Bl-iżvilupp mgħaġġel ta' vetturi tal-enerġija ġodda madwar id-dinja, id-domanda tas-suq għal materjali tal-anodu tal-batteriji tal-litju żdiedet b'mod sinifikanti. Skont l-istatistika, fl-2021, it-tmien intrapriżi ewlenin tal-anodu tal-batteriji tal-litju fl-industrija qed jippjanaw li jespandu l-kapaċità ta' produzzjoni tagħhom għal kważi miljun tunnellata. Il-grafitizzazzjoni għandha l-akbar impatt fuq l-indiċi u l-ispiża tal-materjali tal-anodu. It-tagħmir tal-grafitizzazzjoni fiċ-Ċina għandu ħafna tipi, konsum għoli ta' enerġija, tniġġis qawwi u grad baxx ta' awtomazzjoni, li jillimita l-iżvilupp ta' materjali tal-anodu tal-grafita sa ċertu punt. Hija l-problema ewlenija li għandha tissolva b'mod urġenti fil-proċess ta' produzzjoni ta' materjali tal-anodu.
1. Is-sitwazzjoni attwali u t-tqabbil tal-forn tal-grafitizzazzjoni negattiva
1.1 Forn tal-grafitizzazzjoni negattiva ta' Atchison
Fit-tip ta' forn modifikat ibbażat fuq il-forn tal-grafitizzazzjoni tal-elettrodu tradizzjonali Aitcheson, il-forn oriġinali huwa mgħobbi bil-griġjol tal-grafita bħala t-trasportatur tal-materjal tal-elettrodu negattiv (il-griġjol huwa mgħobbi b'materja prima tal-elettrodu negattiv karbonizzat), il-qalba tal-forn hija mimlija b'materjal ta' reżistenza għat-tisħin, is-saff ta' barra huwa mimli b'materjal ta' insulazzjoni u insulazzjoni tal-ħajt tal-forn. Wara l-elettrifikazzjoni, temperatura għolja ta' 2800 ~ 3000 ℃ hija ġġenerata prinċipalment mit-tisħin tal-materjal tar-reżistur, u l-materjal negattiv fil-griġjol jissaħħan indirettament biex jinkiseb l-inking tal-ġebel f'temperatura għolja tal-materjal negattiv.
1.2. Forn tal-grafitizzazzjoni tas-serje tas-sħana interna
Il-mudell tal-forn huwa referenza għall-forn tal-grafitizzazzjoni serjali użat għall-produzzjoni ta' elettrodi tal-grafita, u diversi griġjol tal-elettrodi (mgħobbija b'materjal tal-elettrodu negattiv) huma konnessi f'serje lonġitudinalment. Il-griġjol tal-elettrodu huwa kemm trasportatur kif ukoll korp tat-tisħin, u l-kurrent jgħaddi mill-griġjol tal-elettrodu biex jiġġenera temperatura għolja u jsaħħan direttament il-materjal tal-elettrodu negattiv intern. Il-proċess tal-GRAFItizzazzjoni ma jużax materjal ta' reżistenza, u b'hekk jissimplifika l-operazzjoni tal-proċess tat-tagħbija u l-ħami, u jnaqqas it-telf tas-sħana tal-ħażna tal-materjal ta' reżistenza, u b'hekk jiffranka l-konsum tal-enerġija.
1.3 Forn tal-grafitizzazzjoni tat-tip kaxxa tal-grilja
L-applikazzjoni numru 1 qed tiżdied f'dawn l-aħħar snin, il-karatteristika ewlenija hija li l-forn tal-grafitizzazzjoni tas-Serje Acheson huwa kkombinat mat-teknoloġija tal-forn tal-grafitizzazzjoni. Il-qalba tal-forn tuża diversi biċċiet ta' struttura tal-kaxxa tal-materjal tal-grilja tal-pjanċa tal-anodu, il-materjal jidħol fil-katodu fil-materja prima, permezz tal-konnessjonijiet kollha slotted bejn il-kolonna tal-pjanċa tal-anodu, kull kontenitur, l-użu ta' siġill tal-pjanċa tal-anodu bl-istess materjal. Il-kolonna u l-istruttura tal-kaxxa tal-materjal tal-pjanċa tal-anodu flimkien jikkostitwixxu l-korp tat-tisħin. L-elettriku jiċċirkola mill-elettrodu tar-ras tal-forn fil-korp tat-tisħin tal-qalba tal-forn, u t-temperatura għolja ġġenerata ssaħħan direttament il-materjal tal-anodu fil-kaxxa biex jinkiseb l-iskop tal-grafitizzazzjoni.
