(二)超大产能三元材料烧结节能装备
1.技术适用范围
适用于轻工行业锂电池材料烧结工序节能技术改造。
2.技术原理及工艺
将辊道窑传动气密技术及升降压合式密封仓门系统技术、空气/水冷翅片和夹套空气换热双重强化冷却系统技术、弹簧离合式辊棒传动系统技术、高温断棒报警系统技术、侧部进气预热系统技术、整列系统技术以及云控监测系统技术等,应用于动力锂电池正负极材料烧结生产线,以保证辊道窑稳定烧结气氛和物料匣钵整齐传输、精准温控,实现大产能锂电池材料烧成,同时降低产品能耗。三元材料烧结节能装备原理如图所示。

三元材料烧结节能装备原理图
3.技术指标
(1)节能率:>10%;
(2)产能:2739 吨/年;
(3)能耗:≤1830 千瓦时/吨;
(4)恒温区截面温差:≤±5℃;
(5)传输速差:≤±2%。
4.技术功能特性
(1)运用辊道窑传动气密技术,置换仓的升降压合式密封仓门系统,形成均布载荷,实现对仓门的紧压密封;
(2)气氛保护辊道窑上采用产品整列装置,保证匣钵物料稳定大产能传输和减少对匣钵的磨损;
(3)应用耐高温断棒检测装置,设置在高温密闭系统的低温外侧,用于辊棒的断棒检测,通过信号的输出判断辊棒是否断裂;
(4)设定好升温、烧成和降温曲线,能自动按相应曲线实现自动升温,达到烧成曲线各温度后自动控温,需要停窑时可自动降温,能实现对生产数据存储和调取;
(5)应用水冷翅片管+间接空冷双重强化冷却结构,实现产品的快速充分冷却,缩短冷却段长度,提高经济效益。
5.应用案例
湖南某公司大产能三元材料烧结智能装备示范项目,技术提供单位为广东中鹏新能科技有限公司。
(1)用户用能情况:原窑炉装备主要烧结产品为镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂,窑炉长度为 67.8 米,年产量约 1200 吨,产品能耗达 2100 千瓦时/吨。
(2)实施内容及周期:将超大产能三元材料烧结辊道窑技术应用于新建辊道窑,改造内容包括窑炉炉体结构、传动系统、加热系统、排气系统、冷却系统、气氛管路系统、控制系统等。实施周期 3 个月。
(3)节能减排效果及投资回收期:改造完成后,可实现年产三元材料 2739 吨,每年比常规旧窑多生产 1485 吨,产品能耗降至 1765 千瓦时/吨,节约标准煤 284.5 吨/年,减排 CO2 788.7吨/年。投资回收期 1.4 年。
6.预计到 2025 年行业普及率及节能减排能力
预计到 2025 年行业普及率可达到 21%。可实现节约标准煤11 万吨/年,减排CO2 30.5 万吨/年。