CN115403039B - 一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统和方法，包括粉碎子系统和整形分级子系统；所述粉碎子系统包括主机、除尘器、罗茨风机、旋流器、原料仓和阀门；所述整形分级子系统包括主机、外分级机、辅料仓、除尘器、罗茨风机、微粉管道。本申请可以单一产线上同时产出两种规格的球形石墨产品，实现粉碎子系统旋流器出料和除尘器出料的转换，节约设备投资成本，提高产品的回收率，通过在产线上增加进料装置，使两种/多种产品或辅产品实现在线内融合，解决特殊粒度分布要求的产品不能在线上一次性生产合格的问题；将生产系统中的微粉石墨(尾料)、细粉石墨通过管道负压统一收集，提高了自动化程度，减少了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种球形石墨的生产系统，具体是一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统和方法，属于球形石墨生产应用技术领域。
背景技术
天然鳞片石墨经过粉碎、整形、分级、提纯、烘干等工序加工成球形石墨，球形石墨再经过包覆、炭化等工序深加工成锂电池负极材料，因其比容量高，形状规则，经改性后与电解液相溶性较好，其容量高，循环寿命长、无记忆效应等优点被广泛应用电动汽车，储能电池，数码产品、便携式电动工具等领域。尤其是中国、日本和韩国市场应用量越来越大，而球形石墨99％的生产在中国，由于市场客户集中度越来越高，竞争日趋激烈，汽流涡旋粉碎机来生产已经不是什么保密的高端技术了，但激烈的竞争让企业纷纷想尽一切办法来提高生产率，降低成本，现在行业内用汽流涡旋粉碎机来生产球化石墨每条生产线的配置各不相同，一般一条生产线只能生产一类产品，如大球(15-25μm)和小球(6-12μm)其中的一类，为此，针对不同需求，要建设多条不同配置的生产线，设备投入大，生产不同规格时，造成设备闲置，浪费资源。因此，针对上述问题提出一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统和方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统和方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统，包括粉碎子系统和整形分级子系统
所述粉碎子系统包括主机、除尘器、罗茨风机、旋流器、原料仓和阀门，所述整形分级子系统包括主机、外分级机、辅料仓、除尘器、罗茨风机、微粉管道。
优选的，所述粉碎子系统包括若干60机组，所述60机组内的两台主机首尾串联。
优选的，若干个所述60机组之间的除尘器与主机之间均设置有阀门，通过管道相连接。
优选的，若干个所述60机组之间的旋流器与主机之间设置有阀门，通过管道相连接。
优选的，所述主机与原料仓之间连接，所述主机、旋流器、除尘器、罗茨风机之间连接。
优选的，所述除尘器之间的微粉管道上安装设置有阀门。
优选的，所述整形分级子系统包括若干30机组，所述30机组内的两台主机首尾串联。
优选的，所述30机组内的主机与外分级机连接。
优选的，所述30机组内的两台外分级机并联，再与除尘器连接，除尘器与罗茨风机连接。
优选的，所述30机组内的辅料仓与主机连接。
优选的，一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统的使用方法，所述使用方法步骤如下：
(1)切换阀门状态；
(2)切换粉碎子系统所有旋流器的下料口状态；
(3)开机并设置两个系统中所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器和除尘器的转速参数；
(4)开启原料仓下料阀。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过球化设备的改进，对不同配置进行选型，再设置合适的参数来实现一条产线上同时生产小球和大球(或中球)两种/多种球形石墨产品，而且通过参数的调整可以提高振实密度，降低比表面积。与现有技术相比，该生产系统在一条生产线上能同时生产两种/多种规格的球形石墨产品，将产线上产出的细粉石墨在产线上实现再加工，加工为另外一种规格的小球产品，具有产线利用效率高，成本低，副产品少，生产的产品指标合格稳定，便于操作的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明整体系统结构示意图；
图2为本发明生产流程结构示意图。
图中：1、主机；2、外分级机；2S、第二外分级机；3、除尘器；4、罗茨风机；5、旋流器；6、原料仓；7、辅料仓；8、阀门；9、微粉管道；10、粉碎子系统；11、整形分级子系统。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-2所示，一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统，包括粉碎子系统10和整形分级子系统11
所述粉碎子系统10包括主机1、除尘器3、罗茨风机4、旋流器5、原料仓6和阀门8，所述整形分级子系统11包括主机1、外分级机2、辅料仓7、除尘器3、罗茨风机4、微粉管道9。
所述粉碎子系统10包括若干60机组，所述60机组内的两台主机1首尾串联。
若干个所述60机组之间的除尘器3与主机1之间连接。
所述主机6与原料仓6之间连接，所述主机1、旋流器5、除尘器3、罗茨风机4之间连接。
所述60机组除尘器之间微粉管道9上安装设置有阀门8。
