ग्रहीय बॉल मिल के पीसने के व्यवहार पर पीसने वाली गेंद के आकार का प्रभाव

कबबॉल मिलिंगFe पाउडर, Φ15, Φ10, और Φ5 की तीन व्यास वाली ग्राइंडिंग गेंदों का उपयोग किया गया। प्रयोग के दौरान, हर 2 घंटे में 5 एमएल पूर्ण इथेनॉल एक योज्य के रूप में जोड़ा गया था। पाउडर शोधन प्रभाव के दृष्टिकोण से, प्रयोगों के तीन समूहों की बॉल मिलिंग प्रक्रिया को तीन चरणों में विभाजित किया गया था। पाउडर को 0.15 घंटे से पहले तेजी से परिष्कृत किया गया, और फिर शोधन दर धीमी हो गई। Φ15, Φ10 और Φ5 के तीन बॉल व्यासों के अनुरूप, जब बॉल मिलिंग का समय क्रमशः 3h, 4h और 6h तक पहुंचता है, तो शोधन दर और कम हो जाती है, और इस समय संबंधित महत्वपूर्ण पाउडर आकार क्रमशः 7μm, 5μm और 3μm होते हैं। क्रांतिक आकार से पहले बड़ी गेंदों की शोधन दर अधिक होती है, जबकि क्रांतिक आकार पार करने के बाद छोटी गेंदों की शोधन दर अधिक हो जाती है। बाद के दो चरणों में पाउडर कण आकार का लघुगणक गेंद मिलिंग समय के साथ लगभग रैखिक होता है। यह स्थिति अन्य प्रक्रिया स्थितियों के तहत प्रयोगात्मक परिणामों में भी दिखाई गई है। 16 घंटे तक बॉल मिलिंग के बाद प्रयोगों के तीन समूहों के औसत कण आकार क्रमशः 3.125 μm, 2.11 μm और 1 μm थे।
उपरोक्त घटना को पीसने वाली गेंद द्वारा ले जाने वाली ऊर्जा की मात्रा, पीसने वाली गेंद और पाउडर के बीच संपर्क की आवृत्ति और Fe पाउडर के प्रारंभिक रूप से संबंधित होना चाहिए। मूल Fe पाउडर का आकार मोटा, लगभग समान आकार का अनियमित होता है और प्रारंभिक पीसने के दौरान त्रि-आयामी टकराव से आसानी से टूट जाता है। बाद की शोधन प्रक्रिया में, पीसने वाली गेंदों के निरंतर परेशान और रोलिंग प्रभाव के कारण पाउडर कण धीरे-धीरे चपटे हो जाते हैं, जिससे व्यक्तिगत कणों की टकराव की दिशा एकल हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप बाद की शोधन दक्षता में कमी आती है। गेंद का व्यास जितना बड़ा होगा, प्रत्येक टक्कर के दौरान गेंद पाउडर में उतनी ही अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करेगी, जो मोटे पाउडर के तेजी से शोधन के लिए अनुकूल है, लेकिन बड़ी गेंदों की संख्या छोटी गेंदों की संख्या से बहुत कम है। समान गेंद-से-सामग्री अनुपात, गेंदों की संख्या गेंदों की संख्या के समान होती है) (व्यास घन के व्युत्क्रमानुपाती), गेंदों के बीच कुछ टकराव बिंदु होते हैं, इसलिए जब पाउडर को एक निश्चित सीमा तक परिष्कृत किया जाता है, पाउडर को पकड़ने की संभावना कम हो जाती है, और सामग्री शोधन के सामान्य नियम के अनुसार, चूंकि प्रक्रिया में पाउडर को परिष्कृत किया जाता है, सतह ऊर्जा में वृद्धि आगे शोधन को कठिन बना सकती है। छोटी गेंद द्वारा वहन की जाने वाली ऊर्जा छोटी होती है, और मोटे पाउडर को पीसते समय शोधन दक्षता बड़ी गेंद की तुलना में कम होती है। हालाँकि, इसके कई टकराव बिंदुओं के कारण, महीन पाउडर को पकड़ने की संभावना अधिक होती है, और पीसने का प्रभाव बड़ी गेंद की तुलना में अधिक मजबूत होता है। इसलिए, महीन पाउडर के लिए, बड़ी संख्या में छोटी ऊर्जा वाली छोटी गेंदों का कुचलने का प्रभाव बड़ी गेंदों की तुलना में अधिक प्रमुख होता है। बड़ी गेंदों के समूह की तुलना में, पाउडर का कण आकार वितरण छोटी गेंदों के समूह जितना केंद्रित नहीं होता है। जाहिर है, यह पीसने वाली गेंद द्वारा पाउडर को पकड़ने की संभावना का परिणाम है। .
बड़ी संख्या में छोटे बॉल समूहों के प्रयोगों के लिए, बॉल मिलिंग के दौरान बॉल-बॉल टकराव की यादृच्छिकता और अराजकता बढ़ गई, जिससे पाउडर वितरण अधिक समान हो गया। उपरोक्त प्रयोग एक छोटे भरण कारक (1:5) के तहत आयोजित किए गए थे। यदि भरने का कारक बढ़ता है या रोटेशन की गति बदल जाती है, तो विश्लेषण किए गए कारणों के आधार पर सामग्री संचालन की स्थिति में बदलाव का अनुमान लगाया जाएगा। इस प्रयोग के नतीजे बताते हैं कि ग्रहीय बॉल मिलों का पीसने का व्यवहार पीसने वाली गेंदों के आकार से निकटता से संबंधित है।