Beschreibung der Beschaffung
Mit dem Projekt „Powder-Up“ entsteht am ZSW eine Pilotanlage für die Hochskalierung der Synthese maßgeschneiderter Kathodenmaterialien vom 1-Kilogramm- über den 10-Kilogramm- bis zum 100-Kilogramm-Maßstab.
In „Powder-Up“ kommen ausschließlich industriebewährte Maschinen zum Einsatz, um eine Pulverherstellung unter industrienahen Bedingungen zu garantieren - von der Produktion eines sogenannten Precursors und dessen Weiterverarbeitung mit Lithiumsalzen bis hin zur abschließenden Oberflächennachbehandlung des Endproduktes. Jeder Einzelschritt ist dabei entscheidend für die Qualität dieser Materialien, welche mit Hilfe erstklassiger Analytik untersucht werden.
Die vorgesehenen Materialdurchsätze erfordern Einrichtungen mit entsprechendem Fassungsvermögen, um das Hochskalieren vom Labor- in den Technikums-Maßstab bei den Materialmengen bewerkstelligen zu können.
Maschinen und Sicherheit:
EU-Richtlinie für Maschinen 2006/42/EC mit späteren Änderungen und zugehörigen Standards. PED-Richtlinie 2014/68/EU mit späteren Änderungen, CE Kennzeichnung gemäß Verordnung Nr. 765/2008
Elektrische Norm:
EN 60204-1:2018, Sicherheit von Maschinen - elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen, in allen Bereichen gelten die gesetzlichen
Regelungen!
Es ist zusätzlich zum ausgefüllten Lastenheft ein gesondertes, detailliertes und prüfbares Angebot für die Lieferung und Montage der beschriebenen, teilautomatisierten Anlagen, incl. Dokumentation in deutscher und englischer Sprache unter Berücksichtigung aller Spezifikationen, Schnittstellen und Einweisungen abzugeben.
Weiter ist das Steuerungskonzept der Anlagen detailliert zu beschreiben und die Übergabe dazu nötiger Software auf Datenträger einzurechnen.
Nach Inbetriebnahme erfolgt eine förmliche Abnahme nach der Inbetriebnahme zur Feststellung der Schlusszahlung.
Containment für alle Anlagen:
Die Pulver werden durch die Einfüllöffnungen im Deckel der Mühlen und Mischer aus geschlossenen Behältern eingefüllt. Über Kugelventile kann das Produkt in geschlossene Fässer ausgetragen werden. Sämtliche Behälter sind Teil des Lieferumfanges und sind auf die Anlagen abgestimmt.
Im Rahmen von „Powder-Up“ ist folgende Lieferleistung zu vergeben:
Los 1 Strahlmühlen (Pup_064/065) für chargenweise Herstellung von Kathodenmaterial
Fließbett-Gegenstrahlmühle zur kontaminationsarmen Trocken-Feinstmahlung, Partikel werden mittels der sich im Brennpunkt treffenden Gasstrahlen beschleunigt. Die Zerkleinerung erfolgt durch Partikelprall im Brennpunkt und durch Scherströmungen im Randbereich der Gasstrahlen.
Die Mahlluft durchströmt dann ein im Kopf der Mühle angeordnetes Sichtrad, in dem eine Klassierung erfolgt. Feine Teilchen können die Mühlen durch das Sichtrad mit der Luft verlassen und werden in einem Filter abgeschieden. Gröbere Teilchen fallen in das Fließbett zurück und werden weiter zerkleinert bis sie die gewünschte Feinheit erreicht haben.
Grundlage dieses Konzepts ist die Verwendung eines Basismoduls, das sämtliche Zusatzkomponenten einer Mahl- / Sichtanlage (Gestell, Dosierung, Armaturen, Abscheidefilter, Steuerung etc.) in sich vereint.
Durch wenige Handgriffe lassen sich unterschiedliche Mahlwerke in die Mühlen integrieren, um verschiedene Mahl- und Sichtprozesse in einer Maschine zu realisieren:
1. Kleine Mühle mit rd. 2,2 kW Gebläseleistung und austauschbaren Mahleinrichtungen
• Als Kombianlage bietet größtmögliche Flexibilität
• Kleinmengenproduktion auf einer qualifizierten Anlage
• Verwendung einer scale-up fähigen Prozesstechnologie
• Kurze Umrüst- und Montagezeiten sowie einfache Reinigung durch optimierte Zerlegbarkeit.
