Дөнья күләмендә яңа энергияле транспорт чаралары тиз үсеш алганлыктан, литий батареясы анод материалларына базар ихтыяҗы сизелерлек артты. Статистика буенча, 2021 елда тармакның иң яхшы сигез литий батареясы анод предприятиесе җитештерү куәтен якынча бер миллион тоннага кадәр арттырырга планлаштыра. Графитлаштыру анод материаллары индексына һәм бәясенә иң зур йогынты ясый. Кытайда графитлаштыру җиһазлары күп төрле, югары энергия куллану, югары пычрану һәм түбән автоматизация дәрәҗәсе белән аерылып тора, бу графит анод материалларын эшләүне билгеле бер дәрәҗәдә чикли. Бу анод материалларын җитештерү процессында кичектергесез хәл ителергә тиешле төп проблема.
1. Тискәре графитизация миченең хәзерге хәле һәм чагыштырмасы
1.1 Атчисон тискәре графитизация миче
Традицион электродлы Эйчесон мич графитизациясе миченә нигезләнгән модификацияләнгән мич төрендә, оригиналь мичкә тискәре электрод материалын йөртүче буларак графит тигель йөкләнә (тигельгә карбонлаштырылган тискәре электрод чималы йөкләнә), мичнең үзәге җылытуга чыдам материал белән тутырыла, тышкы катлам изоляция материалы һәм мич стенасы изоляциясе белән тутырыла. Электрификациядән соң, нигездә, резистор материалын җылыту нәтиҗәсендә 2800 ~ 3000℃ югары температура барлыкка килә, һәм тигельдәге тискәре материал тискәре материалның югары температуралы таш сыясы белән бизәлүенә ирешү өчен турыдан-туры булмаган рәвештә җылытыла.
1.2. Эчке җылылык серияле графитизация миче
Мич моделе графит электродлары җитештерү өчен кулланыла торган серияле графитлаштыру миченә сылтама булып тора, һәм берничә электрод тигеле (тискәре электрод материалы белән тутырылган) озынча буенча бер-бер артлы тоташтырылган. Электрод тигеле бер үк вакытта ташучы да, җылытучы да булып тора, һәм ток электрод тигеле аша үтеп, югары температура тудыра һәм эчке тискәре электрод материалын турыдан-туры җылыта. ГРАФИТлаштыру процессында каршылык материалы кулланылмый, бу йөкләү һәм пешерү процессын гадиләштерә, һәм каршылык материалының җылылык саклау югалтуларын киметә, энергия куллануны экономияли.
1.3 Сетка тартмасы тибындагы графитизация миче
Соңгы елларда куллану күләме арта бара, төп өлкә - серияле ачесон графитизацияләү миче һәм тоташтырылган технология, мичнең үзәк өлеше анод пластинасының берничә кисәген кулланып, тартма структурасын үзгәртү, материалны катодка чималга кертү, анод пластинасы баганалары арасындагы тишекле тоташу аша беркетү, һәр савыт бер үк материал белән анод пластинасы герметиклау ярдәмендә башкарыла. Колонна һәм анод пластинасы бергә җылыту корпусын тәшкил итә. Электр энергиясе мич башының электроды аша мич үзәгенең җылыту корпусына ага, һәм югары температура графитизацияләү максатына ирешү өчен тартмадагы анод материалын турыдан-туры җылыта.
1.4 Графитлаштыру мичләренең өч төрен чагыштыру
Эчке җылылык серияле графитизация миче, буш графит электродын җылыту юлы белән материалны турыдан-туры җылыту өчен кулланыла. Электрод тигеле аша ток чыгарган "Джоуль җылылыгы" күбесенчә материалны һәм тигельне җылыту өчен кулланыла. Җылыту тизлеге тиз, температура бүленеше тигез, һәм җылылык нәтиҗәлелеге каршылыклы материал җылыту белән традицион Атчисон миченә караганда югарырак. Челтәр тартмасы графитизация миче эчке җылыту серияле графитизация миченең өстенлекләреннән файдалана һәм җылыту корпусы буларак арзанрак бәягә алдан пешерелгән анод пластинасын куллана. Серияле графитизация миче белән чагыштырганда, челтәр тартмасы графитизация миченең йөкләү сыйдырышлыгы зуррак, һәм берәмлек продуктка энергия куллану шуңа күрә кими.
