石墨負(fù)極輥道窯爐結(jié)構(gòu)組成、功能特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)對(duì)比
用途：石墨負(fù)極粉體材料的燒結(jié)。
主要技術(shù)參數(shù)：
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(qū)）
5. 加熱溫區(qū)：18組，36點(diǎn)，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(zhuǎn)密封
8. 控制方式：scr控制，智能儀表pid連續(xù)調(diào)節(jié)，plc+觸摸屏自動(dòng)監(jiān)控
9. 輸送方式：變頻電機(jī)+減速機(jī)+斜齒輪+輥棒
10. 爐內(nèi)氣氛：氮?dú)猓?9.999%）
11. 年產(chǎn)量：1100噸
石墨負(fù)極輥道窯爐（石墨負(fù)極材料燒成輥道爐）
用于鋰電行業(yè)石墨負(fù)極材料在99.99%的氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下進(jìn)行燒結(jié)，產(chǎn)品中含有瀝青等揮發(fā)物。
窯爐特點(diǎn)：
1、爐體分升溫區(qū)、恒溫區(qū)、降溫區(qū)三部分，石墨負(fù)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(nèi)同一溫區(qū)加熱元件上下均勻分布，爐膛材料選用一級(jí)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(xiàn)變形和燒壞現(xiàn)象），高溫區(qū)爐膛側(cè)磚采用80剛玉莫來石，隔梁磚采用95剛玉制品。高溫區(qū)導(dǎo)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(diǎn)式耐磨剛玉莫來石導(dǎo)軌條結(jié)構(gòu)；
3、爐膛為單通道雙推板，爐膛結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，爐溫及氣氛均勻，節(jié)能耐用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。
4、爐襯耐火材料選用優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)保溫復(fù)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(hù)，在窯爐的燒結(jié)區(qū)的碳棒下加隔焰板，用以阻止石墨中揮發(fā)的物質(zhì)對(duì)陶瓷管的浸蝕，提高碳棒的使用壽命，另一方面當(dāng)陶瓷管或碳棒發(fā)生斷裂時(shí)，斷裂的碳棒和陶瓷管不會(huì)掉到窯道里，提高了窯爐運(yùn)行的可靠性。加熱棒與保護(hù)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(qū)采用自然冷卻加水冷卻的結(jié)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(shè)進(jìn)氣口，進(jìn)氣量大小可通過流量計(jì)調(diào)節(jié)；進(jìn)氣口的數(shù)量、大小、位置設(shè)計(jì)等，根據(jù)需方產(chǎn)品工藝確定。
9、在爐體升溫段設(shè)有排氣煙囪管，排出膠體及有害氣體引出爐外，（也可以另購(gòu)配套宜興市金凱瑞爐業(yè)有限公司研發(fā)的瀝青廢氣處理系統(tǒng)）。
10、爐體入口、出口要求密封，前進(jìn)料爐門，進(jìn)料閘門，后出料爐門，出料閘門，設(shè)計(jì)為密封爐門。在爐體前、后部都設(shè)有產(chǎn)品置換室，產(chǎn)品經(jīng)置換室進(jìn)、出爐膛，保證爐內(nèi)氧氣含量。
11、爐體采用干法砌筑，爐體外殼為全密封焊接結(jié)構(gòu)，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(jiān)控及自動(dòng)循環(huán)控制部分。整個(gè)配電通過空氣開關(guān)配送，空氣開關(guān)容量按各部分功率選擇；每個(gè)溫區(qū)采用獨(dú)立的空氣開關(guān)控制。
13、控溫儀表選用數(shù)顯智能型儀表（廈門宇電），控溫儀表設(shè)有手動(dòng)及自動(dòng)pid調(diào)節(jié)，可自動(dòng)跟蹤設(shè)定佳pid值，同時(shí)具有溫度補(bǔ)償、超溫、斷偶等聲光報(bào)警功能。
14、控溫方式：采用晶閘管模塊移相觸發(fā)，0~98%功率輸出可調(diào)節(jié)。溫區(qū)采用三相控制。采用廈門宇電三相觸發(fā)器，可靠、穩(wěn)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(shù)顯控溫儀表、開關(guān)、按鈕、指示燈等有應(yīng)的中文指示標(biāo)牌。
17、自動(dòng)送料系統(tǒng)的控制采用三菱可編程控制器（plc）控制，安全可靠；plc系統(tǒng)有計(jì)時(shí)功能。