所述整形分级子系统11包括若干30机组，所述30机组内的两台主机1首尾串联。
所述30机组内的主机1与外分级机2连接。
所述30机组内两个外分级机2并联连接。
所述30机组内的外分级机2与除尘器3连接，除尘器3与罗茨风机4连接。
所述30机组内的辅料仓7与主机1连接。
一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统的使用方法，所述使用方法步骤如下：
(1)切换阀门状态；
(2)切换粉碎子系统所有旋流器的下料口状态；
(3)开机并设置两个系统中所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器和除尘器的转速参数；
(4)开启原料仓下料阀。
实施例一：
小球(6-12μm)球形石墨生产时，如图(1)，将气流阀F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、F5-1、F6-1切换至关闭状态，关闭粉碎子系统所有旋流器的下料口，将汽流阀F1-2、F2-2、F3-2、F4-2、F5-2、F6-2切换至开通状态，将F1-3、F2-3、F3-3、F4-3、F5-3、F6-3切换至关闭状态。开启两个系统中所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器、除尘器等，将主机、外分级机、内分级机、罗茨风机的参数设置为一定值，开启原料仓下料阀，原料在负压风的作用下先进入粉碎子系统中的60-Ⅰ机组，经过60-1和60-2主机的研磨粉碎，经旋流器进入除尘器，此时阀门F1-3是断开状态，F1-2是开通状态，物料经60-Ⅰ机组的除尘器下料口，在负压气流的作用下通过气阀F1-2进入60-Ⅱ机组中，在60-Ⅱ机组的60-3和60-4主机中进行研磨粉碎，经过内分级机分级后进入旋流器，再进入除尘器，物料经60-Ⅱ机组的除尘器下料口，在负压气流的作用下通过气阀F2-2进入60-Ⅲ机组中，依此类推，物料经过60-Ⅳ、60-Ⅴ、60-Ⅵ机组的研磨粉碎进入整形分级子系统，在30-Ⅰ机组中经过30-1和30-2主机的整形、打磨、球化，进入外分级机2中，经外分级机2次分级后，外分级机2出料口排出物料和外分级机2S出料口排出物料经过共同的管道进入30-Ⅱ机组中，依此类推物料经过30-Ⅱ、30-Ⅲ、30-Ⅳ的整形、打磨、球化，由分级机2的下料口进入大球石墨成品仓，得到一种较大颗粒球形石墨(6-12μm)；30-Ⅳ机组中的分级机2分级出来的中、小颗粒物料进入外分级机2S中进行再次分级，分级后的小颗粒石墨物料随气流进入除尘器，通过除尘器下料口进入微粉石墨料仓，得到微粉石墨；由外分级机2S分离出来的中颗粒石墨通过分级机2S出料口进入小球石墨料仓，得到另一种较小颗粒球形石墨(6-12μm)。
实施例二：
大球(15-25μm)球形石墨的生产时，如图(1)，将气流阀F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、F5-1、F6-1切换至开通状态，打开粉碎子系统所有旋流器的下料口，将汽流阀F1-2、F2-2、F3-2、F4-2、F5-2、F6-2切换至关闭状态，将F1-3、F2-3、F3-3、F4-3、F5-3、F6-3切换至开通状态。开启两个系统中所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器、除尘器等，将主机、外分级机、内分级机、罗茨风机的参数设置为一定值，开启原料仓下料阀，原料在负压气流的作用下先进入粉碎子系统中的60-Ⅰ机组，经过60-1和60-2主机的研磨粉碎，经旋流器后的大部分大颗粒物料沉降在旋流器内，由旋流器下料口排出，此时阀门F1-1是开通状态，F1-2是关闭状态，F1-3是开通状态；由旋流器下料口排出的物料随负压气流通过F1-1阀门，沿管道进入60-Ⅱ机组中进行再次的研磨粉碎；经旋流器后的少部分小颗粒物料随负压汽流经旋流器出风口排出，沿管道进入除尘器内，经过滤后，小颗粒物料从除尘器的出料口排出，此时F1-3是开通状态，经过F1-3阀门进入微粉管道，最后沿微粉管道进入微粉石墨料仓得到微粉石墨。进入60-Ⅱ机组中的大颗粒物料在60-Ⅱ、60-Ⅲ、60-Ⅳ、60-Ⅴ、60-Ⅵ机组的运行情况同60-Ⅰ。最后大颗粒物料从粉碎子系统的60-Ⅵ的旋流器中排出，通过F6-1进入整形分级子系统的30-Ⅰ机组，物料在30-Ⅰ机组中进行整形、打磨、球化、分级，经过外分级机2的较大颗粒物料和经过外分级机2S再次分级后的较小颗粒物料在负压气流的作用下进入共用管道，沿管道进入30-Ⅱ机组中；依此类推，物料在整形分级子系统中经过30-Ⅰ、30-Ⅱ、30-Ⅲ、30-Ⅳ机组的整形、球化，由分级机2的下料口进入大球石墨成品仓，得到大颗粒球形石墨(15-25μm)；30-Ⅳ机组中的分级机2分级出来的中、小颗粒物料进入外分级机2S中进行再次分级，分级后的小颗粒石墨物料随气流进入除尘器，通过除尘器下料口进入微粉石墨料仓，得到微粉石墨；由外分级机2S分离出来的中颗粒石墨通过分级机2S出料口进入小球石墨料仓，得到一种小颗粒球形石墨(6-12μm)。
实施例三：
解决特殊粒度分布的产品不能在一条线上一次性生产合格的问题时，如图(1)，例如客户指标SG8:粒度分布：D10:4.5～5.5μm D50:8.0-9.0μm D90:13.5-15μm振实密度为0.76-0.8g/ml。
(粒度采用英国进口MS3000激光粒度仪；振实密度仪采用丹东百特BT-303型振实密度仪测试方法为100ml量筒装样品50克，振动3000次，振幅为3mm.)
