三元材料：匣钵层数和装料量

    在实验室中得到的最佳煅烧温度和时间，或者根据材料DSC分析出的温度，应用在实际生产过程中并不能得到最优的三元材料，因为煅烧量越大，影响因素越多。使用辊道窑煅烧三元材料的过程中，影响最大的是匣钵的层数和匣钵的装料量。

    前面已经介绍过，目前最常用的三元材料辊道窑为双列辊道窑，不同厂家使用辊道窑煅烧三元材料时，匣钵堆放层数不同，一般有单层双列、双层双列、三层双列。随着层数的增加，不同位置物料的实际升温曲线和设定的升温曲线有所偏差，前面已经详细分析过。匣钵层数除了对温度有影响，还对煅烧气氛有影响。摆放层数太多，会造成窑炉中气体流通受阻，且位于下层的匣钵也不能和空气充分接触，不仅不能得到充分的氧气，产生的废气也不能及时排走，对产品品质产生很大影响。

    综上所述，层数不同时，不同层数之间传热速率不同，不同层数物料周围的气氛也不同，物料的反应和煅烧条件有一定的差异，导致不同层数的物料煅烧完毕后的物化性能也不相同，陋着匣钵层数的增多，上层物料和下层物料的物化性能上也表现出一定的差异，主要表现在材料表面游离锂含量、材料的pH值和比表面积。数据为同一窑炉，不同匣钵层数煅烧出产品的表面游离锂、pH值、比表面积大小。其中双层匣钵煅烧的产品又分为上层匣钵产品和下层匣钵产品。三层匣钵煅烧的产品分为上层匣钵产品、中层匣钵产品、下层匣钵产品。从中可以看出，随着匣钵层数的增加，不论是上层匣钵产品还是下层匣钵产品的碳酸根、pH值、比表面积都有所增加，处于中层和下层的产品增加更明显。上层匣钵的物料和下层匣钵的物料表面碳酸根、比表面积、pH值几乎相等；随着单个匣钵装料量的增加，不论是上层匣钵还是下层匣钵，其表面游离锂、比表面积、pH值都相应增加，但下层匣钵中产品的增加更明显。

    由以上数据可以看出，匣钵层数的增加或者单个匣钵装料量的增加都会使材料的表面游离锂、pH值、比表面积增加。但两种方式对材料的影响程度并不一样，图表中数据为相同的煅烧炉中，同样的煅烧量，不同的单钵重量和煅烧层数对材料表面游离锂含量影响。从表中可以看出，采用每个匣钵少装料但匣钵层数较多的方法，优于每个匣钵多装料以降低匣钵层数的方法。因为虽然匣钵堆叠起来后匣钵之间的空隙很小，但仍然比物料直接堆积起来的情况要好。

不同堆积方式对产品表面游离锂的影响