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年產3000噸石墨負極材料碳化輥道爐設計方案

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年產3000噸石墨負極材料碳化輥道爐設計方案

      石墨負極材料是目前鋰電池中最為常見也是應用最多的一種負極材料。石墨負極負極通常有人造石墨和天然石墨兩種。其理論容量密度為372mAh/g。目前市場上多見的容量密度為約300mAh/g。為提供石墨負極的容量密度,目前也有在其中摻雜硅碳負極的做法。2020年石墨負極材料年出貨量已達約36萬噸,可見其市場的龐大。而其中人造石墨出貨量約達30萬噸。

     為應對大產能的生產要求,對于石墨負極碳化爐的選型也由起先年產約900噸的負極推板爐向輥道爐轉變。本文就著重介紹年產3000噸的石墨負極材料碳化輥道爐的設計方案。

一、設計條件

   為滿足石墨負極材料的碳化要求,本爐型長期使用溫度為1280度,額定溫度為1350度。爐內燒成氣氛為99.999%氮氣,整體工藝時間配置為升溫7小時,保溫4.4小時,降溫6.2小時。整體工藝時間為17.6小時。匣缽尺寸的配置為330*330*210。在整體物料堆密度為0.7的條件下,每缽裝料為12.45公斤。匣缽排列方式為41層,材質為石墨。

二、爐體結構

  整體設備,爐體尺寸為約50000L×2400W×2500H(mm),外形尺寸為56000L×4200W×6000H。在爐膛材質的選材上,加熱區頂磚采用剛玉材質,緩冷區窯頂及兩側窯墻采用莫來石材質。冷卻方式采用不銹鋼風冷套+水冷套結合的方式。進氣口布置位置為每溫區爐膛底部、兩側驅動及加熱部。整體設備的額定功率為約1200KW,長期保溫功率約為500KW。進氣流量為流量為200-400Nm3/Hr。

石墨負極碳化輥道爐實樣

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