پاورپوینت مقدمه ای بر آسیاب های مکانیکی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: مقدمه ای بر آسیاب های مکانیکی

اسلاید 3 :

آسیاب گلولهای- ارتعاشی (Vibratory Ball Mill)

یکی از انواع آسیابهای پرانرژی، آسیاب گلولهای ـ ارتعاشی است.

حجم محفظه در این نوع آسیاب بسیار كم (10 ميليليتر) بوده و محتويات آن (پودر و گلوله) در سه جهت عمود بر هم با سرعت بسیار بالا، حدود rpm 1200، نوسان ميکنند.

اسلاید 4 :

آسیاب گلولهای- ارتعاشی (Vibratory Ball Mill)

نوع دیگری از آسیابهای گلولهای- ارتعاشی دارای یک محفظه از جنس فولاد زنگنزن و یک گلوله فولادی سخت شده است و قسمت تحتاني این محفظه از جنس فولاد سخت شده است.
از این نوع آسیاب بيشتر برای آلیاژسازی مکانیکی فلزات فعال مانند عناصر خاکی کمیاب استفاده ميشود.
جهت جلوگیری از آلودگی ذرات پودر با اتمسفر هوا از خلاء 6-10 تور استفاده میگردد.

اسلاید 5 :

آسياب SPEX8000 معروفترين آسیاب گلولهای-ارتعاشی مورد استفاده در تحقيقات آزمايشگاهي است .
این آسیاب به طور معمول ظرفيت آسیابكاري 20 گرم پودر را در هر دوره دارد.
اين نوع آسياب معمولا شامل یک محفظه حاوی نمونه و گلوله است که در یک گیره قرار گرفته و این مجموعه تقريبا 100 بار در دقیقه به جلو و عقب حرکت ميکند.
انتهای محفظه دارای حرکت جانبی است.
حرکت محفظه سبب برخورد ذرات پودر و گلولهها شده و در نهایت آسیابکاری و مخلوط شدن صورت میگیرد.

اسلاید 6 :

به علت دامنه حرکتی در حدود 5 سانتيمتر و سرعت چرخشي 1200 دور در دقيقه، سرعت خطي گلولهها بالا (در حدود m/s5) و انرژی ناشی از برخورد گلولهها بسيار زیاد است. بنابراين این نوع آسیاب در گروه آسیابهای پر انرژی قرار ميگیرد.
به منظور افزايش ظرفيت این نوع آسیاب، به طور هم زمان از دو محفظه جهت آسیابکاري پودر استفاده ميشود.

اسلاید 7 :

محفظه مورد استفاده در اين آسیاب از جنس فولادهای سخت شده، اکسید آلومینیم، کاربید تنگستن، اکسید زیرکونیم، فولاد ضد زنگ، نیترید سیلیکون، پلاستیک، عقیق (Agate) و متاکريليت (Methacrylate) است.

اسلاید 8 :

آسیابكاري با آسياب SPEX8000 به مدت 20 دقیقه معادل با 20 ساعت آسیابکاري در یک آسیاب کم انرژی است.
در نتیجه فرآيندي که در آسیاب SPEX8000 چند دقیقه به طول ميانجامد در آسیاب ساينده چند ساعت و در آسیاب صنعتی افقی چندین روز به طول میانجامد.

اسلاید 9 :

آسیابهای ساینده (Attritor Ball Mill)

آسياب ساينده در سال 1922 به منظور دستيابي به توزیع همگن از گوگرد براي پخت لاستیک طراحی شد.

اسلاید 10 :

این آسیاب شامل یک محفظه و همزن است.

همزن عمودي كه تعدادي پره به آن متصل شده است، داراي حركت دوراني است.
حرکت پرهها انرژی لازم را به گلولهها داده و کاهش اندازه ذرات پودر در اثر برخورد بین گلولهها، گلوله و جداره محفظه، محور مرکزی و پرهها با گلولهها رخ میدهد.
سرعت دوران محور مرکزی این آسیاب حدود 250 دور بر دقيقه (2/4 هرتز) است كه در برخي موارد سرعت دوران به حدود 500 دور در دقيقه نيز ميرسد.
ظرفيت این نوع آسیاب بين 0/5تا 40 کیلوگرم و براي فرآوري محدوده وسیعی از مواد از جمله تركيبات بینفلزی، سرامیکها، مواد غير بلوري و کامپوزیتها كاربرد دارد.

اسلاید 11 :

جنس محفظه این نوع آسیاب معمولاً از فولاد زنگنزن یا فولاد زنگزني است که با آلومینا، کاربید سیليکون، نیترید سیلیکون، زیرکونیا، لاستیک و پلي اورتان پوشش داده شده است.
با استفاده از پمپ خلاء و يا وارد کردن جریان مداوم گاز آرگون مقدار آلودگی ناشی از اکسیژن در اين نوع آسيابها کاهش مییابد.
با استفاده از محفظههای دو جداره و گردش آب در پوسته خارجی دمای محفظه قابل کنترل است.
حداکثر افزایش دما در این آسیابها در حدود 100 تا 200 درجه سانتیگراد است.

