Le leasachadh luath charbadan lùtha ùra air feadh an t-saoghail, tha iarrtas margaidh airson stuthan anod bataraidh lithium air a dhol suas gu mòr. A rèir staitistig, ann an 2021, tha ochd prìomh iomairtean anod bataraidh lithium sa ghnìomhachas an dùil an comas cinneasachaidh aca a leudachadh gu faisg air millean tunna. Tha a’ bhuaidh as motha aig grafaiteachadh air clàr-amais agus cosgais stuthan anod. Tha iomadh seòrsa uidheamachd grafaiteachaidh ann an Sìona, caitheamh lùtha àrd, truailleadh mòr agus ìre ìosal fèin-ghluasaid, a tha a’ cuingealachadh leasachadh stuthan anod grafait gu ìre àraidh. Is e seo am prìomh dhuilgheadas a dh’ fheumar fhuasgladh gu sgiobalta ann am pròiseas cinneasachaidh stuthan anod.
1. An suidheachadh làithreach agus coimeas eadar àmhainn grafaiteachaidh àicheil
1.1 Fùirneis grafaitidh àicheil Atchison
Anns an t-seòrsa àmhainn atharraichte stèidhichte air àmhainn grafaitidh àmhainn Aitcheson le dealan traidiseanta, tha an àmhainn thùsail air a luchdachadh le cruicible grafait mar ghiùlan stuth dealan àicheil (tha an cruicible air a luchdachadh le stuth amh dealan àicheil carbonichte), tha cridhe na h-àmhainn air a lìonadh le stuth strì an aghaidh teasachaidh, tha an còmhdach a-muigh air a lìonadh le stuth insulation agus insulation balla na h-àmhainn. Às dèidh dealanachadh, tha teòthachd àrd de 2800 ~ 3000 ℃ air a chruthachadh sa mhòr-chuid le bhith a’ teasachadh stuth an aghaidh, agus tha an stuth àicheil anns a’ cruicible air a theasachadh gu neo-dhìreach gus inc cloiche teòthachd àrd an stuth àicheil a choileanadh.
1.2. Fùirneis grafaitidh sreath teas a-staigh
Tha am modail àmhainn na iomradh air an àmhainn grafaiteachaidh sreathach a thathas a’ cleachdadh airson electrodan grafait a dhèanamh, agus tha grunn chruiciblean electrod (air an luchdachadh le stuth electrod àicheil) ceangailte ann an sreath gu fad-ùine. Tha an cruicible electrod an dà chuid na ghiùlan agus na bhuidheann teasachaidh, agus bidh an sruth a’ dol tron chruicible electrod gus teòthachd àrd a chruthachadh agus an stuth electrod àicheil a-staigh a theasachadh gu dìreach. Chan eil am pròiseas GRAFITIZATION a’ cleachdadh stuth strì, a’ sìmpleachadh obrachadh a’ phròiseis luchdachadh is bèicearachd, agus a’ lughdachadh call stòraidh teas stuth strì, a’ sàbhaladh caitheamh cumhachd.
1.3 Fùirneis grafaiteachaidh seòrsa bogsa-clèithe
Tha an tagradh àireamh 1 air a bhith a’ sìor fhàs anns na bliadhnachan mu dheireadh, agus is e am prìomh fheart a th’ ann an àmhainn grafaitidh sreath acheson agus feartan teicneòlais ceangailte àmhainn grafaitidh. Bidh cridhe na h-àmhainne a’ cleachdadh grunn phìosan de structar bogsa stuth clèithe truinnsear anòd, an stuth a-steach don chatod anns an stuth amh, agus tha a h-uile ceangal slotaichte eadar colbh truinnsear anòd stèidhichte, agus tha gach soitheach air a chleachdadh leis an aon stuth seulaichte truinnsear anòd. Bidh an colbh agus structar bogsa stuth truinnsear anòd còmhla a’ dèanamh suas a’ bhodhaig teasachaidh. Bidh an dealan a’ sruthadh tro electrod ceann na h-àmhainne a-steach do bhodhaig teasachaidh cridhe na h-àmhainne, agus bidh an teòthachd àrd a thèid a chruthachadh a’ teasachadh stuth anòd gu dìreach sa bhogsa gus adhbhar grafaitidh a choileanadh.
