فرآیند و تجهیزات سنگ زنی مواد سه تایی
ماده سه تایی یک کره ثانویه است که از تراکم بلورهای منفرد در حدود 1μm تشکیل شده است و اندازه ذرات کره ثانویه 3-40μm است. مخلوط پیش ماده سه تایی و منبع لیتیوم در دمای بالا در یک ساگر کلسینه می شود و میزان تلفات سوختگی آن بیش از 24 درصد است، بنابراین مواد به شدت متراکم شده و لازم است از دستگاه خرد کن استفاده شود. برای شکستن چند سانتی متر از مواد بزرگ به چند میلی متر. قطعات کوچک و سپس از تجهیزات آسیاب برای آسیاب کردن قطعات کوچک چند میلی متری در محصول نهایی استفاده کنید.
یکی از شاخص های کیفی مهم مواد سه تایی اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات است. اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات بر سطح ویژه، چگالی شیر، چگالی تراکم، عملکرد پردازش و خواص شیمیایی نقطهای ماده سه تایی تأثیر میگذارد. بنابراین، اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات مواد سه تایی برای باتریهای لیتیوم یونی باید به شدت کنترل شود.
اندازه خوراک و اندازه محصول تجهیزات مختلف سنگ شکن متفاوت است و مواد سه تایی متراکم شده باید با توجه به شرایط خاص تجهیزات گام به گام خرد شوند. جدول زیر مقایسه ای از چهار تجهیزات متداول استفاده شده از مواد سه تایی است.
جدول مقایسه تجهیزات سنگ شکن متداول برای مواد سه تایی
تجهیزات سنگ زنی | اندازه تغذیه / میلی متر | اندازه محصول / میکرومتر | توان مشترک/کیلو وات | ظرفیت مربوط به توان/(کیلوگرم در ساعت) |
سنگ شکن فکی | 300~1000 | 2000~20000 | 1.5 | 450 |
سنگ شکن غلتکی | <200 | 1000~20000 | 2.2 | 500 |
آسیاب جت | <3 | 1~50 | 60(شامل هوای فشرده) | 300 |
ماشین سنگ زنی مکانیکی | <10 | 1~15 | 12 | 100 |
با توجه به مقایسه عملکرد چهار نوع تجهیزات، فرآیند سنگ زنی رایج برای مواد سه تایی را می توان طراحی کرد: خرد کردن فکی → خرد کردن غلتکی → سنگ زنی جت (سنگ زنی مکانیکی).
نمودار جریان فرآیند خرد کردن مواد سه تایی متداول
تجهیزات سنگ شکن مواد سه تایی
با توجه به اندازه ذرات محصول خرد شده، تجهیزات خرد کردن را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:
① تجهیزات سنگ شکن درشت، مانند سنگ شکن فکی، سنگ شکن غلتکی، سنگ شکن چکشی و غیره.
②تجهیزات خرد کردن خوب مانند آسیاب گلوله ای، آسیاب میله ای و غیره؛
③ تجهیزات سنگ زنی بسیار ریز مانند آسیاب گریز از مرکز، آسیاب همزن، آسیاب جت، آسیاب شن و ماسه و آسیاب ریموند و غیره.
با توجه به اینکه از محیط آسیاب استفاده می شود یا خیر، می توان آن را به موارد زیر تقسیم کرد:
① تجهیزات آسیاب رسانه ای مانند آسیاب گلوله ای و آسیاب شن و ماسه وجود دارد.
②تجهیزات سنگ زنی بدون متوسط، مانند آسیاب جت، آسیاب کلوئیدی، آسیاب ریموند و غیره.
