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          玻璃退火爐,熱風循環爐,立式管式爐

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          宜興市金凱瑞爐業有限公司

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          地址:江蘇省宜興市和橋工業園創業大道18號(英超環保內)

          熱風循環爐,高溫實驗爐


          氣氛輥道爐

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          氣氛輥道爐
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          編輯時間 : 2019-10-18

          氣氛輥道爐

          用于鋰電池正極材料在氮氣氣氛下的燒結熱處理工藝,具體說明如下:

          一、用戶需求

          1  燒結材料:極材料2  材料特性:粉體,燒失率20%

          3  匣缽規格:320×320×160mm4  工藝時間:Rt-720℃(4h),720℃保溫(6-8h),720-60℃(7h);5  工作溫度:較高950℃,長期750℃;

          6  爐膛氣氛:氮氣;7  四列單層;

          二、設計計算

          1  工藝參考時間:17h2  單缽產量:12×80%=9.6kg/b3  傳動速度:30000/17=1764 mm/h4  每小時出缽:1764/320×4=22b/h

          5  日產量:22×9.6×24=5t/d6  區域劃分:

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          1 爐體結構計算表

          三、技術指標與基本配置

          產品型號:RDGN520-9

          額定溫度:950℃;工作溫度:750℃

          主傳動:碳化硅輥道(輥棒規格Φ35mm,輥棒間距78mm);

          進出口傳動:金屬軸陶瓷輥道;

          主傳輸速度:500~2500mm/h,變頻調速,數字顯示;

          加熱元件:石英內穿絲管;

          爐口尺寸(輥道上表面到爐頂):1400×200mm;

          有效承載高度:200mm;

          匣缽尺寸:320×320×160mm(客戶自備);

          燒結氣氛:氮氣

          氣路組成:13路進氣,1路排氣,進口置換室排氣煙囪匯總到爐膛排氣;

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          2 氣氛位置狀態表

          排膠處理:加熱保溫,防止冷凝回滴;

          冷卻方式:鋼制水冷套;

          爐體結構劃分:進口過渡區:2500mm

          加熱區:15000mm(833*6+2500*3+1667+833)

          降溫區:2500mm

          進口平臺:500mm(有動力)

          出口平臺:1000mm(無動力)

          控溫穩定度:±1℃

          水冷區:10000mm

          爐體總長:30000mm

          進口氣室:1800mm

          出口氣室:1800mm

           

          爐膛溫度均勻度:±3℃(恒溫區700℃,檢測方法:每5m爐體預留單排4個熱偶檢測孔)

          溫區個數:11個

          控溫點數:11點(每溫區中點控溫,左右2點測溫,比例輸出)+1點(煙囪加熱)

          報警保護:超溫、斷偶、速度、缽位、氧含量、氣壓等聲光報警保護(指示燈指示);

          斷棒指示:機械棒位指示,端頭玻璃窗人工觀測

          表面溫升:<35℃

          出料料溫(正常裝料量情況下):<60℃

          較大功率:372.6kw+16kw=388.6kw

          典型保溫功率:≤200Kw(正常工藝)

          工作壓力:0.2-0.4Mpa;

          氣氛耗量:工作壓力下氮氣較大耗量:230m3/h,常用150m3/h

          爐膛壓力監測:爐體共1點在爐膛前部。

          氧含量控制:(滿缽空載熱態)

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          3 氧含量狀態表

          氧含量檢測方式:6點(進出口2點、爐膛3點、水冷1點),二位三通閥巡檢;

          冷卻水量:15-18m3/h;

          進水溫度:≤30℃;

          重量:約30000Kg(不含循環線)

          安裝尺寸:35100mm×4500m×1920mm(不含控制柜)

          進水壓力:0.15-0.2Mpa;

          回水壓力:無壓回水;

          電源:3相5線,380/220VAC,50Hz;

          四、總體技術說明

          整個窯爐主要分為四大部分,即窯體氣氛控制系統溫度控制系統傳輸系統

          4.1 窯體設計

          設備總長33.6m,爐體長30m,分成過渡、加熱、降溫和冷卻區。爐膛內輥道采用碳化硅制品,進出口輥道采用金屬軸陶瓷輥道,延長輥道壽命和均勻磨損。爐體外密封設計,保證燒成氣氛要求。

          采用上下加熱,左中右3點比例控制,分別檢測控制爐膛寬度的左中右三個區域,實現溫度高均勻性,采用鐵鉻鋁合金加熱絲,高表面負荷,高電阻率,高壽命。

          過渡區長2.5m,為自然過渡區,不布置加熱元件。加熱區長15m,布置11個溫區。功率分布如下表:

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          4 溫區功率分布表 

          進出口置換采用直插式鋼板閘結構,通過多級置換建立工藝氣氛,結構簡單,運行可靠,無需更換密封件。置換腔內安裝多道耐火布簾,能有效阻止熱能從進出爐口的散失。

          約有20%的熱能是通過碳化硅輥棒的端頭散失的。

          為此,該氣氛輥道爐專門設計了獨立傳動密封腔,正對每根輥棒端頭安裝有氮氣噴嘴,直接氣吹冷卻輥棒兩端,同時密封腔內的氮氣從輥棒安裝孔的間隙壓入爐膛內,一方面對氮氣進行預熱,另一方面由于正壓作用,有效防止棒孔散熱!

          爐膛側壁噴涂柔性陶瓷涂料,避免水汽對爐膛保溫材料的侵蝕。

          加熱元件采用陶瓷內穿絲防止水汽侵蝕,爐膛全部采用日本伊索產輕質莫來石耐火磚,采用日本原版拱形結構砌筑而成,窯爐保溫內層為1260機制板,外層為普通纖維制品.

