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CN116294577A - 一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法 - Google Patents

一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法 Download PDF

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CN116294577A
CN116294577A CN202310559299.3A CN202310559299A CN116294577A CN 116294577 A CN116294577 A CN 116294577A CN 202310559299 A CN202310559299 A CN 202310559299A CN 116294577 A CN116294577 A CN 116294577A
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Suzhou Tianbian Thermal Energy Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，涉及锂电池材料烧结技术领域，包括步骤S1，将原料进行预处理；步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理；步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理；步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理；步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内通风处理；本发明通过对现有的锂电池材料烧结的窖炉进行改进，减少烧结过程需要的能耗，以解决目前锂电池材料烧结的窖炉能耗过大的问题。

Description

一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法
技术领域
本发明涉及锂电池材料烧结技术领域，尤其涉及一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法。
背景技术
目前锂电材料烧结炉是一种轻体化连续式工业窑炉，广泛应用于三元正极材料、化工粉末、陶瓷基片等产品的快速烧成，具有能耗低、烧成周期短、炉温均匀度好、劳动强度低等优点。辊道窑是锂电材料粉体材料烧成的窑炉设备，可供粉体材料在氧化气氛中烧结之用；
现有的用于烧结的窑炉在运行过程中，通常都是对窑炉的结构进行改进，来达到降低能耗的目的，例如在申请公开号为：“CN102226644A”的申请文件中公开了“连续工作的高温烧结推板窑炉”，该方案就是通过结构的改进来降低能耗的，同时现有的用于锂电池材料烧结的窖炉主要通过对锂电池材料混合、预热、烧结以及冷却，将锂电池材料加工成需要的产品，但因烧结时间过长且整个流程均需要加热处理，因此用于锂电池材料烧结的窖炉耗能较大，现有技术无法有效减少窖炉的能耗，有鉴于此，有必要对现有的锂电池材料烧结的窖炉进行改进，减少烧结过程需要的能耗。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明通过对锂电池材料预热时通过加热气体并通过加热后的气体传导预加热锂电池材料，在冷却时通过对气体降温并通过降温后的气体对化合物晶体冷却，减少了在预加热以及冷却过程中需要的能耗，以解决目前锂电池材料烧结的窖炉能耗过大的问题。
本发明提供一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，将原料进行预处理，所述预处理包括对原料的研磨以及混合，将混合后的原料记为混合物；
步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理，所述预加热处理为将混合物放入料槽中并将混合物在料槽中均匀分布，通过逐步加热的升温方法使得混合物达到烘烤和烧结所需要的温度；
步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理，所述烧结处理为将混合物放在窖炉内进行高温烧结，使混合物形成稳定的化合物晶体；
步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理，所述降温处理为通过缓慢降温的方式将化合物晶体的温度逐渐下降，使化合物晶体结构稳定，将降温后的化合物晶体传送至晶体待取仓；
步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内进行通风处理，完成烧结。