مقایسه چند تجهیزات سنگ شکن رایج
تجهیزات سنگ شکن | مکانیزم خرد کردن | اندازه تغذیه / میلی متر | اندازه محصول / میکرومتر | برنامه های کاربردی |
سنگ شکن فکی | تقسیم فشار | 300~1000 | 2000~20000 | مواد سخت درشت و متوسط خرد شده |
سنگ شکن غلتکی | فشار | <40 | 1000~20000 | مواد سخت و نرم متوسط و ریز خرد شده |
آسیاب گلوله ای | سنگ زنی، ضربه | <5 | 20~200 | سنگ زنی درشت و ریز مواد سخت و مواد خورنده |
آسیاب جت | ضربه، سنگ زنی | <2 | 1~30 | مواد نرم و متوسط سخت را ریز آسیاب کنید |
- سنگ شکن فکی
روش خردایش سنگ شکن فکی از نوع اکستروژن منحنی است. موتور تسمه و قرقره را به حرکت در می آورد و فک متحرک از طریق شفت خارج از مرکز به بالا و پایین حرکت می کند. ساختار سنگ شکن فکی عمدتاً شامل قاب، قرقره بزرگ شافت غیرعادی، فلایویل، فک متحرک، محافظ جانبی و غیره است.
مزایا: نسبت خرد کردن بزرگ، اندازه محصول یکنواخت. ساختار ساده، کار قابل اعتماد؛ محدوده تنظیم بزرگ خروجی مواد معایب: یک سکته بدون کار وجود دارد که مصرف برق غیرمولد را افزایش می دهد. هنگام خرد کردن مواد چسبناک و مرطوب، ظرفیت تولید کاهش می یابد و حتی انسداد ایجاد می شود.
- سنگ شکن غلتکی
سنگ شکن غلتکی توسط یک موتور هدایت می شود تا غلتک ها را مطابق جهت نسبی بچرخاند. هنگام خرد کردن مواد، مواد از درگاه تغذیه از غلتک عبور کرده و با نورد خرد می شوند و محصول خرد شده از پایین شاسی تخلیه می شود.
مزایا: ساختار ساده، فشرده و سبک، کم هزینه، می تواند مواد چسبنده و مرطوب را خرد کند. معایب: ظرفیت تولید کم. نمی تواند قطعات بزرگ مواد را خرد کند و همچنین نباید مواد سخت را خرد کند، معمولاً برای خرد کردن متوسط و ریز مواد متوسط سخت یا نرم استفاده می شود.
- آسیاب جت
پودر کننده جت از جریان هوای با سرعت بالا به عنوان نیرو و حامل استفاده می کند و بسته جریان هوا که توسط هوای فشرده تشکیل شده است از طریق نازل در محفظه پودر شدن به انرژی سرعت تبدیل می شود. عواملی که بر اثر فرز جت تأثیر میگذارند عبارتند از: اندازه ذرات اولیه مواد خام، قطر نازل، سرعت چرخ طبقهبندی، فشار کاری و نرخ تغذیه.
آسیاب های جت عمدتاً عبارتند از: آسیاب های جت دیسکی افقی، آسیاب های جت لوله گردشی نوع 0، آسیاب های جت جت ضد، آسیاب های جت هدف، آسیاب های جت بستر سیال و انواع دیگر.
- ماشین سنگ زنی مکانیکی
مصرف انرژی کم: سنگ زنی گریز از مرکز، سنگ زنی ضربه ای و سنگ زنی اکستروژن را ادغام می کند، که می تواند در مقایسه با سایر انواع ماشین های آسیاب مکانیکی، انرژی را تا 40٪ تا 50٪ ذخیره کند.
ظرافت بالا: مجهز به سیستم درجه بندی خود تقسیم، ظرافت محصول ≥2500 مش.
محدوده تغذیه بزرگ: اندازه ذرات تغذیه ≤10 میلی متر.
سایش کم: قطعات سایش بخش سنگ زنی و طبقه بندی از مواد سرامیکی کوراندوم ساخته شده است که عمر مفید بالایی دارد.
مقایسه عملکرد جت آسیاب و آسیاب مکانیکی
پروژه | اصل | ساختار | مصرف انرژی | پوشیدن | ظرفیت تولید |
آسیاب جت | از گاز فشرده برای برق استفاده کنید | ساده، با حفره سنگ زنی اختصاصی | بالا | بالا | بالا |
خردکن مکانیکی
|
از انرژی مکانیکی به عنوان نیرو استفاده کنید | تیغه را روی صفحه متحرک و صفحه ثابت نصب کنید | کم | کم | میانگین |
منبع مقاله: شبکه پودر چین