原料采用生产大球石墨产生的细粉石墨XF-17，其质量指标为D10＝6.75μm D50＝12.38μm D90＝18.91μm；Tap＝0.65g/ml碳含量为95.12％；投入数量为3.6吨，该生产系统由浙江丰利粉碎设备有限公司生产，该系统包括粉碎子系统和整形分级子系统，粉碎子系统由多套汽流涡旋粉碎机组组成，汽流粉碎机组间由物料管道连接而成，本实施例中优先采用60型机组6套，由直径为180mm不锈钢管连接；每套机组由两台60型主机，一台旋流器，一台除尘器和一台罗茨风机进出口连接而成。整形分级子系统由多套汽流整形、分级机组组成，本实施例中优先选配30型4套机组，每套机组内由两台30型主机，两台外分级机分别是1台型号为260外分级机和一台型号为230外分级机并联，一台除尘器和一台罗茨风机首尾连接而成。该生产系统及方法有以下步骤：
1、切换至小球生产模式：SG8球形石墨的生产，将气流阀F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、F5-1、F6-1切换至关闭状态，关闭粉碎子系统所有旋流器5的下料口，将汽流阀F1-2、F2-2、F3-2、F4-2、F5-2、F6-2切换至开通状态，将F1-3、F2-3、F3-3、F4-3、F5-3、F6-3切换至关闭状态。系统中的所有电机采用变频控制，开启两个系统中所有罗茨风机4、主机1、外分级机2和外分级机2S、旋流器5、除尘器3等。
2、粉碎子系统优选60机组6套，设置60机组内主机转速均为44HZ,内分级机转速均为9HZ，风机转速为60-Ⅰ为40HZ，60-Ⅱ为36HZ，60-Ⅲ为35HZ，60-Ⅳ为34HZ，60-Ⅴ为33HZ，60-Ⅵ为33HZ；整形分级子系统优选30机组4套，设置整形分级子系统30机组内主机转速为46HZ，内分级机转速为10HZ；30-Ⅰ机组中外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为79HZ，30-Ⅱ机组中外分级机2转速为80HZ，30-Ⅱ机组中外分级机2S转速为75HZ；30-Ⅲ机组中外分级机2转速76HZ，30-Ⅲ机组中外分级机2S转速70HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2转速73HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2S转速62HZ；风机转速依次为30-Ⅰ为35HZ，30-Ⅱ为37HZ，30-Ⅲ为39HZ，30-Ⅳ为41HZ.
3、按顺序设置整形分级子系统30机组的二次进风开启度依次为30-Ⅰ为0mm，30-Ⅱ为2mmHZ，30-Ⅲ为5mm，30-Ⅳ为10mm.
