ניתוח יישום של מערבל סרט אופקי בהכנת חומרי ציפוי קרמיים מסוימים

א. תרחישי יישום

בהתבסס על ניסוח החומר שסופק (בעיקר סיליקט זירקוניום בצפיפות גבוהה, בתוספת אלומינה וקוורץ) ודרישת הייצור היומית בקנה מידה גדול (20 טון/יום), ניתן לקבוע שתהליך ערבוב זה מיושם להכנת ציפויים קרמיים בעלי ביצועים גבוהים עבור מוצרי ליתיום סופיים. באופן ספציפי, ניתן להשתמש בו עבור:

● ציפוי מפריד למוצרים סופיים: נוצר ציפוי קרמי אחיד על ממברנה על בסיס פולימרי (כגון PE/PP), אשר משפר משמעותית את עמידות החום, החוזק המכני ואת יכולת הרטבה אלקטרוליטית של המפריד.

● שכבת הגנה על קצה האלקטרודה: מצופה על קצה יריעת האלקטרודה, משמשת כהגנה מפני בידוד ומונעת קצרים פנימיים.

חומר הציפוי קשור ישירות לביצועי הבטיחות ואורך החיים של המוצר הסופי, לכן, יש לו דרישות גבוהות ביותר לאחידות, יעילות ושלמות החלקיקים של הערבוב.

6II. יתרונות מרכזיים ותאימות תהליכים

האופקי מערבל סרטים, עם עקרון העבודה הייחודי שלו, עומד בצורה מושלמת בדרישות המחמירות של תהליך זה, ויתרונותיו העיקריים הם:

1. אחידות ערבוב מעולה, פתרון יעיל של הפרדת צפיפות.

● אתגרי עיבוד: בין זירקוניום סיליקט (צפיפות אמיתית ≈ 4.7 גרם/סמ"ק) וקוורץ (צפיפות אמיתית ≈ 2.65 גרם/סמ"ק) יש הבדל משמעותי בצפיפות, והם נוטים מאוד להיפרדות עקב כוח הכבידה במהלך הערבוב והשקיעה.

● פתרון ציוד: הציוד משיג ערבוב תלת-ממדי בו-זמני של הסעה רדיאלית וצירית באמצעות סיבוב של סרטים ספירליים פנימיים וחיצוניים המסתובבים זה נגד זה. מצב תנועה זה מייצר זרימת חומר חזקה, מתגבר ביעילות על נטיית ההפרדה הנגרמת מהפרשי צפיפות, ומבטיח אחידות מקרוסקופית ומיקרוסקופית גבוהה במיוחד של כל אצווה (300-400 ק"ג), ומניח את היסודות לביצועי ציפוי עקביים.

2. כוח ערבוב גזירה נמוך, הממקסם את ההגנה על מורפולוגיה של החלקיקים.

● אתגרי עיבוד: חומרי הגלם הם כולם אבקות דקות בגודל מיקרון (D50: 1.1-2 מיקרומטר), ולאלומינה קשיות גבוהה וחוסן חזק. ערבוב גזירה גבוה יהרוס את המורפולוגיה המקורית של החלקיקים, ייצור אבקה דקה משנית, ישנה את פיזור גודל החלקיקים (D50, D97), ובכך ישפיע על הריאולוגיה של התרחיף ועל אפקט הציפוי.

● פתרון ציוד: מערבל הסרט האופקי משיג ערבוב בעיקר באמצעות תזוזת נפח עדינה והתגלגלות, מה שהופך אותו למכשיר בעל כוח גזירה נמוך. הוא מבטיח אחידות תוך מזעור שבירת חלקיקים ובלאי על משטחי העבודה של הציוד.

3. יעילות תפעולית גבוהה ופריקה ללא שאריות מבטיחים ייצור רציף.

