روش کار بالمیل چگونه است؟
اما روش کار این دستگاه بسیار ساده است به صورتی که مواد به داخل این دستگاه ریخته می شود و سپس دستگاه را روشن می کنیم و این آسیاب گلوله ای که نوعی سنگ شکن است با محور دوران خود که از فولاد یا سرامیک است موجب خرد کردن انواع مواد معدنی در این دستگاه می شود. گاهی اوقات در داخل دستگاه بالمیل از قلوه سنگ به جای فولاد محکم استفاده می شود و یکی از مهم ترین دلایل مربوط به این کار ارزان بودن آن است.
نمونه دستگاه بالمیل
نمونه دستگاه بالمیل
مزایای استفاده از دستگاه بالمیل
استفاده از این دستگاه که نوعی سنگ شکن می باشد مزیت های زیادی برای صنایع دارد که از جمله آن ها می توان به یک دست بودن و ریزتر بودن مواد خرد شده در این دستگاه است که این قضیه کاربرد بسیار زیادی برای آسیاب کردن خاک طلا و نقره، آسیاب کردن کاتالیست ها و هم چنین آسیاب کردن قطعات الکترونیکی دارد.
سرعت چرخش محور دوران آسیاب گلوله ای به قطر بدنه آن بستگی دارد ولی به هر حال این دستگاه حدود ۶۰ الی ۸۰ درصد سرعت بحرانی به دور خود می چرخد.
بال میل یا آسیاب های گلوله ای به استوانه هایی از جنس فولادی یا سرامیک گفته می شود که مشابه سیلندر می باشند و معمولا یک پوشش غیر فلزی از جنس سرامیک اطراف آن را برای جلوگیری از آلودگی های فلزی می پوشاند. بال میل ها به صورت افقی نصب می شوند و تا حدودی با گلوله هاي گرد فولادی و یا سرامیکی پر می شوند تا مواد سخت را به پودری نرم تبدیل کنند.
بال میل یا آسیاب های گلوله ای به استوانه هایی از جنس فولادی یا سرامیک گفته می شود که مشابه سیلندر می باشند و معمولا یک پوشش غیر فلزی از جنس سرامیک اطراف آن را برای جلوگیری از آلودگی های فلزی می پوشاند. بال میل ها به صورت افقی نصب می شوند و تا حدودی با گلوله هاي گرد فولادی و یا سرامیکی پر می شوند تا مواد سخت را پودری نرم تبدیل کنند.
در اين آسیاب ها گلوله ها با سرعت بسیار زیادی حول یک محور افقی می چرخند که با این کار مواد غیر فلزی از جمله مواد شیمیایی، سنگهای معدنی، مواد رنگی و مواد سرامیکی را به پودر تبدیل می کنند. روش کار آسیاب گلوله ای به این صورت است که در حین چرخش بال میل، حرکت آبشاری گلوله ها منجر به اقداماتی همچون ضربه زدن، سايش و شكستن مواد می شوند. اتفاقی که در آسیاب گلوله ای می افتد این است که از یک سر مواد به آسیاب گلوله ای اضافه می شود و پودر حاصل شده از مواد از سر دیگر آن خارج می شود.
نمونه دستگاه بالمیل
نمونه دستگاه بالمیل
متغیرها
تعدادی متغیر برای کنترل و در نظر گرفتن زمان استفاده از بال میل وجود دارد. از جمله این متغیرها:
- متغیرهای میل:
- قطر آسیاب
- سرعت چرخش
- درجه حرارت
- متغیرهای توپ یا سنگ ریزه ها:
- بار
- تراکم
- اندازه
- شکل
- شارژ پایه میل:
- حجم نسبی
- چسبندگی یا تغییر با گذر زمان
- تراکم
- نسبت ترکیب
سرعت چرخش در آسیاب گلوله ای و کلا سنگ شکن ها از اهمیت بالایی برخوردار است و سه حالت اساسی عملیاتی برای آن وجود دارد که حرکت آبشاری گلوله ها را درون آسیاب گلوله ای نشان می دهد.
نمونه دستگاه بالمیل
نمونه دستگاه بالمیل
انواع گلوله های فولادی:
این گلوله ها بهترین وسیله جهت خردایش انواع مواد معدنی در سنگ شکن ها میباشد.
