石墨粉氣力輸送設(shè)備

石墨粉氣力輸送設(shè)備是一種利用氣流作為動(dòng)力，在密閉管道中輸送石墨粉體的自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于鋰電池負(fù)極材料、導(dǎo)電材料、潤(rùn)滑劑等生產(chǎn)場(chǎng)景。由于石墨粉具有顆粒細(xì)（通常粒徑＜100μm）、易揚(yáng)塵、導(dǎo)電性等特點(diǎn)，其輸送需兼顧高效性、密封性、防爆性及防靜電要求。以下是該設(shè)備的詳細(xì)解析：

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### **一、石墨粉特性與輸送挑戰(zhàn)**

1. **物理特性**  

  - 輕質(zhì)粉末：堆積密度低（0.2-0.5 g/cm3），易懸浮形成粉塵。  

  - 導(dǎo)電性：石墨粉導(dǎo)電性強(qiáng)，需避免靜電積累引發(fā)火花。  

  - 吸濕性：部分改性石墨易吸濕結(jié)塊，需控制輸送環(huán)境濕度。  

2. **核心挑戰(zhàn)**  

  - **揚(yáng)塵污染**：開放式輸送易造成環(huán)境污染和原料浪費(fèi)。  

  - **靜電風(fēng)險(xiǎn)**：高速輸送摩擦易產(chǎn)生靜電，存在爆炸隱患（粉塵爆炸下限約20g/m3）。  

  - **管道堵塞**：粉體流動(dòng)性差時(shí)可能沉積或架橋。  

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### **二、氣力輸送系統(tǒng)類型與選型**

根據(jù)輸送壓力和粉氣比（固氣比），石墨粉常用以下兩種方式：  

1. **稀相氣力輸送**  

  - **特點(diǎn)**：低壓力（＜0.1MPa）、高風(fēng)速（15-30m/s）、低固氣比（＜15:1）。  

  - **適用場(chǎng)景**：短距離（＜100m）、小批量、流動(dòng)性較好的石墨粉。  

  - **設(shè)備配置**：  

    - 正壓系統(tǒng)（羅茨風(fēng)機(jī)+旋轉(zhuǎn)閥供料）。  

    - 負(fù)壓系統(tǒng)（真空泵+吸嘴，適合多點(diǎn)到單點(diǎn)收集）。  

2. **密相氣力輸送**  

  - **特點(diǎn)**：高壓力（0.2-0.6MPa）、低風(fēng)速（2-8m/s）、高固氣比（＞30:1）。  

  - **適用場(chǎng)景**：長(zhǎng)距離（＞200m）、大容量輸送，或需減少顆粒破碎的場(chǎng)景。  

  - **設(shè)備配置**：  

    - 發(fā)送罐（間歇式）+雙蝶閥結(jié)構(gòu)。  

    - 栓流泵（連續(xù)式，適用于超細(xì)粉）。  

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### **三、核心設(shè)備組成與技術(shù)要點(diǎn)**

1. **供料裝置**  

  - **旋轉(zhuǎn)閥**：耐磨損設(shè)計(jì)（碳化鎢涂層），間隙＜0.05mm，防止漏粉。  

  - **文丘里給料器**：利用氣流引射原理，適合稀相輸送。  

2. **輸送管道**  

  - **材質(zhì)**：內(nèi)壁拋光不銹鋼（Ra＜0.8μm），減少摩擦阻力與靜電。  

  - **彎頭設(shè)計(jì)**：大曲率半徑（R/D≥5）或耐磨陶瓷內(nèi)襯，降低局部磨損。  

3. **氣源系統(tǒng)**  

  - **空壓機(jī)/羅茨風(fēng)機(jī)**：需配置空氣干燥器（露點(diǎn)＜-40℃），防止石墨吸濕。  

  - **防靜電措施**：管道接地電阻＜10Ω，使用抗靜電軟管（表面電阻＜10?Ω）。  

4. **分離與除塵裝置**  

  - **旋風(fēng)分離器**：初級(jí)分離效率＞95%，減少后端過濾器負(fù)荷。  

  - **脈沖布袋除塵器**：覆膜防靜電濾料（如PTFE+碳纖維），過濾精度＜1μm。  

5. **控制系統(tǒng)**  

  - **PLC+壓力傳感器**：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道壓差，自動(dòng)調(diào)節(jié)供氣量。  

  - **防爆設(shè)計(jì)**：Ex d IIB T4防爆等級(jí)，配備火花探測(cè)與惰性氣體滅火系統(tǒng)。  

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### **四、針對(duì)石墨粉的特殊設(shè)計(jì)**

1. **防爆與防靜電**  

  - 全系統(tǒng)防靜電接地，輸送氣流中添加抗靜電劑（如Larostat®系列）。  

  - 在輸送管道中設(shè)置火花捕集器和抑爆閥。  

2. **防結(jié)塊與堵塞**  

  - 管道內(nèi)壁噴涂超疏水涂層（如特氟龍），減少粉體粘附。  

  - 采用流化裝置（如底部充氣板），改善石墨粉流動(dòng)性。  

3. **清潔性設(shè)計(jì)**  

  - 快拆式管道連接（DIN/ISO標(biāo)準(zhǔn)），便于定期清理殘留。  

  - 配置CIP（在線清洗）系統(tǒng)，使用氮?dú)獯祾吖艿馈? 

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### **五、典型應(yīng)用案例**

- **鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)線**：  

 - 輸送物料：人造石墨粉（D50=15-25μm）。  

 - 系統(tǒng)配置：密相栓流泵+氮?dú)獗Ｗo(hù)，輸送距離300m，產(chǎn)能2t/h。  

 - 效果：粉塵泄漏量＜1mg/m3，靜電電壓＜50V。  

- **石墨潤(rùn)滑劑生產(chǎn)**：  

 - 輸送物料：改性石墨粉（添加MoS?）。  

 - 系統(tǒng)配置：負(fù)壓稀相輸送+防爆除塵器，多工位集中供料。  

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### **六、選型注意事項(xiàng)**

1. **參數(shù)匹配**：根據(jù)輸送量（t/h）、距離、高度差計(jì)算系統(tǒng)壓力與功率。  

2. **合規(guī)性**：符合GB 15577-2018《粉塵防爆**規(guī)程》和ATEX防爆認(rèn)證。  

3. **維護(hù)成本**：優(yōu)先選擇模塊化設(shè)計(jì)，易損件（如濾袋、閥門）更換便捷。  

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### **七、主流設(shè)備供應(yīng)商參考**

- **國(guó)內(nèi)品牌**：上海沃森、江蘇密友粉體（性價(jià)比高，定制化強(qiáng)）。  

- **國(guó)際品牌**：德國(guó)ZEK、美國(guó)Flexicon（高精度、防爆認(rèn)證齊全）。  

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通過專業(yè)化的氣力輸送系統(tǒng)，可顯著提升石墨粉輸送的效率和**性，尤其適合對(duì)潔凈度、防爆性要求嚴(yán)苛的新能源與電子材料行業(yè)。實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)物料特性和工藝條件進(jìn)行系統(tǒng)仿真（如EDEM軟件模擬）與實(shí)地測(cè)試優(yōu)化。