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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：5537


    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
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