Лабораторные планетарные мельницы

Планетарные мельницы периодического действия ТТД
Высокоэнергонапряженные планетарные мельницы периодического действия компании
ТТД включают как лабораторные, так и промышленные модели. Планетарные мельницы
используют высокие ускорения (20-25 g), способны быстро производить грубый, тонкий и
сверхтонкий помол мокрым и сухим способом, а также смешивание материалов. Область их
применений включает подготовку проб к физико-химическому анализу, смешивание
компонентов, механическое сплавление, получение тонких и сверхтонких порошков для
порошковой металлургии, при небольшом производстве пигментов, абразивных материалов,
фармацевтических препаратов, избирательное измельчение при разведке драгметаллов и
алмазов, активацию концентратов перед гидрометаллургией. Планируется выпуск
специальной лабораторной планетарной мельницы с ускорением до 100 g для исследований в
области механохимии, механического сплавления, получения наноматериалов.
История
Преимущества лабораторных планетарных мельниц
Особенности конструкции мельниц периодического действия ТТД
Материалы
Мельницы МПП-1, МПП-2, МПП-3
Мельница для механохимии и получения наноматериалов (МПП-0)
Фотографии
Технические характеристики
История лабораторных мельниц
Как и сто лет назад, в настоящее время среди лабораторного измельчительного оборудования
можно встретить обычные шаровые мельницы с барабанами в металлическом или
керамическом исполнении. Их главное достоинство - в простоте конструкции,
неприхотливости в обслуживании, надежности. Однако они имеют ряд существенных
недостатков, связанных непосредственно с процессом измельчения:
1. Измельчение твердых материалов проходит крайне неэффективно;
2. Измельчение любых материалов до конечной крупности 5, 10 мкм практически
недостижимо;
3. Измельчение нетрадиционных материалов, таких как солома, трава, кости, зерновые
материалы, резина, пластики, металл, невозможно.
4. Время измельчения материалов даже средней твердости составляет от 30 минут до
нескольких часов.
В начале 60-тидесятых годов ХХ века появились первые планетарные лабораторные
мельницы, изготовленные в Германии. Их преимущества были настолько неоспоримы, что
уже через 10 лет они стали широко известны и получили мировое признание.
Преимущества лабораторных планетарных мельниц
Эти преимущества заключаются, прежде всего, в скорости измельчения; во-вторых,
значительно расширился ассортимент материалов, измельчение которых перестало быть
проблемой; в третьих, малые объемы барабанов позволяют применять для изготовления
мелющих тел и футеровок большое многообразие материалов как по твердости, так и по
составу, что обеспечивает химическую чистоту пробы.
Однако не было бы прогресса, если бы хорошие модели не заменялись лучшими. В
компании ТТД были разработаны несколько типов планетарных мельниц периодического
действия для разных целей.
Особенности конструкции мельниц периодического действия ТТД
Планетарная мельница периодического действия МПП-1 является лабораторной мельницей
общего назначения и предназначена для грубого, тонкого и сверхтонкого измельчения
мокрым и сухим способом различных проб, например горных пород и минералов, стекла,
керамики, пигментов, фармацевтических и пищевых материалов. Мельница также может
использоваться как идеальный смеситель.
Величина ускорения (25 g), применяемого в мельнице МПП-1, значительно превышает
величину ускорений рыночных аналогов – популярных лабораторных планетарных мельниц
(обычно использующих ускорение 7 g).
Для этой планетарной мельницы не нужна дробилка - она сама выполняет эту роль,
превращая куски породы крупностью 25-30 мм в грубый порошок. Получение готового
продукта за 5-10 мин для мельниц этого типа является рядовым событием. В планетарной
мельнице МПП-1 за счет высокой энергонапряженности можно быстро получить продукты
крупностью менее 10 мкм (d50 = 1,2-1,4 мкм) с характерной гранулометрической кривой
Гаусса, а можно получить материалы с равномерной характеристикой с преимущественным
содержанием грубой фракции, например 0,10,5 мм. Получение такой грубой фракции
является очень важной задачей для многих лабораторий. В компании ТТД эта задача была
решена путем применения специальных мелющих тел.
Основные особенности конструкции лабораторной планетарной мельницы МПП-1:
1. Оригинальная конструкция ременного привода обеспечивает передачу мощности
3 кВт на четыре барабана диаметром 150 мм, развивая при этом ускорение (по
центрам барабанов) 25 g.
2. Мельница обеспечена простым, надежным и быстросъемным устройством
крепления барабанов различных размеров. Таким простым и в то же время
абсолютно надежным устройством не обладает ни один рыночных аналог;
3. Мельница комплектуется выносным пультом управления, который обеспечивает
защиту от перегрузки, мягкий пуск и изменение скорости вращения ротора
мельницы, ручное и автоматическое управление временем работы мельницы в
пределах от 1 до 999 сек., измерение потребляемой мощности двигателем
мельницы. Кроме того, мельница защищена от случайного изменения фаз в
подводящей электрической цепи;
4. Мельница
укомплектована
защитным
металлическим
кожухом
со
звукоизолирующей прокладкой, основная задача которой - до минимума снизить
шум от работы мельницы, загруженной мелющими телами.
