المراقبة الدقيقة لأفران الموقد الدوار: ضمان الجودة في تلبيد بطاريات الليثيوم

في صناعة بطاريات الليثيوم، تُعدّ أفران الموقد الدوار من المعدات الأساسية للتلبيد المستمر لمواد الأقطاب الكهربائية الرئيسية، مثل مواد الكاثود والأنود، عند درجات حرارة عالية. ويُعدّ الرصد الدقيق لتدفق الغاز ودرجة الحرارة والضغط الموجب/السالب الدقيق داخل الفرن أمرًا بالغ الأهمية لضمان تكوين المواد للبنية البلورية المستهدفة ونسبة العناصر المتوازنة. كما يُشكّل هذا الرصد حلقة وصل أساسية لضمان الأداء الكهروكيميائي وتجانس دفعات البطاريات.
1- متطلبات مراقبة أفران الموقد الدوار
يتكون فرن الموقد الدوار من جسم فرن طويل مُشكّل من خلال ربط عدة أقسام تفاعل؛ ويتميز ببنية معقدة لتدفق الغاز تتضمن مدخلاً رئيسياً، وعدة مداخل فرعية، ومخرجاً رئيسياً. وتفرض طبيعة ظروف تشغيله الفريدة ضرورة استيفاء معدات المراقبة للمتطلبات التالية:
دقة عالية واستقرار طويل الأمد:تؤثر تقلبات تدفق غاز العملية وضغطه داخل الفرن بشكل مباشر على جو التلبيد وبلورية المواد. يجب أن تتمتع أجهزة المراقبة بدقة تشغيلية طويلة الأمد لا تتجاوز 1% وانحراف سنوي لا يتجاوز 0.5% من النطاق الكامل لتجنب اختلافات الأداء بين الدفعات.
متطلبات المواد منخفضة التلوث:يجب أن تعتمد المكونات التي تتلامس مع غازات العملية على مواد خالية من النحاس والزنك ومنخفضة الترسيب مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L و PTFE لمنع أيونات المعادن الثقيلة مثل النحاس والرصاص والزنك من الترسيب وتلويث مواد بطاريات الليثيوم.
القدرة على التكيف مع ظروف العمل:يجب أن تتكيف المعدات مع بيئات درجات الحرارة العالية والمنخفضة، والأجواء المسببة للتآكل، وظروف الغبار في منطقة الفرن، مع مقاومة الانسداد، ومقاومة الصدمات، وتصنيف حماية IP65 أو أعلى.
قدرات الاستجابة السريعة والمعالجة الرياضية:يدعم سرعات استجابة تصل إلى مستوى أجزاء من الثانية ويتكيف مع التعديل الديناميكي لمعلمات العملية؛ ويدعم في الوقت نفسه بروتوكولات الاتصال الصناعية مثل RS485 و Modbus، مما يتيح تحميل البيانات في الوقت الفعلي والمراقبة عن بعد.
02 منتجات أساسية تتوافق بدقة مع مراقبة السيناريوهات الكاملة
وقد قامت شركة MEOKON، المصممة خصيصًا لتلبية احتياجات مراقبة أفران الموقد الدوار، ببناء مصفوفة منتجات أساسية من "التدفق + الضغط التفاضلي + الضغط"، وهي مناسبة لكل من إنشاء الخطوط الجديدة وتجديد الأفران القائمة.

جهاز مراقبة تدفق الغاز MD-S975

صُمم جهاز مراقبة تدفق الغاز MD-S975 خصيصًا لمراقبة تدفق غازات المعالجة في أفران حرق بطاريات الليثيوم ذات الموقد الدوار. وهو متوافق مع وسائط معالجة متنوعة مثل النيتروجين والأرجون والأكسجين والغاز الواقي، مما يلبي متطلبات التحكم الدقيق في التدفق لأنظمة دخول الغاز متعددة القنوات وأنظمة العادم المجزأة في الأفران.

• تعتمد تقنية قياس تدفق الكتلة الحرارية MEMS، وهي محصنة ضد تقلبات درجة الحرارة والضغط، مما يحقق قياسًا عالي الدقة بنسبة ±1% من النطاق الكامل مع استقرار تشغيلي طويل الأمد.
• المكونات الملامسة للوسائط مصنوعة من مواد خالية من النحاس والزنك، مما يمنع ترسب المعادن الثقيلة وتلوث مواد بطاريات الليثيوم، ويلبي متطلبات النظافة لصناعة الطاقة الجديدة.
• تصميم هيكلي مدمج مضاد للغبار والانسداد، يتكيف مع ظروف غازات العمليات المتربة في الأفران.
• يدعم بروتوكول الاتصال RS485/Modbus، والذي يمكن توصيله مباشرة بنظام DCS الخاص بالفرن لتحقيق جمع بيانات التدفق في الوقت الحقيقي والمراقبة عن بعد والتحكم في العملية ذات الحلقة المغلقة.

مقياس الضغط التفاضلي الرقمي الصغير MD-S220

تم تصميم مقياس الضغط التفاضلي الرقمي الدقيق MD-S220 خصيصًا لمراقبة الضغط الدقيق/الضغط التفاضلي الدقيق داخل أفران الموقد الدوار. فهو يتيح مراقبة فرق الضغط في الوقت الفعلي بين داخل وخارج جسم الفرن وبين أقسامه، وهو جهاز أساسي لضمان استقرار البيئة داخل الفرن ومنع أكسدة المواد الناتجة عن تسرب الهواء.

