Технология измельчения и помола в лабораторной
и промышленной планетарной шаровой мельнице.

Как измельчить вязкий материал или мягкий метал?
Как помолоть порошок в мельнице за один цикл до нужной тонины?
Как измельчить один материал в присутствии другого?
Как молоть влажный порошок?
Как правильно задать оптимальные условия измельчения?

  Рассмотрим параметры, которые можно задать при подборе технологии измельчения в планетарной мельнице:
1) Диаметр шаров
2) Соотношение масс шары/порошок
3) Ускорение шаров
4) Режим движения шаров
5) Время помола
6) Температура

  Сила удара шара по порошку (слою порошка) зависит от массы шара, ускорения и соотношения масс шары/порошок. Это параметры задаются по общим законам для всех шаровых (и планетарных) мельниц. А как менять режим движения шаров? Это легко сделать, если скорости вращения барабанов и центральной оси в планетарной шаровой мельнице можно менять в процессе измельчения.

  В шаровой планетарной мельнице, режим движения шаров контролируют два параметра: соотношение радиусов вращения центральной оси и радиуса барабанов и их соотношение скоростей. Радиусы определяются конструкцией мельницы и являются постоянной величиной. А вот скорость планетарного вращения и вращения барабанов, при соответствующей конструкции можно изменять.

  Задав соотношение скоростей вращения можно реализовать в барабане ударный режим, сдвиговый, вихревой или их комбинацию.

  В качестве примера можно привести лабораторную планетарную мельницу «Активатор-2S». Она имеет раздельный привод на центральную ось и на барабаны. Асинхронные двигатели управляются инверторами, которые по интерфейсу RS 485 объединены в сеть и подключены к компьютеру. Управляющая программа задает скорость вращения для каждого привода, ускорение и время вращения. Это позволяет с большой точностью выдерживать соотношение скоростей, т.е. режим движения шаров. Как показали результаты испытаний лабораторной мельницы «Активатор-2S», при помоле одних и тех же порошков в различных режимах, можно получить существенно различающиеся результаты. В ударном режиме, хорошо измельчаются мягкие порошки, которые при сдвиговом режиме просто накатываются на шары, делая измельчение невозможным.

  Для контроля температуры имеется водяное охлаждение снаружи барабанов. Тепло с шаров отводится через газовую атмосферу внутри барабана. Но при использовании барабанов с газовыми клапанами и загружая 2-3 атмосферы аргона, можно обеспечить хорошее охлаждение. Мягкие металлы, медь например, измельчаются в лабораторной планетарной мельнице «Активатор-2S» в ударном режиме без раскатывания по стенкам и шарам.

Полезная литература:
Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М. Химия, 1968, 384 с.

  Ответы на остальные вопросы можно получить лишь подбирая экспериментальным путем параметры измельчения для конкретного материала и мельницы.