CN115790148A - 一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法及其自动排气设备 - Google Patents

一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法及其自动排气设备 Download PDF

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孙杰
林硕
徐成
杨吉
余孟华
程正闯
何中林
何健豪
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Abstract

本发明公开了一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法及其自动排气设备。自动排气设备包括至少一个排气阀门,至少一个排气风机,多个气体分析仪,控制器。磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内均安装一个所述气体分析仪,用于单独检测相应窑炉内的气体浓度。控制器根据每节窑炉内的气体浓度,控制排气风机的变频器的频率,通过调节频率来控制相应排气风机的转速以及排气阀门的开度。本发明可以根据烧结工艺控制每个温区排气阀门的开度,可以精准的调节排气阀门的开度;可以有效控制窑炉内炉压的稳定性。

Description

一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法及其自动排气设备
技术领域
本发明涉及自动排气方法及其自动排气设备,尤其涉及一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法及其自动排气设备。
背景技术
随着新能源行业的高速发展,2022年上半年,中国磷酸铁锂材料出货量高速增长,主要有以下几点原因:第一、中国动力电池出货量超200GWh,同比增长超150%,其中磷酸铁锂动力电池出货量超110GWh,带动磷酸铁锂正极材料出货量增长;第二、上半年储能市场高速增长,同比增长超过2倍,带动储能锂电池磷酸铁锂材料需求急增;第三、磷酸铁锂电池技术的进步、热管理系统的进步,使得新一代刀片电池性能更佳,搭载磷酸铁锂电池的车型更多;第四、上游原材料价格大幅度上涨,车企及动力电池企业降本压力增大,相比三元电池,磷酸铁锂电池成本更具优势。磷酸铁锂的需求量大增,导致磷酸铁锂的供应严重不足。
现有磷酸铁锂辊道窑的排气根据炉压检测数据的大小,自动调节排气风机的排风档,使磷酸铁锂辊道窑的炉压保持在一定范围内,从而控制磷酸铁锂辊道窑炉内炉压的稳定性。然而现有技术只能检测到总炉压,无法根据各节窑炉的气体成分控制排气风机的自由频率,相有的设备也难以实现变频排风。因此磷酸铁锂辊道窑的炉压不能保证实时保持在一定范围内。
发明内容
针对现有技术无法解决保证磷酸铁锂辊道窑的炉压实时保持在一定范围内的技术问题,本发明提供一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法及其自动排气设备。
本发明采用以下技术方案实现:一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,所述自动排气设备包括:
至少一个排气阀门,其用于开启或关闭所述磷酸铁锂辊道的气体通道,所述排气阀门采用比例阀;
至少一个排气风机,其用于在所述气体通道开启的状态下,经由所述气体通道排出所述磷酸铁锂辊道窑内的气体;
多个气体分析仪,所述磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内均安装一个所述气体分析仪,用于单独检测相应窑炉内的气体浓度;
控制器,其用于开启或关闭所述排气风机,还用于根据每节窑炉内的气体浓度,控制所述排气风机的变频器的频率,通过调节所述频率来控制相应排气风机的转速以及所述排气阀门的开度。
作为上述方案的进一步改进,通过事先拟定表征所述气体浓度与所述频率之间的一一对应关系的关系表一,根据所述关系表一,已知所述气体浓度即可得到所述频率;
或,
所述气体浓度与所述频率成正比,通过事先拟定表征所述气体浓度与所述频率之间的一一对应关系的关系曲线一,根据所述关系曲线一,已知所述气体浓度即可得到所述频率。
进一步地,通过事先拟定表征所述频率与所述转速之间的一一对应关系的关系表二,根据所述关系表二,已知所述频率即可得到所述转速;
或,
通过事先拟定表征所述频率与所述转速之间的一一对应关系的关系曲线二,根据所述关系曲线二,已知所述频率即可得到所述转速。
进一步,通过事先拟定表征所述频率与所述开度之间的一一对应关系的关系表三,根据所述关系表三,已知所述频率即可得到所述开度;
