一、设备结构组成及功能

辊道窑是磷酸铁锂材料烧结的核心设备，其结构设计直接影响烧结效率和产品质量。以下是辊道窑的七大核心组成部分及其功能：

一、窑炉控掉系统

1.组成外壳：304不锈钢钢板（厚度≥3mm），起支撑和保护作用。

保温层：内衬轻质莫来石砖（耐温1200℃）+ 陶瓷纤维板（厚度100mm） 纳米绝热材料（导热系数≤0.03W/m·K）。

观察窗：耐高温石英玻璃（耐温≥800℃），用于实时监控窑内工况。

功能：提供封闭烧结环境，减少热量散失（热效率≥85%）。隔绝外部空气，维持氮气保护气氛。

2. 辊棒传动系统

3. 组成辊棒：反应烧结碳化硅（RBSiC），直径50-60mm，长度1.2-1.5m，表面粗糙度Ra≤0.8μm。

4. 驱动装置：伺服电机+减速机（功率5.5-7.5kW），支持变频调速（0.1-1.5m/min）。

支撑轴承：高温陶瓷轴承（耐温≥800℃），带自润滑功能。

功能：承载并输送装载物料的匣钵，实现连续生产。通过精准调速控制烧结时间（通常12-24小时）。

二、 加热系统

组成加热元件：硅碳棒（恒温区）、铁铬铝电阻丝（预热区），功率密度15-25W/cm²。

控温模块：泛达K型热电偶（精度±1℃）+ 泛达控制器（分区独立控温）。

辐射板：310S不锈钢板，增强热辐射均匀性。

功能：提供300-800℃的阶梯温度场，满足磷酸铁锂的脱脂、晶化反应需求。通过上下双向加热减少窑内温差（恒温区波动≤5℃）。

三、 冷却系统

组成缓冷段：自然对流+风冷管道（风速0.5-1m/s）。

快冷段：水冷换热器（水温≤25℃）+ 强制风冷（风速2-3m/s）。

温度传感器：红外测温仪（精度±0.5%）。

功能：控制降温速率（≤100℃/min），防止材料因急冷开裂。

将烧结产品冷却至60℃以下，便于安全出料。

四、气氛控制系统

组成：氮气供应：液氮储罐（纯度≥99.999%）+ 减压阀（压力0.2-0.5MPa）。

氧分析仪：激光式在线检测（量程0-1000ppm，精度±1ppm）。

尾气处理：焚烧炉（温度≥800℃）+ 活性炭吸附塔。

功能：维持窑内氧含量≤50ppm，防止磷酸铁锂氧化。处理烧结产生的CO、焦油等有害气体。

五、密封结构

组成动态密封：辊棒两端安装石墨环（耐温600℃）+ 陶瓷纤维垫片。

静态密封：窑门采用气动压紧装置（压力0.4-0.6MPa）+ 陶瓷纤维绳。

功能：减少氮气泄漏（漏气率≤0.5m³/h）。

防止外界空气渗入导致氧含量升高。

六、传动纠偏系统

组成光电传感器：检测匣钵位置偏移（精度±1mm）。

纠偏辊：可调角度辊棒（调节范围±5°）。

PLC控制模块：实时反馈并调整传动参数。

功能：防止匣钵跑偏、卡滞，确保连续稳定运行。减少因偏移导致的辊棒磨损或断裂。

七、自动化控制系统

组成：主控单元：PLC（西门子S7-1500系列）+ 工控机（Windows系统）。

监控界面：SCADA系统（实时显示温度、氧含量、转速等参数）。

安全模块：急停按钮、超温报警（≥820℃自动断电）。

功能：实现全流程自动化控制，减少人为操作失误。记录生产数据（存储≥1年），支持质量追溯。

辊道窑的选型与操作需紧密结合磷酸铁锂工艺特性，从设备性能到细节管理均需严格把控。辊道窑选型需从技术参数、结构设计、材质性能三大维度严格把控，日常操作中需重点关注温度均匀性、气氛纯度与传动稳定性。建议新手通过仿真软件模拟窑内热场，并结合实际生产数据持续优化。