به طور معمول گلوله‌های فولادی کربنی برای آسیاهای دانه‌ای با سرعت پایین از قبیل آسیاهای فلزات، آسیای معادن مس، آسیای معادن سنگ آهن، گندله سازی، کارخانجات سیمان استفاده می گردد.
مشخصات فنی و مکانیکی گلوله های فولادی با کیفیت سختی بالا، کروی بودن، سایز مطابق معیار و خصوصیات مکانیکی و متالوگرافی مطابق استاندارد مانند مقاومت بالا در برابر ساییدگی و تغییر شکل می باشد.
گلوله‌های فولادی فورج سخت شده برای آسیاهای گلوله‌ای زمانی که سایش شدید و مقاومت شیمیایی مورد نیاز است، بسیار مناسب هستند. همچنین مواقعی که ایجاد حرارت برای فرآیندهای آسیاب و پراکندگی تعیین‌کننده است، میتوان از این گلوله‌ها استفاده کرد. فولاد آلیاژی به دلیل دانسیته و سختی نسبی بالا، مصارف خاصی در سنگ‌شکن‌ها و مخلوط کردن مواد سخت و سنگین دارد. همچنین در آسیاهایی که فشارها و ضربات شدیدی اعمال می‌شود یا در فرآیندهای مختلف سنگ‌شکنی از این نوع فولادها استفاده می‌شود. گلوله‌های فولادی فورج شده مزایای بسیاری را در کاهش اندازه ذرات و پراکنش ریز سیالاتی با گرانروی بالا از خود ارائه می‌دهند.
مزایای گلوله های نورد –فورج شده را میتوان چنین برشمرد:
استفاده از فرایند نورد-فورج باعث میگردد تا گلوله دارای سطحی صاف بوده و عاری از هرگونه عیب سطحی، تغییر شکل و اعوجاج باشد. این خصوصیات باعث افزایش راندمان خردایش و همگن سایی در آسیا می گردد.
فرایند نورد-فورج می تواند عیوب داخلی موجود در ساختار فولاد (ناشی از شمش ریزی) را حذف نموده و ریز ساختاررا بهبود بخشد. این فرایند باعث میگردد تا خواص مکانیکی گلوله تولیدی از سایر گلوله ها بالاتر باشد.
گلوله های نورد–فورج دارای چگالی بالاتری نسبت به سایر گلوله ها هستند و این باعث میگردد تا نرخ شکست این گلوله ها نسبت به بقیه کمتر بوده که در نتیجه باعث کاهش مصرف گلوله و انرژی در آسیا میگردد.
گلوله های تولید شده به روش نورد-فورج دارای کیفیت ثابتی بوده و از چقرمگی شکست و سختی بالاتری برخوردار هستند و ساختار داخلی و خارجی آن ها تفاوت اندکی با یکدیگر دارد.
گلوله های فولادی تمام محاسن فولاد را دارا می باشد. عملیات حرارتی، بازده تولیدی بالا، فرایند مکانیزه و اتوماتیک در تولید گلوله، مراحل تولید بی نیاز از کار با دست و مداخله فاکتور های مزاحم از دیگر نقاط قوت آن می باشد.
پروسه تولید گلوله های فولادی:
ریخته گری شمش از جنس فولاد پر کروم با مقاطع مربع به ضلع ۱۶۰،۱۴۰، ۱۸۰ میلیمتر
نورد شمش به میله هایی با قطر ۲۵ تا ۱۰۰ میلیمتر
گرمایش مفتول در درون کوره عملیات حرارتی
نورد و فورج گلوله به قطر ۲۵ تا ۱۰۰ میلیمتر
انجام عملیات حرارتی
کنترل کیفی گلوله
محصول نهایی
کاربرد گلوله های فولادی:
– آسیای معادن مس
– آسیای معادن سنگ آهن
– گندله سازی
– کارخانجات سیمان
فرآیند تولید
گام‌های فرآیند تولید گلوله‌های فولادی
در تولید گلوله‌ی فولادی از میلگردهایی با قطر متناسب با سایز گلوله، استفاده میگردد. این فرآیند شامل سه مرحله اصلی به شرح زیر میباشد:
۱. حرارت دهی میلگرد تا دمای حدود ۱۱۵۰ درجه سانتی گراد
۲. عملیات رول فورج
۳. خنک کاری سریع در آب
حرارت دهی معمولاً در کوره‌های القایی صورت می‌پذیرد. در فرآیند تولید، به‌تدریج قطر میلگرد حرارت دیده نازک شده و در مقطع مناسبی از طول میلگرد (با حجم برابر با حجم نهایی گلوله) اقدام به برش می‌نماید. این قطعه در قسمت بعدی تبدیل به گلوله میگردد. عملیات بعدی روی گلوله‌های تولیدشده (خنک کاری سریع یا عملیات حرارتی) بر اساس مشخصات موردنیاز (مقاومت، پوشش و سختی) محصول صورت می‌پذیرد.
