O princípio de funcionamento do moinho de bolas

O moinho de bolas consiste em um cilindro de metal e uma bola. O princípio de funcionamento é que, quando o cilindro é girado, o corpo de moagem (esfera) e o objeto a ser polido (material) instalado no cilindro são girados pelo cilindro sob a ação de atrito e força centrífuga. A uma certa altura, ela automaticamente cairá, impactará e triturará o material no cilindro para triturar o material. Além disso, a agitação da bola misturará uniformemente os materiais.

Fatores que afetam a eficiência do moinho de bolas, além da estrutura do moinho de bolas. Principalmente a velocidade de rotação do moinho de bolas, o tamanho e o número do corpo de moagem, o volume do objeto a ser polido, o meio de moagem e o tempo de moagem.

Quando o moinho de bolas gira, o movimento da bola no cano pode ter três estados (figura 8-1).

Quando a velocidade de rotação do cilindro de retificação não é grande, a quantidade de carga da bola é menor e o estado de deslizamento a ocorrerá, chamado de tipo de inclinação. Neste momento, a bola não tem efeito de agitação no material, e somente a bola tem efeito de atrito no material. Portanto, a eficiência de mistura e moagem é extremamente baixa.

Quando a velocidade de rotação é alta e a quantidade de carga da bola é grande, a bola forma um tipo de gota sob a ação da força centrífuga e começa a rolar a retificação b. Neste momento, existe uma ação de rotação e um atrito mútuo entre a bola e o material (ação de retificação), portanto a eficiência de mistura e retificação é alta.

Quando a velocidade de rotação do cilindro de retificação é superior a uma determinada velocidade (velocidade crítica), a esfera não está presa à parede do cilindro e não pode cair livremente devido à grande força centrífuga. Neste momento, o material não é mexido nem quebrado.

Obviamente, o movimento esférico é mais satisfatório no estado b. Quando a bola é girada contra o cilindro Tang, a velocidade mínima é chamada de velocidade crítica e a velocidade crítica n pode ser calculada por:

Em que D é o diâmetro do barril do moinho (metro). Seja D = 0,5 m, então

Essa é a velocidade crítica do moinho úmido de 180 litros atualmente usado na produção de metal duro.

Para fazer a bola no estado b, a velocidade real do moinho de bolas geralmente é de 36 rpm.

Para fazer a bola girar, além da velocidade de rotação do cilindro de moagem, depende da quantidade de carga da bola e do atrito entre o corpo de moagem e a parede do cilindro. Atualmente, embora a fórmula de cálculo da quantidade limite de carga de bola possa ser derivada teoricamente, uma vez que o coeficiente de atrito é difícil de medir, a quantidade de carga de bola é frequentemente determinada empiricamente.

De acordo com a experiência, a quantidade de carga crítica é de 40% a 50% do volume do cilindro de retificação.

A razão entre o volume da bola e o volume do tambor é chamada de fator de enchimento. Se o fator de enchimento for menor que 30%, a esfera pode estar em estado de deslizamento e a eficiência de moagem é baixa. Se o fator de enchimento for maior que 50%, o momento de inércia da esfera próximo ao centro de rotação é muito pequeno, o que reduz a eficiência de moagem. Um fator de enchimento razoável é 40-50%, e a eficiência de moagem é máxima neste momento.

A moagem ocorre entrando em contato com a superfície da bola com o pó. Portanto, no moinho de esferas, a eficiência de moagem aumenta à medida que o diâmetro das esferas diminui. Está provado que a maior eficiência de retificação pode ser obtida com uma pequena bola de diâmetro de mm. No entanto, o diâmetro da bola é muito pequeno para se desgastar muito rápido e também é difícil descarregar devido à pequena folga da bola. Portanto, a bola usada na moagem úmida da mistura não deve ser muito pequena ou muito grande. Na produção de carboneto cimentado, a esfera de dia5-10 é usada principalmente para moer material de WC-Co e a esfera de diâmetro de 12 a 18 mm é usada principalmente para moer material de WC-TiC-Co. O uso de esferas de metal duro aumenta a qualidade da esfera e reduz a contaminação do abrasivo por impurezas. O uso de um pequeno cilindro em vez de uma bola, pois o corpo abrasivo possui uma maior eficiência de retificação.

A quantidade de carga é geralmente expressa pela proporção da bola em relação à bola (a proporção da bola em relação ao material pesado). Quanto maior a relação bola / material, maior a eficiência da retificação. Mas uma proporção de bola muito alta é inútil. Como a quantidade de carga é reduzida quando o fator de enchimento é constante, ele reduz a produtividade do conjunto e, às vezes, reduz as propriedades da liga (Figura 8-2). A proporção da bola é geralmente selecionada de 2: 1 a 5: 1. Em alguns casos, uma grande proporção bola / lote é usada. Por exemplo, uma barra de carboneto de carboneto de titânio moída a úmido pode ser usada para 6: 1. Porque o volume da mistura é grande neste momento. Parece que o uso da relação bola / volume do material para indicar a quantidade de carga será mais adequado. Em teoria, quando o material preenche a lacuna da esfera, tanto a eficiência de moagem como a eficiência de produção são ideais.

Como um meio de moagem úmido, ele deve ter as seguintes condições e nenhuma reação química com a mistura, sem impurezas prejudiciais, baixo ponto de ebulição, remoção volátil em torno de 100 ℃, pequena tensão superficial, sem aglomeração de pó, sem toxicidade, operação segura, baixa os preços também são uma das condições a serem consideradas.

Como meio de moagem úmido, existem álcool, acetona, gasolina, tetracloreto de carbono, benzeno, hexano e similares. O mais amplamente utilizado na produção é o álcool, seguido por acetona, hexano e similares.

A principal função do meio de moagem úmido é dispersar os aglomerados em pó, o que é vantajoso para uma mistura uniforme. Além disso, pode ser adsorvido nos defeitos das partículas de pó, de modo que a resistência das partículas de pó seja reduzida, facilitando assim a fratura.

A quantidade de meio de moagem úmido adicionado é geralmente expressa pela razão líquido-sólido, isto é, o número de mililitros de líquido adicionado por quilograma da mistura.

A prática demonstrou que, à medida que o tempo de moagem úmida aumenta, o tamanho de partícula do pó se torna mais fino, mas, ao mesmo tempo, a faixa de composição do tamanho de partícula se torna mais ampla, o que aumenta a irregularidade do pó e não causa o crescimento de grãos do pó. liga após sinterização. A uniformidade aumenta.

Para a liga WC-TiC-Co bifásica, o tamanho e as propriedades dos grãos da liga dependem significativamente do tempo de moagem úmida (Fig. 8-4). Nesse caso, é mais fácil selecionar a melhor moagem a úmido. Tempo. No entanto, para algumas outras ligas, como mostra a Figura 8-5), após um certo tempo de moagem, o tamanho médio de grão da liga não é mais significativamente reduzido.

Os efeitos do tempo de moagem úmida nas propriedades das ligas YT15 e YT5 estão listados na Tabela 8-2. Pode-se observar que, após três dias de moagem de esferas, a resistência da liga é levemente reduzida, a dureza, a força coercitiva e o coeficiente de corte aumentam levemente, e a quantidade de alteração geralmente está dentro da faixa de erro de medição. Portanto, o tempo de moagem de bolas muito longo é desnecessário.

Em resumo, atualmente não é possível calcular teoricamente o tempo de moagem de diferentes misturas, mas deve ser determinado por experimentos de acordo com os requisitos da liga.