WO2023138255A1 - 锂盐计量配料系统及配料方法 - Google Patents

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WO2023138255A1
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metering
bin
feed
valve
discharge
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康博
申魁文
马腾越
彭冬
杨云广
李长东
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Pingnan Contemporary Advanced Materials Technology Co Ltd
Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd
Hunan Bangpu Automobile Circulation Co Ltd
Original Assignee
Pingnan Contemporary Advanced Materials Technology Co Ltd
Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd
Hunan Bangpu Automobile Circulation Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/221—Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms

Definitions

  • the present application relates to the technical field of batching, for example, to a lithium salt metering batching system and batching method.
  • Commonly used powder metering and batching systems include the following methods: separate and independent metering by external weighing, and then manual batching; direct metering with dynamic load scales in the target container; weight loss metering.
  • the first method has the risk of manual ingredient leakage, and it is difficult to keep the measurement data;
  • the second method uses incremental measurement in the target container.
  • the target container is large, with a large number of materials and a large base, resulting in large incremental measurement errors and inaccurate proportioning;
  • the third method has the phenomenon of secondary material transfer, which is likely to cause material sticking to the wall during the secondary material transfer process, resulting in the accurate measurement of materials not completely entering the target container.
  • the upper and lower parts of the metering bin are soft connections to isolate the influence between the metering bin and the feeding pipe, the outlet pipe, the coulter mixing device and the metering screw, but the force on the soft connection during the batching process, and the accumulation of material in the soft connection will directly affect the metering accuracy; 4 1.
  • the air hammer installed on the metering bin, the stirring mechanism and the back blowing gas are all in a dynamic and unstable state, which will also affect the metering accuracy.
  • the application provides a lithium salt metering and batching system and a batching method.
  • the application provides a lithium salt metering and batching system, comprising:
  • the storage bin is set to store materials
  • a metering bin the metering bin is connected below the storage bin through a feeding pipe, an exciting block and at least two feeding valves are arranged on the feeding pipe, an upper flexible connection is provided at one end of the feeding pipe near the metering bin, a weighing module, an air hammer, a first back blowing device and an air replenishing device are arranged on the metering bin, and a stirring mechanism is arranged in the metering bin;
  • a metering screw device the feed end of the metering screw device is connected to the bottom of the metering bin;
  • a coulter mixer the coulter mixer is connected below the discharge end of the metering screw device through a discharge pipe, the discharge pipe is provided with at least two discharge valves and a lower soft connection, and the lower soft connection is located between two of the discharge valves;
  • the control module is electrically connected with the vibration-exciting block, at least two feed valves, a weighing module, an air hammer, a first back blowing device, an air supply device, a stirring mechanism, a metering screw device, a coulter mixer and at least two discharge valves.
  • the application also provides a batching method, including: a metering bin material preparation stage, a rough distribution stage, and a fine distribution stage; wherein,
  • the material preparation stage of the metering bin includes: opening all the feed valves, the materials in the storage bin are injected into the metering bin through the feeding pipe, and the amount of material injected into the metering bin by the storage bin is more than the required batching amount; after the injection is completed, the material adhering to the feeding pipe and each feeding valve is cleaned, so that all the materials adhered in the feeding pipe and the feeding valve are discharged into the metering bin, and all the materials in the upper soft connection fall into the metering bin, and the initial value of the material is obtained in the metering bin;
  • the rough matching stage includes: setting a preset value for the control module, opening each discharge valve and metering screw device, and quickly feeding the coulter mixer.
  • the material in the metering bin is injected into the metering screw device.
  • the metering screw device and each outlet valve are closed to stop feeding; wherein, during the feeding process, start the air hammer, the first back blowing device and the stirring mechanism to assist the feeding of the metering bin, and clean each outlet valve after feeding.
  • the fine matching stage includes: setting a final value for the control module, opening the metering screw device and the discharge valve close to the metering screw device, and slowly feeding the metering screw device to the downward soft connection; until the metering value of the weighing module reaches the final value, closing the metering screw device and the discharge valve close to the metering screw device; opening the discharge valve close to the coulter mixer, and injecting the material in the lower soft connection into the coulter mixer.
  • Fig. 1 is a schematic structural connection diagram of a lithium salt metering and proportioning system according to an embodiment of the present application
  • Fig. 2 is a flowchart of a batching method applied to a lithium salt metering batching system according to an embodiment of the present application.
  • the present application relates to a lithium salt metering and batching system, including a storage bin 100 , a metering bin 200 , a metering screw device 400 , a coulter mixer 500 and a control module 700 .
  • a storage bin 100 As shown in FIG. 1 , the storage bin 100 , the metering bin 200 , the metering screw device 400 and the coulter mixer 500 are connected sequentially from top to bottom.
  • the following materials in this embodiment may be lithium salts.
