Kulový mlýn
Kulový mlýn, typ mlýnku, je válcové zařízení používané při mletí (nebo míchání) materiálů, jako jsou rudy, chemikálie, keramické suroviny a barvy. Kulové mlýny se otáčejí kolem vodorovné osy, částečně naplněné mletým materiálem plus mlecím médiem. Jako médium se používají různé materiály, včetně keramických kuliček, křemenných oblázků a kuliček z nerezové oceli. Vnitřní kaskádový efekt rozmělňuje materiál na jemný prášek. Průmyslové kulové mlýny mohou pracovat nepřetržitě, na jednom konci jsou přiváděny a na druhém konci vypouštěny. Velké až středně velké kulové mlýny se mechanicky otáčejí kolem své osy, ale malé mlýny se obvykle skládají z válcové uzavřené nádoby, která je umístěna na dvou hnacích hřídelích (k přenosu rotačního pohybu se používají řemenice a řemeny). Na stejném principu funguje i kamenný buben. Kulové mlýny se používají také v pyrotechnice a při výrobě černého prachu, ale nelze je použít při přípravě některých pyrotechnických směsí, například zábleskového prachu, protože jsou citlivé na náraz. Kvalitní kulové mlýny jsou potenciálně drahé a mohou rozemlít částice směsi až na velikost 5 nm, což enormně zvyšuje povrch a rychlost reakce.
Mletí funguje na principu kritické rychlosti. Kritickou rychlostí lze rozumět takovou rychlost, po jejímž dosažení se ocelové kuličky, které jsou zodpovědné za rozmělnění částic, začnou otáčet podél směru válcového zařízení, čímž nedochází k dalšímu rozmělnění.
Kulové mlýny se hojně používají v procesu mechanického legování, v němž se používají k mletí a ke svařování za studena, při němž se z prášků vyrábějí slitiny.
Kulový mlýn je klíčovým zařízením pro mletí drcených materiálů a je široce používán ve výrobních linkách na prášky, jako je cement, křemičitany, žáruvzdorný materiál, hnojiva, sklokeramika atd, a také k úpravě rud železných a neželezných kovů. Kulový mlýn může mlít rudy a jiné materiály za mokra i za sucha. Existují dva druhy kulových mlýnů podle způsobu vypouštění materiálu: roštový typ a přepadový typ. Pro použití v kulovém mlýně je vhodných mnoho typů mlecích médií, přičemž každý materiál má své specifické vlastnosti a výhody. Klíčovými vlastnostmi mlecích médií jsou velikost, hustota, tvrdost a složení.
- Velikost: Čím menší jsou částice média, tím menší je velikost částic konečného produktu. Částice mlecího média by měly být podstatně větší než největší kusy mletého materiálu.
- Hustota: Médium by mělo mít větší hustotu než mletý materiál. Problémem se stává, pokud mlecí médium plave na povrchu mletého materiálu.
- Tvrdost:
- Složení: Mlýnské médium musí být dostatečně odolné pro mletí materiálu, ale pokud možno ne tak tvrdé, aby zároveň opotřebovávalo buben.
- Složení: Mlýnské médium musí být dostatečně odolné pro mletí materiálu: Různé způsoby broušení mají zvláštní požadavky. Některé z těchto požadavků jsou založeny na tom, aby část mlecího média byla v hotovém výrobku, zatímco jiné jsou založeny na tom, jak bude médium reagovat s mletým materiálem.
- Pokud je důležitá barva hotového výrobku, je třeba vzít v úvahu barvu a materiál mlecího média.
- Pokud je důležité nízké znečištění, může být mlecí médium vybráno tak, aby se snadno oddělilo od hotového výrobku (např. ocelový prach vyrobený z nerezového média lze magneticky oddělit od neželezných výrobků). Alternativou separace je použití médií ze stejného materiálu jako mletý výrobek.
- Hořlavé výrobky mají tendenci stát se v práškové formě výbušnými. Ocelová média mohou jiskřit a stát se zdrojem vznícení těchto produktů. Je třeba zvolit buď mokré broušení, nebo nejiskřící média, jako je keramika nebo olovo.
- Některá média, jako je železo, mohou reagovat s korozivními materiály. Z tohoto důvodu lze při mletí korozivních látek použít nerezová, keramická a křemenná mlecí média.
Mlecí komora může být také naplněna inertním ochranným plynem, který nereaguje s mletým materiálem, aby se zabránilo oxidačním nebo výbušným reakcím, k nimž by mohlo dojít s okolním vzduchem uvnitř mlýna.
.