1.4 Coimeas eadar trì seòrsaichean fùirneis grafaiteachaidh
Tha an àmhainn grafaiteachaidh sreath teasachaidh a-staigh airson an stuth a theasachadh gu dìreach le bhith a’ teasachadh an electrod grafait falamh. Tha an “teas Joule” a thèid a thoirt a-mach leis an t-sruth tron chriostail electrod air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus an stuth agus an criostail a theasachadh. Tha an astar teasachaidh luath, tha an sgaoileadh teòthachd co-ionnan, agus tha an èifeachdas teirmeach nas àirde na an àmhainn Atchison traidiseanta le teasachadh stuth strì. Bidh an àmhainn grafaiteachaidh bogsa-clèithe a’ tarraing air buannachdan àmhainn grafaiteachaidh sreath teasachaidh a-staigh, agus a’ gabhail ris a’ phlàta anod ro-bhèicearachd le cosgais nas ìsle mar a’ bhodhaig teasachaidh. An coimeas ris an àmhainn grafaiteachaidh sreathach, tha comas luchdachadh an àmhainn grafaiteachaidh bogsa-clèithe nas motha, agus tha an caitheamh cumhachd gach aonad toraidh air a lughdachadh a rèir sin.
2. Stiùireadh leasachaidh fùirneis grafaitidh àicheil
2. 1 Leasaich structar balla na h-iomaill
An-dràsta, tha còmhdach inslithe teirmeach grunn fhùirneisean grafaitidh air a lìonadh sa mhòr-chuid le carbon dubh agus còc petroleum. Bidh am pàirt seo den stuth inslithe a’ losgadh oxidation aig teòthachd àrd rè cinneasachadh, agus feumar stuth inslithe sònraichte a chur na àite no a chur ris gach uair a thèid a luchdachadh a-mach, agus tha droch àrainneachd agus dian saothair anns a’ phròiseas ath-chur.
’S urrainn dhuinn beachdachadh air bata balla saimeant àrd-neart agus teòthachd àrd sònraichte a chleachdadh, gus an neart iomlan a mheudachadh, gus dèanamh cinnteach gu bheil am balla seasmhach ann an deformachadh tron chuairt obrachaidh gu lèir, agus aig an aon àm a’ seulachadh claisean breige, gus casg a chuir air cus èadhair a dhol a-steach do na sgàinidhean agus na beàrnan co-phàirteach anns a’ bhalla breige a-steach don àmhainn, gus call losgaidh oxidation a lughdachadh bho stuthan inslitheachaidh agus stuthan anod;
Is e an dàrna rud còmhdach insulation gluasadach mòr-chuid a chuir a-steach crochte taobh a-muigh balla na h-àmhainne, leithid bòrd snàithleach àrd-neart no bòrd calcium silicate a chleachdadh, tha pàirt èifeachdach aig an ìre teasachaidh ann a bhith a’ seulachadh agus a’ toirt insulation, agus tha an ìre fhuar furasta a thoirt air falbh airson fuarachadh luath; San treas àite, tha an sianal fionnarachaidh suidhichte aig bonn na h-àmhainne agus balla na h-àmhainne. Bidh an sianal fionnarachaidh a’ cleachdadh structar breige laitís ro-thogte le beul boireann a’ chrios, agus aig an aon àm a’ toirt taic don chlachaireachd saimeant àrd-teòthachd, agus a’ beachdachadh air an fhuarachadh fionnarachaidh èignichte anns an ìre fhuar.