          由于完全采用了超輕質材料保溫,熱容小,升降溫快,因此溫度控制靈敏,并且有明顯的節能效果。

          在升溫段設置4排煙囪,手閥控制廢氣排放,保證爐膛內部氣氛為正壓。配合高頂大腔結構,保證膠質有效及時的排出。陶瓷煙囪管外套保溫加熱器(總功率16kw),防止膠質遇冷回滴。

          降溫區長2.5m,不布置溫區,在該段爐膛頂/底部開有許多小孔,大量氮氣通過小孔吹入爐膛,對匣缽和工件進行降溫。

          水冷段長10m,為多節蛇形水道鋼制水套。利用水冷換熱進行降溫。水套底部設有進氣氣盒,可以輔助降溫冷卻。

          4.2 氣氛控制系統設計

          通入氣氛共分成12路。

          4.3 控制系統的設計

          RGDN-520-9型氣氛輥道爐采用德國倍福嵌入式計算機控制系統,安裝在獨立的電氣控制柜內,通過電纜和熱偶補償導線與爐體連接,對窯爐進行控制。該系統基于PC控制技術和現場總線、總線端子模塊以及Twincat自動化軟件。

          倍福模塊化控制器將工業PC和PLC完美融合在一起,可以完全取代溫控儀表,直接通過計算機屏幕對各個溫區實施PID控制;同時作為PLC,它還可以操控輥道的邏輯循環動作。倍福控制系統具有如下特點:

          1  獨特的溫控算法,具有極高的溫度穩定性;

          2  環形網絡拓撲結構增加了系統的網絡備份(當網絡出現一個支路故障時,不影響整個系統的信號傳輸);

          3  實時操作系統提高了系統的可靠性;

          4  未來系統的可拓展性。系統預留了足夠的硬件,便于以后增加遠程故障診斷、維修等功能;

          本設備加熱區由11個溫區組成,分別由多組交流接觸器分組供電,這樣可以減小設備對電網的瞬時電流沖擊,結合恒力專門研發的不等功率分布單管加熱器,分別檢測控制爐膛寬度的左中右三個區域,通過調節每個區域的設定溫度及上下加熱輸出比,保證爐膛有效空間的均勻度小于±3℃。

          并且當某個溫區溫度發生超溫現象時,相應區域的溫度超溫報警系統立即發出聲光報警信號,面板上的對應溫區報警信號燈點亮,蜂鳴器發出斷續的報警聲。

          控制方式為K分度熱偶檢測區域溫度,固態繼電器過零觸發方式,并實現平衡加熱,以減少對電網和周遍設備的干擾,并延長控制器件的壽命。

          4.3.1 軟件功能

          (一)分級登錄功能

          計算機系統采取分級管理和登錄機制,一般操作人員只能觀察和記錄顯示數據,無法修改;只有指定系統人員才可以操作軟件的所有功能,包括可以新建用戶、分配用戶等級、修改用戶密碼等功能;管理和調用真實數據。

          (二)實時顯示信息功能

          主控界面可以實時顯示各溫區實測溫度(PV)、設置溫度(SV)、輥道和匣缽速度、并且有指示各種報警狀態、匣缽運行狀態到位等。

          (三)系統參數設置功能

          本軟件具有參數設置界面,操作員級用戶登錄后進入此窗口操作。通過填表格的方式輸入各溫區設定溫度、PID參數、報警限、自整定和循環周期等控制參數,可以作為工藝設置文件存儲以供下次方便調用。

          (四)數據記錄查看功能

          本軟件具有歷史數據和報警記錄查看窗口,在此窗口可查看較近一天的溫度、動作和事件情況,這些歷史數據均保存在硬盤上,可以單獨打印任何時間記錄的數據。

          4.3.2 軟件窗口組成

          本軟件具有5個功能界面:

          1、主界面:信息顯示和溫度設置。

           2用戶管理窗口:用戶分級管理和登錄。

          工藝設置窗口:工藝參數顯示、保存和文件存儲。

          4、系統設置窗口:通訊和設備參數設置。

          5、數據查看窗口:查看和打印歷史記錄數據。

          4.4 傳動循環系統的設計

          主傳輸系統采用分段式人字齒輪,驅動碳化硅輥道直接帶動匣缽運動,速度變頻器無級可調。

          為防止匣缽在整個循環運動的過程中跑偏造成卡爐,在輥道入口端設計有匣缽自動找正對齊機構;在輥棒被動端安裝有指示,當輥棒正常運轉時,所有指示角度一致,當某個指示與其他不一致時,可以通過爐膛傳動密封腔側面玻璃觀察窗觀察到,說明此處輥棒運動出現問題。

          五、設備組成

          設備由主機、推進循環道、控制柜等組成,交貨一覽表如下:


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          設備運抵買方現場后,由買方負責設備的卸裝和向安裝現場的搬運。卸裝和搬運主要使用叉車、液壓拖車、滾杠等搬運工具。
          6.1
           設備的運輸與現場安裝六、設備條件

          如果買方安裝在非底層,需要采用提升搬運,一般采用吊車。如買方希望通過貨運電梯(非客梯)搬運,必須在設備設計前通知賣方,買方需充分考慮貨梯、拐彎和入門等細節。

          現場安裝前,買方需提前做好動力、抽風等條件準備。具體動力、抽風以及場地安裝布置要求,在設計后,經買方確認執行。

          在買方現場的設備安裝,包括現場結構對接、窯爐砌筑、布線(距離爐體10m內的電纜由賣方提供,10m外需另外購買)等工作。但配電柜以前的配電、抽排風系統(含風罩的等),由買方負責。

          賣方負責現場安裝、砌筑和功能調試,并協助買方進行工藝調試。

          6.2 正常運行條件

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          玻璃退火爐
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