볼밀

Ball mill
End Mill의 종류는 Milling cutter ball Ball nose cutter를 참조하십시오.
볼밀의 단면 컷스루

볼밀은 광물 드레싱 공정, 페인트, 폭약, 세라믹, 선택적 레이저 소결 등에 사용되는 재료를 연마하거나 혼합하는 데 사용되는 분쇄기의 일종입니다.충격과 마모의 원리에 따라 작동합니다. 즉, 탄환이 셸의 상단 부근에서 떨어지면서 충격에 의해 크기가 감소합니다.

볼밀은 축을 중심으로 회전하는 중공 원통형 쉘로 구성됩니다.셸의 축은 수평이거나 수평에 대해 작은 각도로 있을 수 있습니다.그것은 부분적으로 공으로 채워져 있다.연마 매체는 볼이며, 강철(크롬강), 스테인리스강, 세라믹 또는 고무로 만들 수 있습니다.원통형 쉘의 내부 표면은 일반적으로 망간강이나 고무 라이닝과 같은 내마모성 재료로 라이닝되어 있습니다.고무 라이닝 공장에서는 마모가 줄어듭니다.밀의 길이는 직경과 거의 동일합니다.

볼밀 뒤에 있는 일반적인 아이디어는 오래된 것이지만, 산업 혁명과 증기 동력 발명이 있은 후에야 효과적인 볼밀 기계가 만들어질 수 있었다.그것은 [1]1870년에 도자기의 부싯돌 분쇄에 사용되었다고 보고되었다.

일해

볼밀 운영

연속적으로 작동하는 볼밀의 경우 분쇄물을 왼쪽에서 60° 원뿔을 통해 공급하고 제품을 오른쪽으로 30° 원뿔을 통해 배출한다.껍질이 회전함에 따라, 공은 껍데기의 위로 올라간 후 껍데기의 꼭대기 부근에서 아래로(또는 피드 위로) 내려갑니다.이렇게 하면 볼과 그라운드 사이의 고체 입자가 충격에 의해 작아진다.

적용들

볼밀은 광석, 석탄, 안료, 도자기의 장석 등의 재료를 분쇄하는 데 사용된다.연삭은 습식 또는 건식 연삭이 가능하지만 전자는 저속 연삭이 가능합니다.폭발물을 혼합하는 것은 고무공에 [2]대한 적용의 한 예이다.복수의 컴포넌트가 있는 시스템의 경우, 볼 밀링은 고체 화학 [3]반응성을 높이는 데 효과적인 것으로 나타났습니다.또한, 볼 밀링은 비정질 [4]재료 생산에 효과적인 것으로 나타났습니다.가스를 분리하여 분말 [5][6]형태로 저장하는 것도 유용할 수 있습니다.

묘사

벤치탑 볼밀
실험실 저울 볼밀
고에너지 볼밀링

볼밀(ball mill)은 광석, 화학 물질, 세라믹 원료 및 페인트와 같은 재료를 분쇄(또는 혼합)하는 데 사용되는 원통형 장치입니다.볼밀은 수평축을 중심으로 회전하며, 부분적으로 연마 재료와 연마 매체로 채워집니다.세라믹 볼, 플린트 조약돌, 스테인리스 볼 등 다양한 재료가 미디어로 사용됩니다.내부 캐스케이드 효과는 재료를 미분말로 환원한다.산업용 볼밀은 연속적으로 작동하며, 한쪽 끝에서 공급되고 다른 한쪽 끝에서 배출됩니다.대형에서 중형 볼밀은 축을 중심으로 기계적으로 회전하지만, 소형 볼밀은 일반적으로 두 개의 구동축에 위치한 원통형 캡 컨테이너로 구성됩니다(펄리와 벨트는 회전 운동을 전달하는 데 사용됩니다).돌 텀블러는 같은 원리로 작동한다.볼 밀은 폭약 및 흑색 분말 제조에도 사용되지만, 충격에 민감하기 때문에 플래시 분말과 같은 일부 폭약 혼합물의 제조에는 사용할 수 없습니다.고품질 볼밀은 잠재적으로 비용이 많이 들고 혼합 입자를 5nm까지 분쇄할 수 있어 표면적과 반응 속도가 크게 증가합니다.

그라인딩은 임계 속도의 원리로 작동합니다.임계속도는 입자의 연삭을 담당하는 강철 볼이 원통형 디바이스의 방향을 따라 회전하기 시작하여 더 이상의 연삭을 일으키지 않는 속도로 이해할 수 있다.

볼밀은 [8]분말에서 합금을 생산하는 연삭 및 냉간 용접에 사용되는 기계적 합금[7] 공정에서 광범위하게 사용됩니다.

볼밀은 파쇄물을 연마하는 핵심 장비로 시멘트, 규산염, 내화물, 비료, 유리 세라믹스 등의 분말 생산라인과 철 및 비철 금속의 광석 드레싱에 널리 사용되고 있다.볼밀은 광석 및 기타 재료를 습식 또는 건조하게 분쇄할 수 있습니다.볼밀은 재료 배출 방법에 따라 그레이트 타입과 오버폴 타입의 2종류가 있습니다.많은 유형의 연삭 매체가 볼 밀에서 사용하기에 적합하며, 각 재료는 고유한 특성과 장점을 가지고 있습니다.연마재의 주요 특성은 크기, 밀도, 경도 및 조성입니다.