1.4 Paragun ta' tliet tipi ta' fran tal-grafitizzazzjoni
Il-forn tal-grafitizzazzjoni tas-serje tas-sħana interna għandu l-għan li jsaħħan direttament il-materjal billi jsaħħan l-elettrodu tal-grafita vojt. Is-“sħana Joule” prodotta mill-kurrent li jgħaddi mill-griġjol tal-elettrodu tintuża l-aktar biex issaħħan il-materjal u l-griġjol. Il-veloċità tat-tisħin hija mgħaġġla, id-distribuzzjoni tat-temperatura hija uniformi, u l-effiċjenza termali hija ogħla mill-forn Atchison tradizzjonali bit-tisħin tal-materjal tar-reżistenza. Il-forn tal-grafitizzazzjoni tal-kaxxa tal-grilja juża l-vantaġġi tal-forn tal-grafitizzazzjoni tas-serje tas-sħana interna, u jadotta l-pjanċa tal-anodu moħmija minn qabel bi prezz aktar baxx bħala l-korp tat-tisħin. Meta mqabbel mal-forn tal-grafitizzazzjoni tas-serje, il-kapaċità tat-tagħbija tal-forn tal-grafitizzazzjoni tal-kaxxa tal-grilja hija akbar, u l-konsum tal-enerġija għal kull unità tal-prodott jitnaqqas kif xieraq.
2. Direzzjoni tal-iżvilupp tal-forn tal-grafitizzazzjoni negattiva
2. 1 Ottimizza l-istruttura tal-ħajt perimetrali
Fil-preżent, is-saff ta' insulazzjoni termali ta' diversi fran tal-grafitizzazzjoni huwa prinċipalment mimli b'karbonju iswed u kokk tal-pitrolju. Din il-parti tal-materjal ta' insulazzjoni tinħaraq b'temperatura għolja waqt il-produzzjoni ta' ossidazzjoni, kull darba li titgħabba, hemm bżonn li jiġi sostitwit jew supplimentat b'materjal ta' insulazzjoni speċjali, u dan iwassal għal ambjent fqir u intensità għolja tax-xogħol fil-proċess ta' sostituzzjoni.
Jista' jiġi kkunsidrat li jintuża stick tal-ħajt tal-ġebel tas-siment speċjali tal-adobe b'saħħa għolja u temperatura għolja, itejjeb is-saħħa ġenerali, jiżgura l-istabbiltà tal-ħajt fid-deformazzjoni fiċ-ċiklu kollu tal-operazzjoni, issiġilla l-ħjatat tal-briks fl-istess ħin, jipprevjeni arja eċċessiva permezz tax-xquq tal-ħajt tal-briks u l-vojt tal-ġonot fil-forn, inaqqas it-telf tal-ħruq tal-ossidazzjoni tal-materjal iżolanti u l-materjali tal-anodu;
It-tieni huwa li jiġi installat is-saff ta' insulazzjoni mobbli tal-massa ġenerali mdendel barra l-ħajt tal-forn, bħall-użu ta' fiberboard ta' saħħa għolja jew bord tas-silikat tal-kalċju, l-istadju tat-tisħin għandu rwol effettiv ta' siġillar u insulazzjoni, l-istadju kiesaħ huwa konvenjenti biex jitneħħa għal tkessiħ rapidu; It-tielet, il-kanal tal-ventilazzjoni huwa stabbilit fil-qiegħ tal-forn u l-ħajt tal-forn. Il-kanal tal-ventilazzjoni jadotta l-istruttura prefabbrikata tal-briks tal-kannizzata bil-bokka femminili taċ-ċinturin, filwaqt li jappoġġja l-ġebel tas-siment f'temperatura għolja, u jikkunsidra t-tkessiħ tal-ventilazzjoni sfurzata fil-fażi kiesħa.
