钴酸锂推板隧道炉技术方案

一、方案基础信息

1. 文档标题：钴酸锂正极材料专用推板隧道炉成套设备技术方案

2. 文件编号：STR-TUN-LCO-2026-002

3. 版本号：V1.0

4. 编制日期：2026 年 06 月 22 日

5. 编制单位：洛阳赛特瑞

6. 文件适用范围：仅限公司内部技术学习、工艺研讨、投标方案编制，未经书面许可禁止对外复制、转发、商用

7. 编制部门：窑炉技术部

8. 审核：技术主管

9. 密级：内部技术资料

二、概述简介

本方案为洛阳赛特瑞自主研发、针对钴酸锂（LCO）锂电正极材料高温固相烧结定制的全自动气氛保护推板隧道炉成套设备完整技术说明。设备为连续式电加热隧道推板结构，整套集成进料循环推进系统、多段分区高温加热炉膛、密闭氧化气氛供给系统、水冷缓冷段、PLC 全自动电控及数据追溯系统。钴酸锂烧结对温度均匀性、窑内氧含量、锂挥发控制、恒温时长要求严苛，本设备采用多区独立上下控温、迷宫气幕双重密封、低锂腐蚀刚玉莫来石推板、微负压气氛稳压系统，精准匹配钴酸锂预分解、高温固相合成全过程工艺曲线。整机实现匣钵连续自动化循环进出炉，全程无人值守连续生产，温场均匀、气氛稳定、锂损耗低，有效提升钴酸锂材料结晶度、降低表面残碱，适配数码锂电、高电压钴酸锂量产生产线，设备模块化设计、运维便捷、节能降耗，满足锂电材料规模化稳定生产需求。

三、遵循执行标准

1. GB/T 30835-2014《锂离子电池正极材料烧结炉通用技术条件》

2. JB/T 10984-2008《连续式推板电阻炉》

3. GB/T 24507-2020《无机非金属材料热处理气氛炉性能测试方法》

4. GB/T 34131-2017《锂离子电池用钴酸锂》产品工艺检测标准

5. GB 50054-2011《低压配电设计规范》

6. GB 50830-2013《冶金及粉末冶金窑炉热平衡测算规范》

7. YB/T 4167-2007《刚玉莫来石耐火推板》

8. 行业锂电正极材料窑炉安全与环保规范

四、设备用途

1. 钴酸锂（LCO）粉料连续高温固相合成烧结；

2. 碳酸锂 + 四氧化三钴混合料低温预分解、排碳；

3. 高电压改性钴酸锂、掺杂钴酸锂恒温晶化热处理；

4. 锂电正极前驱体氧化煅烧、除杂反应；

5. 实验室中试小批量钴酸锂配方试验、工艺验证；

6. 规模化产线连续量产，稳定产出高一致性钴酸锂成品；

7. 配套匣钵密闭烧结，控制锂盐挥发，降低材料残碱值。

五、工作原理

以钴酸锂固相合成反应机理为核心，碳酸锂与四氧化三钴在富氧、精准控温环境下发生离子扩散反应生成 LiCoO₂。

1. 装载原料的刚玉匣钵放置于刚玉莫来石推板，由全自动液压循环推进机构按设定节拍匀速推入隧道炉膛；

2. 物料依次经过升温排胶区、低温预烧恒温区、高温升温段、高温合成恒温区、水冷缓冷区五大工艺段；

3. 炉膛多区独立 PID 控温，硅碳棒上下辐射加热，温场均匀稳定；炉膛通入空气 / 高纯氧气维持氧化气氛，窑内保持微负压（-30~-10Pa），及时排出分解产生 CO₂，同时抑制锂挥发流失；

4. 完成固相反应后，匣钵随推板进入密闭水冷缓冷段，梯度降温避免材料晶格开裂；

5. 出料端横移机构将空推板自动回流至进料端，形成闭环连续循环；

6. 系统实时采集各区温度、气氛压力、氧含量、推进速度数据，自动存储曲线，实现全流程工艺参数可追溯。

六、主要技术参数

1. 设备名称：钴酸锂气氛保护推板隧道炉

2. 英文名称：Push Plate Tunnel Furnace for Lithium Cobalt Oxide Sintering

3. 设备型号：STR-TUN1100-LCO（标准 1100℃钴酸锂量产机型）

4. 设备生产厂商：洛阳赛特瑞

5. 整机设备结构：全自动闭环循环推板系统、进料密封段、多区分段加热炉膛、气氛供给稳压系统、水冷密闭冷却段、出料横移回流机构、PLC 智能电控系统、废气处理单元八大核心模块