4、开启原料仓下料阀，原料在负压气流的作用下先进入粉碎子系统中的60-Ⅰ机组，经过60-1和60-2主机1的研磨粉碎，经旋流器5进入除尘器3，此时阀门F1-1和F1-3是断开状态，F1-2是开通状态，物料从60-Ⅰ机组的除尘器3下料口排出，在负压气流的作用下通过气阀F1-2进入60-Ⅱ机组中，在60-Ⅱ机组的60-3和60-4主机1中进行研磨粉碎，再经过60-4主机的内分级机分级后经过旋流器5进入除尘器3，物料经60-Ⅱ机组的除尘器3下料口，在负压气流的作用下通过气阀F2-2进入60-Ⅲ机组中，依此类推，物料经过60-Ⅳ、60-Ⅴ、60-Ⅵ机组的粉碎、研磨再与除尘器内超细物料混合，进入整形分级子系统；在整形分级子系统30-Ⅰ机组中经过30-1和30-2主机1的整形、球化，进入外分级机2中，分离出大颗粒石墨由外分级机2出料口排出，中、小颗粒石墨随分级汽流进入30-Ⅰ机组的分级机2S中，进行再次的分级，分离并排出形状不规则的小颗粒随汽流进入除尘器收集，仅剩下中颗粒的石墨由外分级机2S出料口排出，和外分级机2出料口排出的大颗粒石墨进入共同的管道，再随负压汽流进入30-Ⅱ机组30-3和30-4中进行整形、打磨、球化。物料在30-Ⅲ和30-Ⅳ机组中的运行情况同30-Ⅰ和30-Ⅱ一样。该物料经过以上粉碎系统和整形分级系统，经过多达12次的研磨粉碎，8次的整形、打磨、球化，4次的分级，最后经30-Ⅳ外分级机下料口排出，进入大球石墨料仓，得球形石墨SG8的产品粒度分布如下：D10:5.87μm D50:9.033μm D90:13.03μm振实密度为0.79g/ml；由30-Ⅳ机组中分级机2分级后的中小颗粒石墨随负压汽流进入30-Ⅳ机组的外分级机2S中进行分级，小颗粒石墨随气流进入除尘器，通过除尘器下料口进入微粉石墨粒仓；中颗粒石墨由外分级机2S出料口排出，进入小球石墨料仓，得到小颗粒球形石墨SG6的产品，质量指标如下：D10:4.06μm D50:6.95μm D90:11.03μm振实密度为0.68g/ml；经过以上对主机、内分级机、外分级机、风机参数的调整，仍不能达到SG8客户要求的指标范围。
采用本系统从整形分级子系统的辅料仓进料，辅料名称为细粉石墨XF-8,投入数量为400公斤，粒度分布为D10:4.045μm D50:8.152μm D90:11.94μm振实密度为0.65g/ml；30-7主机喂料为5HZ,辅料经辅料仓喂料阀进入30-Ⅳ机组的30-7主机内，和主机内的物料进行融合，打磨、整形、球化，随气流进入30-8主机内进行再次的打磨、整形、球化，再进入外分级2进行分级，外分级机2分级后的较大颗粒石墨由外分级机下料口排出进入大球石墨料仓，得到规格为SG8的球形石墨，经检测其粒度指标为D10:5.196μm D50:8.493μm D90:13.952μm振实密度为0.769g/ml；达到了客户的指标要求。经过外分级机2S分级出来的小颗粒石墨随气流进入除尘器，通过除尘器下料口进入微粉石墨料仓；由外分级机2S分离出来的中颗粒石墨由外分级机2S下料口进入小球石墨料仓内，得到规格为SG6球形石墨的产品。
由上述方法生产出的大球石墨为SG8,产出量为2051kg，回收率为51.27％，其质量指标为：D10＝5.196μm D50＝8.493μm D90＝13.952μm；Tap＝0.769g/ml；产出小球石墨SG6,产出量为418kg，其质量指标为D10＝4.06μm D50＝6.95μm D90＝11.03μm；Tap≥0.68g/ml；其质量指标均达到客户要求的合格标准，其SG8单品回收率达到了51.27％，两种产品的综合回收率达到61.74％.其单产品回收率和综合回收率均超过行业平均水平(SG8行业平均回收率为45％,两种产品行业平均总体回收率为60％)。
实施例四：
如图(1)，球形石墨产品规格一：SG17-95-1.0规格球化石墨产品，其质量指标为：D10≥10.6μm D50＝17.5～18.6μm D90≤28μm；Tap≥1.0g/ml；
球形石墨产品规格二：SG10-TD质量指标：D10＝6.5～7.5μm D50＝10.0～11.0μmD90＝14.5～16.0μm；Tap≥0.85g/ml；
(粒度采用英国进口MS3000激光粒度仪；振实密度仪采用丹东百特BT-303型振实密度仪测试方法为100ml量筒装样品50克，振动3000次，振幅为3mm.)
