Дэлхий даяар шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн хурдацтай хөгжлийн ачаар литийн батерейны анодын материалын зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн. Статистикийн мэдээгээр, 2021 онд салбарын шилдэг найман литийн батерейны анодын аж ахуйн нэгж үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаа бараг нэг сая тонн хүртэл өргөжүүлэхээр төлөвлөж байна. Графитжуулалт нь анодын материалын индекс болон өртөгт хамгийн их нөлөөлдөг. Хятад дахь графитжуулалтын тоног төхөөрөмж нь олон төрөл, өндөр эрчим хүчний хэрэглээ, их бохирдол, бага автоматжуулалттай тул бал чулуун анодын материалын хөгжлийг тодорхой хэмжээгээр хязгаарладаг. Энэ нь анод материалын үйлдвэрлэлийн процесст яаралтай шийдвэрлэх ёстой гол асуудал юм.
1. Сөрөг графитжуулалтын зуухны өнөөгийн байдал ба харьцуулалт
1.1 Атчисоны сөрөг графитжуулалтын зуух
Уламжлалт электрод болох Айчесон зуухны графитжуулалтын зууханд суурилсан өөрчлөгдсөн зуухны төрөлд анхны зуухыг сөрөг электродын материалын тээвэрлэгч болгон графит тигельээр дүүргэдэг (тигель нь нүүрсжүүлсэн сөрөг электродын түүхий эдээр дүүргэгдсэн), зуухны цөмийг халаах эсэргүүцлийн материалаар дүүргэж, гадна давхаргыг тусгаарлагч материал болон зуухны ханын дулаалгагаар дүүргэдэг. Цахилгаанжуулсны дараа голчлон резистор материалыг халаах замаар 2800 ~ 3000℃ өндөр температур үүсч, тигель дэх сөрөг материалыг шууд бусаар халааж, сөрөг материалын өндөр температурт чулуун бэхлэлтийг бий болгодог.
1.2. Дотоод дулааны цуврал графитжуулалтын зуух
Зуухны загвар нь бал чулуун электрод үйлдвэрлэхэд ашигладаг цуваа графитжуулалтын зуухны лавлагаа бөгөөд хэд хэдэн электродын тигель (сөрөг электродын материалаар ачаалагдсан) нь уртаашаа цуваа холбогдсон. Электродын тигель нь тээвэрлэгч ба халаалтын биет бөгөөд гүйдэл нь электродын тигельээр дамжин өндөр температур үүсгэж, дотоод сөрөг электродын материалыг шууд халаадаг. ГРАФИТизацийн процесст эсэргүүцлийн материал ашигладаггүй бөгөөд энэ нь ачих, жигнэх үйл явцыг хялбарчилж, эсэргүүцлийн материалын дулаан хадгалах алдагдлыг бууруулж, эрчим хүчний хэрэглээг хэмнэдэг.
1.3 Тор хэлбэрийн хайрцаг хэлбэрийн графитжуулалтын зуух
Сүүлийн жилүүдэд хэрэглээ 1-р байранд нэмэгдэж байгаа бөгөөд гол нь цуврал ачесон графитжуулалтын зуух болон графитжуулалтын технологийн шинж чанарыг судлах явдал юм. Зуухны цөмд олон анод хавтангийн торон материалыг ашиглан хайрцаг бүтцийг бий болгож, материалыг түүхий эд болгон катод болгон оруулж, анод хавтангийн баганын хоорондох бүх үүртэй холболтыг бэхэлсэн сав бүрийг ашиглан анод хавтанг ижил материалаар битүүмжилнэ. Багана болон анод хавтангийн материал нь хайрцаг бүтцийн хувьд хамтдаа халаалтын биеийг бүрдүүлдэг. Цахилгаан нь зуухны толгойн электродоор дамжин зуухны цөмийн халаалтын биед урсаж, үүссэн өндөр температур нь хайрцагт байгаа анод материалыг шууд халааж, графитжуулалтын зорилгод хүрдэг.
