વર્તમાન પરિસ્થિતિ અને નકારાત્મક ગ્રાફિટાઇઝેશન ટેકનોલોજીની દિશા

વિશ્વભરમાં નવા ઉર્જા વાહનોના ઝડપી વિકાસ સાથે, લિથિયમ બેટરી એનોડ સામગ્રીની બજારમાં માંગ નોંધપાત્ર રીતે વધી છે. આંકડા અનુસાર, 2021 માં, ઉદ્યોગના ટોચના આઠ લિથિયમ બેટરી એનોડ એન્ટરપ્રાઇઝ તેમની ઉત્પાદન ક્ષમતાને લગભગ 10 લાખ ટન સુધી વિસ્તૃત કરવાની યોજના ધરાવે છે. અનુક્રમણિકા અને એનોડ સામગ્રીની કિંમત પર ગ્રેફિટાઇઝેશનની સૌથી વધુ અસર પડે છે. ચીનમાં ગ્રાફિટાઇઝેશન સાધનોમાં ઘણા પ્રકારો છે, ઉચ્ચ ઉર્જાનો વપરાશ, ભારે પ્રદૂષણ અને ઓટોમેશનની ઓછી ડિગ્રી, જે ગ્રેફાઇટ એનોડ સામગ્રીના વિકાસને અમુક હદ સુધી મર્યાદિત કરે છે. એનોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં તાત્કાલિક ઉકેલ લાવવાની મુખ્ય સમસ્યા છે.

1. વર્તમાન પરિસ્થિતિ અને નકારાત્મક ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસની સરખામણી

1.1 એચીસન નેગેટિવ ગ્રેફિટાઇઝેશન ફર્નેસ

પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રોડ એચેસન ફર્નેસ ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ પર આધારિત સંશોધિત ભઠ્ઠીમાં, મૂળ ભઠ્ઠી નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીના વાહક તરીકે ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલથી લોડ કરવામાં આવે છે (ક્રુસિબલ કાર્બનાઇઝ્ડ નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ કાચી સામગ્રીથી લોડ થાય છે), ફર્નેસ કોર હીટિંગ સાથે ભરવામાં આવે છે. પ્રતિકાર સામગ્રી, બાહ્ય સ્તર ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી અને ભઠ્ઠીની દિવાલના ઇન્સ્યુલેશનથી ભરેલું છે. ઇલેક્ટ્રિફિકેશન પછી, 2800 ~ 3000℃ નું ઊંચું તાપમાન મુખ્યત્વે રેઝિસ્ટર સામગ્રીને ગરમ કરવાથી ઉત્પન્ન થાય છે, અને ક્રુસિબલમાં નકારાત્મક સામગ્રીને આડકતરી રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી નકારાત્મક સામગ્રીના ઉચ્ચ તાપમાનના પથ્થરની ઇંકિંગ પ્રાપ્ત થાય.

1.2. આંતરિક ગરમી શ્રેણી ગ્રાફિટાઇઝેશન ભઠ્ઠી

ફર્નેસ મોડલ એ ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડના ઉત્પાદન માટે વપરાતી સીરીયલ ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસનો સંદર્ભ છે, અને ઘણા ઇલેક્ટ્રોડ ક્રુસિબલ (નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી સાથે લોડ) શ્રેણીમાં રેખાંશ રૂપે જોડાયેલા છે. ઇલેક્ટ્રોડ ક્રુસિબલ એ વાહક અને હીટિંગ બોડી બંને છે, અને વર્તમાન ઉચ્ચ તાપમાન પેદા કરવા અને આંતરિક નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને સીધી ગરમ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ ક્રુસિબલમાંથી પસાર થાય છે. ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા પ્રતિકાર સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતી નથી, લોડિંગ અને પકવવાની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે, અને પ્રતિકાર સામગ્રીના ગરમીના સંગ્રહના નુકસાનને ઘટાડે છે, પાવર વપરાશમાં બચત કરે છે.

