而国内厂商参考国外微细粉碎先进理论技术和设备,通过对设备关键结构的不断改进研制出了适合国内球形石墨加工环境的气流涡旋微粉机设备,如浙江丰利研发的QWJ气流涡旋微粉机以及洛阳冠齐研发的新型气流涡旋微粉机等,这些设备根据石墨整形特性改进了锤头、衬板等关键结构参数,在球形石墨工业生产中得到广泛运用!现可以根据调节气流涡旋微粉机结构参数以及生产工艺参数生产出粒度5~35μm,粒度分布较窄的球形石墨成品,振实密度也可达到1g/cm3以上,可以满足负极材料的使用.
湖南郴州天然石墨粉生产
何明等采用搅拌磨机对天然微晶石墨进行整形,经过一段时间的研磨得到的石墨颗粒呈较为均匀的卵石状,但在此过程中产生了较多的微细颗粒,石墨粒度分布较宽,且石墨结构已明显非晶化;邓成才等采用搅拌磨机对天然微晶石墨进行整形,研磨4小时得到了平均粒度为74μm的类球形石墨颗粒,产品球化效果不太理想,颗粒边缘还有很清晰的棱角.利用搅拌磨机对天然石墨的球形化处理主要是湿法研磨,对产品进行干燥即可得到球形石墨成品!但由于研磨介质的无规则运动,石墨颗粒在磨机中的受力过于复杂,石墨颗粒的破碎和球形化比重不好掌控,所以利用搅拌磨机生产出的球形石墨粒度分布较广,产率也不是很高,且研磨时间过长,易破坏石墨本身的片层结构,球化产品不适合应用于电池负极材料中,因此目前该类设备只能应用于实验室探索制备球形石墨,无法很好地运用于大规模的工业化生产。
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气流涡旋微粉机(图4)以天然鳞片石墨为原料进行球形石墨生产,其球化原理与高速气流冲击式造粒机大致相同,都是依靠锤头产生高速气流,带动天然石墨颗粒在设备内部不断剪切、摩擦、碰撞,从而在较短时间内实现天然石墨颗粒弯曲成球.气流涡旋微粉机设置了内置分级机,可以在球形化的同时进行颗粒的分级,提高了设备效率!目前国内外厂家均针对球形石墨生产对气流涡旋微粉机进行了结构上的改进,如日本细川公司研制的ACM型气流涡旋微粉机,是气流涡旋微粉机的典型代表,其可以通过锤头与衬套不同配置组合,对不同材料进行破碎或者球化!
球化设备大型化可以提高单次生产量,有效降低单位产品能耗,提升产品质量稳定性,从而更好得适应球形石墨生产逐步走向大规模、高质量、低能耗的发展趋势.3球形化设备及应用现状球形化设备是天然石墨球形化过程中的关键,天然石墨球形化主要发生在球形化设备内部.天然石墨颗粒在设备内部被修整为球形或者类球形的石墨颗粒后,通过分级装置将球形石墨颗粒与剥落下来的微细颗粒分离,从而得到不同粒度分布的球形石墨颗粒!研究人员发现不同球形化设备的选用也会影响天然石墨球形化效率以及球形石墨成品质量!