35. تولید نانو ذرات به روش آسیاب گلوله ای

Description

تولید نانو ذرات به روش آسیاب گلوله ای

بال میل یا آسیاب گلوله ای چیست؟

بال میل یا آسیاب های گلوله‌ای به استوانه هایی از جنس فولادی یا سرامیک گفته می شود که مشابه سیلندر می‌باشند و معمولا یک پوشش غیر فلزی از جنس سرامیک اطراف آن را برای جلوگیری از آلودگی های فلزی می پوشاند. بال میل ها به صورت افقی نصب می شوند و تا حدودی با گلوله‌های گرد فولادی و یا سرامیکی پر می‌شوند تا مواد سخت را به پودری نرم تبدیل کنند.

در اين آسیاب ها گلوله ها با سرعت بسیار زیادی حول یک محور افقی می چرخند که با این کار مواد غیر فلزی از جمله مواد شیمیایی، سنگهای معدنی، مواد رنگی و مواد سرامیکی را به پودر تبدیل می کنند. روش کار آسیاب گلوله ای به این صورت است که در حین چرخش بال میل، حرکت آبشاری گلوله ها منجر به اقداماتی همچون ضربه زدن، سايش و شكستن مواد می شوند. اتفاقی که در آسیاب گلوله ای می افتد این است که از یک سر مواد به آسیاب گلوله ای اضافه می شود و پودر حاصل شده از مواد از سر دیگر آن خارج می شود. یک نمونه از طراحی بال میل  و گلوله های درون آن و چرخش آن ها را در شکل زیر می بینید.

متغیرها

تعدادی متغیر برای کنترل و در نظر گرفتن زمان استفاده از بال میل وجود دارد. از جمله این متغیرها:

1. متغیرهای میل:

• قطر آسیاب
• سرعت چرخش
• درجه حرارت

2. متغیرهای توپ یا سنگ ریزه ها:

• بار
• تراکم
• اندازه
• شکل

3. شارژ پایه میل:

• حجم نسبی
• چسبندگی یا تغییر با گذر زمان
• تراکم
• نسبت ترکیب

سرعت چرخش در آسیاب گلوله ای از اهمیت بالایی برخوردار است و سه حالت اساسی عملیاتی برای آن وجود دارد که حرکت آبشاری گلوله ها را درون آسیاب گلوله ای نشان می دهد.

سه حالت عملیاتی در آسیاب گلوله ای اتفاق می افتد شامل:

• تفکیک کردن یا Centrifuging
• آب گلوله ای یا Cataracting
• آبشار یا  Cascading

هنگامی که یک آسیاب به سرعت چرخانده می شود، موادی که درون بال میل یا آسیاب گلوله ای قرار دارد، مواد به وسیله نیروی گریز از مرکز به سمت خارج از بال میل رانده می شود. در این شرایط هیچ عمل فرسایشی برای بال میل رخ نمی دهد و کم کردن سرعت چرخش در آسیاب گلوله ای باعث ایجاد چیزی شبیه به یک عمل کاتاراکتیو می شود که بسیار ناکارآمد خواهد بود. این کار منجر به فرسایش بیش از حد مواد می شود که باعث می شود مواد بیش از حد پراکنده شود.

در بال میل به ۳ الي ۷ برابر وزن پودر گلوله پر می شود که به طور موثر سنگ های معدني و سراميكي را آسیاب می کند. ماده ای که قرار است از آسیاب گلوله ای خارج شود باید به اندازه ای پودر شود که حفره های بین گلوله ها را پر کند. گلوله های با حرکت درون بال میل ،ذرات بزرگ مواد را با برخورد به یکدیگر و در یک راستا خورد می کنند و آنها را به نقطه شکست می رسانند.

کاربرد

به طور کلی، بال میل می تواند برای تولید محصولات خشک یا خیس به کار گرفته شود و قادر به تولید محصول در مقياس ميكرونيزه می باشد.

انواع

بال میل ها تجهیزات بسیار مفیدی برای سنگ زنی و خرد کردن به حساب می آیند. بال میل ها با توجه به امكاناتی که ارائه می دهند می توانند در انواع مختلفی به مشتریان ارائه شوند. انواع بال میل ها در زیر آمده است.

1. بال میل صنعتی

• این نوع آسیاب گلوله ای نسبت به دیگر بال آسیاب های گلوله ای بزرگتر می باشد.
• اندازه های آنها می تواند به اندازه یخچال و فریزر و یا اتوبوس باشد.
• تفاوت اصلی این آن با انواع دیگر در تعداد اتاقک های آنها است.
• سیستم هوا در این نوع اجباری است.

 ۲. بال میل افقی

• نوع افقی شایع ترین نوعی است که در صنعت به کار می رود.
• بعضی از آسیاب های گلوله ای افقی مجهز به تایمر می باشند تا مواد را در دوره های زمانی مختلف بررسی کنند.
• می توان مواد پردازش شده موجود در آن را مشاهده نمود.

   ۳. بال میل گرد

• این نوع اغلب برای کارهای آزمایشگاهی استفاده می شوند.
• این نوع برای برنامه های کوچک مناسب می باشند و در زمینه های آزمایشگاهی کاربرد دارند.
• در این نوع آسیاب های گلوله ای، گلوله ها را در اندازه های مختلف و برای کاربردهای مختلف، استفاده می شوند.