Բացասական գրաֆիտացման տեխնոլոգիայի ներկա իրավիճակը և ուղղությունը

Աշխարհում նոր էներգետիկ մեքենաների արագ զարգացմամբ, լիթիումային մարտկոցների անոդային նյութերի շուկայի պահանջարկը զգալիորեն աճել է: Վիճակագրության համաձայն, 2021 թվականին արդյունաբերության առաջատար ութ լիթիումային մարտկոցների անոդային ձեռնարկությունները նախատեսում են ընդլայնել իրենց արտադրական հզորությունը մինչև մոտ մեկ միլիոն տոննա: Գրաֆիտիզացիան ամենամեծ ազդեցությունն ունի անոդային նյութերի ինդեքսի և արժեքի վրա։ Չինաստանում գրաֆիտացման սարքավորումներն ունեն բազմաթիվ տեսակներ, էներգիայի բարձր սպառում, ծանր աղտոտվածություն և ավտոմատացման ցածր աստիճան, ինչը որոշակիորեն սահմանափակում է գրաֆիտային անոդային նյութերի զարգացումը: Դա անոդային նյութերի արտադրության գործընթացում հրատապ լուծվող հիմնական խնդիրն է։

1. Բացասական գրաֆիտացման վառարանի ներկա իրավիճակը և համեմատությունը

1.1 Atchison բացասական գրաֆիտացման վառարան

Ավանդական Aitcheson վառարանի գրաֆիտացման վառարանի վրա հիմնված մոդիֆիկացված վառարանի տիպում սկզբնական վառարանը բեռնված է գրաֆիտային կարասով որպես բացասական էլեկտրոդային նյութի կրող (կասը բեռնված է գազավորված բացասական էլեկտրոդի հումքով), վառարանի միջուկը լցված է ջեռուցմամբ։ դիմադրողական նյութ, արտաքին շերտը լցված է մեկուսիչ նյութով և վառարանի պատի մեկուսացմամբ: Էլեկտրաֆիկացումից հետո 2800 ~ 3000℃ բարձր ջերմաստիճան առաջանում է հիմնականում ռեզիստորի նյութի ջեռուցմամբ, իսկ խառնարանում բացասական նյութը ջեռուցվում է անուղղակիորեն՝ հասնելու բացասական նյութի բարձր ջերմաստիճանի քարի թանաքոտմանը։

1.2. Ներքին ջերմային շարքի գրաֆիտացման վառարան

Վառարանների մոդելը հղում է գրաֆիտային էլեկտրոդների արտադրության համար օգտագործվող գրաֆիտացման սերիական վառարանին, և մի քանի էլեկտրոդային խառնարան (բեռնված բացասական էլեկտրոդի նյութով) միացված են երկայնական շարքով: Էլեկտրոդի խառնարանը և՛ կրող, և՛ տաքացնող մարմին է, և հոսանքն անցնում է էլեկտրոդի խառնարանով բարձր ջերմաստիճան առաջացնելու և ներքին բացասական էլեկտրոդի նյութը ուղղակիորեն տաքացնելու համար: Գրաֆիտացման գործընթացը չի օգտագործում դիմադրողական նյութ՝ հեշտացնելով բեռնման և թխման գործընթացի աշխատանքը և նվազեցնելով դիմադրողական նյութի ջերմության պահպանման կորուստը՝ խնայելով էներգիայի սպառումը:

1.3 Ցանցային տուփի տիպի գրաֆիտացման վառարան

Թիվ 1 կիրառումը վերջին տարիներին ավելանում է, հիմնականը սովորել է Աչեսոնի գրաֆիտացման վառարանի շարքը և գրաֆիտացնող վառարանի համակցված տեխնոլոգիական բնութագրերը, անոդային ափսեի ցանցի նյութի տուփի կառուցվածքի բազմաթիվ կտորներ օգտագործելու վառարանի միջուկը, հումքի մեջ կաթոդի մեջ նյութը, միջոցով բոլոր slotted կապը անոդ ափսեի սյունակում ամրագրված է, յուրաքանչյուր կոնտեյներով, նույն նյութով անոդային ափսեի կնիքի օգտագործումը: Նյութի տուփի կառուցվածքի սյունը և անոդային թիթեղը միասին կազմում են ջեռուցման մարմինը: Էլեկտրաէներգիան հոսում է վառարանի գլխի էլեկտրոդի միջով վառարանի միջուկի ջեռուցման մարմնի մեջ, և առաջացած բարձր ջերմաստիճանն ուղղակիորեն տաքացնում է տուփի անոդային նյութը՝ գրաֆիտացման նպատակին հասնելու համար։

