鋰電材料鈦酸鋰高溫燒結（空氣）爐設計

適用工藝：鈦酸鋰在有氧環境下的燒結。
關鍵詞：鈦酸鋰  輥道爐爐  空氣  燒結爐   隧道窯  1000度

前言：
鈦酸鋰材料作為電池負極材料，近年來備受關注。鈦酸鋰在作為負極材料時具有獨特的優勢：
1.它為零應變材料，循環性能好；
2.放電電壓平穩，而且電解液不致發生分解，提高鋰電池安全性能；
3.與炭負極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴散系數(為2 *10-8cm2/s)，可高倍率充放電等；
4.鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高，不易產生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎。

因為以上的優勢鈦酸鋰被更多的用于軍事裝備、電動汽車等電池領域。
筆者通過與國內外生產廠家及研究者探討合作，不斷的開發和改進現有的輥道爐性能，逐步提升設備性能，更好，更完美的提供生產服務。

一、設計參數
燒成原料 1）原料形態            粉體材料
2）裝料匣缽            320×320×75mm（用自備）
3）燒成工藝            升溫3小時，恒溫6小時，降溫3.5小時
4）高設計溫度        900℃ 
5）常用工作溫度        850℃ 
6）爐內氣氛            空氣
7）輸送層數            2層
8）輸送列數            3列
9）輸送速度            1000-3000mm/h無極可調，常用：2500mm/h
物料特性 1）燒失率              28 %     
1）密  度              0.9g/ml
產量
（單條窯） 1）每缽裝料量          2.36Kg（按30mm高度裝料計算）
2）每天處理量          2500/320×6×2.36×24小時 =2655Kg
3）每天產量            2655×72%=1911.6 Kg
二、設備用途及結構簡述
設備用途 粉體材料的燒結。鈦酸鋰輥道窯爐
根據燒成工藝特別設計。
結構簡述 此電爐為輥道式、雙層三列式電阻爐。鈦酸鋰輥道窯爐
隧道內上下布置加熱元件加熱，根據工藝設定各溫區溫度，裝料匣缽直接放置于輥棒上輸送，爐體傳動分成3組驅動，每組驅動由單獨電機和擺線針輪減
器控制，變頻無極調速。在外循環軌道上人工裝卸匣缽。
特殊結構 每兩個區之間設置隔板，避免各區間溫度和氣氛的互相干擾
三、設備規格
爐膛尺寸 31200L×1150W×200H（mm），鈦酸鋰輥道窯爐
爐膛有效尺寸 31200L×960W×150H（mm）
匣缽尺寸 320×320×75（mm），（用自備）
使用溫度 高溫度：900℃，長期使用溫度：850℃
溫度均勻度 ±5℃（恒溫區測量）鈦酸鋰輥道窯爐
熱工參數
額定功率 約360 KW 保溫功率 約
00 KW(和進、排氣量及輸送速度有關)
產品出口溫度 80oC（出料架末端溫度）鈦酸鋰輥道窯爐
窯體外側壁溫度 40oC+室溫。遠離測溫點元件及加熱元件的距離≥150mm。
溫區、加熱元件及控溫點分布
溫區 18溫區
加熱方式 爐膛上下水平加熱
加熱元件 高溫合金電阻絲螺旋繞制，內置于φ45氧化鋁瓷管中。 
控溫點數 溫區皆為上下控溫。共36個控溫點
熱電偶 熱電偶 36支
進排氣系統
加熱區5路進氣，降溫區設4路進氣，共9路，加熱區排氣12路、降溫區排氣
路，共16路排氣 。爐頂排氣管瓷管φ120mm，煙囪不銹鋼分管φ200mm，排氣不銹鋼總管φ320mm
進氣分布 全爐設置9路進氣，進氣從爐膛底部預熱然后進入爐膛，每路進氣量用蝶閥調整。
排氣分布 溫區設置12路排氣，分成2組，各自集中在一起，射流引風機助排；尾部4路排氣，射流引風機助排
耐火保溫結構
耐火保溫結構 爐膛用日本伊索YK系列莫來石輕質隔熱磚砌筑而成。
保溫層用輕質磚 + 陶瓷纖維板（蘇州阿爾賽）砌筑，隔熱效果{jj0}，熱容量小，節能環保。鈦酸鋰輥道窯爐
爐體結構
爐體主架 長31200（mm），由國標型材、板材分段焊接，螺栓連接
 爐體傳動系統
傳動方式 機械式（鏈輪、斜齒輪）傳動
傳動介質 φ45×φ34氧化鋁陶瓷輥棒動力傳輸，輥棒中心距75mm；
動力源 變頻電機直聯減速器（江蘇得意機電），
輸送速度 1000-3000mm/h（無極調速） 常用速度 2500mm/h
直角外循環系統
輸送輥道 SSGD-3500 設計速度6米/min，設：匣缽尺寸 配置電機0.55KW，驅動微型電機自帶減速箱，采用鏈輪配置鏈條傳動，鏈條外擴面加裝陶瓷片或PUM材質；
進出料機 JClJ-320 分成兩組傳動，每組傳動長度800mm 匣缽進入兩組傳動機構，，分別經歷快-慢，慢-快速度自動變化；配置0.55KW變頻調速電機；光電開關傳輸信號
匣缽直角拐彎軌道 GWGD-320 設計前行速度6米/min， 前行配置0.37KW電機，氣缸頂升機構，
二列整列橫向輸送輥道 SLZL-2GD-320 設計前行速度6米/min， 前行配置0.55KW電機，
爐體傳動配合自動直角外循環回車線組成該設備的一套完整的自動輸送系統，使得匣缽能夠按照設定的程序自動運行。整個系統由PLC編程控制，觸摸屏操作、管理。
溫度控制系統
控溫方式 采用可控硅移相觸發方式（SCR）控溫
功率輸出控制 SCR控制，數量：36個，具有軟啟動、軟關斷、限流及過流保護等功能
控溫點 36路，智能溫控儀表顯示
控制方式 0-連續可調
功率測量手段 有功電度表，每路有一塊電流表
開關 每路均有斷路器
SCR冷卻 散熱片+風機風冷
溫控儀表 數字智能儀表，0-1000℃、PID連續控制，溫度補償，超溫、斷偶等聲光報警功能鈦酸鋰輥道窯爐
電氣柜 1000L×600W×2000H（mm）3臺。

此文特別感謝： 中科院過程工程研究所 清華大學 北京大學 天津普蘭納米 墨西科技 四川興能新材料 湖州微宏動力 陶氏化學等單位及研究者的支持與幫助。

作者聯系方法：許娜（前錦爐業）
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