进一步地，所述原料包括正极原料以及负极原料，所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，将正极原料通过正极传送带传入正极球磨机内，所述正极球磨机用于将正极原料进行研磨处理；
步骤S102，将负极原料通过负极传送带传入负极球磨机内，所述负极球磨机用于将负极材料进行研磨处理，所述研磨处理为将正极球磨机以及负极球磨机在第一标准转速下进行第一标准时间的研磨；
步骤103，将研磨后的正极材料进行混合，记为正极混合物，将研磨后的负极材料进行混合，记为负极混合物。
进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽中，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中，在混合物开始输入时，正极料槽以及负极料槽外部设置有第一螺旋管道以及第二螺旋管道，所述第一螺旋管道通入氧化气氛，所述第二螺旋管道通入还原气氛；
步骤S202，对第一螺旋管道以及第二螺旋管道进行加热，直到将第一螺旋管道以及第二螺旋管道内的氧化气氛以及还原气氛加热到第一标准温度；
步骤S203，将正极料槽以及负极料槽以第一速率水平晃动第一晃动时间，晃动的径向间隙为第一标准距离；
步骤S204，经过第一晃动时间后将正极料槽和负极料槽静置，通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道对正极料槽和负极料槽进行加热，当正极料槽和负极料槽内的温度达到第二标准温度时，将第一螺旋管道内的氧化气氛以及第二螺旋管道内的还原气氛通过气体管道输送到窖炉内，所述窖炉包括正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉，所述第一螺旋管道气体输送到正极烧结窖炉内，所述第二螺旋管道气体输送到负极烧结窖炉内；
步骤S205，将正极料槽和负极料槽静置第一静置时间后将正极料槽以及负极料槽内的混合物通过传送带传送到正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉内；
步骤S206，当料槽内的混合物全部进入传送带后，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中。
进一步地，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S301，当第一螺旋管道的气体以及第二螺旋管道的气体输送到窖炉内时，将窖炉加热到第三标准温度；
步骤S302，当混合物全部进入窖炉后，在第二标准时间内将窖炉内的温度加热至第一高温，在窖炉内的温度达到第一高温并烧结第一烧结时间后，在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
步骤S303，在窖炉内的温度达到第二高温第二烧结时间后，将窖炉内的混合物记为化合物晶体，打开排气管路，将正极烧结窖炉内的氧化气氛以及负极烧结窖炉内的还原气氛通过排气管道排入第三螺旋管道以及第四螺旋管道内，所述第三螺旋管道以及第四螺旋管道缠绕在降温仓外；
步骤S304，当排气管路打开第一排气时间后，将窖炉内的化合物晶体通过传送带传入降温仓。
进一步地，所述步骤S302包括如下子步骤：
步骤S3021，获取标准情况下混合物烧结后的颜色以及直径参数；
步骤S3022，在窖炉内的温度加热至第一高温后，每隔第一拍摄时间，通过摄像仪对窖炉内的混合物进行拍摄，将拍摄的图片记为烧结图片；
步骤S3023，对烧结图片进行二值化处理，将二值化处理后的烧结图片记为二值化图片，对二值化图片使用边缘追踪算法，得到二值化图片内的结晶轮廓1至结晶轮廓N；
步骤S3024，将标注有结晶轮廓1至结晶轮廓N的二值化图像与烧结图像重叠，在烧结图像上标注结晶轮廓1至结晶轮廓N；
步骤S3025，使用颜色提取法获取结晶轮廓1至结晶轮廓N中的目标颜色1至目标颜色N；
所述颜色提取法为，获取结晶轮廓内每一个像素点的像素值，记为像素值1至像素值M，将每个像素值加第一像素阈值和减第一像素阈值围成的区间记为该像素值的像素区间，获取像素区间1至像素区间M，获取像素区间1至像素区间M中像素值最多的像素区间，记为颜色区间，将颜色区间中间的像素值对应的颜色记为目标颜色；
步骤S3026，将目标颜色1至目标颜色N与标准情况下混合物烧结后的颜色进行比对，当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第二比例且小于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，经过第一运行时间后，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
