Wofür wird eine Kugelmühle verwendet?

Eine  Kugelmühle  ist eine Art  Mühle  , die zum Mahlen, Mischen und manchmal zum Mischen von Materialien zur Verwendung in mineralischen Aufbereitungsprozessen, Farben, Pyrotechnik, Keramik und  selektivem Lasersintern verwendet wird . Es funktioniert nach dem Prinzip von Aufprall und Abrieb: Die Größenreduzierung erfolgt durch Aufprall, wenn die Kugeln nahe der Oberseite der Schale herunterfallen.

Eine Kugelmühle besteht aus einem hohlzylindrischen Mantel, der sich um seine Achse dreht. Die Achse der Schale kann entweder horizontal oder in einem kleinen Winkel zur Horizontalen sein. Es ist teilweise mit Kugeln gefüllt. Die Mahlkörper sind die Kugeln, die aus Stahl ( Chromstahl ), Edelstahl, Keramik oder Gummi bestehen können. Die Innenfläche des zylindrischen Mantels ist üblicherweise mit einem abriebfesten Material wie  Manganstahl  oder einer Gummierung ausgekleidet. In gummierten Mühlen tritt weniger Verschleiß auf. Die Länge der Mühle entspricht ungefähr ihrem Durchmesser.

Die allgemeine Idee hinter der Kugelmühle ist uralt, aber erst mit der  industriellen Revolution  und der Erfindung der  Dampfkraft  konnte eine effektive Kugelmühle gebaut werden. Es wird berichtet, dass es  Schleifen von Feuerstein für Töpferwaren verwendet wurde. in 1870.

Bei kontinuierlich betriebenen Kugelmühlen wird das Mahlgut von links durch einen 60°-Kegel zugeführt und das Produkt durch einen 30°-Kegel nach rechts ausgetragen. Wenn sich die Schale dreht, werden die Kugeln auf der ansteigenden Seite der Schale angehoben und fallen dann von nahe der Oberseite der Schale nach unten (oder fallen auf das Futter). Dabei werden die Feststoffpartikel zwischen Kugeln und Boden durch Aufprall zerkleinert.

Kugelmühlen werden zum Mahlen von Materialien wie Kohle, Pigmenten und Feldspat für Töpferwaren verwendet. Das Schleifen kann entweder nass oder trocken durchgeführt werden, ersteres wird jedoch mit niedriger Geschwindigkeit durchgeführt. Das Mischen von Sprengstoffen ist ein Anwendungsbeispiel für Gummibälle. ^[2]  Für Systeme mit mehreren Komponenten hat sich das Kugelmahlen als wirksam erwiesen, um die  Festkörper zu erhöhen.  chemical reactivity.^[3]  Additionally, ball milling has been shown effective for production of amorphous materials.

Eine Kugelmühle, eine Art  Mühle , ist ein zylindrisches Gerät, das zum Mahlen (oder Mischen) von Materialien wie  Erzen , Chemikalien, keramischen Rohstoffen und Farben verwendet wird. Kugelmühlen rotieren um eine horizontale Achse, teilweise gefüllt mit dem Mahlgut und dem Mahlmedium. Als Medien werden verschiedene Materialien verwendet, darunter  Keramikkugeln  ,  Feuersteinkugeln  und  Edelstahlkugeln  . Ein interner Kaskadeneffekt zerkleinert das Material zu einem feinen Pulver. Industrielle Kugelmühlen können kontinuierlich arbeiten, an einem Ende beschickt und am anderen Ende ausgetragen werden. Große bis mittelgroße Kugelmühlen werden mechanisch um ihre Achse gedreht, aber kleine bestehen normalerweise aus einem zylindrischen Behälter mit Deckel, der auf zwei Antriebswellen sitzt ( Riemenscheiben  und Riemen werden zur Übertragung der Drehbewegung verwendet). Ein  Rock Tumbler  funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Kugelmühlen werden auch in der  Pyrotechnik  und der Herstellung von  Schwarzpulver verwendet , können jedoch nicht zur Herstellung einiger pyrotechnischer Mischungen wie  Flash-Pulver verwendet werden. Qualitativ hochwertige Kugelmühlen sind potenziell teuer und können Mischungspartikel bis zu einer Größe von 5  nm mahlen , was die Oberfläche und die Reaktionsgeschwindigkeiten enorm erhöht.

Das Schleifen funktioniert nach dem Prinzip der kritischen Drehzahl. Unter kritischer Geschwindigkeit kann diejenige Geschwindigkeit verstanden werden, nach der die Stahlkugeln (die für das Mahlen von Partikeln verantwortlich sind) beginnen, sich entlang der Richtung der zylindrischen Vorrichtung zu drehen; wodurch kein weiteres Schleifen verursacht wird.

Kugelmühlen werden in großem Umfang beim  mechanischen Legieren  verwendet ^[5] in which they are not only used for grinding but for cold welding as well, with the purpose of producing alloys from powders.