2. 2 Leasaich lùb an t-solair cumhachd le bhith a’ dèanamh atharrais àireamhach
An-dràsta, tha lùb solar cumhachd an àmhainn grafaiteachaidh le dealan àicheil air a dhèanamh a rèir an eòlais, agus tha am pròiseas grafaiteachaidh air atharrachadh le làimh aig àm sam bith a rèir na teòthachd agus suidheachadh an àmhainn, agus chan eil inbhe aonaichte ann. Faodaidh an lùb teasachaidh a bharrachadh clàr-amais caitheamh cumhachd a lughdachadh gu follaiseach agus dèanamh cinnteach à obrachadh sàbhailte an àmhainn. BU CHÒIR MODAIL ÀIREAMHACH DE cho-thaobhadh snàthaid a bhith air a stèidheachadh le dòighean saidheansail a rèir diofar shuidheachaidhean crìche agus paramadairean corporra, agus bu chòir an dàimh eadar an t-sruth, bholtadh, cumhachd iomlan agus sgaoileadh teòthachd an earrainn-tarsainn sa phròiseas grafaiteachaidh a sgrùdadh, gus an lùb teasachaidh iomchaidh a chruthachadh agus atharrachadh gu leantainneach anns an obrachadh fhèin. Leithid anns na tràth ìrean de thar-chur cumhachd tha cleachdadh tar-chuir cumhachd àrd, an uairsin lughdaich an cumhachd gu sgiobalta agus an uairsin èirich mean air mhean, cumhachd agus an uairsin lughdaich an cumhachd gus an tèid an cumhachd a chrìochnachadh.
2. 3 Leudaich beatha seirbheis a’ chriosail agus a’ chuirp teasachaidh
A bharrachd air caitheamh cumhachd, bidh beatha a’ chrioch-chriostail agus an teasadair cuideachd a’ dearbhadh gu dìreach cosgais grafaiteachadh àicheil. Airson crioch-chriostail grafait agus corp teasachaidh grafait, tha siostam riaghlaidh cinneasachaidh luchdachadh a-mach, smachd reusanta air ìre teasachaidh is fuarachaidh, loidhne cinneasachaidh crioch-chriostail fèin-ghluasadach, neartachadh ròin gus casg a chuir air oxidation agus ceumannan eile gus amannan ath-chuairteachaidh a’ chrioch-chriostail a mheudachadh, a’ lughdachadh cosgais inc grafait gu h-èifeachdach. A bharrachd air na ceumannan gu h-àrd, faodar plàta teasachaidh àmhainn grafaiteachaidh bogsa-clèithe a chleachdadh cuideachd mar stuth teasachaidh anod ro-bhèicearachd, electrod no stuth carbonach stèidhichte le strì an aghaidh àrd gus cosgais grafaiteachaidh a shàbhaladh.
2.4 Smachd air gas-smùide agus cleachdadh teas sgudail
Tha a’ mhòr-chuid de na stuthan luaineach agus toraidhean losgaidh stuthan anod, losgadh carbon uachdar, aodion èadhair agus mar sin air adhart a’ tighinn bho ghas connaidh a thèid a chruthachadh rè grafaiteachadh. Aig toiseach tòiseachadh an àmhainn, bidh mòran stuthan luaineach agus duslach a’ teicheadh, tha àrainneachd na bùth-obrach bochd, chan eil ceumannan làimhseachaidh èifeachdach aig a’ mhòr-chuid de dh’iomairtean, agus is e seo an duilgheadas as motha a tha a’ toirt buaidh air slàinte is sàbhailteachd obrach luchd-obrachaidh ann an cinneasachadh electrodan àicheil. Bu chòir barrachd oidhirpean a dhèanamh gus beachdachadh gu coileanta air cruinneachadh is riaghladh èifeachdach gas connaidh is duslach sa bhùth-obrach, agus bu chòir ceumannan fionnarachaidh reusanta a ghabhail gus teòthachd na bùth-obrach a lughdachadh agus àrainneachd obrach bùth-obrach grafaiteachadh a leasachadh.
