Са брзим развојем нових енергетских возила широм света, потражња тржишта за анодним материјалима за литијумске батерије значајно се повећала. Према статистичким подацима, 2021. године, осам највећих предузећа за аноде за литијумске батерије планирају да прошире свој производни капацитет на скоро милион тона. Графитизација има највећи утицај на индекс и цену анодних материјала. Опрема за графитизацију у Кини има много врста, високу потрошњу енергије, велико загађење и низак степен аутоматизације, што у одређеној мери ограничава развој графитних анодних материјала. То је главни проблем који треба хитно решити у процесу производње анодних материјала.
1. Тренутно стање и поређење пећи за негативну графитизацију
1.1 Атцхисонова пећ за негативну графитизацију
У модификованом типу пећи заснованом на традиционалној пећи за графитизацију пећи Аитцхесон, оригинална пећ је напуњена графитним лонцем као носачем материјала негативне електроде (лонац је напуњен карбонизованом сировином негативне електроде), језгро пећи је испуњено загревањем. отпорни материјал, спољни слој је испуњен изолационим материјалом и изолацијом зида пећи. Након електрификације, висока температура од 2800 ~ 3000 ℃ се генерише углавном загревањем материјала отпорника, а негативни материјал у лончићу се загрева индиректно да би се постигло високотемпературно обојење негативног материјала.
1.2. Унутрашња топлотна серија за графитизацију пећи
Модел пећи је референца на серијску пећ за графитизацију која се користи за производњу графитних електрода, а неколико електродних лончића (напуњених негативним електродним материјалом) је повезано у низу уздужно. Електродни лончић је и носач и тело за грејање, а струја пролази кроз електродни лончић да би се створила висока температура и директно загрејао унутрашњи негативни материјал електроде. Процес ГРАПХитизације не користи отпорни материјал, поједностављује процес пуњења и печења и смањује губитак топлоте отпорног материјала, штедећи потрошњу енергије
1.3 Пећ за графитизацију типа решеткасте кутије
Примена бр. 1 се повећава последњих година, главна је научена серија ацхесон пећи за графитизацију и конкатенисане технолошке карактеристике пећи за графитизацију, језгро пећи за коришћење више комада анодне плоче решеткасте структуре кутије, материјала у катоду у сировом материјалу, кроз сва прорезна веза између колоне анодне плоче је фиксирана, сваки контејнер, употреба заптивке анодне плоче од истог материјала. Стуб и анодна плоча структуре кутије за материјал заједно чине грејно тело. Електрична енергија тече кроз електроду главе пећи у грејно тело језгра пећи, а висока температура која се генерише директно загрева анодни материјал у кутији како би се постигла сврха графитизације
1.4 Поређење три типа пећи за графитизацију
Унутрашња пећ за графитизацију серије топлоте је да директно загрева материјал загревањем шупље графитне електроде. "Јоуле топлота" произведена струјом кроз електродни лончић се углавном користи за загревање материјала и лончића. Брзина грејања је велика, расподела температуре је уједначена, а топлотна ефикасност је већа од традиционалне Атцхисон пећи са отпорним грејањем материјала. Пећ за графитизацију са решеткастом кутијом ослања се на предности пећи за серијску графитизацију унутрашње топлоте и усваја претходно печену анодну плочу са нижом ценом као грејно тело. У поређењу са серијском пећи за графитизацију, капацитет пуњења пећи за графитизацију са решеткастим кутијама је већи, а потрошња енергије по јединици производа је сходно томе смањена
2. Правац развоја пећи за негативну графитизацију
2. 1 Оптимизујте зидну структуру периметра
Тренутно је термоизолациони слој неколико пећи за графитизацију углавном испуњен чађом и петролеј коксом. Овај део изолационог материјала током производње високотемпературног оксидационог опекотина, сваки пут када се учитава потреба за заменом или допуном посебног изолационог материјала, замена процеса лошег окружења, високог интензитета рада.
Може се узети у обзир да се користи специјални цементни зид високе чврстоће и високе температуре од ћерпича, побољшати укупну чврстоћу, обезбедити стабилност зида у целом радном циклусу у деформацији, истовремено заптивање шавова од цигле, спречити вишак ваздуха кроз зид од цигле пукотине и зазор спојева у пећи, смањују губитак изолационог материјала и анодних материјала при сагоревању оксидацијом;
Други је да се угради укупни мобилни изолациони слој који виси изван зида пећи, као што је употреба плоча од влакана високе чврстоће или плоче од калцијум силиката, фаза грејања игра ефикасну улогу заптивања и изолације, хладна фаза је погодна за уклањање за брзо хлађење; Треће, вентилациони канал је постављен на дну пећи и зид пећи. Вентилациони канал усваја монтажну решеткасту структуру од цигле са женским ушћем појаса, док подржава високотемпературни цементни зид, а узимајући у обзир принудно вентилационо хлађење у хладној фази.