1.3 ગ્રીડ બોક્સ પ્રકાર ગ્રાફિટાઇઝેશન ભઠ્ઠી

તાજેતરના વર્ષોમાં નં.1 એપ્લિકેશન વધી રહી છે, મુખ્ય શીખ્યા છે સિરીઝ એચેસન ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ અને ગ્રાફિટાઇઝિંગ ફર્નેસની સંકલિત તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ, એનોડ પ્લેટ ગ્રીડ મટિરિયલ બોક્સ સ્ટ્રક્ચરના બહુવિધ ટુકડાઓનો ઉપયોગ કરવાની ફર્નેસ કોર, કાચા માલમાં કેથોડમાં સામગ્રી, મારફતે એનોડ પ્લેટ કોલમ વચ્ચેના તમામ સ્લોટેડ કનેક્શન નિશ્ચિત છે, દરેક કન્ટેનર, સમાન સામગ્રી સાથે એનોડ પ્લેટ સીલનો ઉપયોગ. મટિરિયલ બોક્સ સ્ટ્રક્ચરની કોલમ અને એનોડ પ્લેટ મળીને હીટિંગ બોડી બનાવે છે. ફર્નેસ હેડના ઇલેક્ટ્રોડમાંથી વીજળી ફર્નેસ કોરના હીટિંગ બોડીમાં વહે છે, અને જનરેટ થયેલું ઊંચું તાપમાન ગ્રાફિટાઇઝેશનના હેતુને પ્રાપ્ત કરવા માટે બૉક્સમાં એનોડ સામગ્રીને સીધું ગરમ ​​કરે છે.

1.4 ત્રણ ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ પ્રકારોની સરખામણી

આંતરિક ગરમી શ્રેણી ગ્રાફિટાઇઝેશન ભઠ્ઠી હોલો ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડને ગરમ કરીને સામગ્રીને સીધી ગરમ કરવાની છે. ઇલેક્ટ્રોડ ક્રુસિબલ દ્વારા વર્તમાન દ્વારા ઉત્પાદિત "જૌલ ગરમી" મોટે ભાગે સામગ્રી અને ક્રુસિબલને ગરમ કરવા માટે વપરાય છે. હીટિંગ ઝડપ ઝડપી છે, તાપમાનનું વિતરણ એકસમાન છે, અને થર્મલ કાર્યક્ષમતા પ્રતિકારક સામગ્રી હીટિંગ સાથે પરંપરાગત એચીસન ભઠ્ઠી કરતાં વધુ છે. ગ્રીડ-બોક્સ ગ્રાફીટાઇઝેશન ફર્નેસ આંતરિક હીટ સીરીયલ ગ્રાફીટાઇઝેશન ફર્નેસના ફાયદાઓ પર ધ્યાન આપે છે અને હીટિંગ બોડી તરીકે ઓછી કિંમત સાથે પ્રી-બેકડ એનોડ પ્લેટ અપનાવે છે. સીરીયલ ગ્રાફીટાઇઝેશન ફર્નેસની તુલનામાં, ગ્રીડ-બોક્સ ગ્રાફીટાઇઝેશન ફર્નેસની લોડિંગ ક્ષમતા મોટી છે, અને તે મુજબ યુનિટ ઉત્પાદન દીઠ પાવર વપરાશમાં ઘટાડો થાય છે.

2. નકારાત્મક ગ્રાફિટાઇઝેશન ભઠ્ઠીની વિકાસ દિશા

2. 1 પરિમિતિ દિવાલ માળખું ઑપ્ટિમાઇઝ કરો

હાલમાં, વિવિધ ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસના થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન સ્તર મુખ્યત્વે કાર્બન બ્લેક અને પેટ્રોલિયમ કોકથી ભરેલું છે. ઉચ્ચ તાપમાન ઓક્સિડેશન બર્ન ઉત્પાદન દરમિયાન ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી આ ભાગ, દરેક વખતે એક ખાસ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી બદલવા અથવા પૂરક કરવાની જરૂરિયાત બહાર લોડિંગ, નબળા પર્યાવરણ, ઉચ્ચ શ્રમ તીવ્રતા પ્રક્રિયા રિપ્લેસમેન્ટ.