当目标颜色1至目标颜色N中小于第二比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，继续在第一高温下加热，并等待下一次拍摄。
进一步地，所述步骤S4包括如下子步骤：
步骤S401，当第三螺旋管道通入氧化气氛时以及第四螺旋管道通入还原气氛时，根据氧化气氛和还原气氛的温度对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行保温处理；
步骤S402，当化合物晶体全部传入降温仓时，经过第一降温时间后，对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行第一低温处理；
所述第一低温处理为在第一低温时间内将第三螺旋管道以及第四螺旋管道的温度降至第一低温；
步骤S403，经过第一低温处理的第二降温时间后，将第三螺旋管道以及第四螺旋管道中的气体通入气体储备仓内；
步骤S404，当第三螺旋管道以及第四螺旋管道中的气体全部排入气体储备仓后，经过第三降温时间后将化合物晶体通过传送带传送至晶体待取仓。
进一步地，所述气体储备仓为存储氧化气氛以及还原气氛的存储仓；
所述气体储备仓与第一螺旋管道、第二螺旋管道、第三螺旋管道以及第四螺旋管路连接；
氧化气氛以及还原气氛通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道输出至窖炉，通过第三螺旋管道以及第四螺旋管路输入至气体储备仓。
进一步地，所述步骤S5包括如下子步骤：
步骤S501，记录晶体待取仓空仓时的重量，记为初始重量；
步骤S502，当晶体待取仓检测到重量增大时，将重量增大后的晶体待取仓的重量记为载货重量，将载货重量减去初始重量得到的值记为晶体重量；
步骤S503，当晶体重量大于等于第一重量阈值时，使用温度为第一空气温度且风速为第一标准风速的风对晶体待取仓进行通风处理，通风时间为第一通风时间；
当晶体重量小于第一重量阈值且大于等于第二重量阈值时，使用温度为第二空气温度且风速为第二标准风速的风对晶体待取仓进行通风处理，通风时间为第二通风时间；
当晶体重量小于第二重量阈值时，不进行通风处理。
本发明的有益效果：本发明通过对原料进行研磨并在预加热时将原料在料槽中抖动，这样的好处在于有利于让原料在加热时充分加热，研磨后的原料不影响在烧结时的反应，更小的原料颗粒有利于在加热、烧结以及冷却时能够更快地升温、反应以及降温，能增大整个烧结流程的反应效率；
本发明还通过在第一螺旋管道以及第二螺旋管道在加入氧化气氛以及还原气氛后对第一螺旋管道以及第二螺旋管道加热，这样的好处在于可以通过加热后的气体管道对料槽内的原料进行预加热并在预加热时能够缓慢加热，减少能源消耗的同时防止原料因快速升温导致原料受损；
本发明还通过在化合物晶体烧结完成前将还原气氛以及氧化气氛通过第四螺旋管道以及第三螺旋管道排出，这样的好处在于此时窖炉内的化合物晶体已经基本成型，将气氛排除后可以通过余热对窖炉内的化合物晶体进行加热处理并将温度逐渐降低，防止在传送过程中因温度突然降低导致化合物晶体不稳定出现裂痕等问题。
本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的方法的步骤流程图；
图2为本发明的第一螺旋管道的管路示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1所示，本发明提供一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，将原料进行预处理，预处理包括对原料的研磨以及混合，将混合后的原料记为混合物；
原料包括正极原料以及负极原料，步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，将正极原料通过正极传送带传入正极球磨机内，正极球磨机用于将正极原料进行研磨处理；
步骤S102，将负极原料通过负极传送带传入负极球磨机内，负极球磨机用于将负极材料进行研磨处理，研磨处理为将正极球磨机以及负极球磨机在第一标准转速下进行第一标准时间的研磨；
在具体实施过程中，第一标准转速为300r/min，第一标准时间为1H，通过研磨可以将正极材料以及负极材料研磨成小颗粒，有利于在后续的加温以及烧结过程中能够更快地提升正极材料以及负极材料自身的温度，有利于整体流程的反应速率；
步骤103，将研磨后的正极材料进行混合，记为正极混合物，将研磨后的负极材料进行混合，记为负极混合物；
步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理，预加热处理为将混合物放入料槽中并将混合物在料槽中均匀分布，通过逐步加热的升温方法使得混合物达到烘烤和烧结所需要的温度，预加热处理可以将混合物逐步加热，因为烧结炉内的温度过大，防止混合物突然接触到高温导致混合物本身的性质发生变化，因此在烧结前要对混合物进行预加热处理；
