VậnchuyểnbộtSi-CcựcâmbằngkhítrơtạiTrondheim,NaUy

Vận chuyển bột Si-C cực âm bằng khí trơ tại Trondheim, Na Uy

Từ khóa: trường hợp vận chuyển khí nén, vận chuyển khí nén châu Âu, vận chuyển khí nén bảo vệ khí trơ.

Dự án “Vận chuyển bột Silic-Carbon (Si-C) cực âm bằng khí trơ tại Trondheim, Na Uy” là một trong những giải pháp tiêu biểu do Công ty TNHH Kỹ thuật Bột Haide Sơn Đông (gọi tắt là Haide Powder) thực hiện cho thị trường châu Âu. Trondheim là trung tâm năng lượng tái tạo và nghiên cứu vật liệu pin tiên tiến của Na Uy. Việc vận chuyển bột cực âm bằng khí trơ không chỉ đơn thuần là một hệ thống cấp liệu, mà còn là một giải pháp đảm bảo an toàn tuyệt đối cho vật liệu có hoạt tính hóa học cao trong môi trường sản xuất pin lithium-ion.

Bột Si-C cực âm là vật liệu anot thế hệ mới cho pin lithium-ion, có dung lượng riêng vượt trội so với than chì truyền thống. Tuy nhiên, bột này rất nhạy cảm với oxy và ẩm. Khi tiếp xúc với không khí ở nồng độ oxy cao, bề mặt silicon hoạt động có thể bị oxy hóa, gây sinh nhiệt, dẫn đến nguy cơ cháy nổ. Do đó, hệ thống vận chuyển khí nén được thiết kế đặc biệt để sử dụng khí trơ như nitơ (N2) hoặc argon (Ar) làm môi chất mang. Các thiết bị trong hệ thống phải có độ kín tuyệt đối và được kiểm tra rò rỉ nghiêm ngặt trước khi đưa vào vận hành.

Hệ thống vận chuyển bột tại Trondheim bao gồm các thành phần chính: silo chứa nguyên liệu đầu vào, van quay cấp liệu, bộ phận tạo khí trơ, đường ống vận chuyển, bộ lọc bụi kiểu xung khí nén, quạt hút hoặc máy nén khí, van chuyển hướng và tủ điều khiển trung tâm PLC. Toàn bộ quá trình từ khi bột đi vào van cấp liệu đến khi ra khỏi hệ thống đều không tiếp xúc với không khí bên ngoài. Áp suất làm việc của hệ thống được duy trì ở mức 0,1 đến 0,5 bar so với áp suất khí quyển, tùy thuộc vào lưu lượng yêu cầu và chiều dài đường ống.

Hệ thống bảo vệ khí trơ được thiết kế theo tiêu chuẩn ISO 8573-1 về độ sạch khí nén, với khí nitơ hoặc argon có độ tinh khiết trên 99,9% và điểm sương dưới -40°C. Bột Si-C được nạp vào hệ thống thông qua van khóa kín khí và buồng cân bằng áp suất để ngăn không khí từ bên ngoài xâm nhập. Ngoài ra, hệ thống còn được trang bị bộ lọc chống tĩnh điện và hút ẩm, giúp duy trì chất lượng bột ổn định trong suốt quá trình vận chuyển.

Để tối ưu hiệu quả vận chuyển, Haide Powder đã sử dụng phần mềm mô phỏng CFD để tính toán phân bố vận tốc dòng khí, kích thước hạt bột, tỷ lệ khí / bột, tổn thất áp suất và độ mài mòn đường ống. Các ống dẫn được chế tạo từ thép không gỉ 304L hoặc 316L, bề mặt bên trong được đánh bóng để giảm ma sát và hạn chế bám dính bột. Các khớp nối, van chuyển dòng được thiết kế dạng nút kín, vận hành bằng khí nén điều khiển. Hệ thống có khả năng vận chuyển bột Si-C với năng suất từ 1 đến 10 tấn/giờ, khoảng cách lên tới 100 mét và chiều cao nâng tới 20 mét, đáp ứng linh hoạt các bố trí mặt bằng sản xuất.