ખાસ ઉચ્ચ શક્તિ અને ઉચ્ચ તાપમાન સિમેન્ટ ચણતર દિવાલ સ્ટિક એડોબનો ઉપયોગ કરવા માટે ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે, એકંદર શક્તિને વધારવી, સમગ્ર ઓપરેશન ચક્રમાં દિવાલને વિરૂપતામાં સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરવી, તે જ સમયે ઈંટ સીમ સીલ કરવી, ઈંટની દિવાલ દ્વારા વધુ પડતી હવા અટકાવવી. ભઠ્ઠીમાં તિરાડો અને સંયુક્ત અંતર, ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી અને એનોડ સામગ્રીના ઓક્સિડેશન બર્નિંગ નુકશાનને ઘટાડે છે;

બીજું ભઠ્ઠીની દીવાલની બહાર લટકતું એકંદર બલ્ક મોબાઇલ ઇન્સ્યુલેશન લેયર ઇન્સ્ટોલ કરવાનું છે, જેમ કે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ફાઇબરબોર્ડ અથવા કેલ્શિયમ સિલિકેટ બોર્ડનો ઉપયોગ, હીટિંગ સ્ટેજ અસરકારક સીલિંગ અને ઇન્સ્યુલેશનની ભૂમિકા ભજવે છે, કોલ્ડ સ્ટેજ દૂર કરવા માટે અનુકૂળ છે. ઝડપી ઠંડક; ત્રીજું, વેન્ટિલેશન ચેનલ ભઠ્ઠીના તળિયે અને ભઠ્ઠીની દિવાલમાં સેટ છે. વેન્ટિલેશન ચેનલ ઉચ્ચ-તાપમાનના સિમેન્ટ ચણતરને ટેકો આપતી વખતે અને ઠંડા તબક્કામાં ફરજિયાત વેન્ટિલેશન ઠંડકને ધ્યાનમાં રાખીને, પટ્ટાના માદા મુખ સાથે પ્રિફેબ્રિકેટેડ જાળી ઈંટનું માળખું અપનાવે છે.

2. 2 સંખ્યાત્મક સિમ્યુલેશન દ્વારા પાવર સપ્લાય વળાંકને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો

હાલમાં, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસનો પાવર સપ્લાય વળાંક અનુભવ અનુસાર બનાવવામાં આવે છે, અને ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા તાપમાન અને ભઠ્ઠીની સ્થિતિ અનુસાર કોઈપણ સમયે મેન્યુઅલી એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે, અને ત્યાં કોઈ એકીકૃત ધોરણ નથી. હીટિંગ કર્વને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાથી દેખીતી રીતે પાવર વપરાશ ઇન્ડેક્સ ઘટાડી શકાય છે અને ભઠ્ઠીના સલામત સંચાલનની ખાતરી કરી શકાય છે. સોય સંરેખણનું સંખ્યાત્મક મોડલ વિવિધ સીમા સ્થિતિઓ અને ભૌતિક પરિમાણો અનુસાર વૈજ્ઞાનિક માધ્યમો દ્વારા સ્થાપિત થવું જોઈએ, અને વર્તમાન, વોલ્ટેજ, કુલ શક્તિ અને ગ્રેફિટાઈઝેશન પ્રક્રિયામાં ક્રોસ વિભાગના તાપમાન વિતરણ વચ્ચેના સંબંધનું વિશ્લેષણ કરવું જોઈએ, જેથી યોગ્ય હીટિંગ કર્વ ઘડવા અને તેને વાસ્તવિક કામગીરીમાં સતત સમાયોજિત કરવા. જેમ કે પાવર ટ્રાન્સમિશનના પ્રારંભિક તબક્કામાં ઉચ્ચ પાવર ટ્રાન્સમિશનનો ઉપયોગ થાય છે, પછી પાવરને ઝડપથી ઘટાડવો અને પછી ધીમે ધીમે વધારો, પાવર અને પછી પાવરના અંત સુધી પાવર ઘટાડવો.

