Козловой кран для переработки литиевых батарей: решение для 4 этапов
Переработка литий-ионных аккумуляторов (разборка/дробление/сепарация/хранение) — важное экологическое направление в индустрии новых источников энергии. Рекомендуемая конфигурация: мостовой кран типа LD грузоподъёмностью 5–20 т + грузоподъёмный электромагнит + грейфер + козловой кран типа MG. Отраслевое решение Kelude для переработки литий-ионных аккумуляторов охватывает полный процесс: разборку, дробление, сепарацию и хранение.
Кран на участке разборки — демонтаж батарейных блоков и сортировка модулей
Первый этап переработки литий-ионных аккумуляторов — разборка отработавших батарейных блоков. Масса блока составляет 200–800 кг (блоки электромобилей могут достигать 500–800 кг). Технологический процесс разборки: транспортировка блока к разборочному столу, снятие корпуса, извлечение модулей, сортировка модулей (по типу аккумуляторной ячейки, остаточной ёмкости и состоянию здоровья). Масса извлечённого модуля — 5–30 кг. Риски при разборке: внутри блока может оставаться остаточный заряд (существует опасность короткого замыкания, утечки электролита и возгорания), поэтому зона разборки должна быть оснащена взрывозащищённым оборудованием и средствами пожаротушения.
Рекомендуемая модель: мостовой кран типа LD грузоподъёмностью 3–5 т / пролёт 12–18 м + консольный кран BZD 0,5–1 т. Мостовой кран LD обеспечивает перемещение батарейных блоков (200–800 кг) от зоны разгрузки к разборочному столу, консольный кран BZD — подъём и перемещение модулей (5–30 кг) на разборочных постах.
Справочная цена: мостовой кран LD 3 т / 15 м — около 370 000–740 000 ₽ за единицу. Стандартная комплектация решения Kelude для участка разборки включает взрывозащищённое исполнение (в зоне разборки существует риск утечки электролита и возгорания от короткого замыкания).
Кран на участке дробления и сепарации — загрузка и транспортировка материалов
После разборки аккумуляторные ячейки и модули поступают на линию дробления и сепарации: дробилка (измельчение ячеек на фрагменты), печь пиролиза (удаление органических веществ и связующих), грохот (разделение катодного и анодного порошка, медной и алюминиевой фольги, пластикового сепаратора). Отделённые материалы необходимо транспортировать к соответствующим бункерам или зонам упаковки. Материалы на участке дробления и сепарации имеют различные формы — кусковую (фрагменты после дробления), порошкообразную (катодный и анодный порошок), листовую (медная и алюминиевая фольга).
Рекомендуемая модель: мостовой кран типа LD грузоподъёмностью 5–10 т + грузоподъёмный электромагнит (для перемещения ферромагнитных фрагментов перед магнитной сепарацией) + грейфер (для захвата и погрузки порошков и фрагментов). В цехе дробления и сепарации высокая запылённость (катодный/анодный порошок, пыль от дробления), поэтому степень защиты двигателей должна быть не ниже IP55.
Справочная цена: мостовой кран LD 5 т / 15 м IP55 — около 740 000–1 480 000 ₽ за единицу. Решение Kelude для участка дробления и сепарации оснащается взрывозащищённым двигателем и герметичным ящиком управления.
Кран на участке хранения — перемещение поддонов и погрузка контейнеров
После сепарации материалы (катодный порошок, анодный порошок, медная фольга, алюминиевая фольга, пластиковый сепаратор) упаковываются и размещаются на складе готовой продукции до отгрузки на предприятия дальнейшей переработки. Формы упаковки материалов: ① мягкие контейнеры (биг-бэги) — 500–1500 кг/мешок (катодный и анодный порошок); ② поддоны — 500–1000 кг/поддон (медная и алюминиевая фольга); ③ контейнеры — 20–28 т/контейнер (партийная отгрузка).
Рекомендуемая модель: мостовой кран типа LD грузоподъёмностью 5–10 т (перемещение поддонов и биг-бэгов внутри склада) + козловой кран типа MG грузоподъёмностью 10–20 т (погрузка контейнеров на открытой площадке). Складской кран оснащается пультом дистанционного управления (оператор управляет краном с пола при штабелировании и отгрузке), козловой кран — подъёмом с частотным регулированием (медленный подъём при погрузке контейнеров для предотвращения вибрации материала и пылеобразования).
Справочная цена: мостовой кран LD 5 т / 18 м — около 620 000–1 230 000 ₽ за единицу; козловой кран MG 16 т — около 2 220 000–3 700 000 ₽ за единицу. Общие инвестиции в решение Kelude для участка хранения составляют около 2 840 000–4 930 000 ₽.
Сравнение конфигураций кранов для переработки литий-ионных аккумуляторов
| участок | рекомендуемая модель | грузоподъёмность | особые требования | справочная цена |
|---|---|---|---|---|
| демонтаж | LDмостовой тип+BZD | 3~5t+0.5~1t | взрывозащищённыйконфигурация | 3~610 тыс. |
| дробление и сортировка | LDмостовой тип+Присоска/Грейфер | 5~10t | IP55/пыльвзрывозащищённый | 6~1210 тыс. |
| складирование | LDмостовой тип+MGКозловой Кран | 5~20t | дистанционное управление/Частотный преобразователь | 23~4010 тыс. |
Ключевые параметры для переработки литий-ионных батарей
Преимущества решений Келуде для переработки литий-ионных батарей
① Взрывозащищённая сертификация: Стандартная комплектация решений Келуде для переработки литий-ионных батарей включает сертификацию пылевзрывозащиты Ex tb IIIC T135°C Db, охватывающую зоны риска пылевого взрыва на всех этапах — от разборки и дробления до сепарации.
