Четырехпозиционная мельница для банок: руководство по высокопроизводительному лабораторному измельчению

Когда лаборатории необходимо подготовить несколько составов порошков, сравнить несколько рецептур материалов или обработать повторяющиеся партии измельчения, узким местом часто является не сама скорость измельчения, а количество образцов, которые можно обрабатывать одновременно.

A четырехстанционная мельница для банок , также называемая четырехпозиционной шаровой мельницей или барабанной мельницей, решает эту проблему, позволяя нескольким размольным стаканам работать на одной машине. Каждая банка физически отделена от других, поэтому разные образцы можно обрабатывать параллельно, используя одну и ту же систему роликового привода.

Что такое мельница для банок с четырьмя станциями?

Баночная мельница - это разновидность валковая шаровая мельница в котором один или несколько размольных стаканов опираются на вращающиеся резиновые или полиуретановые ролики. Трение между роликами и банкой заставляет банку вращаться вокруг своей горизонтальной оси.

Внутри стакана мелющие шары и материал поднимаются при вращении цилиндра. Гравитация заставляет носитель катиться, скользить и проваливаться сквозь материал. Уменьшение размера частиц и смешивание производятся за счет комбинации удар, трение и сдвиг .

Конструкция с четырьмя станциями увеличивает количество банок, которыми можно управлять на одной платформе. Поэтому он особенно полезен, когда производительность лаборатории, сравнение рецептур или повторяющаяся периодическая работа имеют большее значение, чем очень высокая энергия измельчения планетарной мельницы.

Как работает мельница с четырьмя станциями

1. Загрузите каждый размольный стакан: добавьте выбранные мелющие тела и материал.
2. Расположите банки: Надежно разместите банки между регулируемыми роликами и удерживающими конструкциями.
3. Установите скорость ролика: двигатель приводит в движение систему роликов с выбранной скоростью.
4. Начинается вращение банки: трение между роликами и банками вращает цилиндры.
5. Движение носителя выполняет шлифование: шарики катятся, скользят и проваливаются сквозь материал.
6. Установите время измельчения: цифровой контроллер времени может использоваться в соответствии с требуемым процессом.

Зачем использовать четыре шлифовальные станции?

1. Параллельная обработка нескольких образцов

Самое важное преимущество очевидно: в течение одного цикла измельчения можно использовать несколько чаш. Это полезно для лабораторий, которые неоднократно обрабатывают несколько составов или нуждаются в нескольких партиях, готовых для последующего тестирования.

• Четыре различных рецептуры материалов обрабатываются за один проход
• Несколько повторных образцов, приготовленных при одинаковой номинальной скорости вращения валков.
• Сравнение различных материалов мелющих тел при использовании отдельных стаканов
• Различные соотношения шариков и материала, просеиваемые при одной и той же скорости машины
• Различные рецептуры мокрого измельчения, обрабатываемые без использования одного и того же сосуда

Четыре станции делают нет автоматически означает четыре независимо регулируемые скорости. Платформа GQM использует обычную систему роликового привода. Если используются стаканы одинакового диаметра, станции предназначены для работы в условиях общей скорости роликов. Ясы разных диаметров могут вращаться с разной фактической скоростью вращения яса, но это следует рассматривать как переменную процесса, а не как независимое электронное управление скоростью для каждой станции.

2. Отдельные банки помогают контролировать межпартийный контакт

Поскольку каждая партия содержится в отдельном размольном стакане, материалы с разных станций не находятся в одной и той же размольной камере. Это значительно упрощает организацию экспериментов с несколькими материалами по сравнению с системой, в которой разные образцы должны обрабатываться последовательно в одном сосуде.

Однако «отдельные банки» не следует считать автоматически свободными от загрязнений. Риск перекрестного заражения по-прежнему зависит от очистка стакана, уплотнения, износ мелющих тел, процедуры обращения и возможность повторного использования одного и того же стакана для разных материалов. . Для работ с высокой чувствительностью к загрязнению часто более безопасным подходом являются специальные банки для конкретных семейств материалов.

3. Одна машина может обрабатывать банки разных размеров.

Приводные ролики можно отрегулировать таким образом, чтобы можно было использовать банки с разными внешними диаметрами в пределах указанного диапазона машины. Это дает лаборатории гибкость при переходе от небольших испытаний рецептур к более крупным партиям без перехода на совершенно другую платформу для измельчения.