1.4 Գրաֆիտացման վառարանների երեք տեսակների համեմատություն

Ներքին ջերմային շարքի գրաֆիտացման վառարանը պետք է ուղղակիորեն տաքացնի նյութը՝ տաքացնելով խոռոչ գրաֆիտի էլեկտրոդը: Էլեկտրոդային կարասի միջով հոսանքից առաջացած «Ջուլի ջերմությունը» հիմնականում օգտագործվում է նյութը և խառնարանը տաքացնելու համար: Ջեռուցման արագությունը արագ է, ջերմաստիճանի բաշխումը միատեսակ է, և ջերմային արդյունավետությունը ավելի բարձր է, քան ավանդական Atchison վառարանը դիմադրողական նյութի ջեռուցմամբ: Ցանցային տուփի գրաֆիտացման վառարանը օգտագործում է ներքին ջերմային սերիական գրաֆիտացման վառարանի առավելությունները և որպես ջեռուցման մարմին ընդունում է նախապես թխված անոդային ափսեը ավելի ցածր գնով: Համեմատած սերիական գրաֆիտացման վառարանի հետ, ցանցային տուփի գրաֆիտացման վառարանի բեռնման հզորությունն ավելի մեծ է, և արտադրանքի մեկ միավորի էներգիայի սպառումը համապատասխանաբար կրճատվում է:

2. Բացասական գրաֆիտացման վառարանի մշակման ուղղությունը

2. 1 Օպտիմալացնել պարագծի պատի կառուցվածքը

Ներկայումս մի քանի գրաֆիտացման վառարանների ջերմամեկուսիչ շերտը հիմնականում լցված է ածխածնի և նավթային կոքսով: Մեկուսիչ նյութի այս հատվածը բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման ժամանակ այրվում է, ամեն անգամ բեռնվում է հատուկ մեկուսիչ նյութի փոխարինման կամ լրացման անհրաժեշտությունից, վատ միջավայրի գործընթացի փոխարինումից, աշխատանքի բարձր ինտենսիվությունից:

Կարելի է հաշվի առնել հատուկ բարձր ամրության և բարձր ջերմաստիճանի ցեմենտի որմնադրությանը պատի փայտի օգտագործումը, բարձրացնել ընդհանուր ամրությունը, ապահովել պատի կայունությունը դեֆորմացման ողջ ընթացքում, աղյուսի կարի կնքումը միևնույն ժամանակ, կանխել ավելորդ օդը աղյուսե պատի միջով: ճաքեր և հոդերի բացը վառարանի մեջ, նվազեցնում է մեկուսիչ նյութի և անոդի նյութերի օքսիդացման այրման կորուստը.

Երկրորդը վառարանի պատից դուրս կախված ընդհանուր շարժական մեկուսացման շերտի տեղադրումն է, օրինակ՝ բարձր ամրության մանրաթելային կամ կալցիումի սիլիկատային տախտակի օգտագործումը, ջեռուցման փուլը արդյունավետ կնքման և մեկուսացման դեր է խաղում, սառը փուլը հարմար է հեռացնելու համար: արագ սառեցում; Երրորդ, օդափոխման ալիքը տեղադրված է վառարանի հատակին և վառարանի պատին: Օդափոխման ալիքը ընդունում է հավաքովի վանդակավոր աղյուսի կառուցվածքը գոտու կանացի բերանով, միաժամանակ աջակցելով բարձր ջերմաստիճանի ցեմենտի որմնադրությանը և հաշվի առնելով օդափոխության հարկադիր սառեցումը սառը փուլում:

2. 2 Օպտիմալացնել էլեկտրամատակարարման կորը թվային սիմուլյացիայի միջոցով

Ներկայումս բացասական էլեկտրոդի գրաֆիտացման վառարանի էլեկտրամատակարարման կորը կատարվում է ըստ փորձի, և գրաֆիտացման գործընթացը ցանկացած պահի կարգավորվում է ձեռքով, ըստ ջերմաստիճանի և վառարանի վիճակի, և չկա միասնական ստանդարտ: Ջեռուցման կորի օպտիմալացումը կարող է ակնհայտորեն նվազեցնել էներգիայի սպառման ինդեքսը և ապահովել վառարանի անվտանգ աշխատանքը: Ասեղների հավասարեցման ԹՎԱԿԱՆ ՄՈԴԵԼԸ ՊԵՏՔ Է ՀԱՍՏԱՏՎԵԼ գիտական ​​միջոցներով` համաձայն տարբեր սահմանային պայմանների և ֆիզիկական պարամետրերի, և պետք է վերլուծվի հոսանքի, լարման, ընդհանուր հզորության և ջերմաստիճանի բաշխման միջև կապը գրաֆիտացման գործընթացում, այնպես, որ ձևակերպել համապատասխան ջեռուցման կորը և շարունակաբար կարգավորել այն իրական գործողության մեջ: Ինչպես էլեկտրահաղորդման սկզբնական փուլում, բարձր էներգիայի փոխանցման օգտագործումն է, այնուհետև արագորեն կրճատում է հզորությունը և այնուհետև դանդաղորեն բարձրանում է, հզորությունը և այնուհետև նվազեցնում է հզորությունը մինչև հզորության ավարտը:

2. 3 Երկարացնել կարասի և տաքացնող մարմնի ծառայության ժամկետը

Էլեկտրաէներգիայի սպառումից բացի, խառնարանի և ջեռուցիչի կյանքը նույնպես ուղղակիորեն որոշում է բացասական գրաֆիտացման արժեքը: Գրաֆիտի կարասի և գրաֆիտի տաքացման մարմնի համար արտադրության կառավարման համակարգը բեռնման, ջեռուցման և հովացման արագության խելամիտ վերահսկման, ավտոմատ խառնարանի արտադրության գիծը, ամրացնելով ամրացումը՝ կանխելու օքսիդացումը և այլ միջոցներ՝ մեծացնելու խառնարանի վերամշակման ժամանակները, արդյունավետորեն նվազեցնել գրաֆիտի արժեքը: թանաքոտում. Բացի վերը նշված միջոցներից, ցանցային տուփի գրաֆիտացման վառարանի ջեռուցման ափսեը կարող է օգտագործվել նաև որպես նախապես թխված անոդի, էլեկտրոդի կամ բարձր դիմադրողականությամբ ամրացված ածխածնային նյութի ջեռուցման նյութ՝ գրաֆիտացման ծախսերը խնայելու համար:

2.4 Ծխատար գազի վերահսկում և թափոնների ջերմության օգտագործում

Գրաֆիտացման ընթացքում առաջացած ծխատար գազը հիմնականում գալիս է անոդային նյութերի ցնդող նյութերից և այրման արտադրանքներից, մակերեսային ածխածնի այրումից, օդի արտահոսքից և այլն: Վառարանների գործարկման սկզբում ցնդող նյութերն ու փոշին մեծ թվով դուրս են գալիս, արտադրամասի միջավայրը վատ է, ձեռնարկությունների մեծամասնությունը չունի արդյունավետ բուժման միջոցներ, սա ամենամեծ խնդիրն է, որն ազդում է բացասական էլեկտրոդների արտադրության օպերատորների աշխատանքի առողջության և անվտանգության վրա: Պետք է ավելի շատ ջանքեր գործադրվեն արտադրամասում ծխատար գազի և փոշու արդյունավետ հավաքումն ու կառավարումը համակողմանիորեն դիտարկելու համար, և ողջամիտ օդափոխության միջոցներ պետք է ձեռնարկվեն արտադրամասի ջերմաստիճանը նվազեցնելու և գրաֆիտացման արտադրամասի աշխատանքային միջավայրը բարելավելու համար:

