鋰電池正極材料焙燒及冷卻系統(tǒng)間接式高溫煅燒爐

鋰電池正極材料是決定鋰離子電池容量、安全性和成本的最核心材料。鋰電池正極材料生產(chǎn)主要三大環(huán)節(jié)：混料磨料、高溫?zé)Y(jié)、粉碎分解，而高溫?zé)Y(jié)部分是整個(gè)工藝的核心，目前三元正極材料通常采用氫氧化銀鉆鎰粉體、氫氧化銀鉆鋁粉體為前驅(qū)體，并通過固相燒結(jié)法制備銀鉆鎰酸鋰(NCM)、銀鉆鋁酸鋰(NCA)三元正極材料。現(xiàn)有的燒結(jié)工藝采用隧道窯工藝，混合后的粉料采用推車、匣缽或托盤等形式分批進(jìn)入隧道窯升溫?zé)Y(jié)，達(dá)到工藝規(guī)定的時(shí)間，取出粉料進(jìn)行下一階段的冷卻。工藝分批進(jìn)料出料,需要大量人工參與，自動化程度較低；分批進(jìn)料出料，有生產(chǎn)間歇，生產(chǎn)效率較低；現(xiàn)有工藝很難對尾氣有效收集，尾氣大多為自然排放，無法對尾氣進(jìn)行有效處理；匣缽或托盤為易損件，且匣缽或托盤一般為陶瓷材質(zhì)，機(jī)械強(qiáng)度低，機(jī)械手抓取過程中容易損壞匣缽或托盤，且反復(fù)加熱及冷卻后，匣缽或托盤容易破裂，一般使用幾十次后就要更換；匣缽或托盤與其內(nèi)部物料始終處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，底部物料不能與工藝氣體充分接觸，焙燒效果差；燒結(jié)過程中匣缽或托盤容易與材料粘結(jié)，燒結(jié)后底部物料不容易從匣缽或托盤內(nèi)取出，存在產(chǎn)品浪費(fèi)現(xiàn)象(正極材料以幾十萬噸單價(jià)計(jì))；匣缽或托盤導(dǎo)熱性能較差，達(dá)到物料工藝焙燒溫度所需環(huán)境溫度較高，系統(tǒng)耗能大；燒結(jié)過程中，現(xiàn)有工藝無法避免物料暴露在外界大氣中，存在磁性異物污染等問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種鋰電池正極材料焙燒及冷卻系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)各設(shè)備的有效銜接和能源的高效利用，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)、高效生產(chǎn)。21世紀(jì)人們對鋰電池正極材料焙燒及冷卻系統(tǒng)，電池材料間接式高溫燃燒爐，燃?xì)馐饺紵齀接式高溫燃燒爐，燃?xì)馐饺紵齀轉(zhuǎn)窯的選擇不僅于產(chǎn)品本身，更注重的是服務(wù)。一直以來本公司在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，尤其注重服務(wù)質(zhì)量。培養(yǎng)每個(gè)員工具備“專業(yè)、高效、優(yōu)質(zhì)”的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，并將“誠懇、負(fù)責(zé)、熱情”作為自己永恒的追求，竭誠為用戶提供更加“誠心、貼心、放心”的服務(wù)。人類在發(fā)展，社會在進(jìn)步，我們的事業(yè)在前進(jìn)…常州干燥人有信心在不遠(yuǎn)的將來成為國內(nèi)具有競爭力的生產(chǎn)企業(yè)，憑借天時(shí)、地利、人和的優(yōu)勢向行業(yè)的更高點(diǎn)邁進(jìn)！1詳3細(xì)6咨1詢6聯(lián)1系1方2式9顧8先8生!鋰電池正極材料焙燒及冷卻系統(tǒng)，電池材料間接式高溫燃燒爐，燃?xì)馐饺紵剞D(zhuǎn)窯介紹:鋰電池正極材料焙燒及冷卻系統(tǒng)，包括：依次連接的破拱進(jìn)料裝置、焙燒裝置、冷卻裝置和尾氣處理裝置；焙燒裝置包括回轉(zhuǎn)焙燒窯，回轉(zhuǎn)焙燒窯的進(jìn)料端和出料端存在設(shè)定的傾角；回轉(zhuǎn)焙燒窯設(shè)置多組加熱單元，以獨(dú)立控制焙燒窯不同位段的溫度；焙燒過程中所需氣體由焙燒窯出料端進(jìn)入窯內(nèi)，由焙燒窯進(jìn)料端排風(fēng)口出焙燒窯，進(jìn)入尾氣處理裝置。[1]回轉(zhuǎn)焙燒窯進(jìn)料端和出料端的傾角可調(diào)。［2］回轉(zhuǎn)焙燒窯內(nèi)臂設(shè)置導(dǎo)料板，所述導(dǎo)料板與回轉(zhuǎn)焙燒窯筒體中心線呈設(shè)定角度；回轉(zhuǎn)焙燒窯筒體外壁設(shè)置自力式振打結(jié)構(gòu)。［3］回轉(zhuǎn)焙燒窯焙燒段設(shè)置延時(shí)板，所述延時(shí)板設(shè)置在回轉(zhuǎn)焙燒窯內(nèi)壁上，延時(shí)板與導(dǎo)料板的傾斜方向相反。［4］回轉(zhuǎn)焙燒窯焙燒段設(shè)置揚(yáng)料板；所述揚(yáng)料板為沿周向均勻設(shè)置在回轉(zhuǎn)焙燒窯內(nèi)壁上的楔形體結(jié)構(gòu)。