4. Временная, прерывистая или непрерывная работа.

TENCAN'Четырехпозиционная мельница для банок использует контроллер времени с цифровым дисплеем и поддерживает работу по таймеру. В текущем описании продукта также указано, что машина может работать с перерывами или непрерывно, что полезно, когда материал требует контролируемых циклов измельчения/отдыха или длительного смешивания.

TENCAN Серия GQM-4: основные технические параметры

Следующая таблица основана на текущих TENCAN Спецификация продукта четырехстанционной мельницы для банок. Эти значения являются справочными техническими параметрами и должны быть подтверждены для окончательной конфигурации перед заказом.

Обратите внимание, что приведенное выше значение является максимальная нагрузка на одно рабочее место , а не рекомендуемая масса материала внутри размольного стакана. При выборе оборудования необходимо учитывать вес стакана, вес мелющих шаров, загрузку пробы и безопасный рабочий запас.

Однослойная и двухслойная четырехстанционная мельница для банок

В стандартной конфигурации GQM-4 рабочие позиции располагаются на одном уровне, а в двухслойной версии GQM-4-5 секции роликов укладываются вертикально. Двухслойная структура может быть полезна, когда площадь лабораторного помещения ограничена и допускается установка более высокой машины.

Как выбрать между GQM-4-5, GQM-4-15 и GQM-4-20

Шаг 1: Начните с диаметра размольного стакана

Первым параметром выбора должен стать внешний диаметр баночек, которые вы планируете использовать. Прежде чем учитывать производительность или мощность двигателя, машина должна быть механически совместима с диаметром банки.

• GQM-4-5: Внешний диаметр банки Φ70–Φ230 мм
• GQM-4-15: Внешний диаметр банки Φ75–Φ300 мм
• GQM-4-20: Внешний диаметр банки Φ80–Φ300 мм

Шаг 2. Проверьте общий вес на каждой станции.

Рассчитайте вес банка + крышка + мелющие тела + материал + жидкость, при мокром помоле . Не сравнивайте только объем банки. Банка из плотного диоксида циркония, наполненная циркониевыми шариками, может быть намного тяжелее, чем нейлоновая банка аналогичного объема.

Шаг 3. Подтвердите доступное электроснабжение

Электрический ток TENCAN В спецификации GQM-4-5 и GQM-4-15 указаны как однофазные конфигурации на 220 В, а GQM-4-20 использует трехфазное питание на 380 В. Перед размещением заказа подтвердите местное напряжение, частоту и фазу.

Шаг 4. Решите, достаточно ли четырех станций

Если вы обычно обрабатываете одну или две партии, двухстанционная мельница для банок может обеспечить достаточную пропускную способность. Если обычно требуется восемь одновременных позиций, рассмотрите серия GQM с восемью станциями .

Две, четыре или восемь станций: какая конфигурация подходит для вашего рабочего процесса?

Выбор размольного стакана: стакан – часть процесса

Машина обеспечивает вращательное движение, но размольный стакан и среда определяют среду контакта с материалом. Материал банки следует выбирать в зависимости от твердости, химической совместимости, устойчивости к загрязнению и того, является ли процесс сухим или влажным.

Выбор мелющих тел

Мелющие шары следует выбирать вместе с банкой. Важные факторы включают в себя твердость среды, плотность, скорость износа, диаметр шарика и допустимые загрязняющие элементы .

TENCAN'В руководстве по выбору барабанных и шаровых мельниц среди доступных вариантов сред перечислены шарики из нержавеющей стали, циркония, агата, корунда/оксида алюминия, шарики с железным сердечником с полиуретановым покрытием и карбид вольфрама. На практике лучший материал — это не просто самый твердый вариант — это тот, который обеспечивает достаточную энергию измельчения без неприемлемого загрязнения.

Сколько материала следует загрузить?

Избегайте использования универсального процента наполнения банки для каждого материала. Правильная загрузка зависит от размера материала, объемной плотности материала, сухого или мокрого процесса, вязкости суспензии и требуемого действия по измельчению.

TENCAN'В нынешнем руководстве по выбору барабанных шаровых мельниц используется метод предварительного определения размера, при котором Загрузка материала составляет примерно одну треть эффективного объема барабана при стандартных условиях. . Это отправная точка для определения размера оборудования, а не фиксированное правило работы для каждого рецепта измельчения.

