ボールミルの回転数は通常、低速、通常、高速の間で調整され、最適な回転数は臨界回転数の約75％です。この回転数範囲では、遠心力によってボールがミルの壁に衝突することなく、ボールがカスケードして効果的に原料に衝突し、効果的な粉砕を行うことができます。
低速:低速回転では、ボールミルのボールはカスケードすることなく、互いに滑ったり転がったりします。この場合、ボールから材料に伝達される運動エネルギーが、粒子を効果的に分解するには不十分であるため、粒径の減少が最小限になります。ボールの動きは、粉砕に必要な浮き沈みよりも、むしろ転がりや滑りの方が多い。
通常速度:多くの場合、最適とされる通常速度の範囲では、ボールは粉砕機の上部近くまで運ばれた後、カスケード状に落下します。このカスケード動作が効果的な粉砕に重要である。ボールは回転によって十分な運動エネルギーを得て浮き上がり、落下し、原料に衝突して粉砕を行う。この動作モードは効率的であり、粉砕された材料に望ましい細かさを与えます。
高速:高速回転では、遠心力が支配的になり、ボールは原料に落下するのではなく、粉砕機の壁に衝突します。この状態では、ボールは遠心力によって壁面に保持され、被粉砕物への衝撃や摩耗がないため、粉砕は行われません。この状態は、粉砕プロセスに寄与しないため、通常は避けられる。
臨界速度:ボールミルの臨界速度は、ボールにかかる遠心力が、ボールがミルの内壁に付着したままで、原料の塊の中に落ちないような速度である。この速度以上（一般的には臨界速度の75％）で運転すると、ボールの浮き上がりと落下が確実になり、粉砕に必要な衝撃と磨耗が得られる。この最適速度はドラムの直径によって異なり、大きなドラムでは臨界速度の低い割合で、小さなドラムでは高い割合で運転される。
要約すると、ボールミルの回転数範囲は、ボールが通常の回転数範囲（通常、臨界回転数の約75％）で作動するように注意深く管理される。この範囲では、ボールが効果的にカスケードし、処理される原料に衝撃を与え、粒径を小さくすることで、最も効率的な粉砕作用が得られます。
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