam, la grafitigadaj problemoj, kiuj turmentas entreprenojn, signife pliboniĝos, kaj la industrio eniros periodon de stabila disvolviĝo, akcelante la rapidan disvolviĝon de novaj energi-rilataj industrioj.
Afiŝtempo: 19-a de aŭgusto 2022