  • the lithium salt metering and batching system includes: a storage bin 100 configured to store materials; a metering bin 200, the metering bin 200 is connected below the storage bin 100 through a feed pipe 110, an exciting block 310 and at least two feed valves 320 are arranged on the feed pipe 110, an upper flexible connection 330 is provided at one end of the feed pipe 110 near the metering bin 200, and a weighing module 210, an air hammer 220, and a first blowback gas are arranged on the metering bin 200 Device 230 and air supply device 240, metering bin 200 is provided with a stirring mechanism 250; metering screw device 400, the feed end of metering screw device 400 is connected to the bottom of metering bin 200; coulter mixer 500, coulter mixer 500 is connected below the discharge end of metering screw device 400 through a discharge pipe 600, and the discharge pipe 600 is provided with at least two discharge valves 610 and lower soft connections 620, and the lower soft connections 620 are located at two of them.
  • the control module 700 is electrically connected to the vibration block 310, at least two feed valves 320, the weighing module 210, the air hammer 220, the first back blowing device 230, the gas supply device 240, the stirring mechanism 250, the metering screw device 400, the coulter mixer 500 and at least two discharge valves 610.
  • the feed pipe 110 is provided with three feed valves 320 distributed from top to bottom, respectively the first feed valve 321, the second feed valve 322 and the third feed valve 323, the excitation block 310 is located between the second feed valve 322 and the third feed valve 323, the upper flexible connection 330 is located below the third feed valve 323;
  • the discharge pipe 600 is provided with two discharge valves 610 distributed from top to bottom, respectively the first discharge valve 611 and the second discharge valve 612 , the lower flexible connection 620 is located between the first discharge valve 611 and the second discharge valve 612 .
  • the bottom of the storage bin 100 and the top of the metering bin 200 are connected through a feed pipe 110 .
  • the feed pipe 110 is provided with at least two feed valves 320 and upper flexible connections 330, and the number of feed valves 320 can be adjusted according to the length of the feed pipe 110.
  • three feeding valves 320 are arranged on the feeding pipe 110, which are respectively the first feeding valve 321, the second feeding valve 322 and the third feeding valve 323 distributed from top to bottom.
  • the upper flexible connection 330 is installed on the feeding pipe 110 below the third feeding valve 323. Connection 330 removes feed tube 110 from metering bin 200 .
  • the vibration block 310 is located between the second feed valve 322 and the third feed valve 323 .
  • the metering bin 200 is provided with a weighing module 210 , an air hammer 220 , a first back blowing device 230 and an air supply device 240 , and a stirring mechanism 250 is provided inside the metering bin 200 .
  • the material is weighed by the weighing module 210; the side wall of the metering bin 200 is knocked by the air hammer 220 to prevent the material from adhering to the inner wall of the metering bin 200; the material in the metering bin 200 is stirred by the stirring mechanism 250 to prevent lithium salt from being deposited.
  • the first back blowing device 230 may be composed of a fan, an air valve and other components, and the first back blowing device 230 is used to blow air inside the metering bin 200 to assist in unloading.
  • the air supply device 240 communicates with the inside of the metering chamber 200.
  • the air supply device 240 can be composed of a fan, an air valve and other components.
  • the air supply device 240 is used to maintain the inside of the metering chamber 200 at a slight positive pressure.
  • the slight positive pressure is an air pressure slightly higher than the normal atmospheric pressure.
  • the slight positive pressure can be selected as an air pressure within 500 Pa greater than the normal atmospheric pressure, which can reduce the force on the upper soft connection 330 and prevent material accumulation in the upper soft connection 330.
  • the metering screw device 400 can be arranged horizontally, that is, the axial direction of the screw rod inside the metering screw device 400 is horizontally oriented, and the two ends of the metering screw device 400 are respectively a feed end and a discharge end.
  • an exhaust cap 410 is provided on the upper part of the discharge end of the metering screw device 400, and the exhaust cap 410 is set to discharge the gas of the entire system during the metering process, so as to avoid excessive internal pressure of the system, thereby reducing the influence of the gas inside the system on the metering process.
  • At least two discharge valves 610 and a lower flexible connection 620 are installed on the discharge pipe 600 .
  • two discharge valves 610 are installed on the discharge pipe 600 , which are respectively a first discharge valve 611 and a second discharge valve 612 distributed up and down.
  • the lower flexible connection 620 is located between the first discharge valve 611 and the second discharge valve 612 .
  • the lower flexible connection 620 can eliminate the influence of the discharge pipe 600 and the coulter mixer 500 on the metering screw device 400 .
  • the electrical devices such as the above-mentioned excitation block 310, feed valve 320, weighing module 210, air hammer 220, first back blowing device 230, gas supply device 240, stirring mechanism 250, metering screw device 400, coulter mixer 500 and discharge valve 610 are all electrically connected to the control module 700 to control the start and stop of multiple electrical devices through the control module 700.
  • the installation conditions of the upper flexible connection 330 and the lower flexible connection 620 can be adjusted to make the upper flexible connection 330 and the lower flexible connection 620 flat and smooth.
  • the upper flexible connection 330 and the lower flexible connection 620 are connected with silicone rubber.
  • the storage bin 100 is provided with a second back blowing device 120
  • the coulter mixer 500 is provided with a third back blowing device 510 .
  • the second back blowing device 120 and the third back blowing device 510 respectively blow the inside of the storage bin 100 and the coulter mixer 500 to clean up the material adhering to the cloth bag during the exhaust process, so that the whole system is in a pressure-free state.