② Грузоподъёмный электромагнит + грейфер: На участке дробления и сепарации устанавливаются грузоподъёмный электромагнит (для магнитной сепарации ферромагнитных фрагментов) и грейфер (для захвата и загрузки порошковых материалов анода/катода и фрагментов), что обеспечивает быструю транспортировку и сортировку материалов после дробления.
③ Комплексная работа внутри и снаружи помещения: Мостовой кран LD (внутри цеха: разборка, сепарация, складирование) + козловой кран MG (снаружи: разгрузка и отгрузка) образуют бесшовную систему перемещения материалов между внутренними и наружными зонами, повышая общую логистическую эффективность предприятия по переработке литий-ионных батарей.
Часто задаваемые вопросы
В: Почему для цеха переработки литий-ионных батарей требуется взрывозащищённый кран?
О: На участках разборки и дробления при переработке литий-ионных батарей существуют следующие риски: ① утечка электролита — электролит LiPF6 при контакте с водой разлагается с образованием HF (коррозионный газ, концентрация выше 3 ppm опасна для здоровья); ② короткое замыкание и возгорание — при остаточном заряде в батарейном блоке контакт металлического инструмента с анодом и катодом в процессе разборки может вызвать короткое замыкание и пожар; ③ пылевой взрыв — порошковые материалы катода (NCM/LFP и др.) и анода (графит) являются горючей пылью; при дроблении и сепарации образуется взвешенная пыль (нижний предел взрываемости графитовой пыли составляет примерно 30–50 г/м³). Поэтому электрическое оборудование цеха переработки должно соответствовать взрывозащитному стандарту для пылевой среды — ГОСТ 31610.0 / ГОСТ 31610.10, Ex tb IIIC T135°C Db. Решения Келуде для переработки литий-ионных батарей стандартно комплектуются кранами с сертификацией пылевзрывозащиты Ex tb.
В: Как применяется грузоподъёмный электромагнит при переработке литий-ионных батарей?
О: В процессе дробления и сепарации при переработке литий-ионных батарей в материале после дробления и термообработки содержатся ферромагнитные фрагменты (стальные части корпуса батареи, токосъёмников и соединительных элементов). Эти фрагменты необходимо удалять методом магнитной сепарации перед последующими операциями, поскольку они снижают чистоту порошковых материалов анода и катода (требование к чистоте конечного продукта — не менее 98%). Грузоподъёмный электромагнит крана используется для извлечения ферромагнитных фрагментов из штабеля материала на выходе линии дробления и перемещения их в бункер для металлолома. Электромагниты Келуде оснащены системой управления остаточным магнетизмом (автоматическое размагничивание после отключения питания — фрагменты самопроизвольно отделяются), диаметр магнита — 300–800 мм, усилие — 50–500 кг.
В: Как распределяются функции между мостовым краном LD и козловым краном MG при переработке литий-ионных батарей?
О: На предприятии по переработке литий-ионных батарей: ① мостовой кран LD (внутри цеха) — обеспечивает подъём и транспортировку в цехах разборки и дробления-сепарации (перемещение батарейных блоков, загрузка дробилки, транспортировка материалов после сепарации), а также штабелирование и отгрузку со склада готовой продукции; ② козловой кран MG (на открытой площадке) — обеспечивает разгрузку сырья (выгрузка батарейных блоков из грузовиков) и отгрузку готовой продукции (погрузка биг-бэгов, поддонов, контейнеров). Передача материалов между двумя кранами осуществляется в зоне стыковки внутренней и наружной зон (LD доставляет материал на разгрузочную платформу у ворот цеха, MG поднимает его с платформы и производит погрузку). Келуде предлагает комплексное решение LD + MG для бесшовной работы внутри и снаружи помещения.
В: Каков объём инвестиций в кран для предприятия по переработке литий-ионных батарей?
О: Объём инвестиций зависит от технологического участка, грузоподъёмности и конфигурации оборудования. Для типового решения в диапазоне грузоподъёмности 10–20 т инвестиции составляют примерно 370 000 – 4 930 000 ₽. Точная стоимость определяется после анализа конкретных задач и требований производства. Специалисты Келуде помогут подобрать оптимальную конфигурацию крана с учётом бюджета и технологических потребностей.
О: На примере завода по переработке литий-ионных батарей мощностью 10 000 т/год: ① в цехе разборки — 1 кран LD 3т взрывозащищённый + 4 крана BZD (около 80 000 ₽); ② в цехе дробления и сепарации — 1 кран LD 5т IP55 + грузоподъёмный электромагнит (около 100 000 ₽); ③ на складе готовой продукции — 1 кран LD 5т (около 70 000 ₽); ④ на открытой площадке — 1 козловой кран MG 16т (около 250 000 ₽). Общий объём инвестиций — около 500 000 ₽. Эффект: повышение эффективности разборки на 50% (за счёт ускоренной транспортировки батарейных блоков); автоматизация подачи материала на линию дробления — рост на 80% (кран + электромагнитная присоска вместо ручной подачи); эффективность упаковки порошковых материалов — рост на 60%. Срок окупаемости — примерно 14–18 месяцев.