• مزود بمستشعر ضغط تفاضلي دقيق مستورد عالي الدقة، بدقة قياس تبلغ ±0.5% من النطاق الكامل، قادر على التقاط تقلبات الضغط الصغيرة داخل الفرن.
• مجهزة بهيكل أخذ عينات مضاد للانسداد، تتكيف مع الظروف المتربة وذات درجات الحرارة العالية في الأفران، مما يضمن استقرار التشغيل على المدى الطويل.
• يدعم أجهزة الإنذار الخاصة بالضغط العالي والمنخفض، والتي يمكن ربطها بنظام التحكم في الفرن لتحقيق إنذار مبكر في الوقت الفعلي لحالات الشذوذ في الضغط.
• متوافق مع طريقة تركيب مقاييس الضغط التفاضلي الميكانيكية الدقيقة التقليدية، مما يسهل تجديد وتحديث الأفران الموجودة ويقلل من تكاليف البناء.

مقياس الضغط الرقمي عن بعد MD-S560

يُعد مقياس الضغط الرقمي عن بعد MD-S560 مناسبًا لمراقبة الضغط في أنبوب غاز العملية الرئيسي، والأنابيب الفرعية، وأنظمة العادم لأفران الموقد الدوار، مما يتيح جمع بيانات الضغط وتحميلها في الوقت الفعلي عبر مسار الغاز بأكمله:

• يدعم مخرج إشارة تناظرية/رقمية RS485 مزدوجة 4-20 مللي أمبير، مع مسافة نقل اتصال RS485 تتجاوز 1000 متر، مما يجعله مناسبًا لاحتياجات نقل البيانات لمسافات طويلة للأفران.
• المكونات الملامسة للوسائط مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304/316L، وهو متوافق مع النيتروجين والغاز الواقي ووسائط المعالجة الأخرى، ويتميز بمقاومة التآكل والتلوث.
• يتميز بمعايرة صفرية ومعلمات ترشيح قابلة للتخصيص، ويتكيف مع التقلبات في ظروف تشغيل الفرن ويضمن بيانات ضغط مستقرة وموثوقة.

03 حل مراقبة متكامل كامل الوصلة

لا توفر MEOKON منتجات فردية لأفران الموقد الدوار فحسب، بل توفر أيضًا حلاً عمليًا وقابلاً للتطوير وفعالًا من حيث التكلفة لمراقبة مسار الغاز بالكامل، مصمم خصيصًا لعملية تلبيد بطاريات الليثيوم بأكملها، مما يتيح المراقبة المتكاملة لجميع المعلمات: التدفق والضغط والضغط التفاضلي.

• التحكم في العمليات ذات الحلقة المغلقة: ربط بيانات التدفق والضغط والضغط التفاضلي لتحقيق ضبط دقيق للجو داخل الفرن، مما يضمن اتساق معايير العملية عبر مناطق درجات الحرارة المختلفة والدفعات، وتقليل مخاطر أكسدة المواد وضعف التبلور.
• قابلية التكيف المزدوجة للخطوط الجديدة / التجديدات: يدعم الحل التكوين المعياري، والذي يمكن تكييفه مباشرة مع تصميم مسار الغاز لأفران الموقد الدوارة المبنية حديثًا أو توصيله بسرعة بنظام التحكم في الأفران الموجودة، مما يتيح التجديد والبناء المريحين.
• مزايا توفير التكاليف وتعزيز الكفاءة: بالمقارنة مع المنتجات المستوردة المماثلة، فإن جهاز MD-S975 يلغي الحاجة إلى أجهزة تبريد إضافية، وأجزاء أنابيب مستقيمة طويلة، واختبارات اعتماد المواد، مما يقلل التكلفة الإجمالية لكل نقطة قياس بنسبة 10٪ - 15٪ مع خفض تكاليف الصيانة على المدى الطويل لتحقيق كفاءة اقتصادية أفضل.
• التوافق مع المصانع الذكية: يدعم الحل تكامل البيانات مع أنظمة MES و SCADA، مما يتيح تتبع بيانات العملية، ويلبي متطلبات الامتثال لصناعة بطاريات الليثيوم لبيانات عملية الإنتاج، ويحجز مساحة للتوسع من أجل ترقيات المصانع الذكية اللاحقة.

04 تأييد قوة الشركات

بصفتها شركة رائدة على المستوى الوطني، تتميز "MEOKON" بتخصصها وابتكارها وتميزها، تركز الشركة على المراقبة الآمنة لـ "المياه والرياح والغاز" في بيئات ذكية مثل أنظمة الحماية الذكية من الحرائق، وخدمات المياه الذكية، والمجمعات السكنية، والمصانع الرقمية. وتقدم الشركة حلولاً متكاملة لإنترنت الأشياء (IoT) تشمل: محطات استشعار متعددة الفئات، وخدمات تشغيل وصيانة ميدانية متاحة مباشرة للعملاء، ومنصة سحابية لإدارة صحة الأجهزة الذكية. بعد أكثر من عشر سنوات من التطوير، أصبحت MEOKON رائدة في مجال المحطات الذكية اللاسلكية للمراقبة الآمنة لـ "المياه والرياح والغاز" في المناطق الحضرية، حيث تمتلك أكثر من 120 حقوق ملكية فكرية وأكثر من 140 شهادة منتج، مقدمةً محطات ذكية مستقرة وموثوقة وحلول مراقبة استشعار إنترنت الأشياء لعدد كبير من العملاء.