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清洁能源行业窑炉特点
清洁能源的范围很广,如太阳能、风能、核能、燃料电池、锂电池等等,这里主要介绍用于太阳能电池行业多晶硅生产用的石英坩埚烧成工艺,锂离子二次电池正、负极材料煅烧工艺,以及三基色节能灯荧光粉前驱体的煅烧工艺。

在太阳能电池生产链中,石英玻璃坩埚用作多晶硅熔化的容器。石英坩埚的烧结一般采用隧道窑或梭式窑,烧成温度在1150℃左右,氧化气氛,烧成周期50-60小时左右,全部采用清洁燃料如天然气、液化石油气等。隧道窑具一般都是单层结构,梭式窑为双层或三层结构,以堇青石—莫来石质中空支柱和碳化硅横梁搭建主体窑具结构,台面上采用堇青石—莫来石质中空棚板。极个别也有使用普通碳化硅棚板的,但是在氧化气氛下长期使用碳化硅棚板,会因碳化硅的氧化对石英坩埚产生污染。

锂离子二次电池正、负极材料即:磷酸铁锂系列、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂二元正极、镍钴锰三元正极材料、改性石墨和钛酸锂负极材。上述电池粉体材料通常采用电子陶瓷工艺的高温固相法煅烧,其烧成温度范围在800 -1300℃,大多数在850-1150℃之间,烧成周期为18-24小时左右。烧成气氛视技术要求而选择多种保护气体。除磷酸铁锂和改性石墨外多数为氧化气氛。炉型多为电气推板隧道窑、辊道窑、少数用金属网带窑、迴转窑等,一般窑炉的长度在20-24米左右,并以使用双推板的电气推板隧道窑居多。目前市场上的匣钵材质以莫来石质、刚玉质、堇青石—莫来石质为主,也有少数使用锆莫来石、碳化硅材质、耐热钢、锂质陶瓷等作为煅烧匣钵的。

作为三基色节能灯的荧光粉前驱体,高纯Al2O3粉不论是用硫酸铝铵分解法,还是用金属铝箔胆碱水解法都要用匣钵(坩埚)焙烧。其烧成温度范围850-1150℃之间,气氛为氧化或中性气氛,炉型多为电气推板隧道窑,少数用金属网带隧道窑 。

创导窑具解决方案
根据清洁能源用窑具的使用要求,北京创导公司可提供干净无污染、具有良好化学稳定性和热稳定性、运行安全可靠性的石英坩埚烧成用堇青石—莫来石窑具系统,在多家国内外知名的石英坩埚生产企业应用。北京创导还与英国DYSON、德国EMCO THERM公司合作,针对不同需求研制出锂离子二次电池粉的专用匣钵、盖板及抗侵蚀涂层,采用双面液压成型或微压注浆成型生产的匣钵,结构设计合理、各部位密度均匀一致、边角齐整不易掉渣,是烧制锂离子二次电池粉体的理想窑具。必要时,也可以在匣钵的内腔刷涂创导特种涂层,以增加其抗侵蚀性能,延长使用寿命。
 

窑具系统 主要窑具品种 隧道窑或梭式窑 推板窑或网带窑
石英陶瓷坩埚烧结 中空棚板 中空支柱 碳化硅类    TEN TAK SSC  
锂电池粉体煅烧   匣钵坩埚 实心棚板 NUD NUK TUA NUD NUK TUA
荧光粉前驱体煅烧   匣钵坩埚 实心棚板 NUD NUK TUA NUD NUK TUA

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