A cosa serve un mulino a palle?

Un  Mulino a sfere  è un tipo di  smerigliatrice  utilizzato per macinare, miscelare e talvolta miscelare materiali da utilizzare nei processi di medicazione minerale, vernici, pirotecnica, ceramica e  sinterizzazione laser selettiva . Funziona secondo il principio dell'impatto e dell'attrito: la riduzione delle dimensioni viene effettuata dall'impatto quando le palline cadono vicino alla parte superiore del guscio.

Un mulino a palle è costituito da un guscio cilindrico cavo rotante attorno al proprio asse. L'asse del guscio può essere orizzontale o leggermente inclinato rispetto all'orizzontale. È parzialmente riempito di palline. I mezzi di macinazione sono le sfere, che possono essere in acciaio ( acciaio cromato ), acciaio inossidabile, ceramica o gomma. La superficie interna del guscio cilindrico è solitamente rivestita con un materiale resistente all'abrasione come  acciaio al manganese  o rivestimento in gomma. Una minore usura si verifica nei mulini rivestiti in gomma. La lunghezza del mulino è approssimativamente uguale al suo diametro.

L'idea generale alla base del mulino a palle è antica, ma è stato solo con la  rivoluzione industriale  e l'invenzione della  forza del vapore  che è stato possibile costruire un efficace mulino a palle. Si dice che fosse usato per  macinare selce per la ceramica  nel 1870.

Nel caso di mulino a sfere a funzionamento continuo, il materiale da macinare viene alimentato da sinistra attraverso un cono a 60° e il prodotto viene scaricato attraverso un cono a 30° a destra. Mentre il guscio ruota, le palline vengono sollevate sul lato ascendente del guscio e poi cadono in cascata (o cadono sul mangime), vicino alla parte superiore del guscio. In tal modo, le particelle solide tra le sfere e il terreno vengono ridotte di dimensioni a causa dell'impatto.

I mulini a palle vengono utilizzati per macinare materiali come carbone, pigmenti e feldspato per la ceramica. La macinazione può essere eseguita sia a umido che a secco ma la prima viene eseguita a bassa velocità. La miscelazione di esplosivi è un esempio di applicazione per palline di gomma. ^[2]  Per i sistemi con più componenti, la fresatura a sfere ha dimostrato di essere efficace nell'aumentare  allo stato solido.  chemical reactivity.^[3]  Additionally, ball milling has been shown effective for production of amorphous materials.

Un mulino a palle, un tipo di  smerigliatrice , è un dispositivo cilindrico utilizzato per macinare (o miscelare) materiali come  minerali , prodotti chimici, materie prime ceramiche e vernici. I mulini a sfere ruotano attorno ad un asse orizzontale, parzialmente riempito con il materiale da macinare più il mezzo di macinazione. Come supporti vengono utilizzati diversi materiali, comprese  di ceramica ,  balls, selce . pebbles, and in acciaio inossidabile  balls. An internal cascading effect reduces the material to a fine powder. Industrial ball mills can operate continuously, fed at one end and discharged at the other end. Large to medium-sized ball mills are mechanically rotated on their axis, but small ones normally consist of a cylindrical capped container that sits on two drive shafts (pulleys and belts are used to transmit rotary motion). A rock tumbler functions on the same principle. Ball mills are also used in pyrotechnics and the manufacture of black powder, but cannot be used in the preparation of some pyrotechnic mixtures such as flash powder because of their sensitivity to impact. High-quality ball mills are potentially expensive and can grind mixture particles to as small as 5 nm, enormously increasing surface area and reaction rates.

La macinazione funziona secondo il principio della velocità critica. La velocità critica può essere intesa come quella velocità dopo la quale le sfere d'acciaio (che sono responsabili della macinazione delle particelle) iniziano a ruotare lungo la direzione del dispositivo cilindrico; quindi non provocando ulteriore macinazione.

I mulini a sfere sono ampiamente utilizzati nel  di lega meccanica  process^[5] in which they are not only used for grinding but for cold welding as well, with the purpose of producing alloys from powders.