［5］回轉(zhuǎn)焙燒窯的出料罩進(jìn)氣主管路上設(shè)置流量計(jì)和電動調(diào)節(jié)閥，回轉(zhuǎn)焙燒窯的排風(fēng)口處設(shè)置氧氣分析儀；通過在線監(jiān)測氣體流量及氧氣氛圍，連鎖調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥開度，以自動調(diào)整回轉(zhuǎn)焙燒窯的氧含量。⑹加熱單元為電加熱裝置或者燃?xì)饧訜嵫b置。［刀冷卻裝置包括：設(shè)置在回轉(zhuǎn)焙燒窯筒體上部的噴淋管，以及設(shè)置在回轉(zhuǎn)焙燒窯筒體下部的水箱。［8］尾氣處理裝置包括：袋式除塵器；以及與袋式除塵器連接的噴淋塔.鋰電池正極材料焙燒及冷卻系統(tǒng)，電池材料間接式高溫燃燒爐，燃?xì)馐饺紵剞D(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu):燃?xì)馐届袩剞D(zhuǎn)窯主要由煨燒爐主體、燃燒裝置、通風(fēng)排煙裝置和自動控制系統(tǒng)組成。1.煨燒爐主體煨燒爐主體主要由爐筒、傳動系統(tǒng)、支承裝置、爐頭喂料器、進(jìn)出料箱及其它輔助部件組成。⑴爐筒爐筒是燃?xì)馐届袩隣t的核心，其合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用直接影響到煨燒爐的安全、使用壽命及裝置的整體投資。爐筒規(guī)格：直徑：直徑義壁厚義長度，mm筒體內(nèi)結(jié)構(gòu)：根據(jù)具體要求確定，設(shè)翻料板及環(huán)型堰板。主要材質(zhì)：根據(jù)使用溫度選材（如304、321、310S）設(shè)備傾角：固定角度（一般1°左右）或可調(diào)角度爐筒轉(zhuǎn)速：變頻調(diào)速⑵傳動系統(tǒng)由于煨燒爐的轉(zhuǎn)速比較低，電動機(jī)將轉(zhuǎn)距傳動給爐筒時(shí)必須進(jìn)行減速。由于減速的速比較大，因而，電動機(jī)通過減速機(jī)輸出軸上的小齒輪經(jīng)過一級開式齒輪傳動之后，再傳給裝在筒體上的大齒輪而使筒體轉(zhuǎn)動。⑶支承裝置煨燒爐的支承裝置分托輪、擋輪系統(tǒng)。托輪系統(tǒng)由滾圈和托輪組成，主要承受著整個(gè)爐筒部分的重量，每個(gè)滾圈下有一對托輪，托輪中心線夾角為60°。燃燒爐是傾斜安裝的（一般傾斜1°），在自重及摩擦力的作用下，會產(chǎn)生軸向作用力；加之高溫?zé)崤蛎浕蚪禍睾蟮睦淇s,使筒體產(chǎn)生軸向位移。擋輪的作用就是限制或控制軸向竄動量,使筒體僅在容許的范圍內(nèi)作軸向移動。移動量的大小必須保證托輪和滾圈的有效接觸，而且大、小齒輪不超過要求的嚙合范圍，同時(shí)確保筒體兩端的密封裝置不致失去作用。該燧燒爐在靠近傳動系統(tǒng)的托輪兩側(cè)安裝有一副擋輪。支承方式：根據(jù)長度或材質(zhì)的不同，采用兩點(diǎn)支承或三點(diǎn)支承。滾圈結(jié)構(gòu)：采用整體鑄成。托輪結(jié)構(gòu)：采用輪軸共轉(zhuǎn)型式，并設(shè)有頂絲結(jié)構(gòu)。擋輪結(jié)構(gòu)：采用滾動軸承，且輪軸共轉(zhuǎn)。采用三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，滾圈采用先進(jìn)的撓性支撐結(jié)構(gòu)，滾圈和托輪的材質(zhì)選用鍛件或鑄件；滾圈的硬度與托輪的硬度級差HB=20?30。⑷爐頭喂料器根據(jù)物料的工藝條件來確定，采用進(jìn)料箱或螺旋喂料器。具體材質(zhì)根據(jù)工藝要求確定。采用進(jìn)料箱或螺旋進(jìn)料器進(jìn)料，爐筒內(nèi)靠內(nèi)螺帶將物料送入煨燒段，密封形式采用填料密封。進(jìn)料箱、螺旋進(jìn)料器與物料接觸部分材質(zhì)采用OCrl8NilOTi（如分子篩等）或0Cr25Ni20（如催化劑等）。⑸進(jìn)出料箱及密封爐頭進(jìn)料箱進(jìn)行縮徑處理，防止物料反向泄漏，進(jìn)料箱和爐筒之間采用填料密封。出料箱與爐筒之間采用填料密封，爐筒采用錐底出料，設(shè)一個(gè)出料口，采用切線方式設(shè)計(jì)，出料箱與爐筒之間采用填料密封，出料箱材質(zhì)采用0Crl8Ni9。6爐內(nèi)測溫系該測溫系主要用于測量爐筒內(nèi)不同位置物料溫度或鍛燒氣氛溫度。在爐內(nèi)設(shè)有中心管，中心管由爐內(nèi)支架支撐，熱電偶從中心管插入，并延伸到測溫點(diǎn)后與物料接觸。2、燃?xì)馊紵b置燃燒器采用擴(kuò)散燃燒型，強(qiáng)制鼓風(fēng)，火焰呈水平扁平扇形?？諝膺^剩系數(shù)：1.05?1.1%調(diào)風(fēng)方式：雙套筒型調(diào)風(fēng)器，配齒輪、齒條調(diào)節(jié)方式。燃燒器的配套裝置還有長明燈、火焰監(jiān)測器及電子點(diǎn)火槍等。3.爐膛及保溫