انواع گلوله های فولادی:
شرکت فولاد حدید یزد عرضه کننده گلوله های فولادی با جنس فولاد 70Cr2به روش رول فورج و با تنوع سایزی 25 تا 100 میلیمتر می باشد.
این گلوله ها بهترین وسیله جهت خردایش انواع مواد معدنی میباشد.
به طور معمول گلوله‌های فولادی کربنی برای آسیاهای دانه‌ای با سرعت پایین از قبیل آسیاهای فلزات، آسیای معادن مس، آسیای معادن سنگ آهن، گندله سازی، کارخانجات سیمان استفاده می گردد.
مشخصات فنی و مکانیکی گلوله های فولادی با کیفیت سختی بالا، کروی بودن، سایز مطابق معیار و خصوصیات مکانیکی و متالوگرافی مطابق استاندارد مانند مقاومت بالا در برابر ساییدگی و تغییر شکل می باشد.
گلوله‌های فولادی فورج سخت شده برای آسیاهای گلوله‌ای زمانی که سایش شدید و مقاومت شیمیایی مورد نیاز است، بسیار مناسب هستند. همچنین مواقعی که ایجاد حرارت برای فرآیندهای آسیاب و پراکندگی تعیین‌کننده است، میتوان از این گلوله‌ها استفاده کرد. فولاد آلیاژی به دلیل دانسیته و سختی نسبی بالا، مصارف خاصی در سنگ‌شکن‌ها و مخلوط کردن مواد سخت و سنگین دارد. همچنین در آسیاهایی که فشارها و ضربات شدیدی اعمال می‌شود یا در فرآیندهای مختلف سنگ‌شکنی از این نوع فولادها استفاده می‌شود. گلوله‌های فولادی فورج شده مزایای بسیاری را در کاهش اندازه ذرات و پراکنش ریز سیالاتی با گرانروی بالا از خود ارائه می‌دهند.
مزایای گلوله های نورد –فورج شده را میتوان چنین برشمرد:
استفاده از فرایند نورد-فورج باعث میگردد تا گلوله دارای سطحی صاف بوده و عاری از هرگونه عیب سطحی، تغییر شکل و اعوجاج باشد. این خصوصیات باعث افزایش راندمان خردایش و همگن سایی در آسیا می گردد.
فرایند نورد-فورج می تواند عیوب داخلی موجود در ساختار فولاد (ناشی از شمش ریزی) را حذف نموده و ریز ساختاررا بهبود بخشد. این فرایند باعث میگردد تا خواص مکانیکی گلوله تولیدی از سایر گلوله ها بالاتر باشد.
گلوله های نورد–فورج دارای چگالی بالاتری نسبت به سایر گلوله ها هستند و این باعث میگردد تا نرخ شکست این گلوله ها نسبت به بقیه کمتر بوده که در نتیجه باعث کاهش مصرف گلوله و انرژی در آسیا میگردد.
گلوله های تولید شده به روش نورد-فورج دارای کیفیت ثابتی بوده و از چقرمگی شکست و سختی بالاتری برخوردار هستند و ساختار داخلی و خارجی آن ها تفاوت اندکی با یکدیگر دارد.
گلوله های فولادی تمام محاسن فولاد را دارا می باشد. عملیات حرارتی، بازده تولیدی بالا، فرایند مکانیزه و اتوماتیک در تولید گلوله، مراحل تولید بی نیاز از کار با دست و مداخله فاکتور های مزاحم از دیگر نقاط قوت آن می باشد.
