Mulino a sfere
Un mulino a sfere, un tipo di macinatore, è un dispositivo cilindrico usato per macinare (o miscelare) materiali come minerali, prodotti chimici, materie prime ceramiche e vernici. I mulini a sfere ruotano intorno a un asse orizzontale, parzialmente riempiti con il materiale da macinare più il mezzo di macinazione. Diversi materiali sono usati come mezzi, tra cui sfere di ceramica, ciottoli di selce e sfere di acciaio inossidabile. Un effetto a cascata interno riduce il materiale a una polvere fine. I mulini a sfere industriali possono funzionare continuamente, alimentati da un lato e scaricati dall’altro. I mulini a sfere di grandi e medie dimensioni ruotano meccanicamente sul loro asse, ma quelli piccoli sono normalmente costituiti da un contenitore cilindrico tappato che si trova su due alberi di trasmissione (pulegge e cinghie sono usate per trasmettere il movimento rotatorio). Un buratto funziona sullo stesso principio. I mulini a sfere sono anche usati nella pirotecnica e nella produzione di polvere nera, ma non possono essere usati nella preparazione di alcune miscele pirotecniche come la polvere flash a causa della loro sensibilità all’impatto. I mulini a sfere di alta qualità sono potenzialmente costosi e possono macinare particelle di miscela fino a 5 nm, aumentando enormemente la superficie e i tassi di reazione.
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, causando così nessuna ulteriore macinazione.
I mulini a sfere sono molto usati nel processo di legatura meccanica in cui sono usati per la macinazione e per la saldatura a freddo, producendo leghe da polveri.
Il mulino a sfere è un pezzo chiave dell’attrezzatura per la macinazione di materiali frantumati, ed è ampiamente usato nelle linee di produzione di polveri come cemento, silicati, materiale refrattario, fertilizzante, vetroceramica, ecc, così come per il trattamento dei minerali di metalli ferrosi e non ferrosi. Il mulino a sfere può macinare minerali e altri materiali, a umido o a secco. Ci sono due tipi di mulini a sfere secondo i loro modi di scarico del materiale: il tipo a griglia e il tipo a caduta. Molti tipi di mezzi di macinazione sono adatti all’uso in un mulino a sfere, ogni materiale ha le sue proprietà e vantaggi specifici. Le proprietà chiave dei mezzi di macinazione sono la dimensione, la densità, la durezza e la composizione.
- Dimensione: Più piccole sono le particelle dei media, più piccola è la dimensione delle particelle del prodotto finale. Le particelle dei mezzi di macinazione dovrebbero essere sostanzialmente più grandi dei più grandi pezzi di materiale da macinare.
- Densità: I media dovrebbero essere più densi del materiale da macinare. Diventa un problema se il mezzo di macinazione galleggia sopra il materiale da macinare.
- Durezza: I mezzi di macinazione devono essere abbastanza durevoli per macinare il materiale, ma, dove possibile, non così duri da consumare anche il tumbler.
- Composizione: Varie applicazioni di macinazione hanno requisiti speciali. Alcuni di questi requisiti sono basati sul fatto che alcuni dei mezzi di macinazione siano nel prodotto finito, mentre altri sono basati su come i mezzi reagiranno con il materiale da macinare.
- Se il colore del prodotto finito è importante, il colore e il materiale dei mezzi di macinazione devono essere considerati.
- Se la bassa contaminazione è importante, i mezzi di macinazione possono essere selezionati per la facilità di separazione dal prodotto finito (ad esempio, la polvere di acciaio prodotta dai mezzi di acciaio inossidabile può essere separata magneticamente dai prodotti non ferrosi). Un’alternativa alla separazione è quella di usare mezzi dello stesso materiale del prodotto da macinare.
- I prodotti infiammabili hanno la tendenza a diventare esplosivi in forma di polvere. I mezzi d’acciaio possono fare scintille, diventando una fonte di accensione per questi prodotti. Devono essere selezionati sia la macinazione a umido, sia mezzi non scintillanti come la ceramica o il piombo.
- Alcuni mezzi, come il ferro, possono reagire con materiali corrosivi. Per questo motivo, i mezzi di macinazione in acciaio inossidabile, ceramica e selce possono essere usati quando sono presenti sostanze corrosive durante la macinazione.
La camera di macinazione può anche essere riempita con un gas di protezione inerte che non reagisce con il materiale da macinare, per prevenire reazioni di ossidazione o esplosive che potrebbero verificarsi con l’aria ambiente all’interno del mulino.