2. 2 Ottimizza l-kurva tal-provvista tal-enerġija permezz ta' simulazzjoni numerika
Fil-preżent, il-kurva tal-provvista tal-enerġija tal-forn tal-grafitizzazzjoni tal-elettrodu negattiv hija magħmula skont l-esperjenza, u l-proċess tal-grafitizzazzjoni huwa aġġustat manwalment fi kwalunkwe ħin skont it-temperatura u l-kundizzjoni tal-forn, u m'hemm l-ebda standard unifikat. L-ottimizzazzjoni tal-kurva tat-tisħin tista' ovvjament tnaqqas l-indiċi tal-konsum tal-enerġija u tiżgura t-tħaddim sikur tal-forn. IL-MUDELL NUMERIKU TAL-allinjament tal-labra GĦANDU jiġi STABBILIT b'mezzi xjentifiċi skont diversi kundizzjonijiet tal-konfini u parametri fiżiċi, u r-relazzjoni bejn il-kurrent, il-vultaġġ, il-qawwa totali u d-distribuzzjoni tat-temperatura tas-sezzjoni trasversali fil-proċess tal-grafitizzazzjoni għandha tiġi analizzata, sabiex tiġi fformulata l-kurva tat-tisħin xierqa u tiġi aġġustata kontinwament fl-operazzjoni attwali. Bħal fl-istadju bikri tat-trażmissjoni tal-enerġija huwa l-użu ta' trażmissjoni ta' qawwa għolja, imbagħad tnaqqas malajr il-qawwa u mbagħad tiżdied bil-mod, il-qawwa u mbagħad tnaqqas il-qawwa sat-tmiem tal-qawwa
2. 3 Estendi l-ħajja tas-servizz tal-griġjol u l-korp tat-tisħin
Minbarra l-konsum tal-enerġija, il-ħajja tal-griġjol u l-ħiter tiddetermina wkoll direttament l-ispiża tal-grafitizzazzjoni negattiva. Għall-griġjol tal-grafita u l-korp tat-tisħin tal-grafita, is-sistema ta' ġestjoni tal-produzzjoni tat-tagħbija 'l barra, kontroll raġonevoli tar-rata tat-tisħin u t-tkessiħ, linja ta' produzzjoni awtomatika tal-griġjol, it-tisħiħ tas-siġillar biex jipprevjeni l-ossidazzjoni u miżuri oħra biex iżidu l-ħinijiet tar-riċiklaġġ tal-griġjol, inaqqsu b'mod effettiv l-ispiża tal-linka tal-grafita. Minbarra l-miżuri ta' hawn fuq, il-pjanċa tat-tisħin tal-forn tal-grafitizzazzjoni tal-kaxxa tal-grilja tista' tintuża wkoll bħala materjal tat-tisħin ta' anodu moħmi minn qabel, elettrodu jew materjal karboniku fiss b'reżistività għolja biex tiffranka l-ispiża tal-grafitizzazzjoni.
2.4 Kontroll tal-gass taċ-ċumnija u użu tas-sħana mormija
Il-gass taċ-ċumnija ġġenerat waqt il-grafitizzazzjoni ġej prinċipalment minn volatili u prodotti tal-kombustjoni ta' materjali tal-anodi, ħruq tal-karbonju tal-wiċċ, tnixxija tal-arja, eċċ. Fil-bidu tal-istartjar tal-forn, ammont kbir ta' volatili u trab jaħarbu, l-ambjent tal-garaxx huwa fqir, ħafna intrapriżi m'għandhomx miżuri effettivi ta' trattament, din hija l-akbar problema li taffettwa s-saħħa u s-sigurtà fuq il-post tax-xogħol tal-operaturi fil-produzzjoni ta' elettrodi negattivi. Għandhom isiru aktar sforzi biex jiġi kkunsidrat b'mod komprensiv il-ġbir u l-ġestjoni effettivi tal-gass taċ-ċumnija u t-trab fil-garaxx, u għandhom jittieħdu miżuri raġonevoli ta' ventilazzjoni biex titnaqqas it-temperatura tal-garaxx u jittejjeb l-ambjent tax-xogħol tal-garaxx tal-grafitizzazzjoni.