  • the above-mentioned feed valve 320 and discharge valve 610 may be constructed with electronically controlled valve bodies such as solenoid valves.
  • the lithium salt metering and batching system has at least the following effects: in the process of material preparation, rough blending and fine blending, the valves are cleaned by controlling the closing sequence of each feed valve 320 and discharge valve 610, and cooperate with the start and stop of other electrical components to clean up the material adhered in the feed pipe 110, discharge pipe 600, upper flexible connection 330, and lower flexible connection 620, effectively eliminating the influence of initial value errors on the measurement results, thereby ensuring the accuracy of the final dosed material amount.
  • the batching method using the batching system of the present application includes: S1, the stage of material preparation in the metering bin, S2, the stage of rough batching, and S3, the stage of fine batching, as shown in FIG. 2 .
  • metering bin material preparation stage open all feed valves 320, the material in the storage bin 100 is injected into the metering bin 200 through the feed pipe 110, and the amount of material injected into the metering bin 200 by the storage bin 100 is more than the required amount of ingredients; after the injection is completed, clean up the material adhering in the feed pipe 110 and each feed valve 320, so that all the adhered materials in the feed pipe 110 and the feed valve 320 are discharged to the metering bin 200, and all the materials in the upper soft connection 330 fall into the metering bin 200, and the metering initial value of the material is obtained in the metering bin 200.
  • Rough configuration stage set a preset value for the control module 700, open each discharge valve 610 and the metering screw device 400, and quickly discharge the material to the coulter mixer 500, and inject the material in the metering bin 200 into the metering screw device 400 until the weighing module 210 detects that the feeding amount of the metering bin 200 reaches the preset value, then close the metering screw device 400 and each outlet valve 610 to stop feeding; wherein, during the feeding process, the air hammer 220, the first The back blowing device 230 and the stirring mechanism 250 start the auxiliary metering bin 200 to unload the material, and each discharge valve 610 is cleaned after the unloading is completed.
  • S3, fine matching stage set a final value for the control module 700, open the metering screw device 400 and the discharge valve 610 close to the metering screw device 400, the metering screw device 400 goes down to the soft connection 620 and slowly feeds; until the metering value of the weighing module 210 reaches the final value, close the metering screw device 400 and the discharge valve 610 close to the metering screw device 400; open the discharge valve 610 near the coulter mixer 500, and the material in the lower soft connection 620 is injected into the Coulter Mixer 500.
  • each feed valve 320 is opened, and the material in the storage bin 100 is injected into the metering bin 200 through the feed pipe 110, wherein the amount of material injected from the storage bin 100 into the metering bin 200 is more than the amount of ingredients required for one configuration of the material. Since the material is powdery or small granular, when the material flows through the feed pipe 110, each discharge valve 610 and the upper flexible connection 330, a small part of the material will adhere to the feed pipe 110, each discharge valve 610 and the upper flexible connection 330.
  • the step S1 of measuring bin material preparation may include the following steps.
  • S13 Start the vibration excitation block 310, the first back blowing device 230 and the stirring mechanism 250.
  • the vibration block 310 vibrates the feeding pipe 110, so that the materials adhered in the feeding pipe 110 are shaken down, and the first back blowing device 230 blows air into the metering chamber 200.
  • the back blowing air can prevent the materials from accumulating in the upper flexible connection 330, thereby assisting the blanking, and the stirring mechanism 250 stirs the materials.
  • step S16 Turn off the vibration-exciting block 310 more than a second after starting step S15.
  • the vibration-exciting block 310 can be turned off after 10 seconds of step S15.
  • step S11 the vibration block 310 can be turned on to assist the filling of the feeding tube 110 .
  • step S2 a preset value is set for the control module 700, each discharge valve 610 and metering screw device 400 are opened, and materials are quickly fed into the coulter mixer 500.
  • the material in the metering bin 200 is injected into the metering screw device 400 until the weighing module 210 detects that the feeding amount of the metering bin 200 reaches the preset value, and then closes the metering screw device 400 and each outlet valve 610 to stop feeding; wherein, during the feeding process, the pneumatic hammer 2 20.
  • the first back blowing device 230 and the stirring mechanism 250 are started to assist the metering chamber 200 to unload the material, and each discharge valve 610 is cleaned after the unloading is completed.
  • the interval time between the strikes of the air hammer 220 is 3-6 seconds. S2 may include the following steps.
  • S21 Set a preset value to the control module 700, the preset value is 0.8 to 1.5 Kg less than the final measurement.
  • S26 Turn off the air hammer 220 and the first blowback device 230, and stop the stirring mechanism 250 after a delay of several seconds. In this embodiment, it may stop after a delay of 30 seconds.
  • a final value is set to the control module 700, the metering screw device 400 and the discharge valve 610 close to the metering screw device 400 are opened, and the metering screw device 400 is softly connected downward to the 620 for slow feeding, wherein the above-mentioned fast feeding and slow feeding are mutual speed comparisons, and the speed of the metering screw device 400 can be controlled.
  • the speed of slow feeding is adjusted and controlled according to the actual batching amount.