6. 额定最高温度：1200℃

7. 钴酸锂常规工作温度：850～1100℃

8. 加热元件：高温硅碳棒，上下双侧布置

9. 测温元件：K 型 / S 型铂铑热电偶，每温区上下双测温

10. 控温分区：升温区 6 控温组、高温恒温区 10 控温组，合计 16 区独立上下控温

11. 单区控温精度：±1℃

12. 高温恒温区截面温差：≤±5℃

13. 炉膛有效内尺寸（长 × 宽 × 高）：26000mm×720mm×220mm

14. 推板标准尺寸：340×340×35mm

15. 推板材质：90 刚玉莫来石（抗锂盐高温腐蚀）

16. 单推板额定承重：≤18kg

17. 推进驱动：液压主推进 + 变频横移回流，闭环全自动循环

18. 推进速度可调范围：300～2000mm/h，步进定位误差≤0.5mm

19. 钴酸锂常规生产速度：650～750mm/h

20. 炉膛气氛：标配富氧空气，可选高纯氧气辅助供给

21. 窑内工作压力：稳定微负压 - 50～0Pa 可调（最优区间 - 30~-10Pa）

22. 炉膛氧含量：≥21%，稳定氧化环境

23. 密封结构：进料 / 出料双道迷宫密封 + 氮气气幕隔绝外界空气

24. 冷却方式：炉尾密闭夹层水冷缓冷段，梯度降温

25. 装机总功率：260kW，正常保温运行功率约 130kW

26. 供电规格：三相 AC380V 50Hz

27. 整机外形尺寸（长 × 宽 × 高）：29700mm×3000mm×1760mm

28. 配套控制：西门子 PLC+10 寸工业触摸屏，全程工艺曲线自动存储导出

29. 单台日产能（300 天年运行）：约 700kg / 天，年产 210 吨钴酸锂

30. 整机净重：约 22 吨

七、设备结构特点描述

1. 分段式长隧道炉膛，精准匹配钴酸锂烧结曲线

炉膛分多段独立工艺区：低温排胶升温区、800℃预分解恒温区、高温升温过渡段、1100℃长时合成恒温区、密闭水冷缓冷区。各区独立功率、独立控温，可自由编辑分段升温 / 保温 / 降温时长，完美适配钴酸锂长达十几小时完整烧结工艺，恒温区长度充足，保证匣钵内物料反应充分、晶粒均匀生长。

2. 上下分区独立控温，温场均匀抑制残碱

每温区上下两路加热独立 PID 调节，硅碳棒双侧布置，炉膛拱顶保温结构搭配多层纳米氧化铝纤维隔热层，大幅降低炉壁散热，炉膛截面无高温死角，匣钵上下层物料温差极小，有效避免局部锂挥发不均导致成品残碱超标。

3. 双道迷宫 + 气幕复合密封，气氛稳定、锂损耗低

进出料端设置双层迷宫耐火密封槽 + 氮气气幕隔断，杜绝外界空气倒灌、内部高温气氛外泄；炉膛微负压稳压控制系统，自动调节进气、排气风量，CO₂及时排出，同时减少锂盐高温挥发损耗，提升原料利用率与产品一致性。

4. 刚玉莫来石推板与耐磨滑轨，抗锂腐蚀长寿命

推板、炉膛底部滑轨、匣钵支撑条均采用高铝刚玉莫来石材质，耐受锂盐高温腐蚀，不易开裂、粉化；滑轨低摩擦耐磨结构，推板运行平稳无卡滞，降低推进负载，减少推板更换频次，降低产线辅材成本。

5. 全自动液压闭环循环推板系统，减少人工干预

进料主推液压驱动推力充足，炉尾配备全自动横移升降回流机构，空推板自动返回进料端，整套循环 PLC 联动联锁，支持连续 24 小时不间断量产；具备超程、卡板、过载自动停机报警，降低设备故障率。

6. 密闭水冷梯度缓冷段，保护钴酸锂晶体结构

炉尾加长型夹层水冷密闭冷却区，不直接接触空气，物料缓慢降温，防止高温钴酸锂骤冷晶格破碎、表面氧化异常，出料温度可控在 200℃以下，便于后续直接转运破碎。

7. 全流程智能电控与工艺数据追溯系统

采用西门子 PLC 可编程控制器 + 工业触摸屏，所有温区温度、推进速度、气氛压力、氧含量、设备运行状态集中显示；可存储百套钴酸锂专用工艺曲线，自动记录每批次完整温度 - 时间曲线，支持 U 盘导出、打印报表，满足锂电行业质量追溯审核要求。

8. 多重安全联锁防护机制

集成超温断电、液压过载保护、断偶报警、水冷缺水停机、气氛压力异常报警、炉门过热防护、漏电保护等多重联锁；高温区故障自动切断加热并声光报警，保障量产车间连续安全运行。

9. 节能型多层复合保温结构

炉膛采用莫来石承重层 + 氧化铝纤维板 + 纳米隔热板三层保温，炉体外表面温升≤40℃，相比传统窑炉保温能耗降低 20%~30%，长期量产电费节约显著。

八、运输方案

1. 分拆模块化包装设备拆分为炉体分段、推板循环机构、电控柜、水冷机组、气氛管路、硅碳棒、热电偶、推板匣钵配件六大独立单元；重型炉体分段采用实木熏蒸加固木箱，底部加装叉车底座，方便吊装装卸；硅碳棒、热电偶、刚玉推板等易碎件单独泡沫密封防震分装。

