Analyse d'application du mélangeur à ruban horizontal dans la préparation de certains matériaux de revêtement céramique

I. Scénarios d'application 

Compte tenu de la formulation du matériau fourni (principalement du silicate de zirconium haute densité, complété par de l'alumine et du quartz) et des exigences de production journalière à grande échelle (20 tonnes/jour), il est possible de déterminer que ce procédé de mélange est appliqué à la préparation de revêtements céramiques haute performance pour le lithium produits finis. Plus précisément, il peut être utilisé pour :

• Revêtement séparateur pour les produits finis : Un revêtement céramique uniforme est formé sur une membrane de base polymère (telle que PE/PP), ce qui améliore considérablement la résistance à la chaleur, la résistance mécanique et la mouillabilité de l'électrolyte du séparateur.
• Couche de protection des bords d'électrode Déposée sur le bord de la feuille d'électrode, elle sert de protection isolante et empêche les courts-circuits internes.

Le matériau de revêtement est directement lié à la sécurité et à la durée de vie du produit final ; par conséquent, il doit répondre à des exigences extrêmement élevées en matière d'uniformité, d'efficacité et d'intégrité des particules du mélange.

6II. Principaux avantages et compatibilité des processus 

L'horizontal Mélangeur à ruban, grâce à son principe de fonctionnement unique, répond parfaitement aux exigences rigoureuses de ce processus, et ses principaux avantages sont :

1. Excellente homogénéité de mélange, résolvant efficacement le problème de la ségrégation de densité.

• Défis de traitement : Le silicate de zirconium (densité réelle ≈ 4,7 g/cm³) et le quartz (densité réelle ≈ 2,65 g/cm³) présentent une différence de densité significative et sont très sujets à la séparation par gravité lors du mélange et de la décantation.
• Solution d'équipement : L'équipement permet une rotation radiale simultanée et mélange par convection tridimensionnel axial Grâce à la rotation de rubans spiralés contrarotatifs internes et externes, ce mode de mouvement génère une puissante circulation de matière, surmontant efficacement la tendance à la séparation due aux différences de densité et assurant une uniformité macroscopique et microscopique extrêmement élevée de chaque lot (300-400 kg), ce qui garantit des performances de revêtement constantes.

2. Force de mélange à faible cisaillement, maximisant la protection de la morphologie des particules.

• Défis de traitement Les matières premières sont toutes des poudres fines de taille micrométrique (D50 : 1,1-2 µm), et l’alumine présente une dureté et une abrasivité élevées. Un mélange à fort cisaillement détruit la morphologie initiale des particules, génère une poudre fine secondaire, modifie la distribution granulométrique (D50, D97) et affecte ainsi la rhéologie de la suspension et l’effet de revêtement.
• Solution d'équipement Le mélangeur à ruban horizontal assure un mélange homogène grâce à un léger déplacement de volume et à un brassage doux, ce qui en fait un appareil à faible force de cisaillement. Il garantit l'homogénéité du mélange tout en minimisant la fragmentation des particules et l'usure des surfaces de travail.

3. Un rendement opérationnel élevé et un déchargement sans résidus garantissent une production continue.

• Défis technologiques Une capacité de production journalière de 20 tonnes exige un équipement très performant ; parallèlement, toute contamination croisée entre les lots doit être évitée.
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• Solutions d'équipement :
• Mélange efficace Pour ce type de mélange de poudres sèches, l'homogénéité de mélange requise peut généralement être atteinte en 5 à 15 minutes.
• Déchargement complet Dotée d'une vanne de vidange à large ouverture, elle permet une vidange rapide et complète sous la pression de la vis sans fin, sans pratiquement aucun résidu. Ceci garantit non seulement le respect des cadences de production, mais aussi l'indépendance des matières premières des lots et la précision de la formulation.

4. Excellente adaptabilité des matériaux, possédant à la fois des propriétés de dispersion et d'anti-agglomération.

• Défis de traitement Les matériaux en poudre fine sont sujets à une agglomération douce, et le composant quartz a une fluidité relativement faible.
• Solution d'équipement Le mouvement du ruban contribue à désagréger les petits agglomérats. Des systèmes optionnels de lames volantes à grande vitesse ou de pulvérisation de liquide peuvent être ajoutés pour remédier aux problèmes d'agglomération ou pour incorporer de petites quantités de composants liquides lors de la mise en pâte.

III. Considérations clés pour le choix des équipements critiques 

En fonction des paramètres de processus ci-dessus, les éléments suivants doivent être pris en compte lors de la sélection ou de l'évaluation d'un équipement :

Volume et capacité de production

Poids du lot : 300 à 400 kg, production journalière : 20 tonnes

Choisissez un modèle d'un volume nominal de 600 à 800 L (sur la base d'une masse volumique apparente de 1,1 à 1,2 g/cm³ et d'un coefficient de charge de 0,6 à 0,7). Les calculs montrent qu'une seule unité peut assurer la capacité de production tout en prévoyant une marge de sécurité.

Matériaux de structure et résistance à l'usure

Matériaux présentant de grandes différences de densité et des propriétés abrasives

La chambre de mélange et la zone de contact avec le ruban hélicoïdal sont constituées de acier inoxydable , et le mur intérieur est poli avec une grande précision Pour les pièces d'usure critiques (telles que les pales à ruban hélicoïdal), il est recommandé d'utiliser un procédé de renforcement tel que : revêtement en carbure cémenté résistant à l'usure .

Étanchéité et protection contre les explosions

L'objet traité est une poudre fine de taille micrométrique.

L'extrémité de la broche utilise un joint à gaz ou un joint mécanique à haute efficacité pour empêcher la fuite de poussière. La conception globale doit répondre aux exigences suivantes : normes antidéflagrantes pour garantir la sécurité opérationnelle.

Contrôle et nettoyage

Conforme aux normes de gestion de la qualité

Configure un système de contrôle PLC automatisé pour permettre le stockage et la récupération des recettes (temps, vitesse, etc.). La structure de l'équipement doit faciliter un nettoyage en profondeur et évitez les coins sans issue.

IV. Résumé 

Pour les procédés de mélange à sec comme les matériaux de revêtement céramique pour produits finis, qui ont des exigences strictes en L'uniformité, l'intégrité des particules, l'efficacité de la production et la propreté font des mélangeurs à ruban horizontaux la solution privilégiée, comme l'ont démontré des essais en production industrielle. Grâce à un mélange par convection tridimensionnelle, un faible cisaillement et un déchargement efficace, ils répondent pleinement aux exigences. les exigences de qualité et d'efficacité de la préparation des matériaux dans la fabrication du produit fini.