  • the S3 fine-tuning stage includes the following steps.
  • the weighing module 210 reaches the final measurement value, and closes the measurement screw device 400 and the first discharge valve 611. At this time, the material is accumulated in 1/3 ⁇ 1/2 of the lower flexible connection 620, and the material cannot be accumulated until the lower flexible connection 620 is filled, otherwise the lower flexible connection 620 will be stressed and the measurement accuracy will be affected.
  • S35 Open and close the second discharge valve 612 at least twice, so that the second discharge valve 612 vibrates to clean up the material adhered in the second discharge valve 612, and prevent the second discharge valve 612 from sticking to the final metering accuracy.

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Abstract

一种锂盐计量配料系统，以及应用锂盐计量配料系统的配料方法，其中锂盐计量配料系统，包括：储料仓（100）；计量仓（200），通过进料管（110）连接在储料仓（100）下方，在进料管（110）上设有激振块（310）和至少两个进料阀（320）；犁刀混合机（500），犁刀混合机（500）通过出料管（600）连接在计量螺旋装置（400）的出料端下方，出料管（600）上设有至少两个出料阀（610）和下软连接（620），下软连接（620）位于其中两个出料阀（610）之间；以及控制模块（700）。

Description

锂盐计量配料系统及配料方法
本申请要求在2022年01月20日提交中国专利局、申请号为202210065193.3的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及配料技术领域，例如涉及一种锂盐计量配料系统及配料方法。
背景技术
在锂离子电池正极材料的生产过程中，需要使用自动配料装置与混料设备连线生产，以对相关原材料(如锂盐和前驱体)进行混料配料。在此过程中，对配料的精度和稳定性要求很高，若是精度或稳定性达不到要求，将会严重影响产品的生产。
常用的粉体计量配料系统包括以下方式：外部称重分开独立计量，再人工进行配料；在目标容器采用动载称直接计量；失重计量。第一种方式存在人工漏配料的风险，且计量数据较难保留；第二种方式在目标容器里面采用增量计量，一般目标容器较大，物料多，基数大，造成增量计量误差大，配比不准确；第三种方式存在二次转料的现象，容易在二次转料过程中造成物料粘壁，导致计量准确的物料没能完全进入目标容器。
在使用减重计量进行锂盐配料时，配料一直存在精度达不到技术要求的情况，且在配料过程中，配料结果波动较大，严重影响正常生产及配料稳定性。主要原因有：1、犁刀混合设备内的气体会反作用于计量螺旋以及犁刀混合设备中气压波动会干扰计量精度；2、计量仓的进料阀和出料阀粘料，在配料和生产过程中，粘附的物料掉落会影响计量精度；3、计量仓上下均为软连接，以隔离计量仓与进料管之间及出料管、犁刀混合设备与计量螺旋之间的影响，但是在配料过程中软连接受力、软连接积料会直接影响计量精度；4、锂盐从储料仓经进料管进入计量仓的过程中，进料管下部分存在粘料的情况，影响计量精度；5、计量仓上安装的气锤、搅拌机构及设置的反吹气均属于动态非稳定状态，也会影响计量精度。
发明内容
本申请提供一种锂盐计量配料系统及配料方法。
本申请提供了一种锂盐计量配料系统，包括：
储料仓，设置为存放物料；
计量仓，所述计量仓通过进料管连接在所述储料仓下方，在所述进料管上设有激振块和至少两个进料阀，靠近所述计量仓的进料管的一端设有上软连接，所述计量仓上设有称重模块、气锤、第一反吹气装置和补气装置，所述计量仓内设有搅拌机构；
计量螺旋装置，所述计量螺旋装置的进料端与所述计量仓的底部连接；
犁刀混合机，所述犁刀混合机通过出料管连接在所述计量螺旋装置的出料端下方，所述出料管上设有至少两个出料阀和下软连接，所述下软连接位于其中两个出料阀之间；
控制模块，与所述激振块、至少两个进料阀、称重模块、气锤、第一反吹气装置、补气装置、搅拌机构、计量螺旋装置、犁刀混合机和至少两个出料阀电气连接。
本申请还提供了一种配料方法，包括：计量仓备料阶段、粗配阶段、以及精配阶段；其中，
S1、计量仓备料阶段包括：打开全部进料阀，储料仓内的物料通过进料管注入到计量仓内，储料仓对计量仓内注入的物料量多于所需要的配料量；在注料完毕后，对进料管、以及每个进料阀内粘附的物料进行清理，以将进料管和进料阀内粘附的物料全部排至计量仓内，且上软连接中的物料全部落入计量仓内，计量仓内得到物料的计量初始值；