步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽中，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中，在混合物开始输入时，请参阅图2所示，正极料槽以及负极料槽外部设置有第一螺旋管道以及第二螺旋管道，第一螺旋管道从进气口通入氧化气氛，第二螺旋管道从进气口通入还原气氛，在具体实施过程中，气氛指的是保护气体，氧化气氛以及还原气氛用于对正极材料的混合物以及负极材料的混合物在烧结时进行反应；
步骤S202，对第一螺旋管道以及第二螺旋管道进行加热，直到将第一螺旋管道以及第二螺旋管道内的氧化气氛以及还原气氛加热到第一标准温度；
在具体实施过程中，第一标准温度为300℃，通过对氧化气氛以及还原气氛进行加热，通过热传导的方式对料槽内的混合物进行加热，这样的好处在于在预加热环节中只需要使用一次加热处理，能够有效地减少能源的消耗；
步骤S203，将正极料槽以及负极料槽以第一速率水平晃动第一晃动时间，晃动的径向间隙为第一标准距离；
在具体实施过程中，第一速率为50cm/s，第一晃动时间为5min，第一标准距离为50cm，晃动有利于混合物在料槽内均匀地铺平，防止混合物堆叠导致在加热过程中加热不均匀；
步骤S204，经过第一晃动时间后将正极料槽和负极料槽静置，通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道对正极料槽和负极料槽进行加热，当正极料槽和负极料槽内的温度达到第二标准温度时，将第一螺旋管道内的氧化气氛以及第二螺旋管道内的还原气氛通过气体管道输送到窖炉内，窖炉包括正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉，第一螺旋管道气体从出气口输送到正极烧结窖炉内，第二螺旋管道气体从出气口输送到负极烧结窖炉内；
在具体实施过程中，第二标准温度为600℃，在经过第一晃动时间后对第一螺旋管道以及第二螺旋管道进行加热的好处在于能够对晃动均匀后的混合物进行更高温度的加热，在保证混合物吸热的同时防止热量流失，在气氛加热到600℃后传输到窖炉内是为了在混合物进入窖炉前对窖炉进行预热，并通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道中的余热对料槽继续加热；
步骤S205，将正极料槽和负极料槽静置第一静置时间后将正极料槽以及负极料槽内的混合物通过传送带传送到正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉内；
在具体实施过程中，第一静置时间为0.5h，此时第一螺旋管道以及第二螺旋管道中的温度无法对料槽中的混合物继续加热，并且混合物已经达到烧结需要的温度；
步骤S206，当料槽内的混合物全部进入传送带后，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中；
在具体实施过程中，第一标准质量根据料槽一次能够预加热的最大质量进行调整；
步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理，烧结处理为将混合物放在窖炉内进行高温烧结，将混合物形成稳定的化合物晶体；
步骤S3包括如下子步骤：
步骤S301，当第一螺旋管道的气体以及第二螺旋管道的气体输送到窖炉内时，将窖炉加热到第三标准温度；
在具体实施过程中，第三标准温度为800℃，因为第一螺旋管道的气体以及第二螺旋管道的气体已经加热至600℃，因此此时的能耗会降低很多；
步骤S302，当混合物全部进入窖炉后，在第二标准时间内将窖炉内的温度加热至第一高温，在窖炉内的温度达到第一高温并烧结第一烧结时间后，在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
在具体实施过程中，第一高温为850℃，第二高温为750℃，第二标准时间为0.5h，第一烧结时间为1.5h，在0.5h内将温度升到850℃是为了防止温度突然升高导致混合物的性质发生改变；
步骤S302包括如下子步骤：
步骤S3021，获取标准情况下混合物烧结后的颜色以及直径参数；
步骤S3022，在窖炉内的温度加热至第一高温后，每隔第一拍摄时间，通过摄像仪对窖炉内的混合物进行拍摄，将拍摄的图片记为烧结图片；
在具体实施过程中，第一拍摄时间为10min；
步骤S3023，对烧结图片进行二值化处理，将二值化处理后的烧结图片记为二值化图片，对二值化图片使用边缘追踪算法，得到二值化图片内的结晶轮廓1至结晶轮廓N，进行二值化处理是为了有利于获取图片中的化合物晶体的轮廓；
步骤S3024，将标注有结晶轮廓1至结晶轮廓N的二值化图像与烧结图像重叠，在烧结图像上标注结晶轮廓1至结晶轮廓N；
步骤S3025，使用颜色提取法获取结晶轮廓1至结晶轮廓N中的目标颜色1至目标颜色N；