石墨負(fù)極輥道窯爐結(jié)構(gòu)組成、功能特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)對(duì)比
在電爐兩端設(shè)有手動(dòng)操作按鈕臺(tái)，自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)方便。
工控：觸摸屏監(jiān)控自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，自動(dòng)記錄溫度歷史數(shù)據(jù)，歷史曲線，實(shí)時(shí)溫度，實(shí)時(shí)曲線，超工藝時(shí)間報(bào)警記錄，氮?dú)馇穳簣?bào)警記錄，超水溫報(bào)警記錄，超限位報(bào)警記錄，超油壓報(bào)警記錄，人為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換記錄，班產(chǎn)量記錄，累計(jì)產(chǎn)量記錄等功能。
爐體部分
5.1爐體分升溫區(qū)、恒溫區(qū)、降溫區(qū)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(qū)加熱元件上下均勻分布，爐膛材料選用一級(jí)高鋁，（在正常使用條件下不得出現(xiàn)變形和燒壞現(xiàn)象），隔梁磚采用剛玉莫來石制品。高溫區(qū)導(dǎo)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(diǎn)式耐磨剛玉莫來石導(dǎo)軌條結(jié)構(gòu)。
5.3爐膛為單通道雙推板，爐膛結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，爐溫及氣氛均勻，節(jié)能耐用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。
5.4爐襯耐火材料選用優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)保溫復(fù)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(hù)，在窯爐的燒結(jié)區(qū)的碳棒下加隔焰板，用以阻止石墨中揮發(fā)的物質(zhì)對(duì)陶瓷管的浸蝕，提高碳棒的使用壽命，另一方面當(dāng)陶瓷管或碳棒發(fā)生斷裂時(shí)，斷裂的碳棒和陶瓷管不會(huì)掉到窯道里，提高了窯爐運(yùn)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(jié)接線腔不密封。
5.7水冷夾套能承受一定壓力，使循環(huán)水閉環(huán)帶壓運(yùn)行，降溫區(qū)采用水冷結(jié)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(shè)進(jìn)氣口，進(jìn)氣量大小可通過流量計(jì)調(diào)節(jié)；進(jìn)風(fēng)口的數(shù)量、大小、位置設(shè)計(jì)等，根據(jù)需方產(chǎn)品工藝確定。
5.9在爐體升溫段300℃～700℃設(shè)有2個(gè)可調(diào)節(jié)煙囪，排出膠體及有害氣體引出室外，并通過點(diǎn)火點(diǎn)燃排出物，盡量減少對(duì)環(huán)境的污染。
5.10爐體入口出口要求密封，前后進(jìn)出爐口各設(shè)密封爐門。在爐體前后部設(shè)置有置換室，產(chǎn)品經(jīng)置換室進(jìn)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(jié)構(gòu)，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(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)循環(huán)控制部分。整個(gè)配電通過空氣開關(guān)配送，空氣開關(guān)容量按各部分功率選擇；每個(gè)溫區(qū)采用獨(dú)立的空氣開關(guān)控制。
6.2控溫儀表選用數(shù)顯智能型儀表，控溫儀表設(shè)有手動(dòng)及自動(dòng)pid調(diào)節(jié)，可自動(dòng)跟蹤設(shè)定*佳pid值，同時(shí)具有溫度補(bǔ)償、超溫、斷偶等聲光報(bào)警功能。
6.3控溫方式：采用晶閘管模塊移相觸發(fā)，0~98%功率輸出可調(diào)節(jié)。其中1、2、3、4溫區(qū)采用單相控制，其中溫區(qū)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(guān)、電壓表、電流表，智能數(shù)顯控溫儀表、開關(guān)、按鈕、指示燈等，并有相應(yīng)的中文指示標(biāo)牌。
6.6自動(dòng)送料系統(tǒng)的控制采用三菱可編程控制器（plc）控制，安全可靠；plc系統(tǒng)有計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能。在電爐兩端設(shè)有手動(dòng)操作按鈕臺(tái)，自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)方便。