An toàn là yếu tố hàng đầu trong dự án này. Hệ thống giám sát bao gồm các cảm biến nồng độ oxy liên tục, cảm biến áp suất và cảm biến chênh lệch áp suất đặt ở những vị trí quan trọng. Khi nồng độ oxy vượt ngưỡng cho phép (thường là 2% hoặc thấp hơn), hệ thống sẽ lập tức cảnh báo, đóng van cấp liệu và xả khí trơ khẩn cấp để duy trì môi trường an toàn. Toàn bộ thiết bị điện, động cơ, van và tủ điều khiển đều đạt tiêu chuẩn ATEX cho khu vực có nguy cơ nổ bụi. Dây chuyền được nối đất chống tĩnh điện, sử dụng thiết bị đo và kiểm soát tĩnh điện trong suốt quá trình vận hành.

Quá trình lắp đặt tại Trondheim được thực hiện bởi đội ngũ kỹ sư của Haide Powder phối hợp với đối tác Na Uy. Công tác khảo sát hiện trường được tiến hành kỹ lưỡng để lên phương án lắp đặt tối ưu, đảm bảo không ảnh hưởng đến các dây chuyền sản xuất đang hoạt động. Trước khi chạy thử, toàn bộ hệ thống được kiểm tra độ kín bằng khí nitơ dưới áp suất tăng dần, đồng thời kiểm tra hoạt động của các van, cảm biến và chương trình điều khiển. Sau nhiều giờ vận hành thử liên tục với bột thử, hệ thống đã đạt các yêu cầu kỹ thuật và được nghiệm thu, bàn giao cho khách hàng.

Kết quả vận hành cho thấy hệ thống vận chuyển khí nén bằng khí trơ của Haide Powder đạt hiệu quả rất cao. Tỷ lệ hao hụt bột Si-C chỉ còn dưới 0,3%, so với trước đây khi sử dụng phương pháp thủ công là 3%. Năng suất vận chuyển tăng 40%, tiêu thụ khí trơ giảm nhờ thiết kế tối ưu và hệ thống thu hồi khí. Môi trường làm việc của công nhân được cải thiện rõ rệt, không còn bụi silicon phát tán trong không khí. Dự án tại Trondheim là một điển hình thành công cho các nhà máy sản xuất vật liệu pin tại châu Âu.

Công ty TNHH Kỹ thuật Bột Haide Sơn Đông có trụ sở tại Sơn Đông, Trung Quốc, chuyên cung cấp các giải pháp vận chuyển khí nén cho vật liệu dạng bột và hạt trong nhiều ngành công nghiệp. Với kinh nghiệm triển khai thành công nhiều dự án ở châu Âu, đặc biệt là trong lĩnh vực vận chuyển khí nén bảo vệ khí trơ, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những hệ thống an toàn, bền bỉ và tiết kiệm năng lượng. Mọi chi tiết xin liên hệ: Giám đốc Trương (Zhang) – Người phụ trách dự án, số điện thoại / WeChat: 15662777102. Chúng tôi sẵn sàng tư vấn, khảo sát và thiết kế theo yêu cầu của quý khách.

Trong tương lai, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp pin lithium-ion tại Bắc Âu, nhu cầu về hệ thống vận chuyển bột cực âm bằng khí trơ sẽ ngày càng tăng. Haide Powder sẽ tiếp tục đầu tư nghiên cứu, cải tiến công nghệ và hợp tác quốc tế để mang đến những giải pháp tốt nhất cho khách hàng toàn cầu. Dự án vận chuyển bột Si-C cực âm bằng khí trơ tại Trondheim, Na Uy đã khẳng định vị thế tiên phong của chúng tôi trong lĩnh vực này.