● אתגרים טכנולוגיים: כושר ייצור יומי של 20 טון דורש ציוד יעיל ביותר; במקביל, יש למנוע זיהום צולב בין מנות.
אם יש לכם שאלות, אנא צרו איתנו קשר:
שנגחאי שנין מכונות (קבוצת) בע"מ
דוא"ל ליצירת קשר: mike.xie@shshenyin.com

● פתרונות ציוד:

● ערבוב יעיל: עבור סוג זה של ערבוב אבקה יבשה, ניתן להשיג בדרך כלל את אחידות הערבוב הנדרשת תוך 5-15 דקות.

● פריקה יסודית: מצויד בשסתום פריקה בעל פתח גדול, הוא יכול להשיג ריקון מהיר ויסודי תחת לחיצת הבורג, כמעט ללא שאריות. זה לא רק עומד בלוח הזמנים של כושר הייצור אלא גם מבטיח את עצמאות חומרי האצווה ואת דיוק הנוסחה.

4. יכולת הסתגלות חומרית מעולה, בעלת יכולות פיזור ואנטי-אגלומרציה.

● אתגרי עיבוד: חומרי אבקה דקים נוטים להתקבצות רכה, ולרכיב הקוורץ יכולת זרימה נמוכה יחסית.

● פתרון ציוד: תנועת הסרט מסייעת בפירוק צברים קלים. ניתן להוסיף מערכות סכין זבובים במהירות גבוהה או ריסוס נוזלים אופציונליות כדי לטפל בבעיות התקבצות פוטנציאליות או להוסיף כמויות קטנות של רכיבים נוזליים במהלך שלב העיסה.

ג. שיקולים מרכזיים בבחירת ציוד קריטי

בהתבסס על פרמטרי התהליך הנ"ל, יש לקחת בחשבון את הדברים הבאים בעת בחירת או הערכת ציוד:

נפח ויכולת ייצור

משקל אצווה 300-400 ק"ג, תפוקה יומית 20 טון

בחרו דגם בעל נפח נומינלי של 600-800 ליטר (בהתבסס על צפיפות צובר של 1.1-1.2 גרם/סמ"ק ומקדם העמסה של 0.6-0.7). חישובים מראים כי יחידה בודדת יכולה לעמוד בכושר הייצור תוך מתן מרווח בטיחות.

חומרים מבניים ועמידות בפני שחיקה

חומרים בעלי הפרשי צפיפות גדולים ותכונות שוחקות

תא הערבוב ואזור המגע עם הסרט הסלילי עשויים מפלדת אל-חלד, והדופן הפנימית מלוטשת בדיוק רב. עבור חלקים קריטיים הנדרשים לשחיקה (כגון להבי הסרט הסלילי), מומלץ להשתמש בתהליך חיזוק כגון שכבת קרביד צמנט עמיד בפני שחיקה.

איטום והגנה מפני פיצוץ

האובייקט המעובד הוא אבקה דקה בגודל מיקרון.

קצה הציר משתמש באיטום גז יעיל במיוחד או באיטום מכני כדי למנוע בריחת אבק. התכנון הכולל חייב לעמוד בתקני הגנה מפני פיצוץ כדי להבטיח בטיחות תפעולית.

בקרה וניקוי

עומד בתקני ניהול איכות

הגדר מערכת בקרה אוטומטית של PLC לתמיכה באחסון ובשליפה של מתכונים (זמן, מהירות וכו'). מבנה הציוד צריך לאפשר ניקוי יסודי ולהימנע מפינות מתות.

ד. סיכום

עבור תהליכי ערבוב יבשים כמו חומרי ציפוי קרמיים עבור מוצרים סופיים, אשר דורשים דרישות מחמירות לאחידות, שלמות חלקיקים, יעילות ייצור וניקיון, מערבלי סרט אופקיים הם הפתרון המועדף, כפי שהוכח בייצור תעשייתי. באמצעות ערבוב תלת-ממדי בהסעה, גזירה נמוכה ופריקה יעילה, הם יכולים לעמוד באופן מלא בדרישות האיכות והיעילות של הכנת חומרים בייצור מוצרים סופיים.