Материалы
Применяемые в планетарных мельницах ТТД футеровка и мелющие тела могут быть
выполнены из различных материалов, таких как нитрид и карбид кремния, оксид
алюминия и циркония, природная яшма, твердый сплав (карбид вольфрама/кобальт),
хромоникелевая сталь, резина, полиуретан.
Планетарные мельницы периодического действия для производства
Планетарные мельницы периодического действия МПП-2 и МПП-3 в силу своих габаритов
и потребляемой мощности не могут называться лабораторными. Они обладают теми же
достоинствами, что и МПП-1, но при этом позволяют обработать значительно больше
материала. Производительность МПП-1 составляет 1,5 – 6 кг/ч, для МПП-3 эта
характеристика достигает 18 - 36 кг/ч. Мельницы используют ускорения 20 g. В режиме
самоизмельчения крупность исходного материала может достигать 50 мм для МПП-2 и 60
мм для МПП-3. Их главная задача - выполнять малые производственные программы в
промышленных условиях. Область их применений включает подготовку проб к физикохимическому анализу, смешивание компонентов, механическое сплавление, получение
тонких и сверхтонких порошков для порошковой металлургии, при небольшом производстве
пигментов, абразивных материалов, фармацевтических препаратов, избирательное
измельчение при разведке драгметаллов и алмазов, активацию концентратов перед
гидрометаллургией.
Мельница для механохимии и получения наноматериалов (МПП-0)
К выпуску планируется многорежимная лабораторная планетарная мельница МПП-0. Новая
мельница предназначается для научных исследований в области механохимии,
механического сплавления, получения нанопорошков.
Особенности конструкции мельницы МПП-0 заключаются в следующем:
- мельница имеет раздельный привод на ротор и барабаны, что позволяет менять
соотношение скоростей в широких пределах. Подбор этого параметра
(соотношения скоростей) иногда позволяет кардинально решить задачу по
измельчению того или иного материала;
- при постоянном соотношении скоростей ротора и барабанов возможно плавное
изменение скорости вращения ротора, что, в свою очередь, позволяет поднимать
ускорение центробежного поля до 100 g;
- привод мельницы выполнен на основе зубчатых колес шевронного типа, что, с
одной стороны, обеспечивает механическую надежность мельницы при больших
ускорениях, с другой стороны - приемлемые шумовые характеристики.
Ранее компанией ТТД по специальному заказу была изготовлена лабораторная планетарная
мельница с ускорением 50 g.
Результаты испытаний свидетельствуют о том, что при измельчении различных материалов
значительная доля частиц достигает субмикронных размеров за несколько минут.
Компанией ТТД разработан способ регенерации платиновых тиглей, основанный на
применении планетарных мельниц периодического действия. Необходимость такой
регенерации возникает при изготовлении в платиновых тиглях различных материалов при
высоких температурах. Обычными способами практически невозможно очистить
платиновые тигли от спекшегося материала после высокотемпературной обработки.
Фотографии
Лабораторная
планетарная
мельница
МПП-
1.
Планетарная мельница периодического действия МПП-2.
Планетарная мельница периодического действия МПП-3.
Технические характеристики планетарных мельниц периодического действия
№
Наименование
Размер
Значение параметра
п/п
параметра
ность
модель
МПП-1
МПП-2
МПП-3
МПП-0
1* Производительность кг/час
0,52
1,56
1836
0,10,5
2
Установленная
кВт
2,23,0
7,511,0
22,055,0
2,23,0
мощность
3** Скорость вращения
об/мин
361
348
236
626
водила, номинальная
4
Скорость вращения
об/мин
624
578
449
1290
барабанов,
номинальная
5
Центробежный
g
25
20
20
100
фактор на
расстоянии до
центра барабана при
номинальной
скорости водила.
6
Количество
шт.
4
3
4
2
барабанов
7
Диаметр барабана
мм
сменные
сменные
300
100
барабаны 80; барабаны
100; 120; 150 100; 150;
200
8
Высота барабана
мм
48
100
200
50
9
Объем одного
л
переменный перемен14,1
0,4
барабана без
0,25; 0,40;
ный 0,78;
футеровки
0,60; 0,85
1,77; 3,14
10 Объем загружаемого
л
переменный перемен2,8
0,08
материала в один
0,05; 0,07;
ный 0,15;
барабан
0,10; 0,17
0,35; 0,6
11 Максимальная
мм
крупность исходного
материала:
-в режиме
самоизмельчения
до 30
до 50
до 60
до 10
-шарового помола
не крупнее 2
не
не крупнее
не
крупнее 3
5
крупнее 1
12 Время измельчения с
мин
не более 2
не более 2 не более 2
не более
шарами до
0,5
получения 98% -75
мкм
13 Масса
кг
130
220
1900
180
14 Габариты, LxBxH
м
0,7х0,5х0,4
0,96х0,63 1,2х1,1х2,6 1,0х0,8х
х0,64
0,9
* Производительность периодической
лабораторной мельницы является условной
величиной и определяется как возможность наработки определенного материала
(кварцполевошпатового песка) крупностью менее 75 мкм. Производительность может
меняться в зависимости от условий эксплуатации и свойств материала.
** Скорость вращения водила может варьироваться до номинальной благодаря применению
частотного преобразователя.