مقدمه :
آسیاب گلوله ای یک نوع از آسیاب‌های صنعتی است که جهت یکنواخت کردن مخلوط و یا تولید پودر نرم به کار می‌رود. در آسیاب گلوله‌ای از ساچمه های فولادی یا سرامیکی برای نرم کردن مواد غیرفلزی استفاده کنند.
بیشترین مصرف این نوع آسیاب در تولید مواد شیمیایی، رنگ و سرامیک است. در این آسیاب ها تعداد زیادی ساچمه فلزی یا سرامیکی وجود دارد که با چرخش دوار آسیاب به‌طور دائم بر روی هم حرکت کرده و ذرات درشت را خرد می‌کنند.
عملیات آسیاب کردن توسط گلوله‌هایی از جنس فولاد (فولاد کروم)، فولاد ضد زنگ، سرامیک یا لاستیک انجام می‌شود. سطح داخلی استوانه معمولاً با ماده‌ای مقاوم در برابر سایش مانند فولاد منگنز یا لاستیک پوشیده می‌شود. طول آسیاب تقریباً برابر با قطر آن است.
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، ساچمه ها بر روی پوسته بالا می‌روند 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 خرد کردن ماده هایی مثل زغال سنگ، ماده های رنگی استفاده می‌شود. ماده آسیاب شده را فقط در صورتی می‌توان به صورت خشک یا تر خارج کرد که عملیات آسیاب کردن با سرعت پایین انجام شده باشد.
شرح
آسیاب گلوله ای، 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 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 اندازه مطلوب حاصل شود.
آسیاب گلوله ای های 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. دستگاه های بزرگ تا متوسط به صورت مکانیکی حول محور خود دوران می‌کنند، اما انواع کوچک آن معمولاً از یک استوانه سرپوشیده که روی دو محور متحرک سوار است تشکیل می‌شود. این دستگاه ها 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 دیواره سیلندر چسبیده و همراه آن حرکت می‌کنند وحالت سانتریفیوژ رخ می‌دهد.
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.این دست در صنعت کانه آرایی فلزات آهنی و غیرآهنی نیز کاربرد دارد. آسیاب گلوله‌ای می‌تواند سنگ‌های معدنی و مواد مختلف را، چه خیس و چه خشک، آسیاب کند. ماده 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:
اندازه:
این نکته قابل توجه است که اندازه گلوله‌ها باید از اندازه ذرات ماده‌ای که قرار است آسیاب شود به صورت قابل ملاحظه‌ای بزرگتر باشد.
چگالی:
گلوله‌ها باید از ماده ورودی چگال تر باشند. زیرا شناور شدن گلوله‌ها روی ماده ورودی مشکل ساز است.
سختی:
ماده آسیاب‌کننده باید به اندازه کافی بادوام باشد تا ماده 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 ماده آسیاب‌کننده در محصول نهایی وجود خواهد داشت. یا اینکه ماده آسیاب‌کننده با ماده 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 زمینه 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.
محفظه 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