При проведении сравнительных экспериментов на четырех станциях следите за тем, чтобы переменные, которые вы хотите контролировать, были постоянными: диаметр банки, материал среды, распределение шариков по размерам, масса материала, объем жидкости и настройка скорости роликов.

Можно ли использовать четырехпозиционную мельницу для мокрого измельчения?

Да. TENCAN'Серия лабораторных шаровых мельниц поддерживает как сухое и мокрое шлифование . Для мокрого измельчения стакан и уплотнение должны быть совместимы с жидкой средой и суспензией.

• Совместимость материала банки с растворителем или жидкостью
• Состояние уплотнителя и крышки
• Вязкость суспензии и содержание твердых веществ
• Общая масса банки после добавления жидкости
• Является ли жидкость летучей, легковоспламеняющейся или иным образом опасной
• Соответствует ли конфигурация машины данной технологической среде

Не думайте, что стандартная баночная мельница автоматически пригодна для измельчения легковоспламеняющимися растворителями. Взрывозащищенные или другие специальные конфигурации при необходимости следует оценивать отдельно.

Применение четырехстанционной мельницы для банок

Электронная керамика и функциональные порошки

Четыре отдельных сосуда пригодятся, когда исследователи сравнивают составы керамики, уровни легирующих добавок или различные комбинации мелющих тел. Типичные материалы включают порошки на основе оксида алюминия, ферриты, диэлектрическую керамику и другие электронные материалы.

Разработка аккумуляторов и материалов для новой энергии

Многостанционное измельчение может способствовать проверке рецептур катодных, анодных порошков и порошков-прекурсоров, когда необходимо сравнить несколько рецептов. Для материалов, чувствительных к кислороду или влаге, полная атмосфера измельчения и метод герметизации стакана должны оцениваться отдельно.

Состав керамической глазури и пигментов

Валковые шаровые мельницы широко используются для приготовления суспензии керамической глазури, смешивания пигментов и обычного измельчения порошков. Платформа с четырьмя станциями полезна, когда необходимо приготовить несколько цветов или рецептур за один и тот же период работы.

Исследования металлических и неметаллических минералов

Лаборатории могут использовать специальные банки для различных руд, минералов, металлических порошков или условий процесса, сохраняя при этом организованный параллельный рабочий процесс.

Исследования, преподавание и разработка методов

Университетам и научно-исследовательским лабораториям часто необходимы повторные мелкосерийные эксперименты, а не один крупный производственный цикл. Многопозиционный валковый стан может сократить время ожидания между партиями и упростить проведение сравнительных испытаний.

Четырехпозиционная мельница для банок и планетарная шаровая мельница

Эти машины решают различные лабораторные задачи. Баночная мельница подчеркивает гибкость партии, параллельная обработка и расширенное галтовочное/прокатное измельчение . Планетарная шаровая мельница подчеркивает более высокая энергия измельчения и более мелкое измельчение частиц .

Если вашим основным требованием является наномасштабное измельчение или измельчение с очень высокой энергией, рассмотрите возможность планетарная шаровая мельница . Если вашим основным требованием является параллельная работа нескольких партий измельчения или смешивания с умеренной энергией, то четырехпозиционная мельница часто является более практичной платформой.

Распространенные ошибки при использовании или выборе мельницы с четырьмя станциями

Ошибка 1: предположение, что четыре станции имеют четыре независимых регулятора скорости

Станции имеют роликовую систему привода. Используйте стаканы одинакового диаметра, если вам нужны сопоставимые условия измельчения для нескольких образцов.

Ошибка 2: Выбор по объему банки без проверки веса банки

Плотный керамический стакан и мелющие тела могут оказать на станцию ​​гораздо большую механическую нагрузку, чем полимерный стакан того же номинального объема.

Ошибка 3: Считать «отдельные банки» нулевым загрязнением

Отдельные банки предотвращают прямое смешивание одновременных партий, но загрязнение все равно может произойти в результате износа носителя, износа банок, очистки или обращения.

Ошибка 4: использование фиксированного соотношения мелющих тел для каждого материала

Соотношение шариков к материалу и заполнение стакана следует оптимизировать в соответствии со свойствами материала и требуемым процессом, а не копировать из несвязанного приложения.

