在新能源電池回收過程中,真空上料機(jī)的物料分類輸送技術(shù)具有重要作用,以下是相關(guān)介紹:
一、基于物料特性的分類輸送原理
新能源電池回收的物料具有不同的物理和化學(xué)特性,真空上料機(jī)可根據(jù)這些特性進(jìn)行分類輸送,例如,對(duì)于鋰電池正負(fù)極材料,如磷酸鐵鋰、石墨等粉狀物料,真空上料機(jī)利用其負(fù)壓吸附原理,通過調(diào)整真空度和氣流速度,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸送。對(duì)于密度較大的電池金屬部件,如銅、鋁等顆?;驂K狀物料,則可以通過增加真空泵的功率,提高負(fù)壓吸力,確保物料能夠順利被吸入和輸送。而對(duì)于具有易氧化特性的物料,如一些稀有金屬,可在真空上料機(jī)的輸送系統(tǒng)內(nèi)充入氮?dú)獾榷栊詺怏w,維持微正壓環(huán)境,隔絕空氣防止材料氧化。
二、分類輸送的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式
管道設(shè)計(jì):針對(duì)不同物料,采用不同材質(zhì)和內(nèi)壁處理的輸送管道。例如,對(duì)于腐蝕性較強(qiáng)的物料,如含有酸堿成分的電池電解液處理后的物料,使用316L不銹鋼材質(zhì)管道,并進(jìn)行內(nèi)壁拋光處理,粗糙度 Ra≤0.8μm,減少物料粘附與殘留,同時(shí)避免管道被腐蝕。對(duì)于容易產(chǎn)生靜電的物料,如鋰電池正負(fù)極材料粉塵,可在管道內(nèi)壁涂覆防靜電涂層,表面電阻10⁶-10¹¹Ω,消除靜電隱患。
料斗設(shè)計(jì):根據(jù)物料的流動(dòng)性和堆積特性,設(shè)計(jì)不同形狀和結(jié)構(gòu)的料斗。如對(duì)于容易架橋的物料,料斗采用錐形設(shè)計(jì),錐角60-70°,并配合振動(dòng)電機(jī)輔助下料,確保物料能夠順利從料斗進(jìn)入輸送管道。
過濾器選擇:不同類型的物料需要不同精度和材質(zhì)的過濾器進(jìn)行氣料分離。對(duì)于細(xì)粉物料,如納米級(jí)的電池材料粉末,選用過濾精度高的聚酯覆膜過濾器或不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)過濾器,過濾效率≥99.9%,過濾精度0.3μm,防止粉塵泄漏。
真空度控制:通過真空壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)真空度,并根據(jù)物料的特性和輸送要求,自動(dòng)調(diào)節(jié)真空泵的運(yùn)行頻率,從而精確控制真空度,例如,在輸送初始階段,對(duì)于大顆粒物料,降低真空度至-70kPa,避免吸力過猛導(dǎo)致物料撞擊管道產(chǎn)生破碎;在穩(wěn)定輸送階段,提升真空度至-90kPa,確保輸送效率。
三、智能化分類輸送系統(tǒng)
在線監(jiān)測與反饋:在輸送管道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝多種監(jiān)測設(shè)備,如微波水分儀、激光粒度儀等,實(shí)時(shí)監(jiān)測物料的水分含量與粒徑分布。當(dāng)檢測到物料特性發(fā)生變化時(shí),如鋰電池正極材料水分>0.02%或粒徑變異系數(shù)>15%,自動(dòng)反饋至中控系統(tǒng),中控系統(tǒng)根據(jù)反饋信息調(diào)整真空上料機(jī)的輸送參數(shù),或聯(lián)動(dòng)調(diào)整干燥、粉碎等前道工序參數(shù)。
計(jì)量與閉環(huán)控制:采用高精度稱重模塊與失重式計(jì)量系統(tǒng),精確控制物料的輸送量。通過與生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES)聯(lián)動(dòng),根據(jù)電池回收處理的訂單需求,自動(dòng)調(diào)整輸送批次與流量,實(shí)現(xiàn)“訂單-輸送-生產(chǎn)”的全流程自動(dòng)化,確保不同物料按照預(yù)定的比例和數(shù)量進(jìn)行分類輸送。
故障診斷與預(yù)警:利用振動(dòng)傳感器、溫度傳感器等采集真空上料機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù),通過AI算法,如LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和預(yù)測。當(dāng)預(yù)測到可能出現(xiàn)軸承磨損、管道堵塞等潛在故障時(shí),提前72小時(shí)發(fā)出維護(hù)預(yù)警,方便工作人員及時(shí)進(jìn)行處理,減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間,保證物料分類輸送的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
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