S2、粗配阶段包括：对控制模块设定一个预设值，打开每个出料阀和计量螺旋装置，对犁刀混合机进行快速下料，计量仓内的物料注入到计量螺旋装置内，直至称重模块检测到计量仓的下料量达到预设值后，关闭计量螺旋装置和每个出料阀以停止下料；其中，在下料过程中，启动气锤、第一反吹气装置和搅拌机构以辅助计量仓下料，下料结束后对每个出料阀进行清理；
S3、精配阶段包括：对控制模块设置一个最终值，开启计量螺旋装置和靠近计量螺旋装置的出料阀，计量螺旋装置往下软连接缓慢下料；直至称重模块的计量值达到最终值，关闭计量螺旋装置和靠近计量螺旋装置的出料阀；打开靠近犁刀混合机的出料阀，下软连接内的物料注入到犁刀混合机内。
附图说明
图1是本申请实施例的一种锂盐计量配料系统的结构连接示意图；
图2是本申请实施例的一种应用于锂盐计量配料系统的配料方法的流程图。
附图标记：储料仓100；进料管110；第二反吹气装置120；计量仓200；称重模块210；气锤220；第一反吹气装置230；补气装置240；搅拌机构250；激振块310；进料阀320；第一进料阀321；第二进料阀322；第三进料阀323；上软连接330；计量螺旋装置400；排气帽410；犁刀混合机500；第三反吹气装置510；出料管600；出料阀610；第一出料阀611；第二出料阀612；下软连接620；控制模块700。
具体实施方式
下面描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请涉及一种锂盐计量配料系统，包括储料仓100、计量仓200、计量螺旋装置400、犁刀混合机500以及控制模块700。如图1所示，储料仓100、计量仓200、计量螺旋装置400和犁刀混合机500由上至下依次连接。本实施例中下述的物料可以为锂盐。
该锂盐计量配料系统包括：储料仓100，设置为存放物料；计量仓200，计量仓200通过进料管110连接在储料仓100下方，在进料管110上设有激振块310和至少两个进料阀320，靠近计量仓200的进料管110的一端设有上软连接330，计量仓200上设有称重模块210、气锤220、第一反吹气装置230和补气装置240，计量仓200内设有搅拌机构250；计量螺旋装置400，计量螺旋装置400的进料端与计量仓200的底部连接；犁刀混合机500，犁刀混合机500通过出料管600连接在计量螺旋装置400的出料端下方，出料管600上设有至少两个出料阀610和下软连接620，下软连接620位于其中两个出料阀610之间；控制模块700，与激振块310、至少两个进料阀320、称重模块210、气锤220、第一反吹气装置230、补气装置240、搅拌机构250、计量螺旋装置400、犁刀混合机500和至少两个出料阀610电气连接。
进料管110上设有三个由上至下依次分布的进料阀320，分别为第一进料阀321、第二进料阀322和第三进料阀323，激振块310位于第二进料阀322和第三进料阀323之间，上软连接330位于第三进料阀323下方；出料管600上设有两个由上至下依次分布的出料阀610，分别为第一出料阀611和第二出料阀612，下软连接620位于第一出料阀611和第二出料阀612之间。
储料仓100的底部和计量仓200的顶部之间通过进料管110进行连接。在进料管110上设有至少两个进料阀320和上软连接330，进料阀320的数量可根 据进料管110的长度进行调整。本实施例中，因实际生产中连接储料仓100与计量仓200的进料管110较长，进料管110上设有三个进料阀320，分别为由上至下依次分布的第一进料阀321、第二进料阀322和第三进料阀323，上软连接330安装于第三进料阀323下方的进料管110上，上软连接330靠近于计量仓200，利用上软连接330消除进料管110对计量仓200的影响。激振块310位于第二进料阀322和第三进料阀323之间。
计量仓200上设有称重模块210、气锤220、第一反吹气装置230和补气装置240，计量仓200内部设有搅拌机构250。通过称重模块210对物料进行称重；通过气锤220敲击计量仓200的侧壁，防止物料粘附在计量仓200内侧壁上；通过搅拌机构250对计量仓200内的物料进行搅拌，防止锂盐棚料。第一反吹气装置230可以为由风机、以及气阀等组件组成，利用第一反吹气装置230对计量仓200内部进行吹气，辅助下料。补气装置240与计量仓200内部连通，补气装置240可以为由风机、以及气阀等组件组成，利用补气装置240将计量仓200内部维持在微正压，微正压为比正常大气压略大的气压，微正压可选为比正常大气压大500帕以内的气压，可减轻上软连接330受力，防止上软连接330内积料。
计量螺旋装置400可为横向设置，即计量螺旋装置400内部的螺杆轴向为水平横向朝向，计量螺旋装置400的两端分别为进料端和出料端，计量螺旋装置400的进料端连接在计量仓200的底部，计量螺旋装置400的出料端的底部通过出料管600与犁刀混合机500连接。其中，在计量螺旋装置400的出料端上部设有排气帽410，排气帽410设置为对计量过程中整个系统的气体进行排出，避免系统内部压力过大，以此降低系统内部气体对计量过程的影响。
为在精配过程中隔绝犁刀混合机500内的气氛对计量螺旋装置400的影响，出料管600上安装有至少两个出料阀610和下软连接620。本实施例中，出料管600上安装有两个出料阀610，分别为上下分布的第一出料阀611和第二出料阀612。下软连接620位于第一出料阀611和第二出料阀612之间。下软连接620能够消除出料管600、犁刀混合机500对计量螺旋装置400的影响。