Às dèidh don ghas-smùide a bhith air a chruinneachadh tron t-smùid a-steach don t-seòmar losgaidh, agus an teàrr is an duslach a thoirt air falbh bhon ghas-smùide, thathar an dùil gum bi teòthachd a’ ghas-smùide anns an t-seòmar losgaidh os cionn 800℃, agus gum faodar teas sgudail a’ ghas-smùide fhaighinn air ais tron ghoileadair smùide teas sgudail no iomlaidear teas slige. Faodar an teicneòlas losgaidh RTO a thathar a’ cleachdadh ann an làimhseachadh ceò asfalt gualain a chleachdadh cuideachd airson fiosrachadh, agus thèid gas-smùide an asfalt a theasachadh gu 850 ~ 900℃. Tro losgadh stòraidh teas, thèid an asfalt agus na co-phàirtean luaineach agus hydrocarbons aromatach polycyclic eile anns a’ ghas-smùide a oxidachadh agus mu dheireadh thèid an lobhadh gu CO2 agus H2O, agus faodaidh an èifeachdas glanaidh èifeachdach ruighinn còrr air 99%. Tha obrachadh seasmhach agus ìre obrachaidh àrd aig an t-siostam.
2. 5 Fùirneis grafaitidh àicheil leantainneach inghearach
’S e na grunn sheòrsaichean àmhainnean grafaitidh a chaidh ainmeachadh gu h-àrd am prìomh structar àmhainn airson cinneasachadh stuthan anod ann an Sìona, is e am puing cumanta cinneasachadh eadar-amail bho àm gu àm, èifeachdas teirmeach ìosal, luchdachadh a-mach sa mhòr-chuid an urra ri obrachadh làimhe, chan eil an ìre fèin-ghluasaid àrd. Faodar àmhainn grafaitidh àicheil leantainneach dìreach coltach ris a leasachadh le bhith a’ toirt iomradh air modail àmhainn calcination còc petroleum agus àmhainn siaft calcination bauxite. Tha an aghaidh ARC IS air a chleachdadh mar an stòr teas àrd-teòthachd, tha an stuth air a sgaoileadh gu leantainneach leis an grabhataidh aige fhèin, agus tha an structar fuarachaidh uisge no fuarachadh gasachaidh àbhaisteach air a chleachdadh gus an stuth àrd-teòthachd a fhuarachadh anns an raon toraidh, agus tha an siostam giùlain niùmatach pùdar air a chleachdadh gus an stuth a sgaoileadh agus a bhiadhadh taobh a-muigh an àmhainn. Faodaidh an seòrsa ÀMHAINN cinneasachadh leantainneach a thoirt gu buil, faodar dearmad a dhèanamh air call stòraidh teas bodhaig an àmhainn, agus mar sin tha an èifeachdas teirmeach air a leasachadh gu mòr, tha na buannachdan toraidh agus caitheamh lùtha follaiseach, agus faodar an obrachadh làn fèin-ghluasadach a thoirt gu buil gu h-iomlan. Is iad na prìomh dhuilgheadasan a dh’fheumar fhuasgladh leachtachd a’ phùdair, cunbhalachd ìre grafaiteachaidh, sàbhailteachd, sgrùdadh teothachd agus fuarachadh, msaa. Thathas a’ creidsinn, le leasachadh soirbheachail an àmhainn gus cinneasachadh gnìomhachais a mheudachadh, gun cuir e ar-a-mach air bhog ann an raon grafaiteachadh electrode àicheil.
3 cànan an snaidhm
’S e pròiseas ceimigeach grafait an duilgheadas as motha a tha a’ cur dragh air luchd-saothrachaidh stuthan anod bataraidh lithium. Is e am prìomh adhbhar gu bheil cuid de dhuilgheadasan ann fhathast a thaobh caitheamh cumhachd, cosgais, dìon na h-àrainneachd, ìre fèin-ghluasaid, sàbhailteachd agus taobhan eile den fhùirneis grafaiteachaidh cunbhalach a thathas a’ cleachdadh gu farsaing. Tha gluasad san àm ri teachd sa ghnìomhachas a dh’ionnsaigh leasachadh structar fùirneis cinneasachaidh leantainneach làn fèin-ghluasadach agus eagraichte, agus a’ toirt taic do ghoireasan pròiseas taiceil aibidh is earbsach. Aig an àm sin, thèid na duilgheadasan grafaiteachaidh a tha a’ cur dragh air iomairtean a leasachadh gu mòr, agus thèid an gnìomhachas a-steach do àm leasachaidh seasmhach, a’ brosnachadh leasachadh luath ghnìomhachasan ùra co-cheangailte ri lùth.
Àm puist: 19 Lùnastal 2022