一、筛分环节的堵网困局

在镍钴锰酸锂的生产线上，有一个让不少生产管理人员感到无奈的场景：新换上的筛网运行头两三个小时状态尚可，之后处理量开始逐渐下滑。到四五个小时的时候，操作工需要加大投料才能维持产量，但这样做反而让更多合格细粉被推到筛上物中排出。最终只能停机、拆筛、清理或更换筛网。

这个过程每周重复数次。每次停机损失的不仅仅是那几十分钟的生产时间，还有清理过程中产生的物料损耗，以及操作人员与粉体接触带来的职业暴露风险。

堵网问题的根源在于NCM材料本身的物理特性。高镍粉体的颗粒极细（D50常在3-10微米之间），表面能高，颗粒之间容易团聚；同时粉体在运动过程中会产生静电，带电颗粒会吸附在筛网表面，逐渐形成一层致密的粉体层。常规振动筛依靠橡胶球撞击筛网来清理堵塞，但对于微米级颗粒的粘附力，这种机械撞击的能量远远不够。

高服机械的解决方案是在传统旋振筛的基础上搭载超声波系统，用高频微振动替代橡胶球撞击，从原理上改变清网方式。

二、产品介绍

高服牌S49-AC系列镍钴锰酸锂振动筛分设备，是一台搭载超声波系统的精细分级筛机。它保留了常规旋振筛结构简单、维护方便的特点，同时增加了专门针对超细粉体设计的超声波清网模块。

设备主体采用不锈钢材质（与物料接触部分为304或316L），整机全封闭结构。超声波系统包括发生器、换能器和共振环三部分，可独立控制，用户可根据物料情况选择开启或关闭超声功能。

这台设备的设计定位是：在处理NCM等超细、高静电、易团聚物料时，保持筛网通畅，使筛分过程能够连续稳定地进行，减少因堵网导致的停机清理次数。

适用场景：

镍钴锰酸锂（NCM523、622、811及更高镍比例）的成品分级

三元前驱体的预处理筛分

钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等其他正极材料的筛分

碳酸锂、氢氧化锂的粒径控制

负极材料（人造石墨、天然石墨）的筛分

三、工作原理

这台设备的筛分过程涉及两种不同性质的振动，二者分工明确、互不干扰。

机械振动：负责物料的输送与分层

位于设备底部的振动电机产生激振力，驱动筛机做三维旋振运动。物料从进料口进入后，在筛面上呈螺旋线状向外扩散。在这个过程中，粒径较小的颗粒沉入底层接触筛网，粒径较大的颗粒则在上层向排料口移动，实现自然分层。

超声波振动：负责筛网的在线清洁

超声波系统是解决堵网问题的核心。发生器将220V、50Hz的常规电能转换为高频电信号，换能器将其转变为每秒约3.6万次的高频机械振动，通过共振环将振动能量均匀传递到整个筛网表面。

这个振动的幅度非常小（微米级），肉眼几乎不可见，但频率足够高。它的直接效果是：

破坏颗粒与网丝之间的粘附力，使吸附在网孔上的颗粒被“弹”开

打散因静电或分子引力形成的团聚体

让细粉顺利穿过网孔，无需依赖橡胶球的机械撞击

两种振动协同工作：机械振动把物料送到筛面并完成粒径分层，超声波振动确保筛网始终保持通畅。二者结合，使设备在处理高镍材料时保持相对稳定的筛分状态。

四、核心优势

1. 超声防堵，减少停机清理

传统筛机依赖橡胶球撞击清网，对微米级颗粒的粘附效果有限。超声波振动直接作用于筛网表面，从源头阻止颗粒粘附和网孔堵塞。实际应用中，开启超声功能后，设备连续运行一个班次而无需停机清理筛网的情况比较常见。

2. 提升筛分效率，减少物料损耗

当筛网保持通畅时，合格细粉过网的阻力小，被推到筛上物中排出的比例降低。这意味着同样一批物料，能够进入成品包装的比例更高。对于日处理量较大的产线，这部分减少的物料损耗累积起来的经济效益值得关注。

3. 分级精度稳定

筛网堵塞不仅影响处理量，还会破坏分级精度。当部分网孔被堵住时，物料在筛面上的运动轨迹和分层状态都会发生变化，导致超粒径颗粒过网的风险增加。超声波系统通过保持筛网的通透性，使分级状态在全班次运行中更加稳定。

