볼 밀 작동 원리는 재료의 크기 감소를 담당하는 메커니즘인 충격과 마모를 기반으로 합니다. 볼 밀에서는 빠르게 움직이는 볼이 이 두 가지 주요 작용을 통해 부서지기 쉬운 재료의 크기를 줄이는 데 사용됩니다.
충격 은 밀의 볼과 같이 무거운 물체 두 개가 충돌할 때 가해지는 압력을 말합니다. 이 충돌은 밀의 회전에 의해 볼이 특정 높이로 들어 올려진 다음 연삭할 재료 위로 떨어질 때 발생합니다. 이러한 충격의 힘으로 재료가 더 작은 조각으로 부서집니다.
마모 은 볼의 무게에 의해 입자가 서로 마찰하거나 충돌하여 재료의 크기가 줄어드는 것을 말합니다. 볼이 밀 내에서 움직이고 구르면서 재료에 충격을 줄 뿐만 아니라 입자와 볼 자체 사이에 마찰을 일으켜 재료를 더 미세한 입자로 분쇄합니다.
볼 밀의 효과는 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다:
- 재료의 체류 시간: 재료가 분쇄기에 머무는 시간이 길수록 더 미세하게 분쇄됩니다.
- 볼의 크기, 밀도 및 개수: 볼이 크거나 밀도가 높을수록 더 큰 충격력을 제공할 수 있으며, 볼의 수는 충격과 마모 빈도에 영향을 미칩니다.
- 분쇄되는 재료의 특성: 재료의 경도는 얼마나 쉽게 연마할 수 있는지에 영향을 줍니다.
- 용기의 이송 속도 및 레벨: 재료가 얼마나 빨리 추가되고 분쇄기가 얼마나 가득 차 있는지는 분쇄 효율에 영향을 줄 수 있습니다.
- 실린더의 회전 속도: 밀이 회전하는 속도에 따라 볼이 떨어지기 전에 얼마나 높이 들어 올려지는지가 결정되어 충격력에 영향을 미칩니다.
작동 중에 철광석 및 세라믹과 같은 재료가 볼 밀에 추가됩니다. 밀이 축을 중심으로 회전하면서 볼이 튕겨 나와 밀폐된 재료에 부딪히게 됩니다. 이 작용은 재료를 더 미세하고 덜 거친 매체로 분쇄합니다. 밀은 일반적으로 강철, 스테인리스강, 세라믹 또는 고무로 만들어진 볼로 부분적으로 채워진 속이 빈 원통형 쉘로 구성됩니다. 쉘의 내부 표면은 마모를 줄이기 위해 내마모성 소재로 안감 처리되는 경우가 많습니다.
볼 밀의 개념은 오래되었지만 19세기에 산업 기계와 증기 동력의 출현으로 효과적인 구현이 가능해졌습니다. 오늘날에는 소형 유성 볼 밀부터 대형 수평 롤링 볼 밀에 이르기까지 작동 원리와 용량이 다른 다양한 유형의 볼 밀이 존재합니다.
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