用于鋰電池正負極材料在氮氣氣氛下的燒結及熱處理工藝，具體說明如下：

一、用戶需求

1）  燒結材料：正負極材料；2）  材料特性：粉體，燒失率20%；

3）  匣缽規格：320×320×160mm；4）  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：17h；2）  單缽產量：12×80%=9.6kg/b；3）  傳動速度：30000/17=1764 mm/h；4）  每小時出缽：1764/320×4=22b/h；

5）  日產量：22×9.6×24=5t/d；6）  區域劃分：

表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；

表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）

表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、溫度控制系統和傳輸系統。

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：

表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很好的融合在一起，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?？刂葡到y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幾天的溫度、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。

3 、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：

六、設備條件

6.1 設備的運輸與現場安裝

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。

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