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        石墨負極輥道窯爐結構組成、功能特點和優勢對比

        • 作者:劉經理    來源:江蘇前錦企業集團公司    時間:2022/4/26    點擊:1709

        石墨負極輥道窯爐結構組成、功能特點和優勢對比

        用途:石墨負極粉體材料的燒結。



           主要技術參數:


        1. 爐膛尺寸:40500mm(l)×1520mm(w)×220mm(h) 


        2. 功率:800kw/380v


        3. 使用溫度:1250℃


        4. 溫度均勻性:±5℃ (恒溫區)


        5. 加熱溫區:18組,36點,上下控溫


        6. 加熱元件:等直徑硅碳棒


        7. 密封方式:前后雙閘門+置換室密封+旋轉密封


        8. 控制方式:scr控制,智能儀表pid連續調節,plc+觸摸屏自動監控


        9. 輸送方式:變頻電機+減速機+斜齒輪+輥棒


        10. 爐內氣氛:氮氣(99.999%)


        11. 年產量:1100噸


        石墨負極輥道窯爐(石墨負極材料燒成輥道爐)
        用于鋰電行業石墨負極材料在99.99%的氮氣氣氛保護下進行燒結,產品中含有瀝青等揮發物。


        窯爐特點:


        1、爐體分升溫區、恒溫區、降溫區三部分,石墨負極材料燒成輥道爐外殼采用鋼型材、鋼板、分段全密封焊接組成。


        2、爐膛內同一溫區加熱元件上下均勻分布,爐膛材料選用一級高鋁、75剛玉莫來石、80剛玉莫來石制品,(在正常使用條件下不得出現變形和燒壞現象),高溫區爐膛側磚采用80剛玉莫來石,隔梁磚采用95剛玉制品。高溫區導軌支撐磚采用80剛玉制品,保證荷重下不變形,不收縮。爐床采用五點式耐磨剛玉莫來石導軌條結構;


        3、爐膛為單通道雙推板,爐膛結構穩固,爐溫及氣氛均勻,節能耐用,結構設計合理。


        4、爐襯耐火材料選用優質輕質保溫復合材料砌筑,降低能耗和爐體外表面溫度。


        5、為了防止廢氣腐蝕加熱棒,加熱棒要求用瓷管保護,在窯爐的燒結區的碳棒下加隔焰板,用以阻止石墨中揮發的物質對陶瓷管的浸蝕,提高碳棒的使用壽命,另一方面當陶瓷管或碳棒發生斷裂時,斷裂的碳棒和陶瓷管不會掉到窯道里,提高了窯爐運行的可靠性。加熱棒與保護管之間加裝保溫固定套。


        6、碳棒接線腔采用硅橡膠密封,接線柱采用陶瓷絕緣柱。


        7、降溫區采用自然冷卻加水冷卻的結合方式,冷卻效果好,確保物料出口溫度小于100度,水冷卻套能承受一定壓力。


        8、在爐膛底部設進氣口,進氣量大小可通過流量計調節;進氣口的數量、大小、位置設計等,根據需方產品工藝確定。


        9、在爐體升溫段設有排氣煙囪管,排出膠體及有害氣體引出爐外,(也可以另購配套宜興市金凱瑞爐業有限公司研發的瀝青廢氣處理系統)。


        10、爐體入口、出口要求密封,前進料爐門,進料閘門,后出料爐門,出料閘門,設計為密封爐門。在爐體前、后部都設有產品置換室,產品經置換室進、出爐膛,保證爐內氧氣含量。  