Il mulino a palle è un'apparecchiatura fondamentale per la macinazione di materiali frantumati, ed è ampiamente utilizzato nelle linee di produzione di polveri come cemento, silicati, materiali refrattari, fertilizzanti, vetroceramiche, ecc. nonché per la  ravvivatura  di minerali ferrosi e non . -metalli ferrosi. Il mulino a palle può macinare minerali e altri materiali sia a umido che a secco. Esistono due tipi di mulino a palle, tipo a griglia e tipo a caduta, a causa dei diversi modi di scaricare il materiale. Molti tipi di mezzi di macinazione sono adatti per l'uso in un mulino a sfere, ogni materiale ha le sue proprietà e vantaggi specifici. Le proprietà chiave dei mezzi di macinazione sono dimensioni, densità, durezza e composizione.

• Dimensioni: più piccole sono le particelle di materiale, minore è la dimensione delle particelle del prodotto finale. Allo stesso tempo, le particelle del mezzo di macinazione dovrebbero essere sostanzialmente più grandi dei pezzi più grandi di materiale da macinare.
• Densità: il supporto dovrebbe essere più denso del materiale da macinare. Diventa un problema se il materiale di macinazione galleggia sopra il materiale da macinare.
• Durezza: il materiale di macinazione deve essere sufficientemente resistente per macinare il materiale, ma ove possibile non dovrebbe essere così resistente da consumare anche il bicchiere a un ritmo veloce.
• Composizione: Varie applicazioni di rettifica hanno requisiti speciali. Alcuni di questi requisiti si basano sul fatto che alcuni dei mezzi di macinazione saranno nel prodotto finito. Altri si basano su come i media reagiranno con il materiale macinato.
• Laddove il colore del prodotto finito sia importante, è necessario considerare il colore e il materiale del mezzo di macinazione.
• Laddove sia importante una bassa contaminazione, il mezzo di macinazione può essere selezionato per facilitare la separazione dal prodotto finito (ad esempio: la polvere di acciaio prodotta da mezzi di acciaio inossidabile può essere separata magneticamente dai prodotti non ferrosi). Un'alternativa alla separazione consiste nell'utilizzare mezzi dello stesso materiale del prodotto da macinare.
• I prodotti infiammabili hanno la tendenza a diventare  esplosivi sotto forma di polvere . I fluidi in acciaio possono scintillare, diventando una fonte di accensione per questi prodotti. È necessario selezionare un materiale con macinazione a umido o non scintillante come la  di ceramica ,  o  il piombo  .
• Alcuni mezzi, come il ferro, possono reagire con materiali corrosivi. Per questo motivo,  in acciaio inossidabile , ceramica e  selce . grinding media may each be used when corrosive substances are present during grinding.

La camera di macinazione può anche essere riempita con un gas  di protezione inerte  che non reagisce con il materiale da macinare, per prevenire ossidazioni o reazioni esplosive che potrebbero verificarsi con l'aria ambiente all'interno del mulino.

La fresatura a sfere presenta diversi vantaggi rispetto ad altri sistemi: il costo medio di installazione e rettifica è basso; la capacità e la finezza possono essere regolate regolando il diametro della sfera; è adatto sia per il funzionamento in batch che in continuo, allo stesso modo è adatto per la rettifica a circuito aperto e chiuso ed è applicabile a materiali di tutti i gradi di durezza.

Oltre ai comuni mulini a palle, esiste un secondo tipo di mulino a palle chiamato mulino a  palle planetario . I mulini a sfere planetari sono più piccoli dei comuni mulini a sfere e utilizzati principalmente nei laboratori per macinare materiale campione fino a dimensioni molto piccole. Un mulino a sfere planetario è costituito da almeno una giara di macinazione che è disposta eccentricamente su una cosiddetta ruota solare. La direzione di movimento della ruota solare è opposta a quella delle giare di macinazione (rapporto: 1:−2 o 1:−1). Le sfere di macinazione nelle giare di macinazione sono soggette a movimenti di rotazione sovrapposti, le cosiddette forze di Coriolis. La differenza di velocità tra le sfere e i vasi di macinazione produce un'interazione tra forze di attrito e forze di impatto, che rilascia elevate energie dinamiche. L'interazione tra queste forze produce l'elevato e molto efficace grado di riduzione dimensionale del mulino a sfere planetario.

Mr. Nick Sun   [email protected]