2. 3 ક્રુસિબલ અને હીટિંગ બોડીની સર્વિસ લાઇફને વિસ્તૃત કરો

પાવર વપરાશ ઉપરાંત, ક્રુસિબલ અને હીટરનું જીવન પણ નકારાત્મક ગ્રાફિટાઇઝેશનની કિંમત સીધી રીતે નક્કી કરે છે. ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ અને ગ્રેફાઇટ હીટિંગ બોડી માટે, લોડ આઉટની પ્રોડક્શન મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ, હીટિંગ અને કૂલિંગ રેટનું વાજબી નિયંત્રણ, ઓટોમેટિક ક્રુસિબલ પ્રોડક્શન લાઇન, ઓક્સિડેશનને રોકવા માટે સીલિંગને મજબૂત કરવા અને ક્રુસિબલ રિસાયક્લિંગનો સમય વધારવા માટે અન્ય પગલાં, અસરકારક રીતે ગ્રેફાઇટની કિંમતમાં ઘટાડો. શાહી ઉપરોક્ત પગલાં ઉપરાંત, ગ્રિડ બોક્સ ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસની હીટિંગ પ્લેટનો ઉપયોગ ગ્રાફિટાઇઝેશન ખર્ચ બચાવવા માટે પ્રી-બેકડ એનોડ, ઇલેક્ટ્રોડ અથવા ઉચ્ચ પ્રતિરોધકતા સાથે નિશ્ચિત કાર્બોનેસીયસ સામગ્રીના હીટિંગ સામગ્રી તરીકે પણ થઈ શકે છે.

2.4 ફ્લુ ગેસ નિયંત્રણ અને કચરો ગરમીનો ઉપયોગ

ગ્રેફિટાઇઝેશન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો ફ્લુ ગેસ મુખ્યત્વે એનોડ સામગ્રીના અસ્થિર અને કમ્બશન ઉત્પાદનો, સપાટી પરના કાર્બન બર્નિંગ, હવાના લિકેજ અને તેથી વધુમાંથી આવે છે. ફર્નેસ સ્ટાર્ટ-અપની શરૂઆતમાં, અસ્થિર અને ધૂળ મોટી સંખ્યામાં છટકી જાય છે, વર્કશોપનું વાતાવરણ નબળું છે, મોટાભાગના સાહસો પાસે અસરકારક સારવારના પગલાં નથી, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ ઉત્પાદનમાં ઓપરેટરોના વ્યવસાયિક આરોગ્ય અને સલામતીને અસર કરતી આ સૌથી મોટી સમસ્યા છે. વર્કશોપમાં ફ્લુ ગેસ અને ધૂળના અસરકારક સંગ્રહ અને વ્યવસ્થાપન પર વ્યાપકપણે વિચારણા કરવા માટે વધુ પ્રયત્નો કરવા જોઈએ અને વર્કશોપનું તાપમાન ઘટાડવા અને ગ્રેફિટાઈઝેશન વર્કશોપના કાર્યકારી વાતાવરણને સુધારવા માટે વાજબી વેન્ટિલેશન પગલાં લેવા જોઈએ.

ફ્લુ ગેસને ફ્લૂ દ્વારા કમ્બશન ચેમ્બર મિશ્રિત કમ્બશનમાં એકત્રિત કરી શકાય તે પછી, ફ્લુ ગેસમાંના મોટા ભાગના ટાર અને ધૂળને દૂર કરો, એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે કમ્બશન ચેમ્બરમાં ફ્લુ ગેસનું તાપમાન 800 ℃ થી વધુ છે, અને ફ્લુ ગેસની વેસ્ટ હીટ વેસ્ટ હીટ સ્ટીમ બોઈલર અથવા શેલ હીટ એક્સ્ચેન્જર દ્વારા પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે. કાર્બન ડામરના ધુમાડાની સારવારમાં ઉપયોગમાં લેવાતી RTO ઇન્સિનરેશન ટેક્નોલોજીનો પણ સંદર્ભ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે અને ડામર ફ્લુ ગેસને 850 ~ 900℃ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. હીટ સ્ટોરેજ કમ્બશન દ્વારા, ફ્લુ ગેસમાં ડામર અને અસ્થિર ઘટકો અને અન્ય પોલિસાયક્લિક એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન ઓક્સિડાઇઝ થાય છે અને અંતે CO2 અને H2O માં વિઘટિત થાય છે, અને અસરકારક શુદ્ધિકરણ કાર્યક્ષમતા 99% થી વધુ સુધી પહોંચી શકે છે. સિસ્ટમ સ્થિર કામગીરી અને ઉચ્ચ કામગીરી દર ધરાવે છે.