2. Тискәре графитизация миченең үсеш юнәлеше
2. 1 Периметр стена структурасын оптимальләштерегез
Хәзерге вакытта берничә графитизация миченең җылылык изоляциясе катламы, нигездә, углерод карасы һәм нефть коксы белән тутырылган. Җитештерү барышында изоляция материалының бу өлеше югары температуралы оксидлашу процессында янып китә, һәр йөкләү вакытында махсус изоляция материалын алыштыру яки тулыландыру кирәк була, бу процесс начар мохит һәм югары хезмәт таләп итә.
Махсус югары ныклыктагы һәм югары температуралы цемент кирпеч стена таякчыкларын куллануны карап була, бу гомуми ныклыкны арттыра, бөтен эш циклында стенаның деформациядә тотрыклылыгын тәэмин итә, шул ук вакытта кирпеч җөйләрен герметизацияли, артык һава керүен булдырмый, кирпеч стена ярыклары һәм мичкә тоташу урыннары керә, изоляция материалы һәм анод материалларының оксидлашу һәм яну югалтуларын киметә;
Икенчесе - мич стенасыннан тышка эленеп торган гомуми күләмле күчмә изоляция катламын урнаштыру, мәсәлән, югары ныклыктагы җепселле такта яки кальций силикаты тактасын куллану, җылыту этабы нәтиҗәле герметик һәм изоляция ролен уйный, салкын этапны тиз суыту өчен алу уңайлы; Өченчедән, вентиляция каналы мичнең төбенә һәм мич стенасына урнаштырылган. Вентиляция каналы каешның ана авызы белән алдан ясалган рәшәткәле кирпеч структурасын куллана, шул ук вакытта югары температуралы цемент кирпечен тотып тора һәм салкын фазада мәҗбүри вентиляция суытуын исәпкә ала.
2. 2 Санлы симуляция ярдәмендә электр белән тәэмин итү кәкресен оптимальләштерегез
Хәзерге вакытта тискәре электродлы графитизация миченең электр белән тәэмин итү кәкресе тәҗрибәгә нигезләнеп төзелә, һәм графитизация процессы температура һәм мич торышына карап теләсә кайсы вакытта кул белән көйләнә, һәм бердәм стандарт юк. Җылыту кәкресен оптимальләштерү, әлбәттә, энергия куллану индексын киметергә һәм мичнең куркынычсыз эшләвен тәэмин итәргә мөмкин. Энәләрне тигезләүнең САНЛЫ МОДЕЛЕ төрле чик шартларына һәм физик параметрларга нигезләнеп фәнни ысуллар белән билгеләнергә тиеш, һәм графитизация процессында ток, көчәнеш, гомуми куәт һәм кисемтәнең температура бүленеше арасындагы бәйләнеш анализланырга тиеш, шулай итеп тиешле җылыту кәкресен формалаштырырга һәм аны чынбарлыкта даими рәвештә көйләргә кирәк. Мәсәлән, электр тапшыруның башлангыч этабында югары куәтле тапшыру кулланыла, аннары тиз арада куәтне киметә, аннары әкренләп арттыра, куәтне киметә, аннары куәт беткәнче.
2. 3 Тигель һәм җылыту корпусының хезмәт итү вакытын озайту
Энергия кулланудан тыш, тигель һәм җылыткычның хезмәт итү вакыты да тискәре графитизация бәясен турыдан-туры билгели. Графит тигель һәм графит җылыту корпусы өчен җитештерүне идарә итү системасы, җылыту һәм суыту тизлеген тиешле контрольдә тоту, автоматик тигель җитештерү линиясе, оксидлашуны булдырмау өчен герметиканы ныгыту һәм тигельне эшкәртү вакытын арттыру өчен башка чаралар, графит сыясы бәясен нәтиҗәле киметү. Югарыда күрсәтелгән чаралардан тыш, челтәр тартмасы графитизация миченең җылыту пластинасын алдан пешерелгән анод, электрод яки югары каршылыклы фиксацияләнгән углеродлы материалны җылыту материалы буларак та кулланырга мөмкин, бу графитизация бәясен киметү өчен.