上述激振块310、进料阀320、称重模块210、气锤220、第一反吹气装置230、补气装置240、搅拌机构250、计量螺旋装置400、犁刀混合机500和出料阀610等电器件，均与控制模块700电气连接以通过控制模块700控制多个电器件的启停。
为减轻上软连接330和下软连接620受力对计量过程的影响，可调整上软连接330和下软连接620的安装情况，使上软连接330和下软连接620平整、光滑，比如上软连接330和下软连接620用硅胶软连接。
储料仓100上设有第二反吹气装置120，犁刀混合机500上设有第三反吹气装置510。通过第二反吹气装置120和第三反吹气装置510分别对储料仓100和犁刀混合机500内部进行吹气，清理排气过程中布袋上粘附的物料，使得整个系统形成无压状态。
上述的进料阀320和出料阀610，可选用电磁阀等电控阀体结构。
根据本申请实施例的锂盐计量配料系统，至少具有如下效果：在备料、粗配和精配过程中，通过控制每个进料阀320、出料阀610的关闭顺序对阀门进行清理，以及配合其他电器件的启停，清理进料管110、出料管600、上软连接330、下软连接620内粘附的物料，有效消除初始值误差对计量结果的影响，从而保证了最终配得的物料量精度。
采用本申请的配料系统进行的配料方法包括：S1、计量仓备料阶段，S2、粗配阶段，和S3、精配阶段，如图2所示。
S1、计量仓备料阶段：打开全部进料阀320，储料仓100内的物料通过进料管110注入到计量仓200内，储料仓100对计量仓200内注入的物料量多于所需要的配料量；注料完毕后，对进料管110、每个进料阀320内粘附的物料进行清理，以将进料管110和进料阀320内粘附的物料全部排至计量仓200内，且上软连接330中的物料全部落入计量仓200内，计量仓200内得到物料的计量初始值。
S2、粗配阶段：对控制模块700设定一个预设值，打开每个出料阀610和计量螺旋装置400，往犁刀混合机500进行快速下料，计量仓200内的物料注入到计量螺旋装置400内，直至称重模块210检测到计量仓200的下料量达到预设值后，关闭计量螺旋装置400和每个出料阀610停止下料；其中，在下料过程中，气锤220、第一反吹气装置230和搅拌机构250启动辅助计量仓200下料，下料结束后对每个出料阀610进行清理。
S3、精配阶段：对控制模块700设置一个最终值，开启计量螺旋装置400和靠近计量螺旋装置400的出料阀610，计量螺旋装置400往下软连接620缓慢下料；直至称重模块210的计量值达到最终值，关闭计量螺旋装置400和靠近计量螺旋装置400的出料阀610；打开靠近犁刀混合机500的出料阀610，下软连接620内的物料注入到犁刀混合机500内。
在步骤S1的计量仓备料阶段中，预先在储料仓100中存放物料。开始时，打开每个进料阀320，储料仓100内的物料通过进料管110注入到计量仓200内，其中，储料仓100往计量仓200注入的物料量，要多于配置一次物料所需的配料量。由于物料为粉状或小颗粒状，物料在流经进料管110、每个出料阀610和 上软连接330时，会有一小部分的物料粘附在进料管110、每个出料阀610和上软连接330上。在储料仓100对计量仓200注料完毕后，对进料管110、每个出料阀610和上软连接330进行清理，使得进料管110、每个出料阀610和上软连接330内所粘附的物料全部落入到计量仓200内，此时计量仓200内得到物料的量即为计量初始值。在本申请的一些实施例中，步骤S1计量仓备料可包括以下步骤。
S11：打开每个进料阀320，储料仓100通过进料管110往计量仓200注入物料，其中，储料仓100往计量仓200注入的物料量多于所需配料量，注入量可以为所需配料量的110％至120％，确保有足够的物料完成配料。
S12：通过储料仓100往计量仓200注入物料完成后，关闭第一进料阀321，将储料仓100和计量仓200进行隔断。
S13：启动激振块310、第一反吹气装置230和搅拌机构250，激振块310对进料管110进行振动，使得进料管110内粘附的物料往下抖落，第一反吹气装置230往计量仓200内部吹气，反吹气能够避免物料在上软连接330内发生堆积，以此辅助落料，搅拌机构250则对物料进行搅拌。
S14：启动步骤S13多秒后关闭第二进料阀322，本实施例中在S13启动10秒后关闭第二进料阀322。
S15：启动步骤S14多秒后关闭第三进料阀323，本实施例中可以在S14步骤进行10秒后关闭第三进料阀323，此时多个进料阀320均关闭，在第一反吹气装置230的反吹作用下计量仓200内会瞬时压力增加，从而对上软连接330上方的物料进行抖落，使得上软连接330上方物料被清理干净。
S16：启动步骤S15多秒后关闭激振块310，本实施例中可以在S15步骤进行10秒后关闭激振块310。
S17：对第三进料阀323开关至少两次，可以两到三次开关第三进料阀323，以使第三进料阀323内粘附的物料抖落到计量仓200内。
S18：关闭第一反吹气装置230和搅拌机构250，多秒后计量仓200静止，可约30秒的时间后计量仓200静止，可以通过称重模块210计量落到计量仓200内的物料，从而得到初始值。
在步骤S11中，可打开激振块310以辅助进料管110的注料。