1.4 Графитжуулалтын зуухны гурван төрлийг харьцуулах
Дотоод дулааны цуврал графитжуулалтын зуух нь хөндий графит электродыг халаах замаар материалыг шууд халаах зориулалттай. Электродын тигельээр дамжин өнгөрөх гүйдлийн үүсгэсэн "Жоуль дулаан"-ыг ихэвчлэн материал болон тигелийг халаахад ашигладаг. Халаалтын хурд хурдан, температурын тархалт жигд бөгөөд дулааны үр ашиг нь эсэргүүцэлтэй материалын халаалттай уламжлалт Атчисон зуухнаас өндөр байдаг. Тор-хайрцагтай графитжуулалтын зуух нь дотоод дулааны цуврал графитжуулалтын зуухны давуу талыг ашигладаг бөгөөд халаалтын бие болгон хямд өртөгтэй урьдчилан жигнэсэн анодын хавтанг ашигладаг. Цуваа графитжуулалтын зуухтай харьцуулахад тор-хайрцагтай графитжуулалтын зуухны ачааллын багтаамж илүү том бөгөөд нэгж бүтээгдэхүүн тутамд зарцуулах эрчим хүчний хэрэглээ нь үүний дагуу буурдаг.
2. Сөрөг графитжуулалтын зуухны хөгжлийн чиглэл
2. 1 Хажуугийн ханын бүтцийг оновчтой болгох
Одоогийн байдлаар хэд хэдэн графитжуулалтын зуухны дулаан тусгаарлагч давхаргыг голчлон нүүрстөрөгчийн хар болон газрын тосны коксоор дүүргэсэн бөгөөд энэ нь өндөр температурт исэлдэлтийн үед дулаалгын материалын нэг хэсэг бөгөөд үйлдвэрлэх явцад тусгай дулаалгын материалыг солих эсвэл нэмэлтээр дүүргэх шаардлагатай болдог тул орлуулах үйл явц нь муу орчин, өндөр хөдөлмөр шаарддаг.
Өндөр бат бэх, өндөр температурт цементэн өрлөгийн ханын наалдамхай шавар ашиглах нь нийт бат бөх чанарыг сайжруулж, үйл ажиллагааны мөчлөгийн туршид хананы деформацийн тогтвортой байдлыг хангаж, тоосгон давхаргыг битүүмжлэх, хэт их агаар орохоос сэргийлж, тоосгон хананы хагарал, үений цоорхойг зууханд оруулж, тусгаарлагч материал болон анод материалын исэлдэлт, шаталтын алдагдлыг бууруулахад тусалдаг.
Хоёрдугаарт, зуухны хананы гадна өлгөөтэй нийт их хэмжээний хөдөлгөөнт дулаалгын давхаргыг суурилуулах, тухайлбал өндөр бат бэхтэй шилэн хавтан эсвэл кальцийн силикат хавтанг ашиглах, халаалтын үе шат нь үр дүнтэй битүүмжлэл, дулаалгын үүрэг гүйцэтгэдэг, хүйтэн үе шатыг хурдан хөргөхөд хялбар болгодог; Гуравдугаарт, агааржуулалтын суваг нь зуухны ёроол болон зуухны хананд байрладаг. Агааржуулалтын суваг нь бүсний эмэгтэй амсартай угсармал торон тоосгон бүтцийг ашигладаг бөгөөд өндөр температурт цементэн өрлөгийг дэмжиж, хүйтэн үе шатанд албадан агааржуулалтын хөргөлтийг харгалзан үздэг.