Die Kugelmühle ist ein wichtiges Gerät zum Mahlen von zerkleinerten Materialien und wird häufig in Produktionslinien für Pulver wie Zement, Silikate, feuerfeste Materialien, Düngemittel, Glaskeramik usw. sowie für die  Erzaufbereitung  von Eisen und Nichteisen verwendet -Eisen Metalle. Die Kugelmühle kann Erze und andere Materialien nass oder trocken mahlen. Es gibt zwei Arten von Kugelmühlen, Rosttyp und Überfalltyp, aufgrund unterschiedlicher Arten des Materialaustrags. Viele Arten von Mahlkörpern sind für den Einsatz in einer Kugelmühle geeignet, wobei jedes Material seine eigenen spezifischen Eigenschaften und Vorteile hat. Schlüsseleigenschaften von Mahlkörpern sind Größe, Dichte, Härte und Zusammensetzung.

• Größe: Je kleiner die Medienpartikel sind, desto kleiner ist die Partikelgröße des Endprodukts. Gleichzeitig sollten die Mahlkörperpartikel wesentlich größer sein als die größten Mahlgutstücke.
• Dichte: Das Medium sollte dichter sein als das zu mahlende Material. Problematisch wird es, wenn die Mahlkörper auf dem Mahlgut aufschwimmen.
• Härte: Die Mahlkörper müssen widerstandsfähig genug sein, um das Material zu schleifen, sollten aber möglichst nicht so zäh sein, dass sie auch den Tumbler schnell abnutzen.
• Zusammensetzung: Verschiedene Schleifanwendungen haben spezielle Anforderungen. Einige dieser Anforderungen basieren auf der Tatsache, dass einige der Mahlmedien im fertigen Produkt enthalten sein werden. Andere basieren darauf, wie die Medien mit dem zu mahlenden Material reagieren.
• Wenn die Farbe des Endprodukts wichtig ist, müssen Farbe und Material der Mahlkörper berücksichtigt werden.
• Wenn eine geringe Verunreinigung wichtig ist, können die Schleifmedien so ausgewählt werden, dass sie sich leicht vom Endprodukt trennen lassen (dh: Stahlstaub, der aus Edelstahlmedien erzeugt wird, kann magnetisch von Nichteisenprodukten getrennt werden). Eine Alternative zur Trennung ist die Verwendung von Medien aus dem gleichen Material wie das zu mahlende Produkt.
• Brennbare Produkte neigen dazu,  in Pulverform explosiv zu werden . Stahlmedien können funken und zu einer Zündquelle für diese Produkte werden. Es müssen entweder Nassschliff oder funkenfreie Medien wie  Keramikkugeln  oder  Blei  gewählt werden.
• Einige Medien, wie z. B. Eisen, können mit korrosiven Stoffen reagieren. Aus diesem Grund können  Edelstahlkugeln , Keramik- und  Feuersteinkugeln  -Mahlkörper jeweils verwendet werden, wenn beim Mahlen korrosive Substanzen vorhanden sind.

Die Mahlkammer kann auch mit einem inerten  Schutzgas gefüllt werden  , das nicht mit dem zu mahlenden Material reagiert, um Oxidation oder explosive Reaktionen zu verhindern, die mit der Umgebungsluft in der Mühle auftreten könnten.

Kugelfräsen hat gegenüber anderen Systemen mehrere Vorteile: Der cos von Anlage und Mahlmedium ist gering; die Kapazität und Feinheit können durch Einstellen des Durchmessers der Kugel eingestellt werden; sie eignet sich sowohl für diskontinuierlichen als auch für kontinuierlichen betrieb, ebenso eignet sie sich sowohl für offenes als auch geschlossenes kreisschleifen und ist für materialien aller härtegrade einsetzbar.

Neben herkömmlichen Kugelmühlen gibt es eine zweite Art von Kugelmühlen, die  Planetenkugelmühlen genannt werden . Planetenkugelmühlen sind kleiner als herkömmliche Kugelmühlen und werden hauptsächlich in Laboratorien zum Mahlen von Probenmaterial auf sehr kleine Größen verwendet. Eine Planetenkugelmühle besteht aus mindestens einem Mahlbecher, der exzentrisch auf einem sogenannten Sonnenrad angeordnet ist. Die Bewegungsrichtung des Sonnenrades ist der der Mahlbecher entgegengesetzt (Verhältnis: 1:−2 oder 1:−1). Die Mahlkugeln in den Mahlbechern werden überlagerten Drehbewegungen, den sogenannten Coriolis-Kräften, ausgesetzt. Durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen Kugeln und Mahlbechern entsteht ein Wechselspiel zwischen Reibungs- und Stoßkräften, das hohe dynamische Energien freisetzt. Das Zusammenspiel dieser Kräfte bewirkt den hohen und sehr effektiven Zerkleinerungsgrad der Planeten-Kugelmühle.

Mr. Nick Sun   [email protected]