نمونه گلوله بالمیل در صنعت
نمونه گلوله بالمیل در صنعت
نحوه کار
برای آسیاب کردن مداوم و پیوسته، ماده‌ای که قرار است آسیاب شود از طریق یک مخروط ۶۰° از سمت چپ وارد شده و توسط یک مخروط ۳۰° از سمت راست تخلیه می‌شود. در حالی که پوسته می‌چرخد، گلوله‌ها بر روی طرفی از پوسته که بالا می‌رود به سمت بالا رفته و هنگامی که به نزدیکی بالا ی پوسته می‌رسند بر روی مادهٔ ورودی سقوط می‌کنند. در طی این فرایند، اندازهٔ ذرات ماده، بر اثر ضربه کاهش پیدا می‌کند.
کاربردها
آسیاب گلوله‌ای برای آسیاب کردن ماده‌هایی مثل زغال سنگ، ماده‌های رنگی و فلدسپات برای سفالگری استفاده می‌شود. مادهٔ آسیاب شده را فقط در صورتی میتوان به صورت خشک یا تر خارج کرد که عملیات آسیاب کردن با سرعت پایین انجام شده باشد. به عنوان مثال مخلوط کردن مواد منفجره توسط آسیاب گلوله‌ای، با گلوله‌های لاستیکی انجام می‌شود. برای سیستم‌هایی با چند جزء، اثبات شده‌است که روش آسیاب گلوله‌ای واکنش‌پذیری شیمیایی در فاز جامد را افزایش می‌دهد. علاوه بر این این روش در تولید مواد جامد آمورف نیز مؤثر است.
شرح
آسیاب گلوله، یک نوع آسیاب سنگ شکن، یک سیلندر استوانه‌ای است که برای آسیاب یا مخلوط کردن موادی همچون سنگهای معدنی، مواد شیمیایی، مواد سرامیکی خام و مواد رنگی استفاده می‌شود. آسیاب‌های گلوله‌ای تا قسمتی از ماده‌ای که باید پودر شود و گلوله‌های آسیاب‌کننده پر می‌شوند و حول یک محور افقی دوارن می‌کنند. حرکت آبشاری گلوله‌ها در داخل سیلندر و سقوط آن‌ها روی ماده سبب می‌شود تا پودر با اندازهٔ مطلوب حاصل شود. آسیاب گلوله ای‌های صنعتی قابلیت این را دارند که به صورت پیوسته کار کنند و ماده از یک سر به داخل آن ریخته شود و از انتهای آن خارج شود. آسیاب گلوله ای‌های بزرگ تا متوسط به صورت مکانیکی حول محور خود دوران می‌کنند، اما انواع کوچک آن معمولاً از یک استوانهٔ سرپوشیده که روی دو محور متحرک سوار است تشکیل می‌شود. آسیاب گلوله‌ای در صنعت تجهیزات آتش بازی و تولید پودر سیاه استفاده می‌شود، اما از آن برای تهیهٔ بعضی از مواد مخلوط برای آتش بازی همچون پور فلش نمی‌توان استفاده کرد؛ زیرا این مواد به شدت به ضربه حساس هستند. آسیاب گلوله‌ای‌های با کیفیت بالا به‌طور بالقوه گران‌قیمت اند و می‌توانند مخلوط را به ذراتی تا ابعاد ۵ نانومتر آسیاب کنند که به صورت فوق‌العاده‌ای سطح تماس و واکنش‌پذیری آن را بالا می‌برد.
عمل آسیاب کردن بر اساس اصول سرعت بحرانی انجام می‌شود. سرعت بحرانی سرعتی است که در آن گلوله‌ها به دیوارهٔ سیلندر چسبیده و همراه آن حرکت می‌کنند وحالت سانتریفیوژ زخ می‌دهد؛ بنابراین عمل آسیاب کردن مختل می‌شود.
آسیاب گلوله‌ای به‌طور وسیعی در فرایند آلیاژسازی مکانیکی استفاده می‌شود. در این روش از آسیاب گلوله‌ای نه به عنوان آسیاب، بلکه به عنوان وسیله‌ای برای شکل‌گیری جوش سرد بین ذرات پودر و تهیهٔ آلیاژ استفاده می‌شود.