颜色提取法为，获取结晶轮廓内每一个像素点的像素值，记为像素值1至像素值M，将每个像素值加第一像素阈值和减第一像素阈值围成的区间记为该像素值的像素区间，获取像素区间1至像素区间M，获取像素区间1至像素区间M中像素值最多的像素区间，记为颜色区间，将颜色区间中间的像素值对应的颜色记为目标颜色；
在具体实施过程中，得到的像素区间为（195，205），则将像素值为200的颜色记为目标颜色；
步骤S3026，将目标颜色1至目标颜色N与标准情况下混合物烧结后的颜色进行比对，当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
在具体实施过程中，第一比例为85%，第三标准时间为0.5h，这一步是判断窖炉内的化合物晶体是否达到标准，当超过85%的化合物晶体达到标准时，剩余的化合物晶体可通过余热进行烧结，因此可以将温度降至第二高温；
当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第二比例且小于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，经过第一运行时间后，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
在具体实施过程中，第二比例为50%，第一运行时间为0.5h；
当目标颜色1至目标颜色N中小于第二比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，继续在第一高温下加热，并等待下一次拍摄；
在具体实施过程中，当目标颜色1至目标颜色N中小于第二比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，说明窖炉内的化合物晶体还有大部分没有成型，应当继续加热处理；
步骤S303，在窖炉内的温度达到第二高温第二烧结时间后，将窖炉内的混合物记为化合物晶体，打开排气管路，将正极烧结窖炉内的氧化气氛以及负极烧结窖炉内的还原气氛通过排气管道排入第三螺旋管道以及第四螺旋管道内，第三螺旋管道以及第四螺旋管道缠绕在降温仓外；
在具体实施过程中，第二烧结时间为1h，在第二烧结时间后此时窖炉内的混合物已经被烧结成化合物晶体，需要对化合物晶体进行降温，第一步降温为将气氛通过排气管路排出，从而逐步降低窖炉内的温度；
步骤S304，当排气管路打开第一排气时间后，将窖炉内的化合物晶体通过传送带传入降温仓；
在具体实施过程中，第一排气时间为0.5h，此时窖炉内的温度已经降低，化合物晶体的温度已经达到进入冷却仓的温度；
步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理，降温处理为通过缓慢降温的方式将化合物晶体的温度逐渐下降，使化合物晶体结构稳定，将降温后的化合物晶体传送至晶体待取仓；
步骤S4包括如下子步骤：
步骤S401，当第三螺旋管道通入氧化气氛时以及第四螺旋管道通入还原气氛时，根据氧化气氛和还原气氛的温度对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行保温处理；
步骤S402，当化合物晶体全部传入降温仓时，经过第一降温时间后，对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行第一低温处理；
第一低温处理为在第一低温时间内将第三螺旋管道以及第四螺旋管道的温度降至第一低温；
在具体实施过程中，第一降温时间为2h，第一低温时间为0.5h，第一低温为150℃；
步骤S403，经过第一低温处理的第二降温时间后，将第三螺旋管道以及第四螺旋管道中的气体通入气体储备仓内；
在具体实施过程中，第二降温时间为0.5h；
气体储备仓为存储氧化气氛以及还原气氛的存储仓；
气体储备仓与第一螺旋管道、第二螺旋管道、第三螺旋管道以及第四螺旋管路连接；
氧化气氛以及还原气氛通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道输出至窖炉，通过第三螺旋管道以及第四螺旋管路输入至气体储备仓。
步骤S404，当第三螺旋管道以及第四螺旋管道中的气体全部排入气体储备仓后，经过第三降温时间后将化合物晶体通过传送带传送至晶体待取仓；
在具体实施过程中，第三降温时间为0.5h，这是为了让化合物晶体进充分冷却，防止进入晶体待取仓通风时出现干裂等情况；
步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内通风处理，工作人员从晶体待取仓内将化合物晶体取出；
步骤S5包括如下子步骤：
步骤S501，记录晶体待取仓空仓时的重量，记为初始重量；
步骤S502，当晶体待取仓检测到重量增大时，将重量增大后的晶体待取仓的重量记为载货重量，将载货重量减去初始重量得到的值记为晶体重量；
步骤S503，当晶体重量大于等于第一重量阈值时，使用温度为第一空气温度且风速为第一标准风速的风对晶体待取仓进行通风处理，通风时间为第一通风时间；