2. 5 વર્ટિકલ સતત નકારાત્મક ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ

ઉપરોક્ત અનેક પ્રકારની ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ એ ચીનમાં એનોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનનું મુખ્ય ભઠ્ઠી માળખું છે, સામાન્ય બિંદુ સામયિક તૂટક તૂટક ઉત્પાદન છે, ઓછી થર્મલ કાર્યક્ષમતા, લોડ આઉટ મુખ્યત્વે મેન્યુઅલ ઓપરેશન પર આધાર રાખે છે, ઓટોમેશનની ડિગ્રી વધારે નથી. પેટ્રોલિયમ કોક કેલ્સિનેશન ફર્નેસ અને બોક્સાઈટ કેલ્સિનેશન શાફ્ટ ફર્નેસના મોડલનો ઉલ્લેખ કરીને સમાન ઊભી સતત નકારાત્મક ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ વિકસાવી શકાય છે. પ્રતિકારક એઆરસીનો ઉપયોગ ઉચ્ચ તાપમાનના ઉષ્મા સ્ત્રોત તરીકે થાય છે, સામગ્રી તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા સતત વિસર્જિત થાય છે, અને પરંપરાગત વોટર કૂલિંગ અથવા ગેસિફિકેશન કૂલિંગ સ્ટ્રક્ચરનો ઉપયોગ આઉટલેટ એરિયામાં ઉચ્ચ તાપમાનની સામગ્રીને ઠંડુ કરવા માટે થાય છે, અને પાવડર વાયુયુક્ત વહન સિસ્ટમ ભઠ્ઠીની બહારની સામગ્રીને ડિસ્ચાર્જ કરવા અને ખવડાવવા માટે વપરાય છે. FURNACE પ્રકાર સતત ઉત્પાદનનો અહેસાસ કરી શકે છે, ભઠ્ઠીના શરીરના ગરમીના સંગ્રહની ખોટને અવગણી શકાય છે, તેથી થર્મલ કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે, આઉટપુટ અને ઉર્જા વપરાશના ફાયદા સ્પષ્ટ છે, અને સંપૂર્ણ સ્વચાલિત કામગીરી સંપૂર્ણ રીતે અનુભવી શકાય છે. હલ કરવાની મુખ્ય સમસ્યાઓ પાવડરની પ્રવાહીતા, ગ્રેફિટાઇઝેશન ડિગ્રીની એકરૂપતા, સલામતી, તાપમાનનું નિરીક્ષણ અને ઠંડક વગેરે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનને માપવા માટે ભઠ્ઠીના સફળ વિકાસ સાથે, તે એક ક્રાંતિ શરૂ કરશે. નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ ગ્રેફિટાઇઝેશનનું ક્ષેત્ર.

3 ગાંઠની ભાષા

ગ્રેફાઇટ રાસાયણિક પ્રક્રિયા એ લિથિયમ બેટરી એનોડ મટિરિયલ ઉત્પાદકોની સૌથી મોટી સમસ્યા છે. મૂળભૂત કારણ એ છે કે પાવર વપરાશ, ખર્ચ, પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, ઓટોમેશન ડિગ્રી, સલામતી અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી સામયિક ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસના અન્ય પાસાઓમાં હજુ પણ કેટલીક સમસ્યાઓ છે. ઉદ્યોગનો ભાવિ વલણ સંપૂર્ણ સ્વચાલિત અને સંગઠિત ઉત્સર્જન સતત ઉત્પાદન ભઠ્ઠીના માળખાના વિકાસ તરફ અને પરિપક્વ અને વિશ્વસનીય સહાયક પ્રક્રિયા સુવિધાઓને ટેકો આપવા તરફ છે. તે સમયે, ગ્રાફિટાઇઝેશન સમસ્યાઓ કે જે એન્ટરપ્રાઇઝને પ્લેગ કરે છે તે નોંધપાત્ર રીતે સુધારવામાં આવશે, અને ઉદ્યોગ સ્થિર વિકાસના સમયગાળામાં પ્રવેશ કરશે, નવા ઊર્જા-સંબંધિત ઉદ્યોગોના ઝડપી વિકાસને વેગ આપશે.