原料采用黑龙江萝北海达规格为-195鳞片石墨，粒度为50目占1.62％，80目占7.96％，100目占7.68％，200目占31.42％，-325目占30.94％，其振实密度为0.725g/ml,碳含量为95.06％；投入数量为7吨，该生产系统由浙江丰利粉碎设备有限公司生产，该系统包括粉碎子系统和整形分级子系统，粉碎子系统由多套汽流涡旋粉碎机组组成，汽流粉碎机组间由物料管道连接而成，本实施例中优先采用60型机组6组，由直径为180mm不锈钢管连接；每套机组由两台60型主机，一台旋流器，一台除尘器和一台罗茨风机进出口连接而成。整形分级子系统由多套汽流整形、分级机组组成，本实施例中优先选配50型4套机组和30型4套机组，每套50型机组内由两台50型主机，两台外分级机，一台除尘器和一台罗茨风机首尾连接而成；每套30型机组内由两台30型主机，两台相同型号的外分级机，一台除尘器和一台罗茨风机首尾连接而成。该生产系统及方法有以下步骤：
1)切换生产系统至生产大球状态：将气流阀F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、F5-1、F6-1切换至开通状态，打开粉碎子系统所有旋流器的下料口，将汽流阀F1-2、F2-2、F3-2、F4-2、F5-2、F6-2切换至关闭状态，将F1-3、F2-3、F3-3、F4-3、F5-3、F6-3切换至开通状态。开启两个系统中所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器、除尘器等；2)设置粉碎子系统中60机组内主机转速均为46HZ,内分级机转速均为10HZ，风机转速为60-Ⅰ为40HZ，60-Ⅱ为38HZ，60-Ⅲ为36HZ，60-Ⅳ为35HZ，60-Ⅴ为34HZ，60-Ⅵ为34HZ；设置整形分级子系统30/50机组内主机转速为48HZ，内分级机转速为9HZ；50机组中所有外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为80HZ，30-Ⅰ机组中外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为80HZ，30-Ⅱ机组中外分级机2转速为80HZ，30-Ⅱ机组中外分级机2S转速为79HZ；30-Ⅲ机组中外分级机2转速76HZ，30-Ⅲ机组中外分级机2S转速74HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2转速73HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2S转速65HZ；风机转速依次为50-Ⅰ为35HZ，50-Ⅱ为35HZ，50-Ⅲ为35HZ，50-Ⅳ为35HZ；30-Ⅰ为38HZ，30-Ⅱ为41HZ，30-Ⅲ为43HZ，30-Ⅳ为45HZ。
3)按顺序设置整形分级子系统50机组二次进风开启度为0，30机组的二次进风开启度依次为30-Ⅰ为1mm，30-Ⅱ为1mmHZ，30-Ⅲ为5mm，30-Ⅳ为8mm.
4)加料,设置原料仓下料速度为19HZ.取萝北海达-195鳞片石墨原料7吨，依次加入料仓内，按上述设定参数进行加工，物料在罗茨风机形成的负压汽流作用下，进入生产系统内，先进入60-Ⅰ机组的60-1和60-2主机内，进行研磨粉碎，内分级机分离出来石墨颗粒进入旋流器进行分离并排出形状不规则的亚微米级颗粒进入除尘器收集，仅剩下大颗粒的球形石墨通过旋流器下料口进入管道，随负压汽流进入粉碎子系统60-Ⅱ机组中进行再次的研磨粉碎，按同样方式，物料经过60-Ⅲ、60-Ⅳ、60-Ⅴ、60-Ⅵ的研磨粉碎，进入整形分级子系统的50机组中，经50-Ⅰ机组中的50-1主机和50-2主机进行整形、打磨、球化，再进入50-Ⅰ机组中的外分级机2进行分级，分离出大颗粒石墨由出料口排出，中、小颗粒石墨随分级汽流进入50-Ⅰ机组的外分级机2S中，进行再次的分级，分离出小颗粒石墨随汽流进入除尘器收集，仅剩下中颗粒的石墨由外分级机2S出料口排出，和外分级机2排出的大颗粒的石墨进入共同的管道，再随负压汽流进入50-Ⅱ机组50-3和50-4中进行整形、打磨、球化。依此类推物料由50-Ⅳ机组中出来，进入30-Ⅰ机组，物料在30机组中的运行情况同50机组一样。物料在30-Ⅳ中经分级机2分级后，大颗粒石墨由出料口排出，进入大球石墨料仓，得到规格为SG17-95-1.0的大颗粒球形石墨；由30-Ⅳ机组中分级机2分级后的中小颗粒石墨随负压汽流进入30-Ⅳ机组的分级机2S中进行分级，小颗粒石墨随气流进入除尘器，通过除尘器下料口进入微粉石墨粒仓。中颗粒石墨由外分级机2S出料口排出，进入小球石墨料仓，得到规格为SG10-TD的小颗粒球形石墨。
由上述方法生产出的大球石墨为SG17-95-1.0,产出量为3298kg，回收率为47.11％，其质量指标为：D10＝10.91μm D50＝17.98μm D90＝27.07μm；Tap＝1.01g/ml；小球石墨SG10-TD,产出量为907kg，其质量指标为D10＝6.95μm D50＝10.33μm D90＝14.78μm；Tap≥0.855g/ml；其质量指标均达到客户要求合格指标，大球石墨回收率达到了47.11％，两种产品的综合回收率达到60.07％，其单品回收率和综合回收率均超过行业平均水平(SG17行业平均回收率为46％,两种产品行业平均总体回收率为60％)。
实施例五：
如图(1)，球形石墨产品规格一：SG11-95-82规格球形石墨产品，其质量指标为：D10≥5.0μm D50＝9.5～12.0μm D90≤25.0μm；Tap≥0.82g/ml；
球形石墨产品规格二：SG8-H质量指标：D10＝5.2～6.4μm D50＝8.0～9.6μm D90＝12.0～14.0μm；Tap≥0.78g/ml；
(粒度采用英国进口MS3000激光粒度仪；振实密度仪采用丹东百特BT-303型振实密度仪测试方法为100ml量筒装样品50克，振动3000次，振幅为3mm.)
