燒結(jié)“鈷酸鋰”全自動隧道式推板電窯
劉俊 郭占臣
江蘇春雷集團——宜興市前錦爐業(yè)設備有限公司
鈷酸鋰(LiCoO2)又名鋰鈷氧，是鋰離子電池目前最主流的正極材料，我國近年來鋰離子電池生產(chǎn)發(fā)展很快，然而鈷酸鋰卻主要依靠進口。究其原因在于國內(nèi)廠家的技術(shù)能力較差，生產(chǎn)設備相對落后，特別是在燒成這一關(guān)鍵工序的設備——窯爐。為了燒制出高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須實現(xiàn)整件窯爐的自動化。
本電窯為單孔推板電窯，以硅碳棒體為發(fā)熱元件，工作時由推進系統(tǒng)將裝料匣鉢向窯腔均勻推進，途經(jīng)預熱帶、燒成帶、自然冷卻、強制冷卻直至出產(chǎn)品。(根據(jù)該產(chǎn)品的工藝特性，窯爐燒成帶設有4－6個工藝進氣孔連接泵體)
本電窯為單孔推板電窯，以硅碳棒體為發(fā)熱元件，工作時由推進系統(tǒng)將裝料匣鉢向窯腔均勻推進，途經(jīng)預熱帶、燒成帶、自然冷卻、強制冷卻直至出產(chǎn)品。(根據(jù)該產(chǎn)品的工藝特性，窯爐燒成帶設有4－6個工藝進氣孔連接泵體)
窯體總長11.52米，分5節(jié)制造，其中預熱帶一節(jié)，長2.77米；燒成帶2節(jié)，每節(jié)長2.98米，共計5.96米，4個溫區(qū)，8點控制，硅碳棒72支；冷卻帶2節(jié)，共長2.77米，不布加熱元件。窯爐外殼表面采用靜電噴漆掛板，美觀大方。
額定溫度 1350℃
使用溫度 1000℃
爐膛尺寸 （L×W×H） 11520×380×170（mm）
推板尺寸 （L×W×H） 320×320×40（mm）
額定功率 66kw
保溫功率 ～35kw
額定電壓 380v
相數(shù) 3相
加熱點數(shù) 8點
控溫精度 ≤±1℃
截面溫差 ≤±5℃
窯爐外側(cè)壁溫差 ≤50℃
推進速度（無級調(diào)速） 400～1500mm/h
推桿行程 ≥380mm
最大推力 ≥1500kgf
設備總長 ～14.5m
推進器長1m，推進系統(tǒng)為柜體式樣，分機械傳動或液壓傳動兩種形式，有內(nèi)裝電磁離合器、調(diào)速電機、倒車電機，具有慢進快退及出料提示功能和報警裝置，工作臺面兩側(cè)有300mm裝料工作臺及限位器。出料軌道長1.5m，軌道兩側(cè)各有寬300mm的工作臺面。
該窯爐爐膛材料采用特一級高鋁，保溫材料分別選用0.4、0.6比重的輕質(zhì)磚、硅藻土保溫磚、硅藻鋁耐火纖維等。近年來，我們公司經(jīng)過給國內(nèi)多條鈷酸鋰生產(chǎn)線配套過程中，得出一條建議性的方案，就是窯爐所用推板應采用碳化硅材質(zhì)，而且每塊推板建議開5個￠45mm導熱氣孔，與4個凸點。
之所以這樣設計，有以下特點：碳化硅材質(zhì)具有較好的導熱性，尤其能使?jié)M裝產(chǎn)品的匣鉢架在有凸點的推板上的燒結(jié)過程中得到較均勻的熱輻射，燒制出的產(chǎn)品性能一致。另外，該材質(zhì)具有較好的耐磨性，運行過程中相當平穩(wěn)與正常。
該套窯爐控制系統(tǒng)為三相調(diào)壓控制，具有超溫報警功能。控溫儀表均采用日本RKC系列產(chǎn)品，具PID調(diào)節(jié)、溫度補償功能，三相可分別限幅。各溫區(qū)主回路和控制回路均可獨立關(guān)斷，以便于不停窯檢修。另在窯爐預熱、冷卻帶各設置一個測溫儀，配熱電偶2支。另外需要補充的是，目前我們公司研發(fā)人員正對“鈷酸鋰”產(chǎn)品的燒成工藝特點，設計一套全微機控制軟件，從而實現(xiàn)窯爐的全自控。