或,
通过事先拟定表征所述频率与所述开度之间的一一对应关系的关系曲线三,根据所述关系曲线三,已知所述频率即可得到所述开度。
作为上述方案的进一步改进,所述自动排气设备还包括:
与多个气体分析仪一一对应的多个冷却水管,每个冷却水管用于冷却通过相应气体分析仪的气体。
进一步地,当所述磷酸铁锂辊道窑开始进料时,所述控制器开启所有气体分析仪,开启所有比例阀,同时开启其中一个排气风机,同时开启所有冷却水管;
各气体分析仪设置有气体含量上限,当各气体分析仪检测到各节窑炉内的气体浓度时,所述控制器根据所述气体浓度自动调节相应比例阀的开度,同时调节相应排气风机的频率。
进一步地,当所述磷酸铁锂辊道窑开始进料时,所述控制器开启所有气体分析仪,开启所有比例阀,同时开启其中两个排气风机,同时开启所有冷却水管;
各气体分析仪设置有气体含量上限,当各气体分析仪检测到各节窑炉内的气体浓度时,所述控制器根据所述气体浓度自动调节各个比例阀的开度,同时调节各个排气风机的频率。
进一步地,当所述磷酸铁锂辊道窑开始进料时,开启所有气体分析仪,开启所有比例阀,同时开启其中三个排气风机,同时开启所有冷却水管;
各气体分析仪设置有气体含量上限,当各气体分析仪检测到各节窑炉内的气体浓度时,所述控制器控制根据所述气体浓度自动调节各个比例阀的开度,同时调节各个排气风机的频率。
本发明还提供一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法,所述自动排气方法包括以下步骤:
单独检测所述磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内的气体浓度;
根据每节窑炉内的气体浓度,控制所述排气风机的变频器的频率,通过调节所述频率来控制相应排气风机的转速以及所述排气阀门的开度。
作为上述方案的进一步改进,所述自动排气方法采用上述任意磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备对所述磷酸铁锂辊道窑进行自动排气。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、每节窑炉增加气体分析仪可以得到每个温区(即每节窑炉)的气氛含量;由于每个温区都可以单独分析气体含量,可以根据烧结工艺控制每个温区排气阀门的开度。
2、增加比例阀进行调节,可以精准的调节排气阀门的开度。
3、增加排气风机的数量,可以有效控制窑炉内炉压的稳定性。
附图说明
图1为本发明较佳实施例提供的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备的模块示意图。
图2为图1中的局部放大示意图。
图3为图2中的局部放大示意图。
图4为采用图1中自动排气设备的自动排气方法流程图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,其为本发明较佳实施例提供的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备的模块示意图。为了更清楚的展示图1中的细节,进行了局部放大,如图2 所示,图2为图1中的局部放大示意图。同理,为了更好的展示图2中的细节,又再次进行了局部放大,如图3所示,图3为图2中的局部放大示意图。
磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备包括至少一个排气阀门1(在本实施例中以编号为1-1#至1-13#共计13个数量为例进行举例说明)、至少一个排气风机 2(在本实施例中以编号为2-1#、2-2#、2-3#共计3个数量为例进行举例说明)、多个气体分析仪3(在本实施例中以编号为3-1#至3-13#共计13个数量为例进行举例说明)、控制器(图未示)、多个冷却水管4(与气体分析仪3的数量一一对应,因此在本实施例中冷却水管4的数量也是编号为4-1#至4-13#共计 13个)。
排气阀门1用于开启或关闭所述磷酸铁锂辊道的气体通道,在本实施例中,采用比例阀。排气风机2用于在所述气体通道开启的状态下,经由所述气体通道排出所述磷酸铁锂辊道窑内的气体。气体分析仪3用于检测气体浓度,所述磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内均安装一个气体分析仪3,用于单独检测相应窑炉内的气体浓度。控制器(如PLC或单片机)用于开启或关闭所述排气风机2,还用于根据每节窑炉内的气体浓度,控制所述排气风机2的变频器的频率,通过调节所述频率来控制相应排气风机2的转速以及所述排气阀门1的开度。