原料采用生产大球石墨产生的细粉石墨，其质量指标为D10＝6.75μm D50＝12.38μm D90＝18.91μm；Tap＝0.65g/ml碳含量为95.12％；投入数量为4吨，该生产系统由浙江丰利粉碎设备有限公司生产，该系统包括粉碎子系统和整形分级子系统，粉碎子系统由多套汽流涡旋粉碎机组组成，汽流粉碎机组间由物料管道连接而成，本实施例中优先采用60型机组6组，由直径为180mm不锈钢管连接；每套机组由两台60型主机，一台旋流器，一台除尘器和一台罗茨风机进出口连接而成。整形分级子系统由多套汽流整形、分级机组组成，本实施例中优先选配30型4套机组，每套机组内由两台30型主机，两台外分级机分别是1台型号为230外分级机和一台型号为220外分级机并联，，一台除尘器和一台罗茨风机首尾连接而成。该生产系统及方法有以下步骤：
1)切换生产系统至小球生产模式：将气流阀F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、F5-1、F6-1切换至关闭状态，关闭粉碎子系统所有旋流器5的下料口，将汽流阀F1-2、F2-2、F3-2、F4-2、F5-2、F6-2切换至开通状态，将F1-3、F2-3、F3-3、F4-3、F5-3、F6-3切换至关闭状态。系统中的所有电机采用变频控制，开启两个系统中所有罗茨风机4、主机1、外分级机2和2S、主机1中的内分级机、旋流器5、除尘器3等。
2)设置粉碎子系统中60机组内主机转速均为45HZ,内分级机转速均为9HZ，风机转速为60-Ⅰ为38HZ，60-Ⅱ为37HZ，60-Ⅲ为36HZ，60-Ⅳ为35HZ，60-Ⅴ为34HZ，60-Ⅵ为33HZ；设置整形分级子系统30机组内主机转速为49HZ，内分级机转速为9HZ；30-Ⅰ机组中外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为77HZ，30-Ⅱ机组中外分级机2转速为78HZ，30-Ⅱ机组中外分级机2S转速为72HZ；30-Ⅲ机组中外分级机2转速76HZ，30-Ⅲ机组中外分级机2S转速68HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2转速72HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2S转速60HZ；风机转速依次为30-Ⅰ为36HZ，30-Ⅱ为38HZ，30-Ⅲ为40HZ，30-Ⅳ为43HZ。
3)按顺序设置整形分级子系统30机组的二次进风开启度依次为30-Ⅰ为0mm，30-Ⅱ为2mm，30-Ⅲ为5mm，30-Ⅳ为10mm。
4)加料,设置原料仓下料速度为17HZ.取细粉石墨5吨，依次加入料仓内，按上述设定参数进行加工，物料在罗茨风机形成的负压汽流作用下，进入生产系统内，先进入60-Ⅰ机组的60-1和60-2主机内，进行研磨粉碎，此时阀门F1-1和F1-3是断开状态，F1-2是开通状态，主机中的内分级机分离出来的石墨颗粒经过旋流器进入除尘器中，在除尘器中与小颗粒石墨粒子混合，由除尘器下料口排出，在负压气流的作用下沿管道进入60-Ⅱ机组中进行再次的研磨粉碎，按同样方式，物料经过60-Ⅲ、60-Ⅳ、60-Ⅴ、60-Ⅵ的研磨粉碎，进入整形分级子系统的30-Ⅰ机组中，经30-Ⅰ机组中的30-1主机和30-2主机进行整形、打磨、球化，再进入30-Ⅰ机组中的分级机2进行分级，分离出大颗粒石墨由出料口排出，中、小颗粒石墨随分级汽流进入30-Ⅰ机组的外分级机2S中进行再次的分级，分离出形状不规则的小颗粒石墨随汽流进入除尘器收集，仅剩下中颗粒的石墨由外分级机2S出料口排出，和大颗粒的石墨进入共同的管道，再随负压汽流进入30-Ⅱ机组30-3和30-4中进行整形、打磨、球化；物料在30-Ⅲ和30-Ⅳ机组中的运行情况同30-Ⅰ和30-Ⅱ一样。物料在30-Ⅳ中经外分级机2分级后，较大颗粒石墨由外分级机2出料口排出，进入大球石墨料仓，得到规格为SG11-95-82的相对大颗粒球形石墨1.95吨；
由30-Ⅳ机组中分级机2分级后的中小颗粒石墨随负压汽流进入30-Ⅳ机组的外分级机2S中进行分级，部分小颗粒石墨和微粉石墨粒子被分离出来进入除尘器；中颗粒石墨由外分级机2S出料口排出，进入小球石墨料仓，得到小颗粒球形石墨SG8-H规格的物料498kg。
