초미세 분쇄 광물, 화학, 복합재, 세라믹, 신에너지 소재 등 산업 전반에 걸쳐 핵심 기술이 되었습니다. 응용 분야에서는 더 미세한 입자 크기(종종 D97이 10μm 미만 또는 서브미크론 범위까지)가 요구됨에 따라 제조업체들은 다음과 같은 첨단 초미립자 분쇄 장비에 점점 더 의존하고 있습니다. 볼밀에스, 제트밀에스, 공기 분류기 밀s, 그리고 터보 밀 등.
그러나 경도, 형상, 구조적 특성이 매우 다양한 소재를 가공하는 데에는 여러 가지 기술적 어려움이 따릅니다. 이러한 과제를 이해하는 것은 신뢰성 있고 효율적이며 안정적인 초미립자 분쇄 시스템을 설계하는 데 필수적입니다.
재료 경도가 연삭 효율에 미치는 영향
고경도 재료는 마모와 에너지 소비를 증가시킵니다.
석영, 탄화규소, 알루미나, 희토류 산화물과 같은 재료는 모스 경도가 높아 다음과 같은 결과를 가져옵니다.
- 라이너, 분쇄 매체 및 분류기의 빠른 마모
- 더 큰 충격력이 필요하므로 에너지 소모가 더 큽니다.
- 장비 마모로 인한 불안정한 입자 크기 제어
이를 위해서는 내마모성 라이너(알루미나, 지르코니아, Si3N4)와 최적화된 에너지 입력이 필요합니다.
경도가 낮은 재료는 과도한 연삭을 유발할 수 있습니다.
연성 재료(예: 활석, 석고, 카본블랙)는 쉽게 파손되어 다음과 같은 문제가 발생합니다.
- 과도한 미세 분말
- 확대된 입자 크기 분포
- 생산 효율성 감소
미세분말 과부하를 피하기 위해서는 안정적인 분류기 속도와 공기 흐름을 유지하는 것이 필수적입니다.
입자 형태가 분쇄 거동에 미치는 영향
부서지기 쉬운 재료나 섬유질 재료는 분쇄하기 어렵습니다.
운모, 흑연, 규회석, 또는 바늘 모양의 탄산칼슘과 같은 재료는 깨지지 않고 변형됩니다. 다음과 같은 어려움이 있습니다.
- 진정한 초미세 크기를 달성하는 데 어려움
- 분쇄 후 입자 모양이 불균일함
- 분쇄 매체 또는 로터를 감싸는 경향
강력한 전단 구성 요소를 갖춘 기계적 충격 분쇄기와 같은 특수 장비가 종종 필요합니다.
재료 응집으로 인해 미세도 안정성이 저하됨
일부 분말(예: 실리카, 수산화 알루미늄, 나노-CaCO₃)은 표면 에너지가 높고 응집되는 경향이 있습니다.
- 분류 정확도 감소
- 반환 하중 증가
- 연속적인 분산 에너지가 필요함
분산제를 추가하거나 난류가 강한 제트 밀을 사용하면 이를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
열에 민감한 재료는 분해되기 쉽습니다.
폴리머, 농업용 분말, 유황 및 특정 화학 물질과 같은 물질은 온도가 상승하면 분해됩니다.
- 충격 시 녹거나 부드러워짐
- 변색이나 화학반응
- 내부 표면에 쌓임
재료의 무결성을 유지하려면 극저온 밀링이나 제어된 저온 분쇄가 필요합니다.
수분 함량으로 인해 덩어리짐과 막힘이 발생합니다.
수분 함량이 높거나 흡습성이 높은 재료(예: 전분, 카올린, 벤토나이트):
- 분쇄 중 물 흡수
- 라이너 또는 분류기 휠을 고수하세요
- 공기 흐름을 차단하거나 에너지에 영향을 미치는 "케이크"를 형성합니다.
건조, 제습 또는 폐쇄 루프 질소 시스템은 안정적인 가공을 유지하는 데 도움이 됩니다.
달성하다 정확한 분류 다양한 소재로
초미분 분쇄에는 밀과 분급기 간의 긴밀한 협조가 필요합니다. 다음과 같은 과제가 있습니다.
- 좁은 입자 크기 분포 유지
- 최종 제품에서 거친 입자를 방지합니다.
- 초미세 분류기의 과부하 방지
- 재료 특성에 따라 분류기 속도, 로터 설계 및 공기량 조정
통합 분쇄-분류 시스템(볼 밀 + 분류기, 분류기가 있는 제트 밀)은 형태가 어려운 재료에 대한 더 나은 제어를 제공합니다.
올바른 연삭 기술 선택
다양한 재료에는 각기 다른 분쇄 메커니즘이 필요합니다.
| 재료 특성 | 권장 장비 |
|---|---|
| 높은 경도 | 제트밀, 세라믹볼밀 |
| 비늘 같은 / 섬유질의 | 핀밀, 임팩트밀 |
| 응집된 | 제트밀, 강한 분산을 갖는 ACM |
| 열에 민감하다 | 극저온 밀, 저온 ACM |
| 높은 순도가 필요합니다 | 제트밀, 세라믹 라이닝 볼밀 |
사료 크기, 목표 분말도, 제품 적용 분야에 따라 맞춤화가 필요한 경우가 많습니다.
결론
초미립자 분쇄 장비는 경도, 구조적 형태, 그리고 물리적/화학적 특성이 다른 재료를 가공할 때 상당한 어려움에 직면합니다. 제조업체는 재료의 거동을 면밀히 분석하고 적절한 분쇄 메커니즘, 내마모성, 온도 제어 및 분류 정밀도를 갖춘 장비를 선택함으로써 안정적인 초미립자 생산과 고품질 분말 성능을 달성할 수 있습니다.
산업이 더욱 고성능 소재를 향해 발전함에 따라, 지능형 분류 및 맞춤형 시스템 설계와 결합된 첨단 분쇄 기술은 앞으로도 핵심적인 역할을 할 것입니다.
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— 게시자 에밀리 첸