6.7液氮的供氣有低壓報(bào)警裝置。
6.8控制柜內(nèi)散熱采用帶隔網(wǎng)的換氣扇，在控制柜底側(cè)采用百葉窗作為進(jìn)氣通道，柜內(nèi)設(shè)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
6.10.1采用工控計(jì)算機(jī)對(duì)電爐的溫度、速度、報(bào)警事件等進(jìn)行全面監(jiān)控。
6.10.2硬件：工控計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，主板采用臺(tái)灣研華產(chǎn)品。數(shù)據(jù)傳送：rs485/rs422/rs232通訊。
6.10.3軟件：采用北京昆侖通態(tài)組態(tài)軟件二次開發(fā)系統(tǒng)，豐富、美觀的控制界面。燒成曲線直接顯示。
6.10.4對(duì)電爐的溫度控制點(diǎn)進(jìn)行溫度設(shè)定、記錄。100條工藝曲線記憶。對(duì)推板推進(jìn)的數(shù)量記錄。工藝時(shí)間的設(shè)定。報(bào)表、外接打印。打印機(jī)選配。
七、機(jī)械部分
7.1推進(jìn)系統(tǒng)采用液壓推進(jìn)，設(shè)置一個(gè)液壓站，9個(gè)液壓缸，其中主推采用兩個(gè)推進(jìn)缸，可快進(jìn)、慢進(jìn)和快退；主推速度500-2800mm/h，無級(jí)調(diào)速；系統(tǒng)額定壓力6.3mpa。
7.2液壓系統(tǒng)中精密調(diào)速閥、節(jié)流閥、電磁閥、調(diào)速閥選用臺(tái)灣朝田配件。
7.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，主要行程開關(guān)選用歐姆龍產(chǎn)品，坩堝入口增加限高位、限超寬報(bào)警裝置。
7.4爐門及回轉(zhuǎn)部分自動(dòng)開門、自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)出料、自動(dòng)補(bǔ)給。
7.5傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有超行程、電機(jī)過載、動(dòng)作超時(shí)等聲光報(bào)警保護(hù)裝置。
7.6爐體進(jìn)出口設(shè)有密封艙和置換室，在制做時(shí)保證其密封性能。
7.7回轉(zhuǎn)軌道旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槪ɑ蚰妫⿻r(shí)針。
7.8液壓系統(tǒng)增加塑鋼、有機(jī)玻璃防塵裝置（要求美觀、密封、有進(jìn)氣口，與
窯體協(xié)調(diào)）。
對(duì)比
石墨負(fù)極輥道窯爐與推板窯爐在產(chǎn)能、運(yùn)行成本、后期維護(hù)等方面的具體對(duì)比數(shù)據(jù)。
| 推板窯與輥道窯方案比較（2臺(tái)，兩臺(tái)一樣長(zhǎng)度的窯爐） | |||||
| 序號(hào) | 項(xiàng)目 | 推板窯 | 輥道窯 | 備注 | |
| 1 | 型號(hào) | rtb-450-13q型 | rgd-600-13q型 | ||
| 2 | 預(yù)算價(jià)格 | 200萬以內(nèi) | 300萬以內(nèi) | 電費(fèi)按照0.4元單價(jià)，水費(fèi)按照6.5元每噸，氮?dú)獍凑?元單價(jià)，左邊核算都是按照兩臺(tái)爐核算。 | |
| 3 | 運(yùn)行成本 | 產(chǎn)能kg/天 | 2*2460kg/天 | 2*2540kgkg/天 | |
| 循環(huán)水 | 2*15 m3/h | 2*30 m3/h | |||
| 運(yùn)行功率（kw） | 2*約450 kw | 2*約600 kw | |||
| 氮?dú)鈓3/h | 2*120 m3/h | 2*200 m3/h | |||
| 人員配置 | 2 | 2 | |||
| 單噸成本 | 3095元/噸 | 4944元/噸 | |||
| 4 | 窯爐結(jié)構(gòu) | 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(yōu)秀 | 良好 | |||
| 故障 | 少 | 少 | |||
| 5 | 后期維護(hù)費(fèi)用 | 空燒周期 | |||
| 停機(jī)維護(hù)項(xiàng)/周期 | 5年 | 4年 | |||
| 備件損耗/周期 | 加熱元件3000小時(shí)以上加熱管護(hù)套3000小時(shí)以上 熱電偶一年以上 推板100次以上 | 加熱元件3000小時(shí)以上加熱管護(hù)套3000小時(shí)以上 熱電偶一年以上 棍棒年更換率10% | |||
| 大修周期/費(fèi)用 | 5年/60萬 | 4年/100 萬 | |||
通過上表可以發(fā)現(xiàn)，基本同等產(chǎn)能的狀態(tài)下，石墨負(fù)極碳化爐推板窯不管是在造價(jià)還是在后期維護(hù)以及運(yùn)行成本方面性價(jià)比都大大的優(yōu)與輥道窯