在本实施例中,控制器通过事先拟定表征所述气体浓度与所述频率之间的一一对应关系的关系表一,根据所述关系表一,已知所述气体浓度即可得到所述频率;通过事先拟定表征所述频率与所述转速之间的一一对应关系的关系表二,根据所述关系表二,已知所述频率即可得到所述转速;,通过事先拟定表征所述频率与所述开度之间的一一对应关系的关系表三,根据所述关系表三,已知所述频率即可得到所述开度。当然在其他实施例中,也可以默认所述气体浓度与所述频率成正比,关系表就采用相应的关系曲线,也可以实现控制器的相同功能。
请结合图4,其为本发明的磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法,本发明的自动排气设备就是根据本发明的自动排气方法而设置的。所述自动排气方法包括以下步骤:单独检测所述磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内的气体浓度;根据每节窑炉内的气体浓度,控制所述排气风机的变频器的频率,通过调节所述频率来控制相应排气风机的转速以及所述排气阀门的开度。
由于窑炉内气体温度过高,直接通过气体分析仪3会影响气体分析仪3的使用寿命,可以通过增加冷却水管4的方式使冷却后的气体通过气体分析仪3。
本发明主要由气体分析仪3,冷却水管4,比例阀,排气风机2组成,根据每节窑炉气体分析仪3的数据调节比例阀的开度和排气风机2的频率。当气体分析仪3采集到各温区内不同气氛的含量,并通过通讯方式将数据传输给 PLC(或单片机),PLC(或单片机)经过计算窑炉内各气氛数据转化为对应的输出量来调节排气风机2的变频器的频率来控制排气风机2的转速及比例阀的开度。
当窑炉开始进料时,开启气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#,开启比例阀的编号为1-1#至1-13#,同时开启排气风机2的编号为2-1#,同时开启冷却水管4的编号为4-1#至4-13#。在触摸屏上设置各气体分析仪中各种气体的含量上限,当气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#检测到各气体的浓度时,自动调节比例阀的编号为1-1#至1-13#的开度,同时调节排气风机2的频率。
本发明具有如下有益效果:
1、每节窑炉增加气体分析仪3可以得到每个温区(即每节窑炉)的气氛含量;由于每个温区都可以单独分析气体含量,可以根据烧结工艺控制每个温区排气阀门1的开度。
2、增加比例阀进行调节,可以精准的调节排气阀门1的开度;
3、增加排气风机2的数量,可以有效控制窑炉内炉压的稳定性。
本发明已经投入在本公司厂内试运行,现提供3个调试情况用以论证本发明的可行性、合理性、有效性。
调试例1
当窑炉开始进料时,开启气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#,开启比例阀的编号为1-1#至1-13#,同时开启排气风机2的编号为2-1#,同时开启冷却水管4的编号为4-1#至4-13#。在触摸屏上设置各气体分析仪3中各种气体的含量上限,当气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#检测到各气体的浓度时,自动调节比例阀的编号为1-1#至1-13#的开度,同时调节排气风机的频率。
调试例2
当窑炉开始进料时,开启气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#,开启比例阀的编号为1-1#至1-13#,同时开启排气风机2的编号为2-1#和2-2#,同时开启冷却水管4的编号为4-1#至4-13#。在触摸屏上设置各气体分析仪3中各种气体的含量上限,当气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#检测到各气体的浓度时,自动调节比例阀的编号为1-1#至1-13#的开度,同时调节排气风机2的频率。
调试例3
当窑炉开始进料时,开启气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#,开启比例阀的编号为1-1#至1-13#,同时开启排气风机2的编号为2-1#至2-3#,同时开启冷却水管4的编号为4-1#至4-13#。在触摸屏上设置各气体分析仪3中各种气体的含量上限,当气体分析仪3的编号为3-1#至3-13#检测到各气体的浓度时,自动调节比例阀的编号为1-1#至1-13#的开度,同时调节排气风机2的频率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,所述自动排气设备包括:
至少一个排气阀门,其用于开启或关闭所述磷酸铁锂辊道的气体通道;