آسیاب گلوله‌ای یکی از تجهیزات اصلی مورد نیاز برای آسیاب کردن مواد تکه‌تکه شده‌است؛ همچنین از آن به‌طور گسترده‌ای در خط تولید انواع پودر مانند سیمان، سیلیکات، مواد نسوز، کود، سرامیک شیشه‌ای و غیره استفاده می‌شود. آسیاب گلوله‌ای در صنعت کانه آرایی فلزات آهنی و غیرآهنی نیز کاربرد دارد. آسیاب گلوله‌ای آسیاب گلوله‌ای می‌تواند سنگهای معدنی و مواد مختلف را، چه خیس و چه خشک، آسیاب کند. مادهٔ آسیاب‌کننده در آسیاب گلوله‌ای می‌تواند متفاوت باشد و بر همین اساس آن‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند. هر نوع ماده آسیاب خواص ویژه و مزایا ی خود را دارا است. خواص کلیدی مادهٔ آسیاب‌کننده عبارت اند از اندازه، چگالی، سختی، ترکیب آن.
اندازه:
هر چه اندازهٔ مادهٔ آسیاب‌کننده کوچک‌تر باشد پودر تولید شده نیز دارای ذرات ریز تری خواهد بود. این نکته قابل توجه است که اندازهٔ گلوله‌ها باید از اندازهٔ ذرات ماده‌ای که قرار است آسیاب شود به صورت قابل ملاحظه‌ای بزرگتر باشد.
چگالی:
گلوله‌ها باید از مادهٔ ورودی چگال تر باشند. زیرا شناور شدن گلوله‌ها روی مادهٔ ورودی مشکل ساز است.
سختی:
مادهٔ آسیاب‌کننده باید به اندازهٔ کافی بادوام باشد تا مادهٔ ورودی را آسیاب کند و در همین حال نباید به اندازه‌ای سخت باشد که باعث خوردگی محفظه در سرعت‌های بالا شود.
ترکیب:
برای کاربردهای مختلف آسیاب، ملزومات خاصی وجود دارد. برخی از این ملزومات بر این اساس تعیین می‌شوند که مقداری از مادهٔ آسیاب‌کننده در محصول نهایی وجود خواهد داشت. باقی شرایط بر این اساس هستند که مادهٔ آسیاب‌کننده با مادهٔ ورودی واکنش دهد.
در مواردی که رنگ محصول نهایی اهمیت دارد، رنگ گلوله‌های آسیاب‌کننده نیز باید در نظر گرفته شود.
در مواردی که کم بودن آلودگی‌ها اهمیت دارد، جنس گلوله‌ها باید به صورتی انتخاب شود که به راحتی بتوان آن را از محصول نهایی جدا کرد (برای مثال گرد فولاد ایجاد شده از گلوله‌های فولادی زد زنگ، به راحتی توسط آهنربا از محصولات غیر آهنی جدا می‌شود). راه حل جایگزین هم استفاده از گلوله‌هایی هم جنس با محصول نهایی است.
مواد قابل اشتعال در حالت پودر قابلیت انفجار دارند. گلوله‌های فولادی ممکن است جرقه بزنند و زمینهٔ احتراق این محصولات را فراهم کنند. در این‌گونه موارد باید مواد آسیاب‌کننده به صورتی انتخاب شوند که جرقه نزنند (مانند سرامیک یا سرب) یا اینکه از آسیاب گلوله‌ای خیس استفاده کنیم.
بعضی از مواد آسیاب‌کننده مانند آهن، ممکن است با مواد خورنده واکنش دهند. به این سبب، در مواردی که مواد خورنده در فرایند آسیاب کردن وجود دارند، فولاد ضد زنگ و سنگ چخماق به عنوان جنس گلوله‌ها انتخاب می‌شوند.
محفظهٔ آسیاب را میتوان با یک گاز بی‌اثر به عنوان محافظ پر کرد که با ماده‌ای که می‌خواهیم آسیاب کنیم واکنش نمی‌دهد. با این کار از اکسیده شدن یا انفجار محصول توسط گاز محیط اطراف جلوگیری می‌کند.