• Kompaktes Anlagendesign im Labormaßstab
• Bei Anlieferung betriebsfertiges System, bestehend aus:
Incl. Seitenkanalverdichter mit SPS-Steuerung mit angebautem Frequenzumformer, sowie volumetrische Dosiereinheit zur kontinuierlichen Produktaufgabe
• Dosierleistung: ca. 0,2 - 47 [l/h]
• Produktbehältervolumen: 10 Liter (bei offenem Betrieb)
• Antriebsleistung: 0,25 kW
5l Dosierfass wird über dem Trichter der Dosierschnecke mit doppelter Zuführung installiert, um das Material unter inerter Atmosphäre zu handhaben.
Mit Zyklon – Bausatz + Filter und Halterungen, zur intensiven Vorabscheidung, sowie Entlastung des nachgeschalteten Schlauchfilters mit 5l Dosierfass-Auffangbehälter, sowie Scheibenventil mit Tri-Clamp Ventil am Zyklon-Auslauf befestigt. Durch kurzzeitiges Schließen des Ventils kann das nachfolgend angeflanschte Deckelfass ohne Unterbrechung des Anlagenbetriebes gewechselt werden. Als insgesamt verschiebbare Anlage ausgeführt, da alle Teile an einem gemeinsamen Rahmen montiert sind.
Filterschläuche: Goretex, Filterfläche: ca. 1,5 m2,
Spülgasbedarf: ca. 3 Nm3/h bei P= ca. 4 - 6 bar
integriertes Abreinigungssystem mit Differenzdruckregler
Filterauslauf mit 5l Dosierfass-Auffangbehälter, sowie 2x 20l Materialauffangbehälter und Absaugrohrleitung vom Filter zum Seitenkanalverdichter mit integriertem HEPA Filter
2. Große Mühle mit rd. 3,5 kW Gebläseleistung und austauschbaren Mahleinrichtungen
• Als Kombianlage bietet größtmögliche Flexibilität
• Kleinmengenproduktion auf einer qualifizierten Anlage
• Verwendung einer scale-up fähigen Prozesstechnologie
•Kurze Umrüst- und Montagezeiten sowie einfache Reinigung durch optimierte Zerlegbarkeit.
• Kompaktes Anlagendesign im Labormaßstab
• Bei Anlieferung betriebsfertiges System, bestehend aus:
Incl. Seitenkanalverdichter mit SPS-Steuerung mit angebautem Frequenzumformer, sowie volumetrische Dosiereinheit zur kontinuierlichen Produktaufgabe
• Dosierleistung: ca. 0,2 - 100 [l/h]
• Produktbehältervolumen: 50 Liter
• Antriebsleistung: 0,55 kW
Doppelschnecke Dosiergerät mit geschlossenem 50l Dosierfass über dem Trichter installiert, um das Material unter inerter Atmosphäre zu handhaben
Mit Zyklon – Bausatz + Filter und Halterungen, zur intensiven Vorabscheidung, sowie Entlastung des nachgeschalteten Schlauchfilters mit 20l Dosierfass-Auffangbehälter, sowie Scheibenventile mit Tri-Clamp Ventil sowohl am Zyklon-Auslauf als auch am Filter befestigt.
Durch kurzzeitiges Schließen des Ventils kann das nachfolgend angeflanschte Deckelfass ohne Unterbrechung des Anlagenbetriebes gewechselt werden. Als insgesamt verschiebbare Anlage ausgeführt, da alle Teile an einem gemeinsamen Rahmen montiert sind.
Weitere Bauelemente für beide Mühlen:
Pneumatik Basisumfang
Grundbausatz mit Haupteinspeisung, Luftfilter und Verteilerstück, Ventilen und Sensoren zu dem Versorgen der Grundkomponenten sowie Spülluftversorgung für Lager- und Sichterspalt.
Pneumatik Sicherheitsfilter
mit Differenzdrucküberwachung integriert in die Basismaschine
Pneumatik Prozessgasregelung
komplette Druckregeleinheit mit Schnellkupplungen.
Pneumatik Inertgasüberlagerung
zur Zwangseinspeisung von Stickstoff in die Ansaugleitung
mit Tri-Clamp Anschluß am Lufteintrittsstutzen befestigt.
Rundfilter Typ PAR-4
Filterschläuche: Goretex, Filterfläche: ca. 13 m2,
Spülgasbedarf: ca. 3 Nm3/h bei P= ca. 4 - 6 bar
integriertes Abreinigungssystem mit Differenzdruckregler
Filtergehäuse in Leichtbauweise,
Filterauslauf mit geschlossenem 5/15l Dosierfass-Auffangbehälter, sowie weitere 2 x 5l und 2x15l Materialauffangbehälter und Absaugrohrleitung vom Filter zum Seitenkanalverdichter mit integriertem HEPA Filter.