Golyósmalom
Golyósmalom, egyfajta őrlőgép, egy henger alakú eszköz, amelyet olyan anyagok őrlésére (vagy keverésére) használnak, mint az ércek, vegyszerek, kerámia alapanyagok és festékek. A golyósmalmok egy vízszintes tengely körül forognak, részben megtöltve az őrölni kívánt anyaggal, valamint az őrlőközeggel. Közegként különböző anyagokat használnak, többek között kerámiagolyókat, tűzkőgolyókat és rozsdamentes acélgolyókat. Egy belső kaszkádhatás finom porrá aprítja az anyagot. Az ipari golyósmalmok folyamatosan működhetnek, az egyik végén betáplálva, a másik végén ürítve. A nagy és közepes méretű golyósmalmok mechanikusan forognak a tengelyükön, de a kisebbek általában egy hengeres fedelű tartályból állnak, amely két hajtótengelyen ül (a forgómozgás átvitelére csigákat és szíjakat használnak). A kőzetdobáló ugyanezen az elven működik. A golyósmalmokat a pirotechnikában és a feketepor gyártásában is használják, de egyes pirotechnikai keverékek, például a villanópor előállítására nem használhatók, mert ütésérzékenyek. A jó minőségű golyósmalmok potenciálisan drágák, és a keverék részecskéit akár 5 nm-esre is képesek őrölni, ami óriási mértékben növeli a felületet és a reakciósebességet.
A darálás a kritikus sebesség elve alapján működik. A kritikus sebesség alatt azt a sebességet érthetjük, amely után a részecskék őrléséért felelős acélgolyók a hengeres eszköz iránya mentén elkezdenek forogni, így nem okoznak további őrlést.
A golyósmalmokat széles körben használják a mechanikai ötvözési folyamatban, amelyben őrlésre és hideghegesztésre használják, ötvözeteket állítanak elő porokból.
A golyósmalom a zúzott anyagok őrlésére szolgáló kulcsfontosságú berendezés, és széles körben használják a porok, például cement, szilikátok, tűzálló anyagok, műtrágyák, üvegkerámiák stb. gyártósorait, valamint a vas- és színesfémek ércfeldolgozásához. A golyósmalom nedves vagy száraz érceket és egyéb anyagokat őrölhet. Kétféle golyósmalom létezik az anyag kiürítési módja szerint: rostélyos típusú és túlfolyó típusú. A golyósmalomban sokféle őrlőközeg használható, mindegyik anyagnak megvannak a maga sajátos tulajdonságai és előnyei. Az őrlőközegek legfontosabb tulajdonságai a méret, a sűrűség, a keménység és az összetétel.
- Méret: Minél kisebbek a közeg részecskéi, annál kisebb a végtermék szemcsemérete. Az őrlőközeg részecskéinek lényegesen nagyobbnak kell lenniük, mint az őrlendő anyag legnagyobb darabjai.
- Sűrűség: A közegnek sűrűbbnek kell lennie, mint az őrlendő anyagnak. Problémássá válik, ha az őrlőközeg az őrlendő anyag tetején lebeg.
- Keménység: Az őrlőközegnek elég tartósnak kell lennie az anyag őrléséhez, de lehetőleg ne legyen olyan kemény, hogy az őrlőgépet is elhasználja.
- összetétel: A különböző őrlési alkalmazásoknak speciális követelményei vannak. E követelmények egy része azon alapul, hogy az őrlőközeg egy része a késztermékben legyen, míg mások azon alapulnak, hogy az őrlőközeg hogyan fog reagálni az őrölendő anyaggal.
- Ahol a késztermék színe fontos, ott figyelembe kell venni az őrlőközeg színét és anyagát.
- Ahol az alacsony szennyeződés fontos, ott az őrlőközeget úgy lehet kiválasztani, hogy könnyen elválasztható legyen a készterméktől (pl. a rozsdamentes acél őrleményből előállított acélpor mágnesesen elválasztható a színesfémektől). A szétválasztás alternatívája az őrölt termékkel azonos anyagú közegek használata.
- A gyúlékony termékek por alakban hajlamosak robbanásveszélyessé válni. Az acél közegek szikrázhatnak, és gyújtóforrássá válhatnak ezen termékek számára. Vagy nedves őrlést, vagy nem szikrázó közegeket, például kerámiát vagy ólmot kell választani.
- Egyes közegek, például a vas, reakcióba léphetnek maró anyagokkal. Ezért rozsdamentes acél, kerámia és kovakő őrleményeket lehet használni, ha az őrlés során korrozív anyagok vannak jelen.
Az őrlőkamrát inert védőgázzal is meg lehet tölteni, amely nem lép reakcióba az őrlendő anyaggal, hogy megakadályozza az oxidációt vagy robbanásveszélyes reakciókat, amelyek a malomban lévő környezeti levegővel felléphetnek.