一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法技术

本发明专利技术提供一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，涉及锂电池材料烧结技术领域，包括步骤S1，将原料进行预处理；步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理；步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理；步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理；步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内通风处理；本发明专利技术通过对现有的锂电池材料烧结的窖炉进行改进，减少烧结过程需要的能耗，以解决目前锂电池材料烧结的窖炉能耗过大的问题。电池材料烧结的窖炉能耗过大的问题。电池材料烧结的窖炉能耗过大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法


[0001]本专利技术涉及锂电池材料烧结
，尤其涉及一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法。

技术介绍

[0002]目前锂电材料烧结炉是一种轻体化连续式工业窑炉，广泛应用于三元正极材料、化工粉末、陶瓷基片等产品的快速烧成，具有能耗低、烧成周期短、炉温均匀度好、劳动强度低等优点。辊道窑是锂电材料粉体材料烧成的窑炉设备，可供粉体材料在氧化气氛中烧结之用；现有的用于烧结的窑炉在运行过程中，通常都是对窑炉的结构进行改进，来达到降低能耗的目的，例如在申请公开号为：“CN102226644A”的申请文件中公开了“连续工作的高温烧结推板窑炉”，该方案就是通过结构的改进来降低能耗的，同时现有的用于锂电池材料烧结的窖炉主要通过对锂电池材料混合、预热、烧结以及冷却，将锂电池材料加工成需要的产品，但因烧结时间过长且整个流程均需要加热处理，因此用于锂电池材料烧结的窖炉耗能较大，现有技术无法有效减少窖炉的能耗，有鉴于此，有必要对现有的锂电池材料烧结的窖炉进行改进，减少烧结过程需要的能耗。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术通过对锂电池材料预热时通过加热气体并通过加热后的气体传导预加热锂电池材料，在冷却时通过对气体降温并通过降温后的气体对化合物晶体冷却，减少了在预加热以及冷却过程中需要的能耗，以解决目前锂电池材料烧结的窖炉能耗过大的问题。
[0004]本专利技术提供一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，包括如下步骤：步骤S1，将原料进行预处理，所述预处理包括对原料的研磨以及混合，将混合后的原料记为混合物；步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理，所述预加热处理为将混合物放入料槽中并将混合物在料槽中均匀分布，通过逐步加热的升温方法使得混合物达到烘烤和烧结所需要的温度；步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理，所述烧结处理为将混合物放在窖炉内进行高温烧结，使混合物形成稳定的化合物晶体；步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理，所述降温处理为通过缓慢降温的方式将化合物晶体的温度逐渐下降，使化合物晶体结构稳定，将降温后的化合物晶体传送至晶体待取仓；步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内进行通风处理，完成烧结。
[0005]进一步地，所述原料包括正极原料以及负极原料，所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，将正极原料通过正极传送带传入正极球磨机内，所述正极球磨机用于将正极原料进行研磨处理；步骤S102，将负极原料通过负极传送带传入负极球磨机内，所述负极球磨机用于将负极材料进行研磨处理，所述研磨处理为将正极球磨机以及负极球磨机在第一标准转速下进行第一标准时间的研磨；步骤103，将研磨后的正极材料进行混合，记为正极混合物，将研磨后的负极材料进行混合，记为负极混合物。
[0006]进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤：步骤S201，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽中，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中，在混合物开始输入时，正极料槽以及负极料槽外部设置有第一螺旋管道以及第二螺旋管道，所述第一螺旋管道通入氧化气氛，所述第二螺旋管道通入还原气氛；步骤S202，对第一螺旋管道以及第二螺旋管道进行加热，直到将第一螺旋管道以及第二螺旋管道内的氧化气氛以及还原气氛加热到第一标准温度；步骤S203，将正极料槽以及负极料槽以第一速率水平晃动第一晃动时间，晃动的径向间隙为第一标准距离；步骤S204，经过第一晃动时间后将正极料槽和负极料槽静置，通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道对正极料槽和负极料槽进行加热，当正极料槽和负极料槽内的温度达到第二标准温度时，将第一螺旋管道内的氧化气氛以及第二螺旋管道内的还原气氛通过气体管道输送到窖炉内，所述窖炉包括正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉，所述第一螺旋管道气体输送到正极烧结窖炉内，所述第二螺旋管道气体输送到负极烧结窖炉内；步骤S205，将正极料槽和负极料槽静置第一静置时间后将正极料槽以及负极料槽内的混合物通过传送带传送到正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉内；步骤S206，当料槽内的混合物全部进入传送带后，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中。
[0007]进一步地，所述步骤S3包括如下子步骤：步骤S301，当第一螺旋管道的气体以及第二螺旋管道的气体输送到窖炉内时，将窖炉加热到第三标准温度；步骤S302，当混合物全部进入窖炉后，在第二标准时间内将窖炉内的温度加热至第一高温，在窖炉内的温度达到第一高温并烧结第一烧结时间后，在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；步骤S303，在窖炉内的温度达到第二高温第二烧结时间后，将窖炉内的混合物记为化合物晶体，打开排气管路，将正极烧结窖炉内的氧化气氛以及负极烧结窖炉内的还原气氛通过排气管道排入第三螺旋管道以及第四螺旋管道内，所述第三螺旋管道以及第四螺旋管道缠绕在降温仓外；步骤S304，当排气管路打开第一排气时间后，将窖炉内的化合物晶体通过传送带传入降温仓。