当晶体重量小于第一重量阈值且大于等于第二重量阈值时，使用温度为第二空气温度且风速为第二标准风速的风对晶体待取仓进行通风处理，通风时间为第二通风时间；
当晶体重量小于第二重量阈值时，不进行通风处理；
在具体实施过程中，第一重量阈值为50kg，第二重量阈值为20kg，第一空气温度为40℃，第一标准风速为3m/s，第一通风时间为20min，第二空气温度为35℃，第二标准风速为2m/s，第一通风时间为15min，这一步是为了将冷却后的化合物晶体中的剩余热量通过通风进一步排出，对于质量较低的化合物晶体无需进行通风处理。
工作原理：本发明通过对原料进行预处理，对原料进行研磨并在预加热时将原料在料槽中抖动，通过抖动将混合物在料槽中均匀分布并通过逐步加热的方法将混合物达到烧结需要的温度；本发明还通过在第一螺旋管道以及第二螺旋管道在加入氧化气氛以及还原气氛后对第一螺旋管道以及第二螺旋管道加热，通过热传导的方式对料槽中的混合物进行逐步加热；本发明还通过将预加热后的混合物输入到窖炉内进行高温烧结，将混合物形成稳定的化合物晶体；本发明还通过在化合物晶体烧结完成前将还原气氛以及氧化气氛通过第四螺旋管道以及第三螺旋管道排出，将烧结后的化合物晶体在降温仓内进行降温处理，降温使用的是第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行热传导式降温；本发明还通过将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内通风处理并等待工作人员从晶体待取仓内将化合物晶体取出。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将原料进行预处理，所述预处理包括对原料的研磨以及混合，将混合后的原料记为混合物；
步骤S2，将混合物输入料槽中进行预加热处理，所述预加热处理为将混合物放入料槽中并将混合物在料槽中均匀分布，通过逐步加热的升温方法使得混合物达到烘烤和烧结所需要的温度；
步骤S3，将预加热处理后的混合物输入到窖炉内进行烧结处理，所述烧结处理为将混合物放在窖炉内进行高温烧结，使混合物形成稳定的化合物晶体；
步骤S4，将烧结后形成的化合物晶体在降温仓内进行降温处理，所述降温处理为通过缓慢降温的方式将化合物晶体的温度逐渐下降，使化合物晶体结构稳定，将降温后的化合物晶体传送至晶体待取仓；
步骤S5，将完成烧结和降温的化合物晶体在晶体待取仓内进行通风处理，完成烧结。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述原料包括正极原料以及负极原料，所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，将正极原料通过正极传送带传入正极球磨机内，所述正极球磨机用于将正极原料进行研磨处理；
步骤S102，将负极原料通过负极传送带传入负极球磨机内，所述负极球磨机用于将负极材料进行研磨处理，所述研磨处理为将正极球磨机以及负极球磨机在第一标准转速下进行第一标准时间的研磨；
步骤103，将研磨后的正极材料进行混合，记为正极混合物，将研磨后的负极材料进行混合，记为负极混合物。
3.根据权利要求2所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽中，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中，在混合物开始输入时，正极料槽以及负极料槽外部设置有第一螺旋管道以及第二螺旋管道，所述第一螺旋管道通入氧化气氛，所述第二螺旋管道通入还原气氛；
步骤S202，对第一螺旋管道以及第二螺旋管道进行加热，直到将第一螺旋管道以及第二螺旋管道内的氧化气氛以及还原气氛加热到第一标准温度；
步骤S203，将正极料槽以及负极料槽以第一速率水平晃动第一晃动时间，晃动的径向间隙为第一标准距离；
步骤S204，经过第一晃动时间后将正极料槽和负极料槽静置，通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道对正极料槽和负极料槽进行加热，当正极料槽和负极料槽内的温度达到第二标准温度时，将第一螺旋管道内的氧化气氛以及第二螺旋管道内的还原气氛通过气体管道输送到窖炉内，所述窖炉包括正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉，所述第一螺旋管道气体输送到正极烧结窖炉内，所述第二螺旋管道气体输送到负极烧结窖炉内；
步骤S205，将正极料槽和负极料槽静置第一静置时间后将正极料槽以及负极料槽内的混合物通过传送带传送到正极烧结窖炉以及负极烧结窖炉内；
步骤S206，当料槽内的混合物全部进入传送带后，将第一标准质量的正极混合物输入至正极料槽，将第一标准质量的负极混合物输入至负极料槽中。
4.根据权利要求3所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S301，当第一螺旋管道的气体以及第二螺旋管道的气体输送到窖炉内时，将窖炉加热到第三标准温度；