انواع گلوله‌های آسیاب
گلوله‌های فولادی فورج سخت شده برای آسیاهای گلوله‌ای زمانی که سایش شدید و مقاومت شیمیایی مورد نیاز است، بسیار مناسب هستند. همچنین مواقعی که ایجاد حرارت برای فرایندهای آسیاب و پراکندگی تعیین‌کننده است، میتوان از این گلوله‌ها استفاده کرد. ساچمه‌ها و گلوله‌های فولادی در آسیاب‌های سریع و عاری از آلودگی (تر یا خشک) جامدات، پراکندگی مایعات و کاهش اندازه ذرات ریز، همگن‌سازی فیلرها و موادخام، کاربردهای سایشی و گردسازی در آسیاهای گلوله‌ای، لغزشی، دینو، دانه‌ای، افقی یا عمودی کاربرد فراوانی دارند. فولاد آلیاژی به دلیل دانسیته و سختی نسبی بالای آن‌ها مصارف خاصی در سنگ‌شکن‌ها و مخلوط کردن مواد سخت و سنگین دارند. همچنین در آسیاهایی که فشارها و ضربات شدیدی اعمال می‌شود یا در فرایندهای مختلف سنگ‌شکنی از این نوع فولادها استفاده می‌شود. گلوله‌های فولادی فورج شده نیز مزایای بسیاری را در کاهش اندازه ذرات و پراکنش ریز سیالاتی با گرانروی بالا از خود ارائه می‌دهند.
به‌طور معمول گلوله‌های فولادی کربنی برای آسیاهای دانه‌ای با سرعت پایین از قبیل آسیاهای فلزات یا پودرهای شیمیایی استفاده می‌شوند. در فرایندهای آسیاهای گلوله‌ای با سرعت بالا که در ساخت رنگ‌ها، جوهرها یا پودرهای رزینی کاربرد دارند، عموماً از گلوله‌های فولادی آلیاژی کرم‌دار به دلیل استحکام و مقاومت بالای آن‌ها استفاده می‌شود.
مزایای آسیاب گلوله‌ای
آسیاب گلوله‌ای چندین مزیت را در مجموع به رخ می‌کشد: هزینهٔ نصب و مادهٔ آسیاب‌کننده کم است؛ برای هر دو نوع تولید دسته‌ای و پیوسته مناسب است؛ ظرفیت بالایی دارد؛ به‌طور مشابه برای آسایب مدار باز و مدار بسته نیز مناسب است و همچنین قابلیت استفاده برای همهٔ مواد با هر درجهٔ سختی را دارد.
انواع آسیاب گلوله‌ای
گذشته از آسیاب گلوله‌ای معمول، نوع دومی نیز وجود دارد که به آن آسایب گلوله‌ای منظومه‌ای نیز گفته می‌شود. این نوع آسیاب از نوع عادی کوچک‌تر است و در آزمایشگاه‌ها برای آسیاب کردن مواد نمونه به اندازه‌هایی بسیار کوچک استفاده می‌شود. یکی دیگر از کاربردهای آسیاب گلوله‌ای آلیاژسازی مکانیکی است. آسیاب گلوله‌ای منظومه‌ای حداقل از یک محفظهٔ آسیاب تشکیل شده‌است که به صورت غیر متعارفی چیده شده‌است و به اصطلاح به آن چرخ خورشید می‌گویند. جهت حرکت چرخ خورشید مخالف جهت حرکت محفظه‌های آسیاب است. گلوله‌های آسیاب‌کننده در معرض چند حرکت چرخشی هستند (به اصطلاح نیروی کریولیس). تفاوت سرعت بین گلوله‌ها و محفظه‌های آسیاب، باعث تعامل بین نیروهای اصطکاکی و ضربه می‌شود که انرژی دینامیکی زیادی را آزاد می‌کند. فعل و انفعال بین این نیروها منجر به این می‌شود که در آسیاب گلوله‌ای منظومه‌ای بتوانیم به اندازه‌های بسیار ریزی از ذرات دست پیدا کنیم.
قیمت گلوله های سرامیکی
بهترین قیمت گلوله سرامیکی را می توانید از ما بخواهید. قیمت بالمیل با توجه به کیفیت و نوع آن متفاوت هست.