4. 无需橡胶球，减少异物风险

橡胶球在撞击过程中会逐渐磨损，磨损产生的颗粒可能混入物料，对锂电材料的纯度构成潜在影响。超声波清网方式无任何机械接触部件，从设计上消除了这一污染源。

5. 不影响物料原始特性

超声波振动的能量主要集中在筛网表面，振幅极小，不会对物料颗粒造成机械损伤。对于NCM材料而言，筛分过程不会导致颗粒破碎或表面形貌改变。

五、筛分目的与工艺价值

在镍钴锰酸锂的生产流程中，筛分设备承担着以下任务：

任务 具体内容 对产线的意义

除杂 去除烧结过程中产生的大颗粒结块及外来异物 保障成品纯度，降低下游电池安全风险

分级 将成品物料控制在目标粒径范围内 满足不同电池厂家对粒度规格的要求

解聚 分散因静电或受潮形成的软团聚体 提高物料的分散性和振实密度

收率控制 减少合格细粉进入筛上物的比例 降低物料损耗，提高经济效益

筛分设备通常安装在烧结工序之后、成品包装之前。在这个位置上，它的表现直接影响到出厂产品的合格率和生产线的综合效率。

六、技术参数

整机规格

型号 筛网直径（mm） 有效筛分面积（㎡） 筛网范围（目） 层数（层） 振动电机功率（kW）

S49-AC-600 560 0.25 2-500 1-5 0.25

S49-AC-800 760 0.45 2-500 1-5 0.55

S49-AC-1000 930 0.68 2-500 1-5 1.1

S49-AC-1200 1130 1.00 2-500 1-5 1.1

S49-AC-1500 1430 1.61 2-500 1-4 1.5

S49-AC-1800 1730 2.35 2-500 1-3 2.2

S49-AC-2000 1920 2.90 2-500 1-3 2.2

超声波系统参数

项目 参数

输入电源 220V / 50Hz

工作频率 约36kHz

工作模式 连续 / 脉冲可切换

换能器结构 全密封工业防尘型

连接方式 航空插头快接

控制方式 一键启动，自动频率跟踪

说明：处理量数据受物料特性、筛网目数、含水率等因素影响，建议通过物料测试确定具体参数。

七、超声波系统的工作模式说明

高服超声波振动筛提供两种工作模式，用户可根据物料状态选择：

连续模式

超声波持续输出，适用于堵网倾向较强的物料。在此模式下，筛网始终保持高频微振状态，颗粒难以在网面上形成稳定附着。这是大多数镍钴锰酸锂筛分场景的常用设置。

脉冲模式

超声波以固定间隔间歇输出，适用于堵网倾向一般或对能耗有控制需求的场景。脉冲模式下，系统在大部分时间处于待机状态，定期启动进行清网。用户可根据物料测试结果调整脉冲间隔和持续时间。

两种模式可在控制箱面板上直接切换，无需更换任何部件。

八、设备结构的主要特点

密封设计

整机采用全封闭结构，筛框与防尘盖之间通过环形束环锁紧，配合食品级硅胶密封圈。出料口采用可与下游设备直连的法兰接口，减少物料转运过程中的暴露点。

材质选择

与物料接触部分选用304或316L不锈钢，内外表面经机械抛光处理，无死角、无毛刺。密封件材质针对碱性物料环境选型，耐老化性能优于普通橡胶。

筛网固定方式

筛网在网架上采用水平均匀张紧的安装方式，确保筛面平整、筛孔变形量小。可选配子母网架结构，更换细网时无需拆卸母网，缩短换网作业时间。

换能器保护

超声波换能器采用密封式设计，防止微粉进入内部。连接线缆配备航空插头，拆装方便，接口处有防尘保护。

九、选型参考建议

关于型号选择

可根据单小时处理量和现场安装空间确定型号。建议在选型前进行物料筛分测试，获取针对具体物料的处理量参考数据。高服机械设有物料分析实验室，可提供此项测试服务。

关于筛网目数

目数的选择应与下游电池厂确认的粒径范围匹配。并非目数越高越好，过高的目数会降低处理量，且对电池性能的实际增益需要验证。建议在满足粒径要求的前提下，选择适中的目数以平衡处理量和分级精度。

关于上下游衔接

设备进料口高度、出料口方位和接口尺寸可根据用户产线布局进行定制。如需与给料机、除铁器、包装机等设备联动，建议在选型阶段提供现场布置图。

关于换网频率

对于需要频繁切换不同粒径规格的生产线，建议选配子母网架快拆结构，可将换网时间控制在数分钟级别。对于长期固定目数生产的场景，标准网架结构即可满足需求。

十、公司实力介绍

新乡市高服机械股份有限公司前身前身始创于八十年代，经过40多年的发展已成为“国*级专精特新小巨人企业”、“国*级绿色工厂”、“国*级高新技术企业”、“国*级知识产权优势企业”，以及“振动协会会长单位”。同时挂牌“河南省工业设计中心”、“河南省智能在线筛分系统工程技术研究中心”、“新乡市精细筛分工程技术研究中心”；并成功申请发明、实用新型及外观等专*500多项，拥有“国*工*部颁发的科技成果奖”，参与起草制定了4项“国*标准”。 

高服研发与制造振动筛分设备、输送设备、碎煤设备、过滤设备和物料处理自动化系统等。广泛应用于食品、制药、化工、冶金、建材、矿山、热电、环保、新能源等众多行业，产品不仅畅销大中华地区，同时远销俄罗斯、加拿大、美国、 新西兰、日本、巴西、南非等100多个国家和地区，已成为中石油、中石化、中化集团、华润集团、国药集团、中粮集团、中国建材、中国航天、金川集团等众多世界500强企业的合作供应商。赢得了全球超10000家客户的信赖与好评。