由上述方法生产出的相对大球石墨为SG11-95-82,产出量为1.95吨，回收率为48.75％，其质量指标为：D10＝7.31μm D50＝11.83μm D90＝17.74μm；Tap＝0.826g/ml；小球石墨SG8-H,产出量为498kg，其质量指标为D10＝6.06μm D50＝9.24μm D90＝13.64μmTap＝0.788g/ml；其质量指标均满足客户要求合格指标，单品SG11-95-82回收率达到了48.75％，两种产品的综合回收率达到61.27％其单产品回收率和综合回收率均超过行业平均水平(SG11行业平均回收率为45％,两种产品行业平均总体回收率为60％)。
实施例六：
如图(1)，球形石墨产品规格一：SG17-95-1.0规格球化石墨产品，其质量指标为：D10≥10.6μm D50＝17.5～18.6μm D90≤28μm；Tap≥1.0g/ml；
球形石墨产品规格二：SG8-H质量指标D10＝5.2～6.4μm D50＝8.0～9.6μm D90＝12.0～14.0μm；Tap≥0.78g/ml；(粒度采用英国进口MS3000激光粒度仪；振实密度仪采用丹东百特BT-303型振实密度仪测试方法为100ml量筒装样品50克，振动3000次，振幅为3mm.)
原料采用黑龙江萝北奥星规格为-195鳞片石墨，粒度为50目占1.62％，80目占7.96％，100目占7.68％，200目占31.42％，-325目占30.94％，其振实密度为0.725g/ml,碳含量为95.06％；投入数量为7吨，该系统包括粉碎子系统和整形分级子系统，粉碎子系统由多套汽流涡旋粉碎机组组成，汽流粉碎机组间由物料管道连接而成，本实施例中优先采用60型机组6组，由直径为180mm不锈钢管连接；每套机组由两台60型主机，一台旋流器，一台除尘器和一台罗茨风机进出口连接而成。整形分级子系统由多套汽流整形、分级机组组成，本实施例中优先选配50型2套机组和30型机组4套，每套50机组内由两台50型主机，两台外分级机分别是1台型号为260外分级机和一台型号为260外分级机并联，一台除尘器和一台罗茨风机首尾连接而成；每套30机组内由两台30型主机，两台外分级机分别是1台型号为260外分级机和一台型号为220外分级机并联，一台除尘器和一台罗茨风机首尾连接而成。按进料顺序排列为粉碎子系统60型机组，整形分级子系统50型机组和整形分级子系统30型机组，共同组成该生产系统。该生产系统及方法有以下步骤：
1)切换生产系统至生产大球状态：将气流阀F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、F5-1、F6-1切换至开通状态，打开粉碎子系统所有旋流器的下料口，将汽流阀F1-2、F2-2、F3-2、F4-2、F5-2、F6-2切换至关闭状态，将F1-3、F2-3、F3-3、F4-3、F5-3、F6-3切换至开通状态。开启两个系统中所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器、除尘器等；
2)设置粉碎子系统中60机组内主机转速均为45HZ,内分级机转速均为8HZ，风机转速为60-Ⅰ为38HZ，60-Ⅱ为36HZ，60-Ⅲ为35HZ，60-Ⅳ为34HZ，60-Ⅴ为33HZ，60-Ⅵ为33HZ；设置整形分级子系统30/50机组内主机转速为48HZ，内分级机转速为9HZ；50-Ⅰ机组中外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为79HZ，50-Ⅱ机组中外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为78HZ；30-Ⅰ机组中外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为78HZ；30-Ⅱ外分级机2转速为80HZ，外分级机2S转速为76HZ；30-Ⅲ机组中外分级机2转速78HZ，外分级机2S转速为74HZ；30-Ⅳ机组中外分级机2转速73HZ，外分级机2S转速62HZ；风机转速依次为50-Ⅰ为34HZ，50-Ⅱ为36HZ，30-Ⅰ为38HZ，30-Ⅱ为41HZ，30-Ⅲ为43HZ，30-Ⅳ为45HZ.
3)按顺序设置整形分级子系统30/50机组的二次进风开启度依次为50-Ⅰ为0mm，50-Ⅱ为0mm，30-Ⅰ为0mm，30-Ⅱ为2mmHZ，30-Ⅲ为5mm，30-Ⅳ为10mm.
