負極材料回轉爐是鋰電池負極材料生產中不可或缺的核心設備，其應用貫穿于多種負極材料的關鍵制備環(huán)節(jié)，直接影響材料的電化學性能（如容量、循環(huán)壽命、導電性）和生產效率。以下是其主要應用場景及特點：
人造石墨是目前動力電池和消費電池負極的主流材料（占比超 80%），其生產流程中，回轉爐主要用于兩大關鍵步驟：
預碳化處理：對石油焦、針狀焦等碳前驅體進行煅燒（溫度通常 800-1500℃），去除水分、揮發(fā)分（如硫、氮化合物），使材料結構初步穩(wěn)定，為后續(xù)石墨化奠定基礎。
石墨化處理：在 2000-3000℃高溫下，通過中頻感應加熱或電阻加熱，將預碳化后的無定形碳轉化為高度有序的石墨晶體結構?；剞D爐的旋轉使物料受熱均勻，避免局部過熱導致的結構缺陷，同時促進雜質揮發(fā)，最終獲得高結晶度、高導電性的石墨材料。
表面包覆與改性：部分工藝中，回轉爐用于石墨顆粒的表面碳包覆（通入碳源氣體如甲烷，在高溫下沉積形成均勻碳層），以改善材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。
天然石墨需經過提純、球形化等處理，回轉爐主要用于：
隨著高容量、快充需求的提升，硅基、硬碳、軟碳等新型負極加速研發(fā)，回轉爐的應用也隨之拓展：
硅基負極：用于硅氧復合材料前驅體的煅燒（如氧化硅與碳源的混合煅燒，溫度 600-1000℃），實現(xiàn)脫水、氧化或還原反應，形成穩(wěn)定的硅碳復合結構，同時通過氣氛控制（如氮氣保護）避免硅被過度氧化。
硬碳 / 軟碳負極：針對生物質碳、樹脂碳等前驅體，回轉爐用于碳化（800-1500℃）和石墨化（部分硬碳無需深度石墨化），調控材料的孔隙結構和層間距，以匹配鈉離子電池等體系的嵌鈉需求。
鈦基負極（如鈦酸鋰）：在回轉爐中完成鈦酸鋰前驅體的煅燒（600-800℃），實現(xiàn)晶型轉化（從無定形變?yōu)榧饩Y構），確保材料的循環(huán)穩(wěn)定性。
氣氛精準控制：根據(jù)材料特性，需精準調控爐內氣氛（惰性氣體如 N?、Ar，還原性氣體如 H?，或氧化性氣體如空氣）。例如，石墨化需嚴格惰性氣氛防氧化，而鈦酸鋰煅燒可能需要弱氧化氣氛。
溫度均勻性：通過優(yōu)化筒體轉速（通常 0.5-5r/min）、傾斜角度（3°-5°）及加熱方式，確保物料在爐內翻滾均勻，溫度波動控制在 ±5℃以內，避免局部過熱導致的材料性能差異。
連續(xù)化與規(guī)?；?/span>：單臺回轉爐日產能可達數(shù)噸至數(shù)十噸，適配負極材料大規(guī)模生產需求，通過連續(xù)進料 - 反應 - 出料設計，減少批次間差異，提升生產效率。
能耗與環(huán)保平衡：高溫工藝（如石墨化）能耗占負極生產成本的 30% 以上，因此回轉爐需集成余熱回收系統(tǒng)（如煙氣預熱原料），同時配備尾氣處理裝置（如焦油捕集、有害氣體吸附），滿足環(huán)保要求。
高容量材料適配：針對硅基等易膨脹材料，開發(fā)特殊內襯（如耐高溫陶瓷）和氣氛調節(jié)功能，減少材料在高溫下的結構破損。
快充材料工藝優(yōu)化：通過多段式溫場設計（如預熱 - 高溫 - 冷卻梯度），精準控制負極材料的孔隙率和表面形貌，提升離子傳導速率。
跨界電池體系兼容：除鋰離子電池外，逐步適配鈉離子、鉀離子電池負極材料的生產，通過模塊化設計快速切換工藝參數(shù)（如溫度、氣氛）。
總之，負極材料回轉爐的應用深度綁定了鋰電池產業(yè)鏈的技術升級，其性能優(yōu)化直接推動負極材料向 “高容量、長循環(huán)、低能耗” 方向發(fā)展。
