Kuglemølle

Kuglemølle til bordbrug

Kuglemølle i laboratorieskala

Højenergikugleformaling

En kuglemølle, en type kværn, er en cylinderformet anordning, der anvendes til formaling (eller blanding) af materialer som malm, kemikalier, keramiske råmaterialer og maling. Kuglemøller roterer omkring en vandret akse og er delvist fyldt med det materiale, der skal males, plus malingsmediet. Der anvendes forskellige materialer som medier, herunder keramiske kugler, flintesten og kugler af rustfrit stål. En intern kaskadeeffekt reducerer materialet til et fint pulver. Industrielle kuglemøller kan fungere kontinuerligt, idet de tilføres i den ene ende og udtømmes i den anden ende. Store til mellemstore kuglemøller roterer mekanisk om deres akse, men små kuglemøller består normalt af en cylinderformet beholder med låg, der sidder på to drivaksler (der anvendes remskiver og remme til at overføre den roterende bevægelse). En stenkværn fungerer efter samme princip. Kuglemøller anvendes også i pyroteknikken og til fremstilling af sortkrudt, men kan ikke anvendes til fremstilling af visse pyrotekniske blandinger som f.eks. flammepulver på grund af deres følsomhed over for stød. Kuglemøller af høj kvalitet er potentielt dyre og kan male blandingspartikler ned til så små som 5 nm, hvilket øger overfladearealet og reaktionshastigheden enormt.

Slibningen fungerer efter princippet om kritisk hastighed. Den kritiske hastighed kan forstås som den hastighed, hvorefter de stålkugler, der er ansvarlige for formaling af partiklerne, begynder at rotere i den cylindriske anordnings retning og dermed ikke forårsager yderligere formaling.

Kuglemøller anvendes i vid udstrækning i den mekaniske legeringsproces, hvor de anvendes til slibning og til koldsvejsning, hvor de producerer legeringer fra pulvere.

Kuglemøllen er et centralt udstyr til formaling af knuste materialer, og den anvendes i vid udstrækning i produktionslinjer for pulvere som cement, silikater, ildfast materiale, gødning, glaskeramik osv, såvel som til malmbehandling af jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Kuglemøllen kan male maling af malme og andre materialer, vådt eller tørt. Der findes to slags kuglemøller i henhold til deres måder at udlede materiale på: ristetype og overfaldstype. Der findes mange typer slibemedier, som er egnede til brug i en kuglemølle, og hvert materiale har sine egne specifikke egenskaber og fordele. De vigtigste egenskaber ved slibemedier er størrelse, densitet, hårdhed og sammensætning.

• Størrelse: Jo mindre mediepartiklerne er, jo mindre er det endelige produkts partikelstørrelse. Slibemiddelpartiklerne bør være væsentligt større end de største stykker materiale, der skal formales.
• Densitet: Medierne skal være tættere end det materiale, der skal formales. Det bliver et problem, hvis slibemidlet flyder oven på det materiale, der skal formales.
• Hårdhed: Slibemediet skal være holdbart nok til at male materialet, men så vidt muligt ikke så hårdt, at det også slider tumbleren.
• Sammensætning: Slibemediet skal være så holdbart, at det kan male materialet, men så vidt muligt ikke så hårdt, at det også slider tumbleren.
• Sammensætning: Forskellige slibningsanvendelser har særlige krav. Nogle af disse krav er baseret på, at noget af slibemediet skal være i det færdige produkt, mens andre er baseret på, hvordan mediet vil reagere med det materiale, der males.
• Hvis farven på det færdige produkt er vigtig, skal der tages hensyn til slibemediets farve og materiale.
• Hvis lav forurening er vigtig, kan slibemediet vælges, så det er let at adskille det fra det færdige produkt (f.eks. kan stålstøv fremstillet af medier af rustfrit stål magnetisk adskilles fra ikke-jernholdige produkter). Et alternativ til adskillelse er at anvende medier af samme materiale som det produkt, der males.
• Brandfarlige produkter har en tendens til at blive eksplosive i pulverform. Stålmedier kan gnistre og blive en antændelseskilde for disse produkter. Der skal vælges enten vådslibning eller ikke-gnistdannende medier som f.eks. keramik eller bly.
• Somme medier, f.eks. jern, kan reagere med ætsende materialer. Derfor kan der hver især anvendes slibemedier af rustfrit stål, keramik og flint, når der er korrosive stoffer til stede under formaling.

Slibekammeret kan også fyldes med en inert skjoldgas, der ikke reagerer med det materiale, der formales, for at forhindre oxidation eller eksplosive reaktioner, der kan opstå med den omgivende luft inde i møllen.