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石墨负极材料在碳化工艺阶段的自动化设计

文章出处：洛阳西格玛智能电阻炉人气：0 发表时间：2023-04-06

电池负极材料炭化设备，一般温度要求在600-800°之间，需要保温一定时间。另外因为是负极材料的原料，所以需要消磁等，在碳化炉的材质上，需要使用不锈钢。

负极材料生产过程中，负极材料需要经过1000°以上高温的碳化处理。需要使用预碳化设备对负极材料进行预碳化处理，预碳化处理并不需要特别高的温度。一般在700°以下就可以满足要求。

自动化设计在锂电池正极材料上有很多优势，如可以减少人工参与，提高材料品质的一致性，降低工伤风险等。那么对于负极材料的自动化设计，同样也有很大的适用性。但由于石墨负极的特性不同于正极材料，两者的自动化设计也存在着差异。

本文主要探讨石墨负极材料在碳化工艺阶段的自动化设计。

1、在自动装料环节，三元材料烧结炉通常采用螺旋给料装置，而在石墨负极行业中，通常会使用脱气增密装料机，因为目前很多石墨负极厂家使用的石墨匣钵高度较高，达到甚至超过200mm的高度，脱气增密装料机可以有效地处理这种单匣钵的大量装料。

2、利用刮平装置消除装料时的物料堆积角，有利于更好的高温碳化。在匣钵加盖环节中，完全不同于三元材料烧结炉的自动化设计。
在进炉环节中，石墨具有较重的比重和强导电性，与三元材料石墨不同。一些石墨负极碳化厂家选择使用机械翻转版的自动工位，以防止粉尘及石墨的导电影响机械手的运作。另一些厂家则采用机械手完成匣钵的转运，但必须穿上防护外衣。
在炉内碳化完成后，自动化的机械工位代替人工完成取盖作业。取得的盖子经过清扫后转运到加盖工序。由于石墨在碳化过程中会产生膨胀，因此需要在倒料前加设解碎工位，将物料在匣钵内分解后再行倒料工序。倒完料后的匣钵由自动转运线经清扫工位至装料工位装料。
倒料后的物料存储在料仓内，经旋螺磨或气流粉碎机粉碎后由气流输送系统将物料输送至自动包装工位进行包装。石墨负极碳化炉的全自动化设计，可以为客户节省大量的人工，减少工人的工

锂离子电池阴极材料提供完整的自动化设计等优势减少体力劳动,提高材料的一致性,降低职业伤害的风险。
同样,石墨负极材料的自动化设计也有其优势,但也有两个进程之间的显著差异由于石墨的独特属性。

在本文中,我们将讨论我们的思想和碳化过程的自动化设计方法对石墨负极材料。

在自动化过程中第一步是自动喂食。
自动化过程中三元材料烧结炉、螺旋给料机是常用的。
然而,在石墨阳极行业,一个脱氢致密化器主要是使用,因为许多石墨阳极制造商使用石墨框的高度超过150毫米或更高。
脱氢致密化器可以处理大量的材料在一个盒子里。

1、刮,它使用一个刮装置,消除材料积累的角度在加载和促进高温碳化。

2、盖子密封,这是完全不同于三元材料烧结炉的自动化。

3、加载炉。

三元材料相比,石墨是一种沉重的灰尘和具有较强的导电性。

一些石墨阳极碳化的制造商我们服务使用一个机械翻转版本的自动工作站,以防止灰尘和石墨导电率影响的操作机器人。
当然,一些制造商仍然使用机器人盒子转移,但机器人必须穿防护服。

炉干馏过程完成后,装框将自动运送到盖子打开工作站,工作站和自动机械将取代体力劳动来完成盖子打开操作。
盖子会被输送到盖子清洗站通过一个单独的盒子盖子转移线清洗之前运送到密封的盖子密封工作站。

因为在碳化过程中石墨膨胀,不能直接倾倒像三元材料、破碎、溶解工作站必须添加在倾销。
盒子里的材料会被分解,最后被抛弃的悲剧。
倾销后,装入盒子会被输送到加载工作站加载经过清洗站。

碎材料将存储在仓库和运输由空气输送系统自动包装机的包装。

石墨阳极的完全自动化设计碳化炉可以节省客户大量的体力劳动,减少职业伤害和灰尘吸入疾病的风险。

滚筒碳化炉生产工艺为连续式，连续进料连续出碳，可以用来给负极材料进行预碳化处理，因为在碳化过程中碳化炉是不断旋转的，所以颗粒度比较小的原料也可以进行均匀碳化。

碳化炉采用双筒双炉膛结构，分为内筒和外筒。相较于单筒碳化炉，碳化炉长度减少了将近一半。原材料首先进入内筒，此时内筒温度较低。随着主炉旋转，物料在导流螺旋片的作用下水平移动，然后进入外筒，外筒温度较高。外筒螺旋平的方向与内筒相反，导致物料水平向后移动，完成碳化后刚好到达底部的出碳口，并进入出碳器。出碳器内设循环水冷却系统，可将碳化后的原料冷却至常温后排出。根据负极材料的碳化温度和其他特性要求，可以定制碳化炉的材质。

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