随着社会的发展和技术的进步，包括计算机类(computer)、通信类(communication)、消费者类(consumer)在内的3C电子产品和新能源电动车的普及和普及，锂离子电池可能会适得其反，成为该设备的“心脏”。锂离子电池的负极材料主要是石墨类。调查显示，2015-2020年中国的阴极材料产量逐年增加，预计2020年阴极材料产量将超过45万吨，占全球的85%。天然石墨容易获得，且具有良好的电化学特性，适用于锂离子电池负极，但天然石墨和电解质反应生成固体电解质膜(Solicl  Electrolyte  Interphase，SEI)膜，降低了可逆性电容量。另一方面，在依靠石墨本身层间微小的范德尔发力连接再充电的情况下，石墨切片层很容易脱落，可逆容量变小，化学稳定性下降。学者发现，球状石墨具有粒度分布集中、真实密度、比表面积小、循环稳定、可逆容量高的特点，天然石墨经过成型才能提高电化学性能。

       目前国内外石墨成型设备主要有气流磨和机械磨，其球形效果都来自机械力的作用。杨玉芬等和胡向阳等采用了与天然黑研究化处理12h不同的设备，真实密度从0.79g/cm3提高到0.86 g/cm3。多次粗磨、多次细磨、多次球状化的方法准备球形石墨，其生产率为52.73%，d50=15.99 m，真实密度为1.06G/CM3。使用周期式混合机湿法研磨4h，颗粒大小小于75m的生产率为42.22%的球形石墨。王国采用自制研磨机成型12h，真实密度从0.76g/cm3提高到1.02G/CM3，以获得满足要求的球形石墨。王晶等人使用气流旋流粉碎机套装系统对天然石墨进行共和后，将成型次数确定为6次。除了该设备外，高速气流冲击式造型机也用于石墨球化处理。总之，真实密度高的球形石墨需要更长的球形化时间或多种复合工艺，目前这种情况大多数处于实验研发阶段。另一方面，国内外大多数企业利用多层次在线复合工艺或旋风去除粉末的工艺，生产符合使用指标的球形石墨。上述方法可以获得更大的真实密度，但都以降低成品率为代价。另外，根据市场供应情况，随着新能源汽车的迅速普及和发展，球形石墨类阴极材料将长期出现供应不足的现象。由于市场上使用的球形石墨平均粒径为14~25m，国内外许多企业对平均粒径为16m的球形石墨进行了试验和生产，因此本文采用了基于粒度控制角度的球形-分级机整体球形化工艺。研究球形转速、分级轮速、风量和球形化时间四个工艺参数对石墨球化的影响。

实验原料

       本文使用了某种天然石墨(产于黑龙江省鸡西市)，其固有的碳含量为94.83%，灰烬为3.54%，挥发为1.37%，水分为0。分为26%(都是质量分数)。另外，通过对原料的物相分析，表明其灰节棒均相当于石墨标准卡的山峰，在物质上成分上，原料的石墨品位很高。D50是80m的球形原料-0，通过LNI-66A粉碎机(绵阳油粉末设备有限公司)粉碎和分级制造球形原料，测定球形化原料的粒度分布和真实密度。

旧设备和工艺

       本文的天然黑色研究化实验设备是LNP-18A成型实验机(绵阳油分体设备有限公司)，分别如图2、3所示。设备启动时，由于鼓风机的吸入作用，球形系统处于负压状态，空气从进气口A进入系统运输材料。材料从进料口B吸入球火器A，在旋转的球轮的作用下进行碰撞、摩擦、剪切、弯曲等形式的球化。另一方面，粉末材料在气流牵引力的作用下，在由化油器和分级机组成的口腔内预先放置一层粗而细分的层，大颗粒在重力作用下留在球体上，小颗粒在旋转的分级机B中在离心力和气流牵引力的作用下进行分级。通过分级机的微粉流体C在微粉收集器C中通过气体固体分离产生过滤气体D1和微粉E。材料在球形空腔中完成球形化后，在鼓风机的作用下，带有成品的流体F从成品收集器D分离球形石墨成品G和过滤气体D2。