至少一个排气风机,其用于在所述气体通道开启的状态下,经由所述气体通道排出所述磷酸铁锂辊道窑内的气体;
控制器,其用于开启或关闭所述排气风机;
其特征在于,所述自动排气设备还包括:
多个气体分析仪,所述磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内均安装一个所述气体分析仪,用于单独检测相应窑炉内的气体浓度;
其中,所述排气阀门采用比例阀;
所述控制器还用于根据每节窑炉内的气体浓度,控制所述排气风机的变频器的频率,通过调节所述频率来控制相应排气风机的转速以及所述排气阀门的开度。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,通过事先拟定表征所述气体浓度与所述频率之间的一一对应关系的关系表一,根据所述关系表一,已知所述气体浓度即可得到所述频率;
或,
所述气体浓度与所述频率成正比,通过事先拟定表征所述气体浓度与所述频率之间的一一对应关系的关系曲线一,根据所述关系曲线一,已知所述气体浓度即可得到所述频率。
3.如权利要求2所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,通过事先拟定表征所述频率与所述转速之间的一一对应关系的关系表二,根据所述关系表二,已知所述频率即可得到所述转速;
或,
通过事先拟定表征所述频率与所述转速之间的一一对应关系的关系曲线二,根据所述关系曲线二,已知所述频率即可得到所述转速。
4.如权利要求2所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,通过事先拟定表征所述频率与所述开度之间的一一对应关系的关系表三,根据所述关系表三,已知所述频率即可得到所述开度;
或,
通过事先拟定表征所述频率与所述开度之间的一一对应关系的关系曲线三,根据所述关系曲线三,已知所述频率即可得到所述开度。
5.如权利要求1所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,所述自动排气设备还包括:
与多个气体分析仪一一对应的多个冷却水管,每个冷却水管用于冷却通过相应气体分析仪的气体。
6.如权利要求5所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,当所述磷酸铁锂辊道窑开始进料时,所述控制器开启所有气体分析仪,开启所有比例阀,同时开启其中一个排气风机,同时开启所有冷却水管;
各气体分析仪设置有气体含量上限,当各气体分析仪检测到各节窑炉内的气体浓度时,所述控制器根据所述气体浓度自动调节相应比例阀的开度,同时调节相应排气风机的频率。
7.如权利要求5所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,当所述磷酸铁锂辊道窑开始进料时,所述控制器开启所有气体分析仪,开启所有比例阀,同时开启其中两个排气风机,同时开启所有冷却水管;
各气体分析仪设置有气体含量上限,当各气体分析仪检测到各节窑炉内的气体浓度时,所述控制器根据所述气体浓度自动调节各个比例阀的开度,同时调节各个排气风机的频率。
8.如权利要求5所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备,其特征在于,当所述磷酸铁锂辊道窑开始进料时,开启所有气体分析仪,开启所有比例阀,同时开启其中三个排气风机,同时开启所有冷却水管;
各气体分析仪设置有气体含量上限,当各气体分析仪检测到各节窑炉内的气体浓度时,所述控制器控制根据所述气体浓度自动调节各个比例阀的开度,同时调节各个排气风机的频率。
9.一种磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法,其特征在于,所述自动排气方法包括以下步骤:
单独检测所述磷酸铁锂辊道窑的每节窑炉内的气体浓度;
根据每节窑炉内的气体浓度,控制所述排气风机的变频器的频率,通过调节所述频率来控制相应排气风机的转速以及所述排气阀门的开度。
10.如权利要求9所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气方法,其特征在于,所述自动排气方法采用如权利要求1至8中任意一项所述的磷酸铁锂辊道窑的自动排气设备对所述磷酸铁锂辊道窑进行自动排气。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117213227A (zh) * 2023-09-15 2023-12-12 中材建设有限公司 基于煅烧水泥熟料获得高浓度二氧化碳烟气的方法和系统

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