        11、爐體采用干法砌筑,爐體外殼為全密封焊接結構,確保爐體具有良好的密封性。


        12、電氣部分可分為:電控部分、溫控部分、電腦監控及自動循環控制部分。整個配電通過空氣開關配送,空氣開關容量按各部分功率選擇;每個溫區采用獨立的空氣開關控制。


        13、控溫儀表選用數顯智能型儀表(廈門宇電),控溫儀表設有手動及自動pid調節,可自動跟蹤設定佳pid值,同時具有溫度補償、超溫、斷偶等聲光報警功能。


        14、控溫方式:采用晶閘管模塊移相觸發,0~98%功率輸出可調節。溫區采用三相控制。采用廈門宇電三相觸發器,可靠、穩定。


        15、加熱元件:加熱元件采用等直徑硅碳棒。


        16、控制柜面板上裝有電壓表、電流表,智能數顯控溫儀表、開關、按鈕、指示燈等有應的中文指示標牌。


        17、自動送料系統的控制采用三菱可編程控制器(plc)控制,安全可靠;plc系統有計時功能。

        石墨負極輥道窯爐結構組成、功能特點和優勢對比

        在電爐兩端設有手動操作按鈕臺,自動/手動調節方便。



        工控:觸摸屏監控自動循環系統,自動記錄溫度歷史數據,歷史曲線,實時溫度,實時曲線,超工藝時間報警記錄,氮氣欠壓報警記錄,超水溫報警記錄,超限位報警記錄,超油壓報警記錄,人為手動/自動轉換記錄,班產量記錄,累計產量記錄等功能。


        石墨負極輥道窯爐結構系統構造:
        爐體部分
        5.1爐體分升溫區、恒溫區、降溫區三部分,外殼采用鋼型材、鋼板、分段全密封焊接組成。
        5.2爐膛要求:同一溫區加熱元件上下均勻分布,爐膛材料選用一級高鋁,(在正常使用條件下不得出現變形和燒壞現象),隔梁磚采用剛玉莫來石制品。高溫區導軌支撐磚采用80剛玉制品,保證荷重下不變形,不收縮。爐床采用五點式耐磨剛玉莫來石導軌條結構。
        5.3爐膛為單通道雙推板,爐膛結構穩固,爐溫及氣氛均勻,節能耐用,結構設計合理。
        5.4爐襯耐火材料選用優質輕質保溫復合材料砌筑,降低能耗和爐體外表面溫度。
        5.5為了防止廢氣腐蝕加熱棒,加熱棒要求用瓷管保護,在窯爐的燒結區的碳棒下加隔焰板,用以阻止石墨中揮發的物質對陶瓷管的浸蝕,提高碳棒的使用壽命,另一方面當陶瓷管或碳棒發生斷裂時,斷裂的碳棒和陶瓷管不會掉到窯道里,提高了窯爐運行的可靠性。
        5.6碳棒接線腔采用硅橡膠泥密封,接線柱采用陶瓷絕緣柱,其中窯爐一、二、三節接線腔不密封。
        5.7水冷夾套能承受一定壓力,使循環水閉環帶壓運行,降溫區采用水冷結合的方式,冷卻效果好,確保出口溫度小于120度。
        5.8在爐膛底部設進氣口,進氣量大小可通過流量計調節;進風口的數量、大小、位置設計等,根據需方產品工藝確定。
        5.9在爐體升溫段300℃~700℃設有2個可調節煙囪,排出膠體及有害氣體引出室外,并通過點火點燃排出物,盡量減少對環境的污染。
        5.10爐體入口出口要求密封,前后進出爐口各設密封爐門。在爐體前后部設置有置換室,產品經置換室進出爐膛,保證爐口的密封性。
        5.11爐體采用干法砌筑,爐體外殼為全密封焊接結構,確保爐體具有良好的密封性,硅碳棒接頭采用卡子壓緊,夾套密封。
        六、電氣部分:
        6.1電氣部分可分為:電控部分、溫控部分、微機監控系統及自動循環控制部分。整個配電通過空氣開關配送,空氣開關容量按各部分功率選擇;每個溫區采用獨立的空氣開關控制。
        6.2控溫儀表選用數顯智能型儀表,控溫儀表設有手動及自動pid調節,可自動跟蹤設定*佳pid值,同時具有溫度補償、超溫、斷偶等聲光報警功能。
        6.3控溫方式:采用晶閘管模塊移相觸發,0~98%功率輸出可調節。其中1、2、3、4溫區采用單相控制,其中溫區采用3相控制。
        6.4加熱元件:加熱元件采用等直徑硅碳棒。
        6.5控制柜面板上裝有總電源開關、電壓表、電流表,智能數顯控溫儀表、開關、按鈕、指示燈等,并有相應的中文指示標牌。
        6.6自動送料系統的控制采用三菱可編程控制器(plc)控制,安全可靠;plc系統有計時和計數功能。在電爐兩端設有手動操作按鈕臺,自動手動調節方便。
        6.7液氮的供氣有低壓報警裝置。
        6.8控制柜內散熱采用帶隔網的換氣扇,在控制柜底側采用百葉窗作為進氣通道,柜內設有照明裝置。
        6.9配電柜尺寸:1300×720×1860 (l×w×h)mm,單柜雙開門。
        6.10計算機監控系統
        6.10.1采用工控計算機對電爐的溫度、速度、報警事件等進行全面監控。
        6.10.2硬件:工控計算機硬件系統,主板采用臺灣研華產品。數據傳送:rs485/rs422/rs232通訊。
        6.10.3軟件:采用北京昆侖通態組態軟件二次開發系統,豐富、美觀的控制界面。燒成曲線直接顯示。
        6.10.4對電爐的溫度控制點進行溫度設定、記錄。100條工藝曲線記憶。對推板推進的數量記錄。工藝時間的設定。報表、外接打印。打印機選配。
        七、機械部分
        7.1推進系統采用液壓推進,設置一個液壓站,9個液壓缸,其中主推采用兩個推進缸,可快進、慢進和快退;主推速度500-2800mm/h,無級調速;系統額定壓力6.3mpa。
        7.2液壓系統中精密調速閥、節流閥、電磁閥、調速閥選用臺灣朝田配件。
        7.3系統設計合理,主要行程開關選用歐姆龍產品,坩堝入口增加限高位、限超寬報警裝置。
        7.4爐門及回轉部分自動開門、自動進料、自動出料、自動補給。
        7.5傳動系統設有超行程、電機過載、動作超時等聲光報警保護裝置。
        7.6爐體進出口設有密封艙和置換室,在制做時保證其密封性能。
        7.7回轉軌道旋轉方向為順(或逆)時針。
        7.8液壓系統增加塑鋼、有機玻璃防塵裝置(要求美觀、密封、有進氣口,與
        窯體協調)。