اسلاید 12 :

نوع ديگری از آسیابهای ساینده ،به صورت افقي طراحي شدهاند.
از مزایای این نوع آسیاب ميتوان به حذف منطقه مرده به دلیل نیروی جاذبه، انرژی بالای برخورد و امكان کنترل محيط آسیاب اشاره نمود.

اسلاید 13 :

آسیاب افقی غلتان (Tumbler Horizontal Mill)

در اين نوع آسیاب از گلولههاي فولادي و يا کاربید تنگستن به عنوان اجزای ساینده استفاده ميشود.
ظرفیت این آسیابها به عوامل مختلفی نظير نسبت طول به قطر آسیاب، سرعت چرخش آسیاب، اندازه گلولهها و اندازه ذرات بستگي دارد.
استفاده از این نوع آسیابهای کم انرژی مدت زمان آسیابکاری را طولانی میکند، اما پودر تهيه شده در این روش از همگنی و یکنواختی بیشتری برخوردار است.
استفاده از این نوع آسیاب نیازمند هزینه كمتر، راه اندازی سادهتر و هزینه نگهداری كمتر میباشد.

اسلاید 14 :

در اين نوع آسیاب پس از قرارگيري پودر و گلوله در یک محفظه استوانهای شكل، محفظه حول محور مرکزی خود دوران میکند.
معمولاً قطر محفظه بيشتر از 1 متر است.
همزمان با دوران محفظه، گلولهها به ذرات پودر برخورد کرده و آنها را خرد میکنند.
با افزایش سرعت دوران نرخ آسیابکاری هم افزایش مییابد.
در سرعتهای بالا نیروی گریز از مرکز وارده برگلولهها بر نیروی وزن آنها غلبه کرده و لذا گلولهها به جداره محفظه چسبيده و فرآيند آسیابکاری متوقف ميشود.

اسلاید 15 :

این نوع آسیاب برای آلیاژسازی حجم زیادی از پودر به کار میرود.
آسیابهای صنعتی مورد استفاده در آلیاژسازی مکانیکی از لحاظ اندازه بسیار بزرگ بوده و در هر نوبت كاري صدها كيلوگرم پودر را آسياب ميكنند. ظرفیت این نوع آسیاب بالا و در حدود1250 کیلوگرم است.

اسلاید 16 :

از اصلاحات صورت گرفته روي اين نوع آسیاب، استفاده از میدانهای مغناطیسی جهت کنترل حرکت گلولهها میباشد.
بسته به فاصله آهنرباها و گلولهها، انرژي ضربه ناشی از برخورد قابل کنترل است.
بر اساس موقعیت آهنرباها، بزرگي میدان مغناطیسی و در نتیجه ميزان انرژی منتقل شده به ذرات پودر تغییر میکند.

اسلاید 17 :

به دليل سرعت پایین اين نوع آسیاب، گرمای ناچيزي حین آسيابكاري تولید ميشود. که این مساله در آلیاژسازی مواد غيربلوري و واکنشهای با گرمازایی بالا داراي اهميت است.
سرعت پایین اجزا، امكان کنترل فشار (از خلاء تا فشار kPa500) و دما (از دمای محیط تا 473 كلوين) را فراهم ميكند.

اسلاید 18 :

آسیابی میله ای غلتان (Tumbler Rod Mill)

معمولا پودر تهيه شده با آلیاژسازی مکانیکی به وسیله آهن آلوده ميشود.
در سال 1990 الاسكندراني (El-Eskandarany) و همکارانش از آسیابی شامل استوانهای از جنس فولاد زنگنزن 304 و 10 میله از همین جنس براي آسيابكاري استفاده كردند.
به منظور جلوگیری از گیرکردن کردن میلهها به يكديگر، در استوانهای با طول 250 میلیمتر، از میلههايي به طول 200 میلیمتر و قطر 120 میلیمتر استفاده شد.

اسلاید 19 :

آسیاب سیارهای (Planetary Mill)

یکی دیگر از آسیابهای مورد استفاده در فرآیند آلیاژسازی مکانیکی، آسیاب سیارهای است که در آن تنها چند صد گرم پودر در یک مرحله آسیاب ميشود و برای تحقیقات آزمایشگاهی مناسب است.
حجم محفظه این نوع آسیاب بین 45 تا 500 میلیلیتر است.
این آسیاب شامل یک صفحه دوار به همراه چهار، دو و يا يک محفظه است.
صفحه دوار در یک جهت چرخیده و محفظه بر اساس مکانیزمی در جهت خلاف حرکت صفحه دوار، حرکت دورانی انجام ميدهد.
چرخش محفظه و صفحه دوار به دور يك محور، باعث ايجاد نيروي گريز از مركز ميشود که بزرگی این نیرو ميتواند تا 20 برابر شتاب جاذبه زمین برسد.

اسلاید 20 :

گلوله و پودر به صورت متناوب روی دیواره داخلی غلتیده و سايیده ميشوند. سپس با سرعت زيادي (حدود rpm 250) از جداره محفظه جدا و مجدداً به جداره روبرویی برخورد ميکنند.
در این حالت ذرات پودر تحت انرژی ضربه بالا به صورت مداوم جوش خورده و ميشکنند.