Le principe de fonctionnement du broyeur à boulets

Le broyeur à boulets se compose d'un cylindre métallique et d'une boule. Le principe de fonctionnement est que lorsque le cylindre tourne, le corps de broyage (boule) et l'objet à polir (matériau) installé dans le cylindre sont mis en rotation par le cylindre sous l'action de la friction et de la force centrifuge. À une certaine hauteur, il tombera automatiquement, heurtera et broiera le matériau dans le cylindre pour broyer le matériau. De plus, l'agitation de la balle mélangera uniformément les matériaux.

Facteurs affectant l'efficacité du broyage à boulets, en plus de la structure du broyeur à boulets. Principalement la vitesse de rotation du broyeur à boulets, la taille et le nombre du corps de broyage, le volume de l'objet à polir, le milieu de broyage et le temps de broyage.

Lorsque le broyeur à billes tourne, le mouvement de la balle dans le canon peut avoir trois états (image 8-1).

Lorsque la vitesse de rotation du cylindre de broyage n'est pas grande, la quantité de chargement de billes est moindre et l'état de glissement a se produit, ce qui est appelé le type incliné. À ce moment, la balle n'a aucun effet d'agitation sur le matériau, et seule la balle a un effet de friction sur le matériau. Par conséquent, l'efficacité de mélange et de broyage est extrêmement faible.

Lorsque la vitesse de rotation est élevée et que la quantité de charge de la balle est importante, la balle forme un type de goutte sous l'action de la force centrifuge et commence à rouler le broyage b. À ce moment, il y a à la fois une action de rotation et une friction mutuelle entre la balle et le matériau (action de broyage), de sorte que l'efficacité de mélange et de broyage est élevée.

Lorsque la vitesse de rotation du cylindre de broyage est supérieure à une certaine vitesse (vitesse critique), la sphère n'est pas fixée à la paroi du cylindre et ne peut pas tomber librement en raison de la grande force centrifuge. À ce moment, le matériau n'est ni remué ni cassé.

De toute évidence, le mouvement sphérique est plus satisfaisant dans l'état b. Lorsque la balle est tournée contre le cylindre Tang, la vitesse minimale est appelée vitesse critique, et la vitesse critique n peut être calculée par:

Où D est le diamètre du baril du moulin (mètre). Soit D = 0,5 m, puis

Il s'agit de la vitesse critique du broyeur humide de 180 litres actuellement utilisé dans la production de carbure cémenté.

Pour rendre la balle à l'état b, la vitesse réelle du broyeur à boulets est généralement de 36 tr / min.

Afin de rendre la balle dans un état de roulement, en plus de la vitesse de rotation du cylindre de broyage, cela dépend de la quantité de charge de la balle et du frottement entre le corps de broyage et la paroi du cylindre. À l'heure actuelle, bien que la formule de calcul de la quantité limite de charge de balle puisse être théoriquement dérivée, puisque le coefficient de frottement est difficile à mesurer, la quantité de charge de balle est souvent déterminée empiriquement.

Selon l'expérience, la quantité de chargement critique est d'environ 40% à 50% du volume du cylindre de broyage.

Le rapport du volume de la balle au volume du tambour est appelé facteur de remplissage. Si le facteur de remplissage est inférieur à 30%, la sphère est susceptible d'être dans un état de glissement et l'efficacité de broyage est faible. Si le facteur de remplissage est supérieur à 50%, le moment d'inertie de la bille près du centre de rotation est trop faible, ce qui réduit à son tour l'efficacité de broyage. Un facteur de remplissage raisonnable est 40-50%, et l'efficacité de broyage est maximale à ce moment.

