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清潔能源行業窯爐特點
清潔能源的范圍很廣,如太陽能、風能、核能、燃料電池、鋰電池等等,這里主要介紹用于太陽能電池行業多晶硅生產用的石英坩堝燒成工藝,鋰離子二次電池正、負極材料煅燒工藝,以及三基色節能燈熒光粉前驅體的煅燒工藝。

在太陽能電池生產鏈中,石英玻璃坩堝用作多晶硅熔化的容器。石英坩堝的燒結一般采用隧道窯或梭式窯,燒成溫度在1150℃左右,氧化氣氛,燒成周期50-60小時左右,全部采用清潔燃料如天然氣、液化石油氣等。隧道窯具一般都是單層結構,梭式窯為雙層或三層結構,以堇青石—莫來石質中空支柱和碳化硅橫梁搭建主體窯具結構,臺面上采用堇青石—莫來石質中空棚板。極個別也有使用普通碳化硅棚板的,但是在氧化氣氛下長期使用碳化硅棚板,會因碳化硅的氧化對石英坩堝產生污染。

鋰離子二次電池正、負極材料即:磷酸鐵鋰系列、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰二元正極、鎳鈷錳三元正極材料、改性石墨和鈦酸鋰負極材。上述電池粉體材料通常采用電子陶瓷工藝的高溫固相法煅燒,其燒成溫度范圍在800 -1300℃,大多數在850-1150℃之間,燒成周期為18-24小時左右。燒成氣氛視技術要求而選擇多種保護氣體。除磷酸鐵鋰和改性石墨外多數為氧化氣氛。爐型多為電氣推板隧道窯、輥道窯、少數用金屬網帶窯、迴轉窯等,一般窯爐的長度在20-24米左右,并以使用雙推板的電氣推板隧道窯居多。目前市場上的匣缽材質以莫來石質、剛玉質、堇青石—莫來石質為主,也有少數使用鋯莫來石、碳化硅材質、耐熱鋼、鋰質陶瓷等作為煅燒匣缽的。

作為三基色節能燈的熒光粉前驅體,高純Al2O3粉不論是用硫酸鋁銨分解法,還是用金屬鋁箔膽堿水解法都要用匣缽(坩堝)焙燒。其燒成溫度范圍850-1150℃之間,氣氛為氧化或中性氣氛,爐型多為電氣推板隧道窯,少數用金屬網帶隧道窯 。

創導窯具解決方案
根據清潔能源用窯具的使用要求,北京創導公司可提供干凈無污染、具有良好化學穩定性和熱穩定性、運行安全可靠性的石英坩堝燒成用堇青石—莫來石窯具系統,在多家國內外知名的石英坩堝生產企業應用。北京創導還與英國DYSON、德國EMCO THERM公司合作,針對不同需求研制出鋰離子二次電池粉的專用匣缽、蓋板及抗侵蝕涂層,采用雙面液壓成型或微壓注漿成型生產的匣缽,結構設計合理、各部位密度均勻一致、邊角齊整不易掉渣,是燒制鋰離子二次電池粉體的理想窯具。必要時,也可以在匣缽的內腔刷涂創導特種涂層,以增加其抗侵蝕性能,延長使用壽命。
 

窯具系統 主要窯具品種 隧道窯或梭式窯 推板窯或網帶窯
石英陶瓷坩堝燒結 中空棚板 中空支柱 碳化硅類    TEN TAK SSC  
鋰電池粉體煅燒   匣缽坩堝 實心棚板 NUD NUK TUA NUD NUK TUA
熒光粉前驅體煅燒   匣缽坩堝 實心棚板 NUD NUK TUA NUD NUK TUA

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