2. 2 Тоон симуляци ашиглан цахилгаан хангамжийн муруйг оновчтой болгох
Одоогийн байдлаар сөрөг электродтой графитжуулалтын зуухны цахилгаан хангамжийн муруйг туршлагад үндэслэн гаргаж байгаа бөгөөд графитжуулалтын процессыг температур болон зуухны нөхцөл байдлаас хамааран гараар тохируулдаг бөгөөд нэгдсэн стандарт байхгүй байна. Халаалтын муруйг оновчтой болгосноор цахилгаан хэрэглээний индексийг тодорхой бууруулж, зуухны аюулгүй ажиллагааг хангах боломжтой. Зүүний тохируулгын тоон загварыг янз бүрийн хил хязгаарын нөхцөл, физик параметрүүдийн дагуу шинжлэх ухааны аргаар тогтоох ёстой бөгөөд графитжуулалтын процесст гүйдэл, хүчдэл, нийт чадал болон хөндлөн огтлолын температурын тархалтын хоорондын хамаарлыг шинжлэх хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр тохирох халаалтын муруйг томъёолж, бодит ажиллагаанд тасралтгүй тохируулах хэрэгтэй. Жишээлбэл, цахилгаан дамжуулах эхний шатанд өндөр чадлын дамжуулалтыг ашиглаж, дараа нь чадлыг хурдан бууруулж, дараа нь аажмаар нэмэгдүүлж, дараа нь чадлыг бууруулж, дараа нь чадлыг дуустал бууруулна.
2. 3 Тигель болон халаалтын их биеийн ашиглалтын хугацааг уртасгана
Цахилгаан зарцуулалтаас гадна тигель болон халаагчийн ашиглалтын хугацаа нь сөрөг графитжуулалтын зардлыг шууд тодорхойлдог. Бал чулуун тигель болон бал чулуун халаалтын биед ачих үйлдвэрлэлийн удирдлагын систем, халаалт болон хөргөлтийн хурдыг зохих ёсоор хянах, автомат тигель үйлдвэрлэх шугам, исэлдэлтээс урьдчилан сэргийлэх битүүмжлэлийг бэхжүүлэх болон тигелийн дахин боловсруулах хугацааг нэмэгдүүлэх бусад арга хэмжээ авах, бал чулуун бэхний зардлыг үр дүнтэй бууруулах зэрэг арга хэмжээ авдаг. Дээрх арга хэмжээнээс гадна торон хайрцагтай графитжуулалтын зуухны халаалтын хавтанг урьдчилан жигнэсэн анод, электрод эсвэл өндөр эсэргүүцэлтэй тогтмол нүүрстөрөгчийн материалыг халаах материал болгон ашиглаж, графитжуулалтын зардлыг хэмнэдэг.
2.4 Утааны хийн хяналт ба хаягдал дулааны ашиглалт
Графитжуулалтын явцад үүссэн утааны хий нь голчлон анод материалын дэгдэмхий бодис болон шаталтын бүтээгдэхүүн, гадаргуугийн нүүрстөрөгчийн шаталт, агаарын алдагдал гэх мэтээс үүсдэг. Зуухыг асаах эхэн үед дэгдэмхий бодис болон тоос их хэмжээгээр гадагшилдаг, цехийн орчин муу, ихэнх аж ахуйн нэгжүүд үр дүнтэй цэвэрлэх арга хэмжээ авдаггүй тул энэ нь сөрөг электродын үйлдвэрлэлд ажиллаж буй операторуудын хөдөлмөрийн эрүүл мэнд, аюулгүй байдалд нөлөөлж буй хамгийн том асуудал юм. Цехэд утааны хий болон тоосыг үр дүнтэй цуглуулах, удирдах асуудлыг цогцоор нь авч үзэхийн тулд илүү их хүчин чармайлт гаргах хэрэгтэй бөгөөд цехийн температурыг бууруулж, графитжуулалтын цехийн ажлын орчныг сайжруулахын тулд агааржуулалтын зохистой арга хэмжээ авах хэрэгтэй.