4)加料,设置原料仓下料速度为20HZ.取萝北奥星-195鳞片石墨原料7吨，依次加入料仓内，按上述设定参数进行加工，物料在罗茨风机形成的负压汽流作用下，进入生产系统内，先进入60-Ⅰ机组的60-1和60-2主机内，进行研磨粉碎，内分级机分离出来的石墨颗粒进行分离并排出形状不规则的亚微米级颗粒进入除尘器收集，仅剩下中颗粒的石墨和大颗粒的石墨通过旋流器下料口进入管道，随负压汽流进入粉碎子系统60-Ⅱ机组中进行再次的研磨粉碎，按同样方式，物料经过60-Ⅲ、60-Ⅳ、60-Ⅴ、60-Ⅵ的研磨粉碎，进入整形分级子系统的50-Ⅰ机组中，经50-Ⅰ机组中的50-1主机和50-2主机进行整形、打磨、球化，再进入50-Ⅰ机组中的分级机2进行分级，分离出大颗粒石墨由外分级机2出料口排出，中、小颗粒石墨随分级汽流进入50-Ⅰ机组的外分级机2S中，进行再次的分级，分离并排出形状不规则的小颗粒石墨随汽流进入除尘器收集，仅剩下中颗粒的石墨由外分级机2S出料口排出，和大颗粒的石墨进入共同的管道，再随负压汽流进入50-Ⅱ机组中，物料在50-Ⅱ和30机组中的运行情况同50-Ⅰ机组；最后物料在30-Ⅳ中经分级机2分级后，大颗粒石墨由外分级机2出料口排出，进入大球石墨料仓，得到规格为SG17-95-1.0大颗粒球形石墨；由30-Ⅳ机组中分级机2分级后的中小颗粒石墨随负压汽流进入30-Ⅳ机组的分级机2S中进行分级，中颗粒石墨由外分级机2S出料口排出，进入小球石墨料仓，得到规格为SG8-H小颗粒球形石墨。
由上述方法生产出的大球石墨为SG17-95-1.0,产出量为3358kg，回收率为47.97％，其质量指标为：D10＝11.23μm D50＝18.27μm D90＝27.79μm；Tap＝1.02g/ml；小球石墨SG8-H,产出量为1335kg，其质量指标为D10＝6.02μm D50＝8.87μm D90＝13.85μm；Tap≥0.81g/ml；其质量指标均达到客户要求的合格标准，大球石墨单品回收率为47.97％，两种产品的综合回收率达到67.04％；其单产品SG17-95-1.0回收率和综合回收率均超过行业平均水平(SG17行业平均回收率为45％,两种产品行业平均总体回收率为60％)。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统，其特征在于：包括粉碎子系统(10)和整形分级子系统(11)
所述粉碎子系统(10)包括主机(1)、除尘器(3)、罗茨风机(4)、旋流器(5)、原料仓(6)和阀门(8)，所述整形分级子系统(11)包括主机(1)、外分级机(2)、辅料仓(7)、除尘器(3)、罗茨风机(4)、微粉管道(9)；
所述粉碎子系统(10)包括若干60机组，所述60机组内的两台主机(1)都包含有1台内分级机，两台主机首尾串联；
若干个所述60机组之间的除尘器(3)与主机(1)之间连接；
所述主机(1)与原料仓(6)之间连接，所述主机(1)、旋流器(5)、除尘器(3)、罗茨风机(4)之间连接；
所述60机组之间通过微粉管道(9)连接，微粉管道(9)上安装设置有阀门(8)；
所述整形分级子系统(11)包括若干30机组，所述30机组内的两台主机(1)各包含有1台内分级机，两台主机首尾串联，所述30机组内的两台外分级机(2)呈并联连接,即其中一个外分级机(2)的出风口连接另一个第二外分级机(2S)的进料口，第二外分级机(2S)的出风口再与除尘器的进料口连接，所述30机组内的两台外分级机可以是同一型号或不同型号的配置；
所述30机组内的主机(1)与外分级机(2)连接；
所述30机组内的外分级机(2)与除尘器(3)连接，除尘器(3)与罗茨风机(4)连接；
所述30机组内的辅料仓(7)与主机(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统得出一种能同时产出两种规格球形石墨的生产系统的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：
(1)切换阀门状态；
(2)切换粉碎子系统所有旋流器的下料口状态；
(3)开机并设置两个系统中所有所有罗茨风机、主机、外分级机、内分级机、旋流器和除尘器的转速参数；
(4)开启原料仓下料阀。
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| CN113600322A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-05 | 萝北奥星新材料有限公司 | 一种制备锂电负极材料前驱体-球化石墨的调机方法 |
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