Wanneer grove deeltjes zich mengen met de fijne fractie na het classificeren van grafiet voor de negatieve elektrode, spreekt men in de industrie van "grove deeltjesoverdracht". Dit is een veelvoorkomend probleem bij luchtclassificatoren en turboclassificatoren in de praktijk, maar het heeft wel een directe negatieve invloed op de batchconsistentie van lithium-ion-anodematerialen. Dit artikel is bedoeld voor twee doelgroepen: procesingenieurs die een stapsgewijze handleiding voor probleemoplossing nodig hebben, en inkoopteams die willen voorkomen dat ze apparatuur aanschaffen die gevoelig is voor grove deeltjesoverdracht op grafietproductielijnen.
1. Symptomen en gevolgen van grove overdracht
De meest directe manier om grove deeltjesoverdracht te bevestigen, is door de deeltjesgrootteverdeling te controleren. Bij correct geclassificeerd negatief elektrodegrafiet moet D50 stabiel blijven tussen ongeveer 10 en 25 μm, en de D90- en D100-waarden moeten onder controle blijven. Als D100 duidelijk naar boven verschuift, of als er grove deeltjes en heldere vlekjes in het eindproduct blijven verschijnen, glippen grove deeltjes langs het sorteerwiel. Zodra er deeltjesoverdracht optreedt, vertoont de coating vaak krassen en ongelijkmatige elektrodeverdichting, gevolgd door een hogere interne weerstand en fluctuaties in de capaciteit. Neem een paar monsters en meet de deeltjesgrootteverdeling; als D100 schommelt, ligt het probleem meestal bij de staat van de apparatuur of de procesparameters in plaats van bij het ruwe materiaal.
2. Zes veelvoorkomende oorzaken van grove reststoffen
Gerangschikt naar hoe vaak ze in de praktijk voorkomen, zijn er zes hoofdoorzaken. Wanneer een oorzaak verband houdt met de keuze van apparatuur, worden de aankoopoverwegingen daarbij vermeld.
Oorzaak één: te lage rotorsnelheid van de classificator. Het classificeerwiel gebruikt centrifugale kracht om grove deeltjes terug te slingeren naar de classificatiezone. Bij een te lage snelheid wordt het snijpunt groter en komen grove deeltjes met de luchtstroom in de fijne uitlaat terecht. Controleer bij aankoop de maximale tipsnelheid van het classificeerwiel en het frequentiebereik, en zorg voor voldoende speling.
Oorzaak twee: te hoog luchtvolume in het systeem. Een hogere luchtstroom vergroot de transportcapaciteit, waardoor grote deeltjes die normaal gesproken terug in de sorteerzone zouden vallen, worden meegevoerd. Elke bedrijfsomstandigheid waarbij de luchtstroom is verhoogd, brengt een groter risico op meesleping met zich mee.
Oorzaak drie: overbelasting van de toevoer. Een te hoge toevoer verhoogt de verhouding vaste stof/gas in de sorteerzone, waardoor de deeltjes elkaar hinderen en grove deeltjes door het sorteerwiel glippen. De stabiliteit van het toevoersysteem bepaalt hoe vaak dit probleem zich voordoet.
Oorzaak vier: slijtage van het classificatiewiel en de afdichting. Na langdurig gebruik wordt de ruimte tussen de messen en de afdichtingsring groter, waardoor grove deeltjes kunnen doorlekken. Dit is de meest verborgen oorzaak en wordt gemakkelijk verward met problemen met de snelheid of de luchtstroom. Let bij aankoop goed op de slijtagebehandeling van het classificatiewiel en de gebruikte afdichtingsmethode.
Oorzaak vijf: slechte materiaalverspreiding. Grafiet is licht en heeft de neiging samen te klonteren. Als de sproeier verstopt raakt of de secundaire luchttoevoer is uitgeschakeld, passeren de samenklonterde deeltjes het sorteerwiel alsof het fijne deeltjes zijn.
Oorzaak zes: te grof of inconsistent ruw materiaal. Als het voorbreken niet gecontroleerd wordt en de invoer de ontwerplimiet van de classificator overschrijdt, is het aanpassen ervan na de breekbeurt altijd lastig. Controleer het gewenste deeltjesgroottebereik van de invoer voordat u een machine aanschaft om te voorkomen dat u de verkeerde machine kiest.
3. Zes stappen voor probleemoplossing, van eenvoudig tot moeilijk.
Begin met de rotorsnelheid. Vergelijk deze met het procesblad en controleer of de werkelijke snelheid overeenkomt met de ingestelde waarde. Sluit daarbij omvormerstoringen en riemslip uit. Als de snijgrootte groot is, stel dan eerst de standaardsnelheid in en controleer opnieuw.
Controleer vervolgens de luchtstroom en het drukverschil. Kijk naar de opening van de klep van de hoofdventilator en het drukverschil in het systeem, en vergelijk dit met de laatste normale productierun. Als de luchtstroom hoog is, sluit u de klep en controleert u of D100 weer daalt. Ter referentie: voor fijne sortering van grafiet met negatieve elektrode ligt de tipsnelheid van het sorteerwiel doorgaans tussen de 40 en 90 m/s; het procesblad is hierbij leidend.