        對比

        石墨負極輥道窯爐與推板窯爐在產能、運行成本、后期維護等方面的具體對比數據。

        推板窯與輥道窯方案比較(2臺,兩臺一樣長度的窯爐)
        序號項目推板窯輥道窯備注
        1型號rtb-450-13q型
           
        rgd-600-13q型
           

        2預算價格200萬以內300萬以內電費按照0.4元單價,水費按照6.5元每噸,氮氣按照1元單價,左邊核算都是按照兩臺爐核算。
        3運行成本產能kg/天2*2460kg/天2*2540kgkg/天
        循環水2*15 m3/h2*30 m3/h
        運行功率(kw)2*約450 kw
           
        2*約600 kw
           
        氮氣m3/h2*120 m3/h2*200 m3/h
        人員配置22
        單噸成本3095元/噸4944元/噸
        4窯爐結構爐膛材料剛玉莫來石氧化鋁空心球
        溫度均一度±5℃±5℃
        軌道剛玉莫來石碳化硅
        保溫效果優秀良好
        故障
        5后期維護費用空燒周期


        停機維護項/周期5年4年
        備件損耗/周期加熱元件3000小時以上加熱管護套3000小時以上 熱電偶一年以上    推板100次以上  加熱元件3000小時以上加熱管護套3000小時以上 熱電偶一年以上    棍棒年更換率10%  
        大修周期/費用5年/60萬4年/100 萬

         

        通過上表可以發現,基本同等產能的狀態下,石墨負極碳化爐推板窯不管是在造價還是在后期維護以及運行成本方面性價比都大大的優與輥道窯


         
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