Wara li l-gass taċ-ċumnija jkun jista' jinġabar permezz taċ-ċumnija fil-kamra tal-kombustjoni b'kombustjoni mħallta, u jitneħħa l-biċċa l-kbira tal-qatran u t-trab fil-gass taċ-ċumnija, huwa mistenni li t-temperatura tal-gass taċ-ċumnija fil-kamra tal-kombustjoni tkun 'il fuq minn 800 ℃, u s-sħana mormija tal-gass taċ-ċumnija tista' tiġi rkuprata permezz tal-bojler tal-fwar tas-sħana mormija jew l-iskambjatur tas-sħana tal-qoxra. It-teknoloġija tal-inċinerazzjoni RTO użata fit-trattament tad-duħħan tal-asfalt tal-karbonju tista' tintuża wkoll bħala referenza, u l-gass taċ-ċumnija tal-asfalt jissaħħan sa 850 ~ 900 ℃. Permezz tal-kombustjoni tal-ħażna tas-sħana, l-asfalt u l-komponenti volatili u idrokarburi aromatiċi poliċikliċi oħra fil-gass taċ-ċumnija jiġu ossidizzati u finalment dekomposti f'CO2 u H2O, u l-effiċjenza effettiva tal-purifikazzjoni tista' tilħaq aktar minn 99%. Is-sistema għandha tħaddim stabbli u rata għolja ta' tħaddim.
2. 5 Forn ta' grafitizzazzjoni negattiva kontinwa vertikali
It-tipi varji ta' fran tal-grafitizzazzjoni msemmija hawn fuq huma l-istruttura ewlenija tal-forn tal-produzzjoni ta' materjal anodu fiċ-Ċina, il-punt komuni huwa produzzjoni intermittenti perjodika, effiċjenza termali baxxa, it-tagħbija tiddependi prinċipalment fuq tħaddim manwali, il-grad ta' awtomazzjoni mhux għoli. Forn tal-grafitizzazzjoni negattiva kontinwa vertikali simili jista' jiġi żviluppat billi wieħed jirreferi għall-mudell tal-forn tal-kalċinazzjoni tal-kokk tal-pitrolju u l-forn tax-xaft tal-kalċinazzjoni tal-boksajt. L-ARC tar-reżistenza IS tintuża bħala s-sors tas-sħana f'temperatura għolja, il-materjal jiġi skarikat kontinwament mill-gravità tiegħu stess, u l-istruttura konvenzjonali tat-tkessiħ tal-ilma jew tat-tkessiħ tal-gassifikazzjoni tintuża biex tkessaħ il-materjal f'temperatura għolja fiż-żona tal-ħruġ, u s-sistema ta' trasport pnewmatiku tat-trab tintuża biex tarmi u tforni l-materjal barra l-forn. It-tip FURNACE jista' jirrealizza produzzjoni kontinwa, it-telf tal-ħażna tas-sħana tal-korp tal-forn jista' jiġi injorat, għalhekk l-effiċjenza termali titjieb b'mod sinifikanti, il-vantaġġi tal-output u l-konsum tal-enerġija huma ovvji, u t-tħaddim kompletament awtomatiku jista' jiġi realizzat bis-sħiħ. Il-problemi ewlenin li għandhom jiġu solvuti huma l-fluwidità tat-trab, l-uniformità tal-grad ta' grafitizzazzjoni, is-sikurezza, il-monitoraġġ tat-temperatura u t-tkessiħ, eċċ. Huwa maħsub li bl-iżvilupp b'suċċess tal-forn biex tiżdied il-produzzjoni industrijali, dan se jagħti bidu għal rivoluzzjoni fil-qasam tal-grafitizzazzjoni tal-elettrodi negattivi.
3 il-lingwa tal-għoqod
Il-proċess kimiku tal-grafita huwa l-akbar problema li qed tolqot lill-manifatturi tal-materjali tal-anodu tal-batteriji tal-litju. Ir-raġuni fundamentali hija li għad hemm xi problemi fil-konsum tal-enerġija, l-ispiża, il-protezzjoni ambjentali, il-grad ta' awtomazzjoni, is-sikurezza u aspetti oħra tal-forn tal-grafitizzazzjoni perjodiku użat ħafna. Ix-xejra futura tal-industrija hija lejn l-iżvilupp ta' struttura ta' forn ta' produzzjoni kontinwa b'emissjoni kompletament awtomatizzata u organizzata, u l-appoġġ ta' faċilitajiet ta' proċess awżiljarju maturi u affidabbli. F'dak iż-żmien, il-problemi tal-grafitizzazzjoni li qed tolqot lill-intrapriżi se jitjiebu b'mod sinifikanti, u l-industrija se tidħol f'perjodu ta' żvilupp stabbli, li jagħti spinta lill-iżvilupp rapidu ta' industriji ġodda relatati mal-enerġija.
Ħin tal-posta: 19 ta' Awwissu 2022