负极材料生产设备

设备介绍

3.1中温碳化炉

在钠电池负极材料-硬碳制备过程中，原材料的中温碳化环节是必不可少的环节，也是制备出合格的钠电池负极材料-硬碳.

碳化过程实际上就是物料在低温条件下的干馏过程。在该过程中，物料在一定的低温范围内和隔绝空气的条件下逐步升温加热，物料中的低分子物质首先挥发，然后整个碳化过程中物料会发生一系列复杂的物理变化和化学变化，其中物理变化主要是脱水、脱气和干燥过程;在碳化过程中，由于物料在高温分解时将氧和氢等非碳物质排出，失去氧氢后的碳原子则进行重新组合，形成具基本石墨微晶结构的有序物，这种结晶物由六角形排列的碳原子平面组成，它们的排列是不规则的，因此形成了微晶之间的空隙，这些空隙便是碳化料的初始孔隙。因此，碳化的目的就是使物料形成容易活化的二次孔隙结构并赋予能经受活化所需要的机械强度。对物料碳化的要求就是通过碳化所得的.

烘干后的物料经分料仓分料后，通过耐高温输送提升设备直接输送至碳化进料仓，经螺旋输送机输送至碳化回转窑内进行碳化。碳化过程一般可以分为以下几个阶段：

(1)预热阶段温度在 150℃以下，原料在进一步去除水分的同时进行预升温，此时原 料的外形无变化。

(2)吸热热解阶段 150-300℃ ，原料开始发生分解反应释放出气态产物(如 CO,CO2, H2 S 等)，原料的化学组成开始发生变化，不同物料开始热解的温度不同，变质程度低 的物料开始热解温度也较低。

(3)碳化阶段温度在 300-850 ℃，以缩聚和热分解反应为主，原料大量析出挥发分，碳化过程析出的焦油、甲醇、乙烯等产物几乎全部均在此阶段产生。在此阶段物料逐渐 软化、熔融，形成气、液、固三相共存的胶质体，再经流动、缩聚、固化等过程转变为 半焦，针状半焦或块状半焦。

碳化终温和升温速率是碳化工艺控制的主要操作条件。碳化升温速率对碳化产物的产率有较大影响。高升温速率能使物料析出更多的焦油和煤气，降低碳化料产率。降低升温速率时，物料在低温区受热时间长，热解反应的选择性较强，初期热解使物料分子中较弱的键断开，发生了平行的和顺序的热缩聚反应，形成具有较高热稳定性的结构，从而减少高温阶段热解析出物的挥发分产率，获得更高的固体碳化产物(即超容碳化料)产率。

3.2高温炉

我们把工作温度持续在800℃--1050℃的回转炉叫做高温炉。高温炉采用电加热，高温间接加热回转窑的加热源在炉管外部，物料通过对炉管传热加热，而使炉管内的物料达到所需的煅烧温度，最高提供1050℃的高温氛围，该设备主要应用于颗粒、粉状原料不能直接加热的高温氧化反应、高温还原反应、化工焙烧等行业场景。

3.3超高温炉

我们把工作温度持续在1050℃--1650℃的工业窑炉叫做超高温炉。超高温炉又名推板窑，属于连续式窑炉,可满足连续化大生产,是近年来许多新型材料和耐火材料生产厂家采用较多的热工设备。高温炉采用电加热，最高提供1650℃的高温氛围，该设备主要应用于颗粒、粉状原料不能直接加热的高温氧化反应、高温还原反应、化工焙烧等行业场景。

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