2.4 Төтен газларын контрольдә тоту һәм калдык җылылыкны утильләштерү
Графитлаштыру вакытында барлыкка килгән төтен газы, нигездә, очучан матдәләр һәм анод материалларының яну продуктларыннан, өслек углерод яндырудан, һава агып чыгудан һ.б. килә. Мичне эшләтеп җибәрү башында очучан матдәләр һәм тузан күпләп чыга, цех мохите начар, күпчелек предприятиеләрдә нәтиҗәле эшкәртү чаралары юк, бу тискәре электрод җитештерүдә операторларның хезмәт сәламәтлегенә һәм куркынычсызлыгына тәэсир итүче иң зур проблема. Цехта төтен газын һәм тузанны нәтиҗәле җыю һәм идарә итүне комплекслы карау өчен күбрәк тырышлык куярга, цех температурасын киметү һәм графитлаштыру цехының эш мохитен яхшырту өчен акыллы вентиляция чаралары күрелергә тиеш.
Төтен газы төтен юлы аша катнаш яну камерасына җыелганнан соң, төтен газындагы күпчелек катлам һәм тузанны алып ташлагач, яну камерасындагы төтен газының температурасы 800℃ тан югарырак булыр дип көтелә, һәм төтен газының калдык җылылыгын калдык җылылык пар казаны яки корпус җылылык алмаштыргычы аша кайтарып алырга мөмкин. Углерод асфальт төтенен эшкәртүдә кулланыла торган RTO яндыру технологиясен дә кулланырга мөмкин, һәм асфальт төтен газы 850 ~ 900℃ ка кадәр җылытыла. Җылылык саклау януы аша төтен газындагы асфальт һәм очучан компонентлар һәм башка полициклик ароматик углеводородлар оксидлаша һәм ахыр чиктә CO2 һәм H2O га таркала, һәм нәтиҗәле чистарту нәтиҗәлелеге 99% тан артып китә ала. Система тотрыклы эшли һәм югары эшләү тизлегенә ия.
2. 5 Вертикаль өзлексез тискәре графитизация миче
Югарыда телгә алынган берничә төр графитлаштыру миче Кытайда анод материалы җитештерүнең төп мич структурасы булып тора, уртак ноктасы - периодик өзлекле җитештерү, түбән җылылык нәтиҗәлелеге, йөкләү нигездә кул белән эшләүгә бәйле, автоматизация дәрәҗәсе югары түгел. Шундый ук вертикаль өзлексез тискәре графитлаштыру мичен нефть коксы белән кальцинацияләү миче һәм боксит белән кальцинацияләү шахтасы миче моделенә сылтама ясап эшләп чыгарырга мөмкин. Каршылык ARC югары температуралы җылылык чыганагы буларак кулланыла, материал үз авырлыгы белән өзлексез чыгарыла, һәм гадәти су белән суыту яки газификация суыту структурасы югары температуралы материалны чыгу урынында суыту өчен кулланыла, ә порошок пневматик ташу системасы материалны мичтән тыш чыгару һәм бирү өчен кулланыла. FURNACE тибындагы система өзлексез җитештерүне гамәлгә ашыра ала, мич корпусының җылылык саклау югалтуларын исәпкә алмый, шуңа күрә җылылык нәтиҗәлелеге сизелерлек яхшыра, чыгару һәм энергия куллану өстенлекләре ачык күренә, һәм тулы автоматик эшләү тулысынча гамәлгә ашырыла ала. Төп проблемалар - порошокның сыеклыгы, графитизацияләү дәрәҗәсенең бердәмлеге, куркынычсызлык, температураны күзәтү һәм суыту һ.б. Мичнең сәнәгать җитештерүен масштаблау өчен уңышлы үсеше белән тискәре электродлы графитизацияләү өлкәсендә революция башланачак дип санала.
3 төен теле
Графит химия процессы - литий батареясы анод материалы җитештерүчеләренең иң зур проблемасы. Моның төп сәбәбе шунда ки, киң кулланыла торган периодик графитизация миченең энергия куллануы, бәясе, әйләнә-тирә мохитне саклау, автоматизация дәрәҗәсе, куркынычсызлыгы һәм башка аспектларында әле дә кайбер проблемалар бар. Тармакның киләчәк тенденциясе - тулысынча автоматлаштырылган һәм оешкан эмиссияле өзлексез җитештерү миче структурасын үстерү, һәм өлгергән һәм ышанычлы ярдәмче процесс корылмаларын хуплау. Ул вакытта предприятиеләрне борчыган графитизация проблемалары сизелерлек яхшырачак, һәм тармак тотрыклы үсеш чорына керәчәк, бу яңа энергетика белән бәйле тармакларның тиз үсешенә этәргеч бирәчәк.
Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 19 августы