[0008]进一步地，所述步骤S302包括如下子步骤：步骤S3021，获取标准情况下混合物烧结后的颜色以及直径参数；
步骤S3022，在窖炉内的温度加热至第一高温后，每隔第一拍摄时间，通过摄像仪对窖炉内的混合物进行拍摄，将拍摄的图片记为烧结图片；步骤S3023，对烧结图片进行二值化处理，将二值化处理后的烧结图片记为二值化图片，对二值化图片使用边缘追踪算法，得到二值化图片内的结晶轮廓1至结晶轮廓N；步骤S3024，将标注有结晶轮廓1至结晶轮廓N的二值化图像与烧结图像重叠，在烧结图像上标注结晶轮廓1至结晶轮廓N；步骤S3025，使用颜色提取法获取结晶轮廓1至结晶轮廓N中的目标颜色1至目标颜色N；所述颜色提取法为，获取结晶轮廓内每一个像素点的像素值，记为像素值1至像素值M，将每个像素值加第一像素阈值和减第一像素阈值围成的区间记为该像素值的像素区间，获取像素区间1至像素区间M，获取像素区间1至像素区间M中像素值最多的像素区间，记为颜色区间，将颜色区间中间的像素值对应的颜色记为目标颜色；步骤S3026，将目标颜色1至目标颜色N与标准情况下混合物烧结后的颜色进行比对，当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第二比例且小于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，经过第一运行时间后，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；当目标颜色1至目标颜色N中小于第二比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，继续在第一高温下加热，并等待下一次拍摄。
[0009]进一步地，所述步骤S4包括如下子步骤：步骤S401，当第三螺旋管道通入氧化气氛时以及第四螺旋管道通入还原气氛时，根据氧化气氛和还原气氛的温度对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行保温处理；步骤S402，当化合物晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将原料进行预处理，所述预处理包括对原料的研磨以及混合，将混合后的原料记为混合物；步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理，所述预加热处理为将混合物放入料槽中并将混合物在料槽中均匀分布，通过逐步加热的升温方法使得混合物达到烘烤和烧结所需要的温度；步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理，所述烧结处理为将混合物放在窖炉内进行高温烧结，使混合物形成稳定的化合物晶体；步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理，所述降温处理为通过缓慢降温的方式将化合物晶体的温度逐渐下降，使化合物晶体结构稳定，将降温后的化合物晶体传送至晶体待取仓；步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内进行通风处理，完成烧结。2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述原料包括正极原料以及负极原料，所述步骤S1包括如下子步骤：步骤S101，将正极原料通过正极传送带传入正极球磨机内，所述正极球磨机用于将正极原料进行研磨处理；步骤S102，将负极原料通过负极传送带传入负极球磨机内，所述负极球磨机用于将负极材料进行研磨处理，所述研磨处理为将正极球磨机以及负极球磨机在第一标准转速下进行第一标准时间的研磨；步骤103，将研磨后的正极材料进行混合，记为正极混合物，将研磨后的负极材料进行混合，记为负极混合物。3.根据权利要求2所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下子步骤：步骤S201，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽中，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中，在混合物开始输入时，正极料槽以及负极料槽外部设置有第一螺旋管道以及第二螺旋管道，所述第一螺旋管道通入氧化气氛，所述第二螺旋管道通入还原气氛；步骤S202，对第一螺旋管道以及第二螺旋管道进行加热，直到将第一螺旋管道以及第二螺旋管道内的氧化气氛以及还原气氛加热到第一标准温度；步骤S203，将正极料槽以及负极料槽以第一速率水平晃动第一晃动时间，晃动的径向间隙为第一标准距离；步骤S204，经过第一晃动时间后将正极料槽和负极料槽静置，通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道对正极料槽和负极料槽进行加热，当正极料槽和负极料槽内的温度达到第二标准温度时，将第一螺旋管道内的氧化气氛以及第二螺旋管道内的还原气氛通过气体管道输送到窖炉内，所述窖炉包括正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉，所述第一螺旋管道气体输送到正极烧结窖炉内，所述第二螺旋管道气体输送到负极烧结窖炉内；步骤S205，将正极料槽和负极料槽静置第一静置时间后将正极料槽以及负极料槽内的混合物通过传送带传送到正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉内；步骤S206，当料槽内的混合物全部进入传送带后，将第一标准质量的正极混合物输入
至正极料槽，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中。4.根据权利要求3所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下子步骤：步骤S301，当第一螺旋管道的气体以及第二螺旋管道的气体输送到窖炉内时，将窖炉加热到第三标准温度；步骤S302，当混合物全部进入窖炉后，在第二标准时间内将窖炉内的温度加热至第一高温，在窖炉内的温度达到第一高温并烧结第一烧结时间后，在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；步骤S303，在窖炉内的温度达到第二高温第二烧结时间后，将窖炉内的混合物记为化合物晶体，打开排气管路，将正极烧结窖炉内的氧化气氛以及负极烧结窖炉内的还原气氛通过排气管道排入第三螺旋管道以及第四螺旋管道内，所述第三螺旋管道以及第四螺旋管道缠绕在降温仓外；步骤S304，当排气管路打开第一排气时间后，将窖炉内的化合物晶体通过传...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵强琳，
申请(专利权)人：苏州田边热能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：