ball mill;ball grinder
設備分類:磨礦設備
又稱球磨機。磨碎或研磨的一種常用設備。
利用下落的研磨體(如鋼球、鵝卵石等)的衝擊作用以及研磨體與球磨內壁的研磨作用而將物料粉碎並混合。
當球磨轉動時,由於研磨體與球磨內壁之間的摩擦作用。將研磨體依旋轉的方向帶上后再落下。這樣物料就連續不斷地被粉碎。磨體有三種運動狀態:瀉落式、離心式、拋落式。
按照機體的形狀可分圓筒球磨、錐形球磨和管磨(又稱管磨機)三種。
優點是:(1)可用於干磨或濕磨;(2)操作條件好,粉碎在密閉機內進行,沒有塵灰飛揚;(3)運轉可靠,研磨體便宜,且便於更換;(4)可間歇操作,也可連續操作;(5)粉碎易爆物料時,磨中可充入惰性氣體以代替空氣。缺
點是:(1)體積龐大笨重;(2)運轉時有強烈的振動和雜訊廣泛應用于堅硬物質料粉碎。,須有牢固的基礎;(3)工作效率低,消耗能量較大;(4)研磨體與機體的摩擦損耗很大,並會沾污產品。

1球磨機理

物料在球磨過程中被粉碎是由於研磨體對其衝擊與研磨作用的結果。然而,其粉碎過程卻極為複雜。若以某一單獨顆粒為研究對象,則球磨過程中它可能反覆地受到研磨壓應力的作用,致使存在於該顆粒表面上固有的或新生成的裂紋擴張,進而導至其破碎或產生塑性變形。當該顆粒不斷地被粉碎時.產生的某一級新顆粒便難以進一步磨細了,這是因為新生顆粒表面上的裂紋較細,且出現某一最小斷裂應力的裂紋幾率也減小了的原故。當破碎過程繼續進行時,所需的最終破碎應力可能會增大到使顆粒產生塑性變形的程度。此時,隨著塑性變形的產生,顆粒便不會最被磨細了。因此,研磨物料時會有一個粒度極限值。對於石英原料而言,能被磨細的粒度極限值為1微米左右,又如,石灰石的極值為3~5微米。也就是說,當物料的粉磨進入到超細粉碎的範圍時,球磨機的粉碎作用便越來越困難了。在大多數粉磨系統中都存在一個實際的研磨極限,這一極限最主要地取決於研磨產物顆粒產生重新聚積的傾向,以及聚積與破碎之間所建立起來的物理平衡。因此,過長的延長球磨時間是毫無意義的,只會導致能耗的增加,因為過細的顆粒無法有效地儲存使裂紋擴張所需的彈性能量。
實際的研磨過程要比上述討論的情況複雜得多,顆粒表面上裂紋的擴張與新裂紋的出現會因每一顆粒中裂紋的相互作用,次一級的破碎、顆粒間的相互作用、顆粒與器壁的作用、顆粒間的二次作用、顆粒與研磨體的作用、顆粒聞的物理與化學作用及研磨環境對顆粒的作用而加劇,促使顆粒破碎。可是,對於上述作用本質的認識目前僅限於直觀感覺或推理的基礎上。

2球磨方式

過去,干法研磨與濕法研磨曾是一對互相排斥的工藝方法。今天,由於球磨工藝能耗的增大,以及環境污染問題的突出.使得干磨工藝已經成為一種具有競爭力的生產方式了,以往僅限於用在鑄鐵搪瓷工業中的干磨技術也在陶瓷坯料製備中成為一種常用的方法了。
對釉面磚生產中的制粉工藝而言,採用干磨可以節省大筆開支(無需乾燥粉料的能耗——乾燥一公斤水約需580千卡的熱量),並能減輕對空氣、水的污染程度(不需進一步用噴霧乾燥設備乾燥粉料,沒有清洗球磨機的廢水及渣泥廢水排放)。當然,干磨工藝也有其不足,除了研磨效率問題以外,主要是研磨時料粉粘球、粘壁,對細磨物料與卸料來說,都極為不利,其原因系由於物料特性(如粘土原料的粘結性等)及摩擦時的靜電效應引起的,欲想完全克服粘球的問題尚較困難。但是,光添加少量的膠體硅(百分之幾)可減輕粘土原料的粘附作用,添加少量的氯化鈉或醋酸鈉之類的離子溶液可減輕因靜電效應而引起的粘球現象。因此,當粉料的顆粒尺寸不是要求很細時,當球磨后的產物需以粉末形式儲存或銷售時(如釉料、顏料的研磨),以及像面磚之類製品以於壓成型時,採用干磨工藝是適宜的。這不但可以降低生產成本,縮短工藝流程,而且能較大地提高生產效率——當磨機裝有適當的卸料裝置時,其卸料速度較濕磨快20%。
濕磨的研磨效率較高,且操作條件優於干磨,故陶瓷工業多採用這一工藝。濕磨涉及的問題之一是泥漿的粘度。球磨后的泥漿粘度越高,則磨機的效漿速度也越慢。當泥漿的比重、粘度與研磨體的密度、尺寸相適應時,球磨機的研磨便可獲得最佳的效果。
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