Утааны хийг яндангаар дамжуулан холимог шаталтын шаталтын камерт цуглуулж, утааны хийн ихэнх давирхай, тоосыг зайлуулсны дараа шаталтын камер дахь утааны хийн температур 800℃-ээс дээш байх бөгөөд утааны хийн хаягдал дулааныг хаягдал дулааны уурын зуух эсвэл бүрхүүлийн дулаан солилцуураар дамжуулан сэргээж болно. Нүүрстөрөгчийн асфальт утаа боловсруулахад ашигладаг RTO шатаах технологийг мөн лавлагаа болгон ашиглаж болох бөгөөд асфальт утааны хийг 850 ~ 900℃ хүртэл халаана. Дулаан хадгалах шаталтын тусламжтайгаар утааны хийн асфальт болон дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон бусад полициклик үнэрт нүүрсустөрөгчид исэлдэж, эцэст нь CO2 болон H2O болж задарч, үр дүнтэй цэвэршүүлэх үр ашиг 99%-иас дээш хүрч чадна. Систем нь тогтвортой ажиллагаатай, өндөр ашиглалтын хурдтай.
2. 5 Босоо тасралтгүй сөрөг графитжуулалтын зуух
Дээр дурдсан хэд хэдэн төрлийн графитжуулалтын зуух нь Хятад улсын анод материалын үйлдвэрлэлийн гол зуухны бүтэц бөгөөд нийтлэг зүйл бол үечилсэн завсарлагатай үйлдвэрлэл, дулааны үр ашиг бага, ачаалал нь голчлон гар ажиллагаанаас хамаардаг, автоматжуулалтын түвшин өндөр биш юм. Үүнтэй төстэй босоо тасралтгүй сөрөг графитжуулалтын зуухыг газрын тосны кокс шатаах зуух болон боксит шатаах босоо зуухны загварыг ашиглан боловсруулж болно. Эсэргүүцлийн ARC нь өндөр температурын дулааны эх үүсвэр болж ашиглагддаг бөгөөд материалыг өөрийн таталцлын хүчээр тасралтгүй гадагшлуулдаг бөгөөд уламжлалт ус хөргөх эсвэл хийжүүлэх хөргөлтийн бүтцийг гаралтын хэсэгт өндөр температурт материалыг хөргөхөд ашигладаг бөгөөд нунтаг хийн дамжуулалтын системийг материалыг зуухны гадна талд гадагшлуулж, тэжээхэд ашигладаг. FURNACE төрөл нь тасралтгүй үйлдвэрлэлийг бий болгож, зуухны биеийн дулаан хадгалах алдагдлыг үл тоомсорлож, дулааны үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, гаралт болон эрчим хүчний хэрэглээний давуу талууд илэрхий бөгөөд бүрэн автомат ажиллагааг бүрэн хэрэгжүүлж чадна. Шийдэх ёстой гол асуудлууд бол нунтаг шингэний чанар, графитжуулалтын зэрэглэлийн жигд байдал, аюулгүй байдал, температурын хяналт, хөргөлт гэх мэт юм. Зуухыг аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийг өргөжүүлэх амжилттай хөгжүүлснээр сөрөг электродын графитжуулалтын салбарт хувьсгал гарна гэж үзэж байна.
3 зангилааны хэл
Графитын химийн процесс нь литийн батерейны анод материал үйлдвэрлэгчдийг зовоож буй хамгийн том асуудал юм. Үүний үндсэн шалтгаан нь өргөн хэрэглэгддэг үечилсэн графитжуулалтын зуухны эрчим хүчний хэрэглээ, өртөг, байгаль орчныг хамгаалах, автоматжуулалтын түвшин, аюулгүй байдал болон бусад талуудад зарим асуудал байсаар байгаа явдал юм. Салбарын ирээдүйн чиг хандлага нь бүрэн автоматжуулсан, зохион байгуулалттай ялгаруулалтын тасралтгүй үйлдвэрлэлийн зуухны бүтцийг хөгжүүлэх, боловсорсон, найдвартай туслах процессын байгууламжийг дэмжих явдал юм. Энэ үед аж ахуйн нэгжүүдийг зовоож буй графитжуулалтын асуудлууд мэдэгдэхүйц сайжирч, салбар тогтвортой хөгжлийн үе шатанд орж, эрчим хүчтэй холбоотой шинэ салбаруудын хурдацтай хөгжлийг хурдасгах болно.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 8-р сарын 19