Le broyage se produit en mettant en contact la surface de la balle avec la poudre. Par conséquent, dans le broyeur à boulets, l'efficacité de broyage est augmentée lorsque le diamètre des billes diminue. Il a été prouvé que l'efficacité de broyage la plus élevée peut être obtenue avec une petite boule de .mm de diamètre. Cependant, le diamètre de la balle est trop petit pour être porté trop rapidement et il est également difficile de le décharger en raison du petit espace de la balle. Par conséquent, la boule utilisée dans le broyage humide du mélange ne doit pas être trop petite ou trop grande. Dans la production de carbure cémenté, la boule de dia5-10 est principalement utilisée pour le broyage du matériau WC-Co, et la boule de dia 12-18 mm est principalement utilisée pour le broyage du matériau WC-TiC-Co. L'utilisation de billes de carbure cémenté augmente la qualité de la balle et réduit la contamination de l'abrasif humide par les impuretés. L'utilisation d'un petit cylindre au lieu d'une bille car le corps abrasif a une efficacité de broyage plus élevée.

La quantité de charge est généralement exprimée par le rapport de la balle à la balle (le rapport de la balle au matériau lourd). Plus le rapport boule / matériau est grand, plus l'efficacité de broyage est élevée. Mais un rapport de balle trop élevé est inutile. Parce que la quantité de charge est réduite lorsque le facteur de remplissage est constant, il est lié à réduire la productivité de l'ensemble, et parfois à réduire les propriétés de l'alliage (figure 8-2). Le rapport de balle est généralement choisi entre 2: 1 et 5: 1. Dans certains cas, un grand rapport boule / lot est utilisé. Par exemple, une barre de carbure à base de carbure de titane fraisée par voie humide peut être utilisée pour 6: 1. Parce que le volume du mélange est important à ce moment. Il semble que l'utilisation du rapport de volume de la balle au matériau pour indiquer la quantité de charge sera plus appropriée. En théorie, lorsque le matériau remplit juste l'espace de la balle, l'efficacité de broyage et l'efficacité de production sont idéales.

En tant que milieu de broyage humide, il doit avoir les conditions suivantes et aucune réaction chimique avec le mélange, aucune impureté nocive, bas point d'ébullition, élimination volatile à environ 100 ℃, petite tension superficielle, aucune agglomération de poudre, aucune toxicité, fonctionnement sûr, faible les prix sont également une des conditions à considérer.

Comme milieu de broyage humide, il y a de l'alcool, de l'acétone, de l'essence, du tétrachlorure de carbone, du benzène, de l'hexane et similaires. Le plus largement utilisé dans la production est l'alcool, suivi de l'acétone, de l'hexane et similaires.

La fonction principale du milieu de broyage humide est de disperser les agglomérats de poudre, ce qui est avantageux pour un mélange uniforme. De plus, il peut être adsorbé sur les défauts des particules de poudre, de sorte que la résistance des particules de poudre est abaissée, facilitant ainsi la rupture.

La quantité de milieu de broyage humide ajoutée est généralement exprimée par le rapport liquide-solide, c'est-à-dire le nombre de millilitres de liquide ajouté par kilogramme de mélange.

La pratique a montré qu'à mesure que le temps de broyage humide augmente, la taille des particules de la poudre devient plus fine, mais en même temps, la plage de composition de la taille des particules devient plus large, ce qui augmente l'inégalité de la poudre et ne provoque pas la croissance des grains du alliage après frittage. L'uniformité augmente.

Pour l'alliage WC-TiC-Co à deux phases, la taille des grains et les propriétés de l'alliage dépendent considérablement du temps de broyage humide (Fig. 8-4). Dans ce cas, il est plus facile de sélectionner le meilleur broyage humide. temps. Cependant, pour certains autres alliages, comme le montre la figure 8-5), après un certain temps de broyage à boulets, la taille moyenne des grains de l'alliage n'est plus considérablement réduite.

Les effets du temps de fraisage par voie humide sur les propriétés des alliages YT15 et YT5 sont répertoriés dans le tableau 8-2. On peut voir qu'après trois jours de broyage à boulets, la résistance de l'alliage est légèrement réduite, la dureté et la force coercitive et le coefficient de coupe sont légèrement augmentés, et la quantité de changement se situe généralement dans la plage d'erreur de mesure. Par conséquent, un temps de broyage à billes trop long n'est pas nécessaire.

En résumé, il n'est actuellement pas possible de calculer théoriquement le temps de broyage de différents mélanges, mais doit être déterminé par des expériences en fonction des exigences de l'alliage.