2. 2 Оптимизујте криву напајања нумеричком симулацијом
Тренутно је крива напајања пећи за графитизацију негативне електроде направљена према искуству, а процес графитизације се подешава ручно у било ком тренутку према температури и стању пећи, а не постоји јединствени стандард. Оптимизација криве грејања очигледно може смањити индекс потрошње енергије и осигурати безбедан рад пећи. НУМЕРИЧКИ МОДЕЛ поравнања игле ТРЕБА НАУЧНИМ СРЕДСТВИМА УСТАНОВИТИ према различитим граничним условима и физичким параметрима и анализирати однос између струје, напона, укупне снаге и температурне расподеле попречног пресека у процесу графХитизације, тако да да формулише одговарајућу криву грејања и да је континуирано прилагођава у стварном раду. Као што је у раној фази преноса снаге коришћење преноса велике снаге, затим брзо смањите снагу и затим полако подигните снагу, а затим смањите снагу до краја снаге
2. 3 Продужите радни век лончића и грејног тела
Поред потрошње енергије, век трајања лончића и грејача такође директно одређује цену негативне графитизације. За графитне лончиће и графитно грејно тело, систем управљања производњом утовара, разумна контрола брзине грејања и хлађења, аутоматска производна линија лончића, јачање заптивања како би се спречила оксидација и друге мере за повећање времена рециклаже лончића, ефективно смањење трошкова графита мастило. Поред горе наведених мера, грејна плоча пећи за графитизацију решеткасте кутије може се користити и као грејни материјал претходно печене аноде, електроде или фиксног угљеничног материјала са високом отпорношћу како би се уштедели трошкови графитизације.
2.4 Контрола димних гасова и коришћење отпадне топлоте
Димни гас који настаје током графитизације углавном потиче од испарљивих материја и производа сагоревања анодних материјала, површинског сагоревања угљеника, цурења ваздуха и тако даље. На почетку пуштања у рад пећи, испарљиве материје и прашина излазе из великог броја, окружење у радионици је лоше, већина предузећа нема ефикасне мере третмана, ово је највећи проблем који утиче на здравље и безбедност на раду оператера у производњи негативних електрода. Треба уложити више напора да се свеобухватно размотри ефикасно сакупљање и управљање димним гасом и прашином у радионици, а треба предузети разумне мере вентилације како би се смањила температура у радионици и побољшало радно окружење радионице за графитизацију.
Након што се димни гас може прикупити кроз димњак у комору за сагоревање мешаним сагоревањем, уклонити већину катрана и прашине у димном гасу, очекује се да температура димних гасова у комори за сагоревање буде изнад 800℃, а отпадна топлота димних гасова може се повратити кроз парни котао на отпадну топлоту или кућиште измењивача топлоте. РТО технологија спаљивања која се користи у третману дима од угљеничног асфалта такође се може користити као референца, а димни гас од асфалта се загрева на 850 ~ 900 ℃. Сагоревањем акумулације топлоте, асфалт и испарљиве компоненте и други полициклични ароматични угљоводоници у димном гасу се оксидују и коначно разлажу на ЦО2 и Х2О, а ефективна ефикасност пречишћавања може достићи преко 99%. Систем има стабилан рад и високу брзину рада.
2. 5 Вертикална континуална пећ за негативну графитизацију
Горе поменутих неколико врста пећи за графитизацију је главна структура пећи за производњу анодног материјала у Кини, заједничка тачка је периодична повремена производња, ниска топлотна ефикасност, оптерећење се углавном ослања на ручни рад, степен аутоматизације није висок. Слична вертикална пећ за континуирану негативну графитизацију може се развити позивањем на модел пећи за калцинацију петролеј кокса и осовинске пећи за калцинацију боксита. Отпор АРЦ ИС се користи као високотемпературни извор топлоте, материјал се континуирано испушта сопственом гравитацијом, а конвенционална структура за хлађење водом или расхладна структура за гасификацију се користи за хлађење високотемпературног материјала у излазном делу, а пнеуматски систем за транспорт праха користи се за испуштање и довод материјала ван пећи. Тип пећи може остварити континуирану производњу, губитак топлоте у телу пећи се може занемарити, тако да је топлотна ефикасност значајно побољшана, предности у погледу излаза и потрошње енергије су очигледне, а потпуно аутоматски рад се може у потпуности реализовати. Главни проблеми које треба решити су флуидност праха, уједначеност степена графитизације, безбедност, праћење температуре и хлађење, итд. Верује се да ће успешним развојем пећи за индустријску производњу покренути револуцију у поље графитизације негативне електроде.
3 језик чворова
Хемијски процес графита је највећи проблем који мучи произвођаче анодног материјала за литијумске батерије. Основни разлог је тај што још увек постоје проблеми у потрошњи енергије, трошковима, заштити животне средине, степену аутоматизације, безбедности и другим аспектима широко коришћене пећи за периодичну графитизацију. Будући тренд индустрије је ка развоју потпуно аутоматизоване и организоване емисионе континуалне производне структуре пећи, и подржавању зрелих и поузданих помоћних процесних објеката. Тада ће се значајно побољшати проблеми графитизације који муче предузећа, а индустрија ће ући у период стабилног развоја, подстичући брзи развој нових енергетских индустрија.
Време поста: 19.08.2022