2. 运输防护标识所有木箱外部喷涂 “向上、防潮、防震、易碎、严禁重压” 醒目标识；管路接头加装防尘堵头，电气插头单独防护，炉内耐火件全部固定限位，杜绝运输晃动磕碰开裂。

3. 运输方式与保险超长分体设备采用低平板特种专车陆运，全程购买足额货物运输保险；长途干线物流全程跟踪，到货前同步通知客户提前规划车间吊装通道。

4. 到货开箱验收设备抵达厂区后，洛阳赛特瑞技术人员协同客户共同开箱清点配件、检查箱体破损、耐火件、电气元件完好度；如出现运输磕碰损坏，我方协调物流理赔，免费补发受损零部件并上门更换。

九、售后服务承诺

1. 整机质保期限

设备整机质保 18 个月（自现场安装调试验收合格当日起计算）；PLC、触摸屏、温控仪表、液压推进系统核心部件质保 18 个月；硅碳棒、热电偶、密封纤维、气幕管路等易损件质保 6 个月；质保期内因设备设计、生产制造质量问题，免费更换配件、上门维修，免收人工、差旅费用；人为违规超温、缺水、超负载、腐蚀性气体超标使用造成损坏不在免费质保范围。

2. 上门安装、调试与锂电工艺专项培训

设备到货后 48 小时内安排专业窑炉工程师抵达现场，完成分段炉体拼接、水循环、气氛管路、电气接线、推板循环联动调试；针对钴酸锂烧结提供专属工艺曲线调试，现场小批量试烧直至产品指标达标；免费培训操作工、工艺员，内容包含设备操作、工艺曲线编辑、气氛压力调节、日常保养、基础故障排查，配套纸质操作手册、钴酸锂标准烧结工艺文件、电子版全套图纸。

3. 故障快速响应机制

工作日报修 2 小时内远程视频对接排查；远程无法解决故障，河南省内 24 小时、省外 48 小时工程师抵达产线现场维修；一般故障 4 小时内修复，需更换备件 7 个工作日内极速发货更换，最大限度减少产线停机时间。

4. 终身增值服务

1. 质保期满后终身成本价供应全套备品备件；

2. PLC 控制程序、工艺软件终身免费升级，新增气氛、数据追溯功能无额外收费；

3. 每年可预约一次免费上门整机校准、保温密封性检修、推板轨道维护；

4. 长期提供钴酸锂烧结工艺技术咨询，协助客户优化升温曲线、降低残碱、提升产能；

5. 支持设备改造升级：高纯氧气气氛系统加长、温区扩容、自动化上下料配套对接、废气净化装置加装等优惠改造方案。

5. 备品备件常备库存

公司长期库存硅碳棒、S/K 热电偶、密封纤维、液压密封件、推板、温控模块、电磁阀等全套易损件，可快速直发客户厂区，缩短维修等待周期。

磷酸铁锂氮气保护推板炉介绍

　　设备用途：用于正极电池粉体材料磷酸铁锂的高温烧结热处理、煅烧工艺。

　　磷酸铁锂的高温烧结工艺过程

　　1、制备磷酸铁锂需要在N2氮气保护气氛下，在700～800℃煅烧（各家工艺有所不同）。要求炉膛内部拥有完全氮气保护环境，即整个炉膛充满氮气，避免热处理工艺过程中产被品氧化。

　　2、工艺时间根据各家不同工艺曲线而定。主要分预热升温区，高温也就是我们产品的工艺区，降温区，产品温度降低到于环境温度差不多时出来。

　　3、磷酸铁锂产品松散密度:0.55g/cm3，焙烧烧损≤40%。

　　赛特瑞磷酸铁锂氮气保护推板炉优点：

　　1、炉体保温材料：选择轻质耐火砖(合资品牌)，整体升温速度快，保温效果好。如长期运行使用将给企业带节省可观的电力成本，有限的控制产品成本，提高产品的市场竞争力。

　　2、温度控制方式：选用进口品牌SCR可控硅控制温度，电流信号控制，信号灵敏、稳定、抗电磁**能力强。各个温区独立控制，温度控制均匀，防止相互** ，确保了工艺温的要求，从而保证了产品的良。

　　3、传动控制方式：采用PLC控制、实现全自动回转运行、产品运行可靠、并且可以选配人机界面，方便操作。

　　4、推板运动系统：选用碳化硅材质推板和滑道板设计，导热性能好、热稳定性好寿命长、耐磨、推板磨削少。

　　5、氮气系统：氮气均匀分布于炉膛内，从而确保炉膛内充满氮气，保证工艺过程。保证了产品的一致性。

　　6、氮气控制方式：选择浮子流量计，手动调节方便直观、并且后期维护成本低廉。

　　7、加热元器件：选择耐高温电阻丝外加陶瓷套管，电阻丝不受炉气腐蚀从而提高了电阻丝寿命同时电阻丝金属挥发金属不会**工艺材料。

　　8、炉体系统：炉壳采用型钢、钢板焊接，炉壳、炉膛分段制造，方便运输、安装 、调试。