Controleer vervolgens de doseersnelheid. Kijk of de doseerinrichting gekalibreerd is en of de afvoer gelijkmatig is. Intermitterende meevoer is vaak gerelateerd aan schommelingen in de dosering.
Controleer vervolgens het classificatiewiel en de afdichtingen. Controleer na het uitschakelen de slijtage van de messen en of de radiale speling tussen het wiel en de behuizing de specificaties overschrijdt. Gebruik de fabrieksspecificaties als referentie; wanneer de slijtage ongeveer 1,5 keer de basiswaarde bereikt, plan dan reparatie of vervanging in en vervang eventuele vervormde of losgeraakte afdichtingsringen.
Controleer vervolgens het dispersiesysteem. Reinig de dispersiemondstukken, controleer of de secundaire luchtdruk binnen het ontwerpbereik ligt en controleer de afdichtingen en de ophoping van materiaal in de leidingen.
Controleer tot slot de grondstof. Neem een monster voor een deeltjesgrootteanalyse. Als de grondstof zelf niet aan de specificaties voldoet, overleg dan met de leverancier om de grondstof te stabiliseren voordat de classificatie wordt aangepast.
4. Het registratieformulier vormt de basis voor het oplossen van problemen.
Het uiteindelijke doel is niet om het eenmalig te repareren, maar om het stabiel te houden. Noteer de vier onderstaande parameters telkens wanneer er een afwijking optreedt. Na verloop van tijd onthult het logboek slijtage- en degradatietrends op het classificatiewiel, zodat u onderdelen kunt vervangen voordat ze het product beïnvloeden.
| Parameter | Normaal bereik (referentie) | Deze run | Notities |
| Rotorsnelheid | per procesblad | ||
| Luchtvolume van het systeem | basislijn van een normale batch | ||
| Systeemdrukverschil | basislijn van een normale batch | ||
| Voedingssnelheid | nominale capaciteit als bovengrens |
5. Drie aandachtspunten bij de aanschaf van apparatuur
Voor kopers is het belangrijk om luchtclassificatoren niet alleen op prijs te vergelijken. Focus op drie punten. Ten eerste, de afdichtingsmethode en slijtagebehandeling van het classificeerwiel, die bepalen hoe vaak er op de lange termijn restmateriaal achterblijft. Ten tweede, de stabiliteit van de toevoer- en dispersiesystemen, aangezien schommelingen in de toevoer een stille boosdoener zijn voor de kwaliteit van fijn poeder. Ten derde, de responsiviteit van de fabrikant na de verkoop: of ze op afstand ondersteuning kunnen bieden bij het oplossen van problemen en snel afdichtingsringen en vervangende onderdelen voor het classificeerwiel kunnen leveren, is veel meer waard dan een klein prijsverschil.
6. Veelgestelde vragen
1) Wat zijn de drie meest voorkomende oorzaken van grove deeltjesoverdracht bij de classificatie van grafiet?
Een lage rotorsnelheid, een hoog luchtvolume en slijtage van het classificatiewiel of de afdichting zijn de drie meest voorkomende oorzaken in de praktijk, en deze kunnen in volgorde van gemakkelijk naar moeilijk worden gecontroleerd.
2) Welke rotorsnelheid voorkomt dat grove deeltjes in een luchtclassificator terechtkomen?
Er is geen vaste waarde. Voor de fijne classificatie van grafiet van de negatieve elektrode ligt de snelheid van de sorteerwieltip meestal tussen de 40 en 90 m/s, en het procesblad, samen met een hercontrole van de deeltjesgrootte, is de uiteindelijke referentie.
3) Wanneer moet het classificatiewiel worden vervangen?
Wanneer de radiale spleetbreedte ongeveer 1,5 keer zo groot is als de fabrieksspecificatie, of wanneer de deeltjesgrootteverdeling duidelijk naar boven begint te verschuiven, moet vervanging worden ingepland.
4) Is de classificatiekwaliteit een absolute voorwaarde voor de consistentie van batterijen?
Grove deeltjesoverdracht is geen moeilijk probleem. Zodra u de zes aspecten – snelheid, luchtstroom, toevoer, slijtage, spreiding en grondstof – hebt doorgenomen, zijn de meeste gevallen dezelfde dag nog opgelost. Voor terugkerende problemen die niet met routinecontroles kunnen worden verholpen, kunt u de deeltjesgroottegegevens en veldparameters naar ons sturen voor probleemoplossing op afstand. Neem voor de selectie van luchtclassificatoren, afdichtingsringen en vervangende onderdelen voor classificatorwielen rechtstreeks contact met ons op.
Episch poeder
Bij Episch poederWij bieden een breed scala aan apparatuurmodellen en oplossingen op maat om aan uw specifieke behoeften te voldoen. Ons team heeft meer dan 20 jaar ervaring in de verwerking van diverse poeders. Epic Powder is gespecialiseerd in fijnpoederverwerkingstechnologie voor de mineralenindustrie, chemische industrie, voedingsmiddelenindustrie, farmaceutische industrie, enz.
Neem vandaag nog contact met ons op voor een gratis adviesgesprek en een oplossing op maat!
Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel je helpt. Laat hieronder een reactie achter. Je kunt ook contact opnemen met de online klantenservice van EPIC Powder. Zelda voor verdere vragen.”
— Emily Chen, Ingenieur