Ошибка 5: игнорирование температуры во время длительных пробежек

Валковое фрезерование требует меньше энергии, чем планетарное фрезерование, но трение и длительное время работы все же могут привести к нагреву кувшина. При работе с термочувствительными материалами контролируйте процесс и используйте подходящие циклы шлифования/отдыха.

Ошибка 6: использование общего рецепта очистки для каждой банки

Метод очистки должен соответствовать материалу банки, уплотнениям, химическому составу проб и требованиям лабораторного качества. Не публикуйте информацию об одной универсальной кислоте, растворителе, температуре сушки или продолжительности очистки, если они не были проверены для конкретной банки и процесса.

Техническое обслуживание: что следует проверить?

• Осмотрите поверхности роликов на предмет чрезмерного износа, повреждений или потери сцепления.
• Убедитесь, что подшипники и валы вращаются нормально, без необычного шума.
• Прежде чем менять размер стакана, проверьте механизм регулировки положения.
• Проверяйте банки, крышки и уплотнения перед каждым запуском.
• Убедитесь, что загруженные банки остаются устойчивыми на роликах во время запуска.
• Следите за тем, чтобы на машине не было пролитого порошка или суспензии.
• Проверьте электрические функции и функции аварийного останова в соответствии с графиком технического обслуживания.

Часто задаваемые вопросы: Четырехпозиционные мельницы для банок

Можно ли одновременно измельчать четыре разных материала?

Да. Каждый материал можно поместить в отдельный размольный стакан. Банки не имеют одной и той же камеры контакта с материалом. Для контроля загрязнения по-прежнему необходимо контролировать очистку и совместимость материалов банок.

Могу ли я использовать банки разных размеров одновременно?

Банки можно выбирать в пределах указанного диапазона внешнего диаметра, но разные диаметры банок приводят к разным фактическим скоростям вращения банок при одной и той же скорости роликов. Для сравнительных испытаний, требующих эквивалентных условий, используйте банку того же диаметра и аналогичной нагрузки.

Подходит ли четырехпозиционная мельница для мокрого измельчения?

Да. TENCAN'Серия валковых шаровых мельниц s поддерживает сухое и мокрое измельчение. Перед работой с влажным раствором проверьте уплотнения емкости, совместимость с растворителями, общую загрузку станции и требования безопасности процесса.

Какова максимальная нагрузка GQM-4-5?

Электрический ток TENCAN спецификация перечисляет максимальная нагрузка 22,5 кг на одно рабочее место на GQM-4-5. Это эталонная общая нагрузка станции, а не рекомендуемая масса образца.

В чем разница между GQM-4-5 и GQM-4-15?

GQM-4-15 допускает больший диапазон диаметров ясов до 300 мм и имеет более высокую заявленную максимальную нагрузку 60 кг на станцию ​​по сравнению с 230 мм и 22,5 кг на станцию ​​для GQM-4-5.

Когда мне следует выбрать GQM-4-20?

Рассмотрите GQM-4-20, когда размольные стаканы и общая нагрузка станции превышают диапазон меньших моделей. Он поддерживает банки диаметром 80–300 мм и заявленную максимальную нагрузку 80 кг на станцию, но требует трехфазного питания 380 В.

Что мне следует выбрать: четырехпозиционную мельницу или планетарную шаровую мельницу?

Выбирайте мельницу с четырьмя станциями, когда приоритетом являются параллельная пропускная способность образцов, гибкие размеры стаканов и рутинное измельчение/смешивание. Выбирайте планетарную шаровую мельницу, когда основной целью является гораздо более высокая энергия измельчения и очень мелкое измельчение частиц.

Заключение

Мельница с четырьмя станциями наиболее ценна, когда лаборатории необходимо обработать несколько независимых партий без покупки и эксплуатации нескольких отдельных одностанционных машин. Он сочетает в себе параллельная обработка проб, регулируемая совместимость с чашами, работа по времени и возможность сухого/мокрого измельчения на одной роликовой платформе.

При выборе модели не ориентируйтесь только на количество станций. Подтвердите внешний диаметр банки, общий вес загруженной банки, материал и среда, требуемый размер партии, влажный/сухой процесс, скорость роликов и доступное электропитание. . Эти факторы определяют, какая конфигурация GQM-4-5, GQM-4-15, GQM-4-20 или другая конфигурация с одной, двумя или восемью станциями подойдет лучше.