카본블랙 탄화수소의 불완전 연소로 생성되는 미세한 검은색 분말입니다. 고무 보강재, 플라스틱, 코팅, 잉크, 배터리 등에 널리 사용됩니다. 그러나 낮은 겉보기 밀도, 높은 표면적, 강한 응집 경향과 같은 특수한 특성으로 인해 카본블랙 분쇄 매우 기술적인 과제입니다. 따라서 제품 일관성, 생산 효율성 및 에너지 절감을 보장하기 위해 적절한 카본 블랙 분쇄기를 선택하는 것이 필수적입니다.
이 글에서는 적합한 카본블랙 분쇄기를 선택할 때 고려해야 할 핵심 요소를 안내하고, 다양한 분쇄 기술이 어떻게 다양한 생산 요구 사항을 충족하는지 설명합니다.
원자재 특성 이해
a. 사료 크기 및 경도
- 펠릿화된 카본블랙 : 0.5~5mm → 사전 분쇄 필요(조 크러셔 또는 롤러 밀)
- 분말 공급(<1 mm) → 직접 분쇄
- 모스 경도: ~2–3(연질) → 모든 밀 적용 가능, 하지만 과도한 분쇄는 피하세요
b. 오일 흡수(OAN/DBP)
- 고구조 등급(DBP > 150ml/100g)은 부드럽고 연마성이 있습니다. → 벽 형성을 최소화하려면 제트 밀을 선호하세요.
c. 수분 함량
- <0.5%: 표준 시스템
- >1%: 막힘을 방지하기 위해 사전 건조(회전식 또는 플래시 건조기)를 추가하세요.
생산 목표 정의
목표 입자 크기(미세함)
카본 블랙 등급은 매우 다양합니다.
| 애플리케이션 | 일반적인 섬세함 | D98/D50 추천 |
|---|---|---|
| 타이어 트레드 | 1–5 μm(N100–N300 시리즈) | D98 ≤ 10 μm |
| 고무 제품 | 5~20μm(N500~N700) | D98 ≤ 45μm |
| 플라스틱 마스터배치 | 10~30㎛ | D98 ≤ 75μm |
| 전도성 코팅 | 0.5~2㎛ | D50 ≤ 1μm |
| 리튬 배터리 양극 | 0.1–1 μm(서브마이크론) | D90 ≤ 2 μm |
선택 규칙:
서브마이크론(<2μm) → 제트밀(팬케이크 또는 유동층)
1–10 μm → 제트 밀 또는 고속 기계 충격 밀
10–50 μm → 볼 밀 + 에어 분류기 또는 ACM 밀
50 μm → 해머밀 또는 핀밀
생산 능력
| 규모 | 시간당 출력 | 제안된 장비 |
|---|---|---|
| 랩/파일럿 | 1~50kg/시간 | 실험실 제트 분쇄기(예: QLM-50) |
| 소규모 상업 | 50~300kg/시 | MJW-L280 또는 ACM-30 |
| 중간 | 300~1000kg/시 | MJW-A400 또는 볼밀 Φ1.8m |
| 크기가 큰 | 1~5톤/시간 | 유동층 제트 밀(OPP-750) 또는 Φ2.4m 볼 밀 + FW630 분류기 |
Pulverizer Technologies 비교
| 기술 | 훌륭함 | 용량 | 에너지(kWh/t) | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|---|---|
| 제트 분쇄기 (유동층) | D50 0.5–5 μm | 50~2000kg/시 | 150~300 | 깨끗하고 좁은 PSD, 금속 오염 없음 | 고에너지, 고가의 압축 공기 |
| 제트밀(팬케이크/타겟) | D50 1–10 μm | 100~1500kg/시 | 200~400 | 전도성 등급에 적합 | 타겟에 높은 마모가 있음 |
| ACM (기계적 충격) | D97 10–45 μm | 200~3000kg/시 | 60–120 | 비용 효율적이고 유지 관리가 쉽습니다. | 금속 오염 위험 |
| 볼밀 + 에어 분류기 | D97 5–75 μm | 300~5000kg/시 | 50~90세 | 가장 낮은 에너지, 확장 가능 | 더 긴 체류 시간 |
| 망치/핀밀 | D97 >50㎛ | 1~10톤/시간 | 30~60세 | 높은 처리량, 낮은 비용 | 거친 출력, 먼지 문제 |
실제 사례:
중국 타이어 컴파운드 제조업체가 필요합니다. N330, D98 ≤ 28 μm, 800 kg/h
선택: ACM-60 + 사이클론 + 백필터
결과: D98 = 26.5 μm, 820 kg/h, 78 kWh/t
분쇄기 선택 시 고려해야 할 핵심 요소
| 요인 | 추천 |
|---|---|
| 목표 미세도 | <5μm의 경우 Jet Mill을 선택하고 5~20μm의 경우 ACM 또는 Ball Mill을 선택하세요. |
| 생산 능력 | 볼밀 시스템 > ACM > 제트밀 |
| 순도 요구 사항 | 제트밀(오염 없음) |
| 에너지 효율성 | 볼밀+분류기는 특정 에너지 소비량이 가장 낮습니다. |
| 비용 투자 | ACM 및 볼밀 시스템은 대량 생산에 더 비용 효율적입니다. |
| 폭발 방지 | 카본블랙에 필수 - 질소 또는 불활성 가스 시스템을 선택하세요 |
결론
적절한 카본 블랙 분쇄기를 선택하려면 미분도, 용량, 순도, 그리고 안전성의 균형을 맞춰야 합니다. 기계식 분쇄기는 거친 입자에 적합하고, ACM 시스템은 대부분의 중미분쇄 요구 사항을 충족하며, 제트 밀은 최고의 순도와 초미분쇄 결과를 보장합니다. 볼 밀 + 에어 분급 시스템은 대규모, 안정적이고 비용 효율적인 생산에 탁월합니다.
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— 게시자 제이슨 왕