Այն բանից հետո, երբ ծխատար գազը կարող է հավաքվել ծխատարի միջով այրման պալատի մեջ խառը այրման մեջ, հեռացնել խեժի և փոշու մեծ մասը ծխատար գազի մեջ, ակնկալվում է, որ ծխատար գազի ջերմաստիճանը այրման պալատում լինի 800℃-ից բարձր, և Ծխատար գազի թափոնային ջերմությունը կարող է վերականգնվել թափոնների ջերմության գոլորշու կաթսայի կամ կեղևի ջերմափոխանակիչի միջոցով: Ածխածնի ասֆալտի ծխի բուժման մեջ օգտագործվող RTO այրման տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել նաև որպես հղում, և ասֆալտի ծխատար գազը ջեռուցվում է մինչև 850 ~ 900℃: Ջերմային պահեստավորման այրման միջոցով ասֆալտը և ցնդող բաղադրիչները և այլ պոլիցիկլիկ անուշաբույր ածխաջրածինները ծխատար գազերում օքսիդանում են և վերջապես քայքայվում CO2-ի և H2O-ի, և արդյունավետ մաքրման արդյունավետությունը կարող է հասնել ավելի քան 99%: Համակարգն ունի կայուն աշխատանք և աշխատանքի բարձր տեմպ:

2. 5 Ուղղահայաց շարունակական բացասական գրաֆիտացման վառարան

Գրաֆիտացման վառարանի վերը նշված մի քանի տեսակները Չինաստանում անոդային նյութերի արտադրության հիմնական վառարանային կառուցվածքն են, ընդհանուր կետը պարբերական ընդհատվող արտադրությունն է, ցածր ջերմային արդյունավետությունը, բեռնումը հիմնականում կախված է ձեռքով շահագործման վրա, ավտոմատացման աստիճանը բարձր չէ: Նմանատիպ ուղղահայաց շարունակական բացասական գրաֆիտիզացիայի վառարան կարելի է մշակել՝ հղում կատարելով նավթային կոքսի կալցինացման վառարանի և բոքսիտի կալցինացման լիսեռի վառարանի մոդելին: ARC դիմադրությունը օգտագործվում է որպես բարձր ջերմաստիճանի ջերմության աղբյուր, նյութը շարունակաբար լիցքաթափվում է իր սեփական ծանրության ուժով, իսկ սովորական ջրի հովացման կամ գազիֆիկացման հովացման կառուցվածքը օգտագործվում է ելքի տարածքում բարձր ջերմաստիճանի նյութը սառեցնելու համար, և փոշի օդաճնշական փոխանցման համակարգը: օգտագործվում է վառարանից դուրս նյութը լիցքաթափելու և կերակրելու համար: FURNACE տեսակը կարող է իրականացնել շարունակական արտադրություն, վառարանի մարմնի ջերմային կուտակման կորուստը կարող է անտեսվել, ուստի ջերմային արդյունավետությունը զգալիորեն բարելավվում է, արտադրանքի և էներգիայի սպառման առավելություններն ակնհայտ են, և լիարժեք ավտոմատ շահագործումը կարող է լիովին իրականացվել: Լուծվող հիմնական խնդիրներն են փոշու հեղուկությունը, գրաֆիտացման աստիճանի միատեսակությունը, անվտանգությունը, ջերմաստիճանի մոնիտորինգը և սառեցումը և այլն: Ենթադրվում է, որ վառարանի հաջող զարգացմամբ արդյունաբերական արտադրության մասշտաբով այն հեղափոխություն կառաջացնի Հայաստանում: բացասական էլեկտրոդների գրաֆիտացման դաշտը:

3 հանգույցի լեզուն

Գրաֆիտի քիմիական գործընթացը ամենամեծ խնդիրն է, որը տանջում է լիթիումի մարտկոցների անոդային նյութեր արտադրողներին: Հիմնական պատճառն այն է, որ դեռևս կան որոշակի խնդիրներ էլեկտրաէներգիայի սպառման, ծախսերի, շրջակա միջավայրի պաշտպանության, ավտոմատացման աստիճանի, անվտանգության և լայնորեն օգտագործվող պարբերական գրաֆիտացման վառարանի այլ ասպեկտների հետ կապված: Արդյունաբերության ապագա միտումը լիովին ավտոմատացված և կազմակերպված արտանետումների շարունակական արտադրության վառարանների կառուցվածքի զարգացումն է և հասուն և հուսալի օժանդակ գործընթացների սարքավորումների աջակցությունը: Այդ ժամանակ ձեռնարկություններին պատուհասած գրաֆիտացման խնդիրները զգալիորեն կբարելավվեն, և արդյունաբերությունը կմտնի կայուն զարգացման շրջան՝ խթանելով էներգետիկայի հետ կապված նոր ճյուղերի արագ զարգացումը։