在步骤S2的粗配阶段中，对控制模块700设定一个预设值，打开每个出料阀610和计量螺旋装置400，往犁刀混合机500进行快速下料，计量仓200内的物料注入到计量螺旋装置400内，直至称重模块210检测到计量仓200的下料量达到预设值后，关闭计量螺旋装置400和每个出料阀610以停止下料；其中， 在下料过程中，气锤220、第一反吹气装置230和搅拌机构250启动以辅助计量仓200下料，下料结束后对每个出料阀610进行清理。其中，步骤S2中气锤220敲击的间隔时间为3～6秒。S2可包括以下步骤。
S21：对控制模块700设置一个预设值，该预设值比最终计量少0.8至1.5Kg。
S22：开启气锤220、第一反吹气装置230和搅拌机构250，以辅助下料，防止锂盐棚料及锂盐粘附在计量仓200的内壁上，其中气锤220可以以3-6秒的频率敲击计量仓200的侧壁，振落计量仓200的仓壁上大部分的物料。
S23：开启补气装置240调节计量仓200内的收尘吸气压力，使得计量仓200内形成微正压，减轻上软连接330和下软连接620受力。
S24：打开每个出料阀610，启动计量螺旋装置400进行快速下料。
S25：当称重模块210的计量值到达预设值时，先停止计量螺旋装置400，然后关闭每个出料阀610。
S26：关闭气锤220和第一反吹气装置230，搅拌机构250延时多秒后停止，本实施例中可延时30秒后停止。
S27：依次开关至少两次每个出料阀610，以使得每个出料阀610内粘附的物料抖落，减小粗配阶段的计量误差。
在步骤S3的精配阶段中，对控制模块700设置一个最终值，开启计量螺旋装置400和靠近计量螺旋装置400的出料阀610，计量螺旋装置400往下软连接620缓慢下料，其中，上述的快速下料和缓慢下料为相互的速度比较，控制计量螺旋装置400的转速即可，例如快速下料可以为以2Kg/s的速度下料，缓慢下料可以0.2Kg/s的速度下料，缓慢下料的速度根据实际配料量来进行调整控制。直至称重模块210的计量值达到最终值，关闭计量螺旋装置400和靠近计量螺旋装置400的出料阀610；打开靠近犁刀混合机500的出料阀610，下软连接620内的物料注入到犁刀混合机500内。S3精配阶段包括以下步骤。
S31：对控制模块700设置一个最终值，该最终值即为需要配料的完成量。
S32：开启搅拌机构250，打开计量螺旋装置400和第一出料阀611，关闭第二出料阀612，以阻隔犁刀混合机500的气氛对精配计量的影响，计量螺旋装置400缓慢运行，物料停留在下软连接620内。
S33：称重模块210计量达到最终值，关闭计量螺旋装置400和第一出料阀611，此时物料堆积在下软连接620内1/3～1/2处，物料不能堆积至将下软连接620填满，否则会使下软连接620受力而影响计量精度。
S34：打开第二出料阀612，下软连接620内的物料排到犁刀混合机500内。
S35：开关至少两次第二出料阀612，使得第二出料阀612进行抖动，以清理第二出料阀612内粘附的物料，避免第二出料阀612粘料影响最终的计量精度。
S36：关闭搅拌机构250，从而完成整个的配料过程。
在本说明书的描述中，参考术语“一些具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

  1. 一种锂盐计量配料系统，包括：
    储料仓(100)，设置为存放物料；
    计量仓(200)，所述计量仓(200)通过进料管(110)连接在所述储料仓(100)下方，在所述进料管(110)上设有激振块(310)和至少两个进料阀(320)，靠近所述计量仓(200)的进料管(110)的一端设有上软连接(330)，所述计量仓(200)上设有称重模块(210)、气锤(220)、第一反吹气装置(230)和补气装置(240)，所述计量仓(200)内设有搅拌机构(250)；
    计量螺旋装置(400)，所述计量螺旋装置(400)的进料端与所述计量仓(200)的底部连接；
    犁刀混合机(500)，所述犁刀混合机(500)通过出料管(600)连接在所述计量螺旋装置(400)的出料端下方，所述出料管(600)上设有至少两个出料阀(610)和下软连接(620)，所述下软连接(620)位于其中两个出料阀(610)之间；
    控制模块(700)，与所述激振块(310)、所述至少两个进料阀(320)、所述称重模块(210)、所述气锤(220)、所述第一反吹气装置(230)、所述补气装置(240)、所述搅拌机构(250)、所述计量螺旋装置(400)、所述犁刀混合机(500)以及所述至少两个出料阀(610)分别电气连接。
  2. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述计量螺旋装置(400)的出料端上部设有排气帽(410)。
  3. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述进料管(110)上设有三个由上至下依次分布的进料阀(320)，分别为第一进料阀(321)、第二进料阀(322)和第三进料阀(323)，所述激振块(310)位于所述第二进料阀(322)和所述第三进料阀(323)之间，所述上软连接(330)位于所述第三进料阀(323)下方；所述出料管(600)上设有两个由上至下依次分布的出料阀(610)，分别为第一出料阀(611)和第二出料阀(612)，所述下软连接(620)位于所述第一出料阀(611)和所述第二出料阀(612)之间。
  4. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述储料仓(100)上设有第二反吹气装置(120)，所述犁刀混合机(500)上设有第三反吹气装置(510)。
