ボールミルは、衝撃と摩擦の原理を利用して材料を微粉末に粉砕する。このプロセスでは、回転する円筒形のシェルの一部に粉砕媒体（通常はスチールボールまたはセラミックボール）を充填します。シェルの回転に伴い、ボールは持ち上げられ、粉砕される材料に衝突し、そのサイズを減少させます。ボールミルが効果的に機能するためには、臨界回転数が不可欠であり、ボールが材料に衝突するのに十分な力を確保する。
ボールミルの仕組み
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回転する円筒形のシェル ボールミルは、水平軸を中心に回転する中空の円筒形のシェルで構成されている。このシェルは通常、金属、セラミック、ゴムでできており、その長さは直径とほぼ同じである。
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粉砕媒体： シェル内部には、スチール、ステンレス、セラミック、ゴムなどの材料でできたボールである粉砕媒体がある。ボールはシェルの体積の約30～50％を占める。
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粉砕のメカニズム： シェルが回転すると、ボールは一定の高さまで持ち上げられ、その後落下して内部の材料に衝突する。この衝撃が、ボールと材料との間の摩擦（attrition）とともに、材料をより小さな粒子に粉砕する。
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臨界速度： 効果的な粉砕を行うためには、ボールミルは遠心力によって、ボールが落下して原料に衝突する前にシェルの頂上まで持ち上げられるような臨界速度に達する必要があります。
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供給と排出 粉砕される材料は、通常コーンを介して粉砕機に供給され、粉砕された製品は反対側の別のコーンから排出されます。
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用途と利点 ボールミルは汎用性が高く、連続運転が可能なため、研磨材や有害物質を含む様々な材料の粉砕に適しています。ボールミルは非常に微細な粉末を生産し、その粒径は10ミクロン以下になることが多い。
詳しい説明
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回転円筒シェル： シェルの回転は、粉砕ボールの動きを決定するため非常に重要です。シェルとそのライニングの材質は、粉砕される材料の特性に基づいて選択され、摩耗の少ないゴム製ライニングがよく使用される。
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粉砕媒体： ボールの材質は、被粉砕物の硬度と研磨性によって決まります。耐久性があり、硬い材料の粉砕に有効なスチールボールが一般的である。
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粉砕のメカニズム ボールミルでの粉砕作用は、衝撃と磨耗の組み合わせである。衝撃は、落下するボールが材料にぶつかり、材料を細かく砕くことで起こります。ボールとシェルの間で材料が擦れ合い、粉砕され、粒子径がさらに小さくなります。
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臨界速度： 臨界速度は、遠心力が重力に等しくなる点です。この速度では、ボールは持ち上げられてから自由に落下し、材料への衝撃が最大になります。速度が低すぎると、ボールは底部にとどまり、材料を効果的に粉砕することができません。
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供給と排出： 供給・排出機構の設計により、連続運転が保証され、原料の効率的な処理が可能になります。コーンの角度は、原料の流れと粉砕機内部の滞留時間に影響を与えます。
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用途と利点 ボールミルは、微粉末を製造できることと、連続運転に適していることから好まれています。セラミック、医薬品、ある種の鉱石など、微粉砕が不可欠な産業で特に有用である。
要約すると、ボールミルは、機械的な力を利用して、衝撃と磨耗によって材料のサイズを小さくするという、シンプルで効果的な原理で作動します。ボールミルの設計と運転パラメータは、様々な粉砕要件に合わせて調整することができ、多くの工業プロセスにおいて汎用性の高い不可欠なツールとなっています。
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