Demonstration and Application Advantages of a Stirred Ball Mill
Keverőmalmok bemutatása és alkalmazási előnyei

Viktória Mannheim
2006 Építőanyag: Journal of Silicate Based and Composite Materials  
Demonstration and Application Advantages of a Stirred Ball Mill Stirred ball mills are generally used for fine and ultrafine grinding of ceramic materials and paint pigments in food-and chemical industry. This paper presents a summary of the professional literature for wet grinding with laboratory stirred ball mills. Due to the high centrifugal forces they usually operate with greater energy efficiency than alternative grinding devices. The summary of the professional literature and
more » ... ure and experimental results too have shown that the particle size of products is finer in the stirred ball mills. This equipment is still up-to-date and relatively new one and only few investigations have been previ-ously published on the scale-up of stirred ball mills. The main question concerning the scale-up of stirred ball mills is which conditions have to be fulfilled to produce identical grinding results with differently sized machines and how different stirred media mills should be operated to achieve optimum results. The laboratory stirred ball mill is operating with turbulent flow. The scale-up model is possible in case of similar geometry, equal grinding media and equal filling ratios and can be used in both mills (industrial and laboratory stirred ball mill). The power consumption of the stirred ball mill for scale-up was determined by a method based on the dimensional analysis. A new scale-up model has been presented on the basis of the laboratory measurements on the laboratory mill. Bevezetés A keverő golyósmalmok különleges, finomőrlésre megfelelő őrlőberendezések. Alkalmazásuk viszonylag egyszerű felépítésük és kedvező energiafelhasználásuk folytán került az utóbbi években előtérbe. Az őrlőtestek és a keverőszerkezet egyidejűleg történő működése megnöveli az aprítási eredményt, és megrövidíti a szükséges őrlési időt. Keverő golyósmalmokkal, a nagyobb centrifugális erők következtében, lényegesen finomabb szemcseméret-eloszlásokat érhetünk el, mint hagyományos golyósmalmokban. A hagyományos golyósmalom működését -az igen finom őrlemények előállításakor -törés nélküli szemcsesúrlódás, kinetikus és potenciális energiaveszteségek, felmelegedés, erős zajhatás és alacsony energetikai hatásfok jellemzi. A gazdasági szempontokat figyelembe véve pedig megemlítendő, hogy a keverő golyósmalmok beruházási költsége kisebb, mint a hagyományos golyósmalmoké. A szakirodalmi hátteret alaposan áttekintve született a gondolat, hogy a finomőrlés területén végzett kutatásaimat keverő golyósmalommal végezzem. Keverő golyósmalmokat napjainkban elsősorban festék-és kerámiai anyagok finomőrléséhez, valamint az élelmiszer-, gyógyszer-és alapanyagiparban alkalmaznak. Alkalmazásuk a biotechnológiában a mechanikai sejtfeltáráshoz, illetve nagy koncentrációjú szén-víz és szénolaj szuszpenziók gyártásánál is elterjedt [1, 2]. Keverőmalmok általános bemutatása Történelem: a múlt Az első keverő golyósmalom kialakítása 1928-ban Klein és. Szegvári [3] tervei alapján történt. Az általuk megalkotott, ún. "lassú járású keverő golyósmalom" alapját egy vertikális hengeres őrlőtér jelentette, amelyben keverőelemként egy centrálisan kialakított, üreges keverőtengelyre szerelt keverőtárcsák szolgáltak, ahol a malomátmérő-és a malomhosszméretek megegyeztek. A kavicskeverékből álló őrlőtestek töltési foka ebben a malomban még rendkívül magas (90%) volt. A Szegvári [4] által 1950-ben továbbfejlesztett vertikális, gyorsabb járású keverő golyósmalom geometriai méreteiben (kisebb malomátmérő és nagyobb malomhossz) és a keverőtengely kerületi sebességében (nagyobb kerületi sebesség) tér el elődjétől. A centrális tengelyen elhelyezett keverőelemként keverőpálcák szolgálnak. 1958-ban a Hochberg és.Bosse [5] munkássága alapján elkészült gyors járású, tömött keverőtárcsás "homokmalom" hódította meg a világot, amelyet festékpigmentek előállításához alkalmaztak. Őrlőtestként kis szemcseméretű (0,42-0,84 mm) Ottawa-homok szolgált, amelynek töltési foka a malomban 50%. A homokmalom az 1963-ban elsőként kialakított, mai "gyorsjárású keverő golyósmalom" alapja. Történelem: a jelen A napjainkban alkalmazott gyors járású keverő golyósmalmok (a továbbiakban: "keverőmalmok") elődjeiktől a keverő beépítési módjában, az őrlőtér és a kihordás kialakításában különböznek. A különleges finom (ultrafinom) őrlésre megfelelő keverőmalmokban az őrlőtestek mozgatását az őrlőtérben centrálisan beépített keverőszerkezet végzi. Az őrlőtestek az aprításhoz szükséges mozgási energiájukra a keverőszerkezet forgatásával tesznek szert a keverő és az őrlőtestek, valamint az őrlőtestek között fellépő súrlódó erő közvetítésével. A számos alkalmazási
doi:10.14382/epitoanyag-jsbcm.2006.18 fatcat:6yuwcdndlbfmppa7ch7zs7y5yy