Toepassingsanalyse van een horizontale lintmenger bij de bereiding van bepaalde keramische coatingmaterialen

I. Toepassingsscenario's

Op basis van de verstrekte materiaalsamenstelling (voornamelijk zirkoniumsilicaat met een hoge dichtheid, aangevuld met aluminiumoxide en kwarts) en de grote dagelijkse productiebehoefte (20 ton/dag), kan worden vastgesteld dat dit mengproces wordt toegepast bij de bereiding van hoogwaardige keramische coatings voor lithiumeindproducten. Het kan met name worden gebruikt voor:

●Scheidingslaag voor eindproducten: Op een polymeerbasismembraan (zoals PE/PP) wordt een uniforme keramische coating aangebracht, die de hittebestendigheid, mechanische sterkte en elektrolytbevochtigbaarheid van de scheider aanzienlijk verbetert.

●Elektroderandbeschermingslaag: Deze laag is aangebracht op de rand van de elektrodeplaat en dient als isolatiebescherming en voorkomt interne kortsluiting.

Het coatingmateriaal is direct gerelateerd aan de veiligheidsprestaties en de levensduur van het eindproduct. Daarom worden er extreem hoge eisen gesteld aan de uniformiteit, efficiëntie en deeltjesintegriteit van het mengproces.

6II. Kernvoordelen en procescompatibiliteit

De horizontale LintmixerHet apparaat voldoet dankzij zijn unieke werkingsprincipe perfect aan de strenge eisen van dit proces, en de belangrijkste voordelen zijn:

1. Uitstekende menguniformiteit, waardoor dichtheidssegregatie effectief wordt opgelost.

●Verwerkingsuitdagingen: Zirkoniumsilicaat (werkelijke dichtheid ≈ 4,7 g/cm³) en kwarts (werkelijke dichtheid ≈ 2,65 g/cm³) hebben een aanzienlijk verschil in dichtheid en zijn zeer gevoelig voor scheiding door zwaartekracht tijdens het mengen en bezinken.

●Apparatuuroplossing: De apparatuur realiseert gelijktijdige radiale en axiale driedimensionale convectiemenging door de rotatie van interne en externe, tegengesteld draaiende spiraalbanden. Deze bewegingsmodus genereert een krachtige materiaalcirculatie, waardoor de neiging tot scheiding als gevolg van dichtheidsverschillen effectief wordt overwonnen en een extreem hoge macroscopische en microscopische uniformiteit van elke batch (300-400 kg) wordt gegarandeerd, wat de basis vormt voor consistente coatingprestaties.

2. Lage schuifkracht tijdens het mengen, waardoor de deeltjesmorfologie maximaal beschermd wordt.

●Verwerkingsuitdagingen: De grondstoffen zijn allemaal microfijne poeders (D50: 1,1-2 µm), en aluminiumoxide heeft een hoge hardheid en sterke schurende eigenschappen. Mengen met hoge afschuifkracht zal de oorspronkelijke deeltjesmorfologie vernietigen, secundair fijn poeder genereren, de deeltjesgrootteverdeling (D50, D97) veranderen en daardoor de reologie van de slurry en het coatingeffect beïnvloeden.

●Apparatuuroplossing: De horizontale lintmixer bereikt het mengen voornamelijk door middel van zachte volumeverplaatsing en tuimelen, waardoor het een apparaat met lage schuifkracht is. Het zorgt voor uniformiteit en minimaliseert tegelijkertijd de breuk van deeltjes en slijtage aan de werkoppervlakken van de apparatuur.

3. Een hoge operationele efficiëntie en een residuvrije lossing garanderen een continue productie.

●Technologische uitdagingen: Een dagelijkse productiecapaciteit van 20 ton vereist zeer efficiënte apparatuur; tegelijkertijd moet kruisbesmetting tussen batches worden voorkomen.
Heeft u vragen? Neem dan contact met ons op.
Shanghai Shenyin Machinery (Group) Co., Ltd.
Contact e-mail: mike.xie@shshenyin.com

●Apparatuuroplossingen:

●Efficiënt mengen: Bij dit type droogpoedermenging kan de gewenste menguniformiteit doorgaans binnen 5-15 minuten worden bereikt.

● Grondige lossing: Uitgerust met een losklep met grote opening, kan de machine snel en grondig worden geleegd door de schroef aan te drukken, met vrijwel geen residu. Dit voldoet niet alleen aan het productiecapaciteitsschema, maar garandeert ook de onafhankelijkheid van de batchmaterialen en de nauwkeurigheid van de formule.

4. Uitstekende materiaalaanpasbaarheid, met zowel dispergerende als anti-agglomeratie-eigenschappen.

●Verwerkingsuitdagingen: Fijne poedermaterialen zijn gevoelig voor zachte agglomeratie en het kwartsbestanddeel heeft een relatief slechte vloei-eigenschappen.

●Apparatuuroplossing: De lintbeweging helpt bij het afbreken van kleine agglomeraten. Optioneel kunnen hogesnelheidsmes- of vloeistofsproeisystemen worden toegevoegd om mogelijke klonterproblemen aan te pakken of om kleine hoeveelheden vloeibare componenten toe te voegen tijdens de pulpfase.

III. Belangrijke overwegingen bij de selectie van kritieke apparatuur

Op basis van de bovenstaande procesparameters dient bij de selectie of evaluatie van apparatuur rekening te worden gehouden met het volgende:

Volume en productiecapaciteit

Batchgewicht 300-400 kg, dagelijkse productie 20 ton

Kies een model met een nominaal volume van 600-800 liter (gebaseerd op een bulkdichtheid van 1,1-1,2 g/cm³ en een beladingscoëfficiënt van 0,6-0,7). Berekeningen tonen aan dat één unit de productiecapaciteit kan dekken met een veiligheidsmarge.

Constructiematerialen en slijtvastheid

Materialen met grote dichtheidsverschillen en schurende eigenschappen.

De mengkamer en het contactoppervlak met het spiraalvormige lint zijn gemaakt van roestvrij staal en de binnenwand is zeer nauwkeurig gepolijst. Voor kritische slijtageonderdelen (zoals de spiraalvormige lintbladen) wordt aanbevolen een versterkingsproces toe te passen, zoals het aanbrengen van een slijtvaste hardmetalen coating.

Afdichting en explosiebeveiliging

Het te verwerken object is een fijn poeder met een afmeting van enkele micrometers.

Het uiteinde van de spindel is voorzien van een zeer efficiënte gasafdichting of mechanische afdichting om te voorkomen dat stof ontsnapt. Het algehele ontwerp moet voldoen aan explosieveilige normen om de bedrijfsveiligheid te garanderen.

Controle en reiniging

Voldoet aan de kwaliteitsmanagementnormen.

Configureer een geautomatiseerd PLC-besturingssysteem ter ondersteuning van het opslaan en ophalen van recepten (tijd, snelheid, enz.). De constructie van de apparatuur moet grondige reiniging mogelijk maken en dode hoeken vermijden.

IV. Samenvatting

Voor droge mengprocessen, zoals die van keramische coatingmaterialen voor eindproducten, waarbij strenge eisen gelden voor uniformiteit, deeltjesgrootte, productie-efficiëntie en reinheid, zijn horizontale lintmengers de geprefereerde oplossing, zoals bewezen in de industriële productie. Door middel van driedimensionaal convectiemengen, lage schuifkracht en efficiënte lossing voldoen ze volledig aan de kwaliteits- en efficiëntie-eisen voor materiaalvoorbereiding in de eindproductproductie.