  • 크기: 미디어 입자가 작을수록 최종 제품의 입자 크기가 작아집니다.연마 매체 입자는 분쇄할 가장 큰 재료 조각보다 상당히 커야 합니다.
  • 밀도:용지는 연마되는 재료보다 밀도가 높아야 합니다.연마재 위에 연마재가 뜨면 문제가 됩니다.
  • 경도:연마 매체는 재료를 연마할 수 있을 만큼 내구성이 뛰어나야 하지만, 가능하면 텀블러도 마모될 정도로 질기지 않아야 합니다.
  • 구성:다양한 연삭 어플리케이션에는 특별한 요건이 있습니다.이러한 요구사항 중 일부는 완제품에 있는 연삭 매체를 기반으로 하고 다른 일부는 재료가 연삭될 때 미디어가 어떻게 반응하는지를 기준으로 합니다.
  • 완제품의 색상이 중요한 경우에는 연마재의 색상과 재질을 고려해야 한다.
  • 오염도가 낮은 경우 완제품에서 쉽게 분리할 수 있도록 연마재를 선택할 수 있습니다(예: 스테인리스강 미디어에서 생성된 강철 분진은 비철 제품에서 자기적으로 분리될 수 있습니다).분리의 대안은 갈고 있는 제품과 동일한 소재의 매체를 사용하는 것입니다.
  • 가연성 제품은 분말 형태로 폭발하는 경향이 있다.강철 매체가 불꽃을 일으켜 이러한 제품의 점화원이 될 수 있습니다.습식 연삭 또는 세라믹이나 납과 같은 비반점성 매체를 선택해야 합니다.
  • 철과 같은 일부 매체는 부식성 물질과 반응할 수 있습니다.이 때문에 연마 시 부식성 물질이 존재할 경우 스테인리스강, 세라믹, 플린트 연마재를 사용할 수 있다.

그라인딩 챔버는 또한 분쇄 중인 재료와 반응하지 않는 불활성 실드 가스로 채워질 수 있으므로, 공장 내부의 공기와 함께 발생할 수 있는 산화 또는 폭발 반응을 방지할 수 있습니다.

볼밀의 장점

볼 밀링은 다른 시스템에 비해 몇 가지 이점을 자랑합니다: 설치 및 연마 매체의 비용이 낮습니다. 볼의 직경을 조정하여 용량과 섬세함을 조정할 수 있습니다. 배치 및 연속 작동 모두에 적합합니다. 개방 및 폐쇄 회로 연마에도 적합합니다. 모든 수준의 재료에 적용됩니다.경도

품종

일반적인 볼 밀 외에도 유성 볼 밀이라고 불리는 두 번째 유형의 볼 밀이 있습니다.유성 볼 밀은 일반적인 볼 밀보다 작고 주로 샘플 재료를 매우 작은 크기로 분쇄하는 데 실험실에서 사용됩니다.유성볼밀은 이른바 선휠 상에 편심배치된 적어도 1개의 연삭용기로 구성된다.선휠의 이동 방향은 그라인딩 병과 반대입니다(비율: 1:-2 또는 1:1).그라인딩 병에 있는 그라인딩 볼은 코리올리 힘이라고 불리는 회전 운동을 반복한다.볼과 그라인딩 용기의 속도 차이는 마찰력과 충격력 사이의 상호작용을 발생시켜 높은 동적 에너지를 방출합니다.이러한 힘 간의 상호작용은 유성 볼 밀의 매우 효과적인 크기 감소 정도를 생성합니다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 Ball mills 관련 미디어가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Lynch, A.; Rowland C (2005). The history of grinding. SME. ISBN 0-87335-238-6.
  2. ^ US Army (1989), Department of the Army technical manual: military explosives (TM 9-1300-214), pp. 10–8.
  3. ^ Takacs, Laszlo (January 2002). "Self-sustaining reactions induced by ball milling". Progress in Materials Science. 47 (4): 355–414. doi:10.1016/S0079-6425(01)00002-0.
  4. ^ Takacs, Laszlo (January 2002). "Self-sustaining reactions induced by ball milling". Progress in Materials Science. 47 (4): 355–414. doi:10.1016/S0079-6425(01)00002-0.
  5. ^ "Mechanochemical breakthrough unlocks cheap, safe, powdered hydrogen". New Atlas. 2022-07-19. Retrieved 2022-07-28.
  6. ^ Mateti, Srikanth; Zhang, Chunmei; Du, Aijun; Periasamy, Selvakannan; Chen, Ying Ian (2022-07-09). "Superb storage and energy saving separation of hydrocarbon gases in boron nitride nanosheets via a mechanochemical process". Materials Today. doi:10.1016/j.mattod.2022.06.004. ISSN 1369-7021.
  7. ^ Florez-Zamora, M. I.; et al. (2008). "Comparative study of Al-Ni-Mo alloys obtained by mechanical alloying in different ball mills" (PDF). Rev. Adv. Mater. Sci. 18: 301.
  8. ^ 기계합금기술, 재료처리연구소