Шаровая мельница — это тип мельницы, используемой для измельчения или смешивания материалов для использования в процессах обогащения минералов, красках, пиротехнике, керамике и селективном лазерном спекании. Она работает по принципу удара и истирания: уменьшение размера происходит за счет удара, когда шары падают с верхней части оболочки.
Шаровая мельница состоит из полой цилиндрической оболочки, вращающейся вокруг своей оси. Ось оболочки может быть как горизонтальной, так и под небольшим углом к горизонтали. Она частично заполнена шарами. Мелющими телами являются шары, которые могут быть изготовлены из стали (хромированной стали), нержавеющей стали, керамики или резины. Внутренняя поверхность цилиндрической оболочки обычно футерована износостойким материалом, таким как марганцевая сталь или резиновая футеровка. Меньший износ происходит в мельницах с резиновой футеровкой. Длина мельницы примерно равна ее диаметру.
Общая идея шаровой мельницы древняя, но только после промышленной революции и изобретения паровой энергии удалось построить эффективную шаровую мельницу. Сообщается, что она использовалась для измельчения кремня для гончарного дела в 1870 году.
Работающий
В случае непрерывно работающей шаровой мельницы измельчаемый материал подается слева через конус под углом 60 градусов, а продукт выгружается через конус под углом 30 градусов справа. По мере вращения оболочки шары поднимаются на восходящей стороне оболочки, а затем каскадом падают вниз (или падают на подачу) с верхней части оболочки. При этом твердые частицы между шарами и землей уменьшаются в размере под воздействием удара.
Приложения
Шаровые мельницы используются для измельчения материалов, таких как горнодобывающая руда, уголь, пигменты и полевой шпат для керамики. Измельчение может осуществляться мокрым или сухим способом, но первое выполняется на низкой скорости. Шаровые мельницы часто используются в научной работе для уменьшения размера частиц, устранения агломерации, изменения формы частиц, обеспечения механического сплавления, смешивания, производства порошков и изменения свойств материалов.[2] Была разработана шаровая мельница с открытым исходным кодом, которую можно изготовить с помощью 3D-принтера за несколько сотен долларов.[3] Она может работать как в сети для лабораторных работ, так и вне сети с солнечными фотоэлектрическими элементами и аккумулятором для полевых работ.[3] Смешивание взрывчатых веществ является примером применения резиновых шариков.[4] Для систем с несколькими компонентами шаровое измельчение, как было показано, эффективно для повышения твердотельной химической реактивности.[5] Кроме того, шаровое измельчение, как было показано, эффективно для производства аморфных материалов.[5] Также может быть полезно разделять газы, такие как водород, и хранить их в виде порошка.[6][7]