  5. 一种应用于权利要求1至4中任意一项所述的锂盐计量配料系统的配料方法，包括：计量仓备料阶段、粗配阶段、以及精配阶段；其中，
    所述计量仓备料阶段包括：打开全部进料阀(320)，储料仓(100)内的物料通过进料管(110)注入到计量仓(200)内，通过所述储料仓(100)对所 述计量仓(200)内注入的物料量多于所需配料量；在注料完毕后，对所述进料管(110)、以及每个进料阀(320)内粘附的物料进行清理，以将所述进料管(110)和每个进料阀(320)内粘附的物料全部排至所述计量仓(200)内，且上软连接(330)中的物料全部落入所述计量仓(200)内，所述计量仓(200)内得到物料的计量初始值；
    所述粗配阶段包括：对控制模块(700)设定一个预设值，打开每个出料阀(610)和计量螺旋装置(400)，对犁刀混合机(500)进行快速下料，所述计量仓(200)内的物料注入到所述计量螺旋装置(400)内，直至称重模块(210)检测到所述计量仓(200)的下料量达到所述预设值后，关闭所述计量螺旋装置(400)和每个出料阀(610)以停止下料；其中，在下料过程中，启动气锤(220)、第一反吹气装置(230)和搅拌机构(250)以辅助所述计量仓(200)下料，在下料结束后对每个出料阀(610)进行清理；
    所述精配阶段包括：对所述控制模块(700)设置一个最终值，开启所述计量螺旋装置(400)和靠近所述计量螺旋装置(400)的出料阀(610)，所述计量螺旋装置(400)往下软连接(620)缓慢下料；直至所述称重模块(210)的计量值达到所述最终值，关闭所述计量螺旋装置(400)和靠近所述计量螺旋装置(400)的出料阀(610)；打开靠近所述犁刀混合机(500)的出料阀(610)，使下软连接(620)内的物料注入到所述犁刀混合机(500)内。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述计量仓备料阶段包括：
    打开全部进料阀(320)，所述储料仓(100)通过所述进料管(110)往所述计量仓(200)注入物料，其中，注入的物料量多于所需配料量；
    在通过所述储料仓(100)往所述计量仓(200)注入物料完成后，关闭第一进料阀(321)；
    启动激振块(310)、第一反吹气装置(230)和搅拌机构(250)；
    启动所述激振块(310)、所述第一反吹气装置(230)和所述搅拌机构(250)多秒后关闭第二进料阀(322)；
    关闭第二进料阀(322)多秒后关闭第三进料阀(323)；
    关闭第三进料阀(323)多秒后关闭所述激振块(310)；
    对所述第三进料阀(323)开关至少两次，以使所述第三进料阀(323)内粘附的物料抖落到所述计量仓(200)内；
    关闭所述第一反吹气装置(230)和所述搅拌机构(250)，多秒后所述计量仓(200)静止，所述称重模块(210)计量得到物料的计量初始值。
  7. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述粗配阶段包括：
    对所述控制模块(700)设置所述预设值，其中，所述预设值比最终计量少0.8～1.5Kg；
    开启所述气锤(220)、所述第一反吹气装置(230)和所述搅拌机构(250)；
    开启补气装置(240)以调节所述计量仓(200)内的收尘吸气压力，使得所述计量仓(200)内形成微正压；
    打开每个出料阀(610)，启动所述计量螺旋装置(400)进行快速下料；
    在所述称重模块(210)的计量值到达所述预设值的情况下，先停止所述计量螺旋装置(400)，然后关闭每个出料阀(610)；
    关闭所述气锤(220)和所述第一反吹气装置(230)，所述搅拌机构(250)延时多秒后停止；
    依次开关至少两次全部出料阀(610)，以使得每个出料阀(610)内粘附的物料抖落。
  8. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述精配阶段包括：
    对所述控制模块(700)设置一个最终值；
    开启所述搅拌机构(250)，打开所述计量螺旋装置(400)和第一出料阀(611)，关闭第二出料阀(612)，缓慢运行所述计量螺旋装置(400)，使物料停留在所述下软连接(620)内；
    在所述称重模块(210)的计量值达到所述最终值的情况下，关闭所述计量螺旋装置(400)和所述第一出料阀(611)；
    打开所述第二出料阀(612)，使所述下软连接(620)内的物料排到所述犁刀混合机(500)内；
    开关至少两次所述第二出料阀(612)，以清理所述第二出料阀(612)内粘附的物料；
    关闭所述搅拌机构(250)。
  9. 根据权利要求6所述的方法，其中，在所述打开全部进料阀(320)，所述储料仓(100)通过所述进料管(110)往所述计量仓(200)注入物料的过程中，打开所述激振块(310)以辅助进料管(110)的注料。
  10. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述粗配阶段中所述气锤(220)敲击的间隔时间为3～6秒。
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