气流涡旋微粉机因具有结构简单、对石墨颗粒球化性能好等优点广泛应用于球形石墨的大规模工业化生产中。但由于目前国内外对气流涡旋微粉机制备球形石墨的参数研究比较少,部分参数对石墨颗粒球化效率的影响规律并不明确,且石墨颗粒在气流涡旋微粉机内部的运动较为复杂,难以建立可靠的数学模型,限制了气流涡旋微粉机在球形石墨生产中的进一步发展。本文在综述气流涡旋微粉机研究与发展现状的基础上,阐述了气流涡旋微粉机的结构以及石墨颗粒的球化机理,采用有限元法对气流涡旋微粉机内部流场进行数值模拟,探究其内部流场气固两相的真实流动情况,分析了锤头转速、风机风量、锤头形状、锤头数量、锤头与齿圈之间间隙五种关键参数对设备内部流场特征的影响规律;并以制备中位径D50=17±0.5μm,振实密度ρr≥1g/cm~3的球形石墨为目标,通过实验考察分析了五种关键参数对石墨颗粒球化效率的影响,并将实验结果与数值模拟结果进行对比分析。主要研究结果如下:（1）气流涡旋微粉机内部流场会产生锤头和齿圈之间的环形区域涡流以及齿圈齿间的局部涡流,这两种涡流均会影响到石墨颗粒的球化效率。流体在导流圈区域会产生速度突变,影响石墨颗粒之间的碰撞几率。其中石墨颗粒的球化变形主要发生在锤头与齿圈之间的环形区域内。（2）锤头转速影响球形石墨成品的中位径D50,锤头转速越高,锤头和齿圈之间环形区域涡流的强度越大,球形石墨成品中位径D50越小。锤头转速4200r/min时,流体在环形区域的最大速度达到66m/s。导流圈区域流体流速波动明显,石墨颗粒与颗粒之间的碰撞几率较高,球形石墨成品可满足目标要求。（3）风机风量与成品中位径D50正相关,风量小,石墨颗粒在环形区域停留时间长,发生过粉碎;反之,石墨颗粒停留时间短,球化不充分。齿圈齿间局部涡流的强度主要与锤头与齿圈之间间隙有关,间隙越小,局部涡流强度越高;反之,局部涡流逐渐消失,石墨颗粒与齿圈发生碰撞后难以返回环形区域,导致球化变形不彻底。风量、间隙均会影响球形石墨成品中位径D50及振实密度ρr。风机风量1605m~3/h,锤头与齿圈之间间隙3.5mm时,齿形齿间的局部涡流较为明显且形状较好,球形石墨成品可满足目标要求。（4）锤头形状主要影响石墨颗粒受到锤头冲击后的速度方向,当采用圆弧锤头时,流体受到锤头冲击后偏向齿圈方向,提高石墨颗粒受到齿圈齿间涡流的作用几率,从而强化齿圈在石墨颗粒球化中的作用。锤头数量会影响锤头附近产生的激烈冲击区域数量,从而影响石墨颗粒受到冲击的几率,锤头数量并非越多越好。锤头形状、数量均会影响球形石墨成品的产率,采用圆弧锤头,锤头数量为6个时,激烈冲击区域的分布较为合理,球形石墨成品可满足目标要求,且产率较高,达到53.667%。