步骤S302，当混合物全部进入窖炉后，在第二标准时间内将窖炉内的温度加热至第一高温，在窖炉内的温度达到第一高温并烧结第一烧结时间后，在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
步骤S303，在窖炉内的温度达到第二高温第二烧结时间后，将窖炉内的混合物记为化合物晶体，打开排气管路，将正极烧结窖炉内的氧化气氛以及负极烧结窖炉内的还原气氛通过排气管道排入第三螺旋管道以及第四螺旋管道内，所述第三螺旋管道以及第四螺旋管道缠绕在降温仓外；
步骤S304，当排气管路打开第一排气时间后，将窖炉内的化合物晶体通过传送带传入降温仓。
5.根据权利要求4所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S302包括如下子步骤：
步骤S3021，获取标准情况下混合物烧结后的颜色以及直径参数；
步骤S3022，在窖炉内的温度加热至第一高温后，每隔第一拍摄时间，通过摄像仪对窖炉内的混合物进行拍摄，将拍摄的图片记为烧结图片；
步骤S3023，对烧结图片进行二值化处理，将二值化处理后的烧结图片记为二值化图片，对二值化图片使用边缘追踪算法，得到二值化图片内的结晶轮廓1至结晶轮廓N；
步骤S3024，将标注有结晶轮廓1至结晶轮廓N的二值化图像与烧结图像重叠，在烧结图像上标注结晶轮廓1至结晶轮廓N；
步骤S3025，使用颜色提取法获取结晶轮廓1至结晶轮廓N中的目标颜色1至目标颜色N；
所述颜色提取法为，获取结晶轮廓内每一个像素点的像素值，记为像素值1至像素值M，将每个像素值加第一像素阈值和减第一像素阈值围成的区间记为该像素值的像素区间，获取像素区间1至像素区间M，获取像素区间1至像素区间M中像素值最多的像素区间，记为颜色区间，将颜色区间中间的像素值对应的颜色记为目标颜色；
步骤S3026，将目标颜色1至目标颜色N与标准情况下混合物烧结后的颜色进行比对，当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
当目标颜色1至目标颜色N中大于等于第二比例且小于第一比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，经过第一运行时间后，降低窖炉内的温度，并在第三标准时间内将窖炉内的温度降至第二高温；
当目标颜色1至目标颜色N中小于第二比例的目标颜色等于标准情况下混合物烧结后的颜色时，继续在第一高温下加热，并等待下一次拍摄。
6.根据权利要求4所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下子步骤：
步骤S401，当第三螺旋管道通入氧化气氛时以及第四螺旋管道通入还原气氛时，根据氧化气氛和还原气氛的温度对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行保温处理；
步骤S402，当化合物晶体全部传入降温仓时，经过第一降温时间后，对第三螺旋管道以及第四螺旋管道进行第一低温处理；
所述第一低温处理为在第一低温时间内将第三螺旋管道以及第四螺旋管道的温度降至第一低温；
步骤S403，经过第一低温处理的第二降温时间后，将第三螺旋管道以及第四螺旋管道中的气体通入气体储备仓内；
步骤S404，当第三螺旋管道以及第四螺旋管道中的气体全部排入气体储备仓后，经过第三降温时间后将化合物晶体通过传送带传送至晶体待取仓。
7.根据权利要求6所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述气体储备仓为存储氧化气氛以及还原气氛的存储仓；
所述气体储备仓与第一螺旋管道、第二螺旋管道、第三螺旋管道以及第四螺旋管路连接；
氧化气氛以及还原气氛通过第一螺旋管道以及第二螺旋管道输出至窖炉，通过第三螺旋管道以及第四螺旋管路输入至气体储备仓。
8.根据权利要求6所述的一种用于锂电池材料烧结的窑炉能耗节能控制方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下子步骤：
步骤S501，记录晶体待取仓空仓时的重量，记为初始重量；
步骤S502，当晶体待取仓检测到重量增大时，将重量增大后的晶体待取仓的重量记为载货重量，将载货重量减去初始重量得到的值记为晶体重量；
步骤S503，当晶体重量大于等于第一重量阈值时，使用温度为第一空气温度且风速为第一标准风速的风对晶体待取仓进行通风处理，通风时间为第一通风时间；
当晶体重量小于第一重量阈值且大于等于第二重量阈值时，使用温度为第二空气温度且风速为第二标准风速的风对晶体待取仓进行通风处理，通风时间为第二通风时间；
当晶体重量小于第二重量阈值时，不进行通风处理。
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