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Eine Labor-Walzenkugelmühle ist eine Art von Mahlmaschine, die zum Mischen von Materialien verwendet wird, indem sie zu Kugeln gerollt werden. Es gibt verschiedene Arten von Labor-Walzenkugelmühlen, die verschiedene Aufgaben erfüllen. Labor-Walzenmühlen werden in der Regel zum Mischen und Mahlen von Materialien in kleinen Mengen verwendet. Sie können Proben von einem Kilogramm bis zu 10 Kilogramm verarbeiten. Diese Maschine wird typischerweise in der Keramik- und Kosmetikindustrie eingesetzt. Sie verfügt über drei oder mehr Walzen, die sich auf einer Überlaufwanne gegenläufig drehen.
Eine andere Art von Walzenmühle ist die Planetenmühle. In einer Planetenmühle sind die Mahlbehälter auf einer Scheibe angeordnet, die sich in die entgegengesetzte Richtung dreht. Wenn dies geschieht, werden die Kugeln im Inneren der Behälter herumgeschleudert und beginnen, die Materialien zu mahlen. Das einzigartige Merkmal dieser Mühle ist, dass die Scheiben fest montiert sind und sich um ihre eigene Achse drehen. Das Mahlen findet in einem oder mehreren Behältern statt, die zwischen 12 und 500 Litern Material aufnehmen können.
Die Schwingtellermühle ist eine weitere Art von Walzenmühle. Sie kombiniert die Leistung einer Schleifscheibe und den Schwingantrieb eines schalenförmigen Behälters, um Material zu mahlen. Sie kann Proben auf eine Partikelgröße von mindestens 100 Mikrometern reduzieren. Neben der Mahlschale und der Scheibe verfügt diese Mühle auch über einen Drehstrommotor, der die Schwingungen erzeugt, um das Material zu mahlen und zu mischen.
Eine weitere Variante einer Walzenkugelmühle ist die Topf-Mühle. Diese Mühle wird mit einem horizontalen zylindrischen Tank geliefert, der das Material und das Mahlmedium aufnimmt. Sie wird in der Regel verwendet, wenn die Partikelgröße des Materials auf feinere Stufen reduziert werden muss. Die Mühle wird als Topf bezeichnet, weil sie in der Regel in Töpfe aus Materialien wie Hochaluminium, Zirkonoxid und Teflon gefüllt wird.
Schließlich wird die Sand-Walzenmühle zum Mahlen und Dispergieren von festen Partikeln in Flüssigkeiten verwendet. Sie ist in der Regel mit korrosionsbeständiger Farbe lackiert oder feuerverzinkt, um den korrosiven Elementen zu widerstehen, mit denen sie in Kontakt kommt. Sie hat in der Regel drei bis vier Walzen, die sich auf einem zylindrisch geformten Tank drehen, um festes Material zu dispergieren.
Die Spezifikationen hängen vom Typ und Modell der Maschine ab. Einige typische Mühlen-Spezifikationen sind jedoch wie folgt.
Kapazität
Die Kapazität oder das Volumen einer Labor-Kugelmühle zeigt die maximale Materialmenge an, die eine Mühle verarbeiten kann. Kleinere Labormaschinen haben eine Kapazität von etwa 0,5 bis 5 Litern. Größere Modelle haben Kapazitäten von 10 bis 500 Litern oder mehr.
Anzahl der Töpfe
Eine Walzenmühle besteht aus parallelen Stäben oder Walzen, auf denen Töpfe platziert werden. Die Anzahl der Töpfe variiert je nach Maschine. Kleinere Mühlen können ein bis drei Töpfe aufnehmen. Größere Mühlen können bis zu fünf oder mehr Töpfe gleichzeitig aufnehmen.
Geschwindigkeit
Die Geschwindigkeit einer Walzenmühle bezieht sich auf die Anzahl der Umdrehungen, die sie in einer Minute macht. Die Geschwindigkeit kann zwischen 50 und 150 U/min bei kleineren Mühlen liegen. Höhere Geschwindigkeiten liegen bei über 150 U/min bei größeren Maschinen. Einige Mühlen verfügen über eine variable Drehzahlregelung, um die Geschwindigkeit an unterschiedliche Bedürfnisse anzupassen.
Topfmaterial
Eine Kugelmühle verwendet Töpfe aus verschiedenen Materialien. Einige gängige Materialien sind Porzellan, Polyurethan, Keramik oder Edelstahl. Die Materialwahl beeinflusst die Stabilität, Korrosionsbeständigkeit oder Kontaminationsfreiheit des Topfes.
Topfdurchmesser
Der Durchmesser des Topfes bestimmt, wie viel Material er aufnehmen kann. Die Topfdurchmesser können von klein (3 Zoll) bis groß (12 Zoll) oder mehr reichen. Größere Töpfe haben eine größere Kapazität für die Verarbeitung von Materialien.
Topf-Auskleidung
Die Topf-Auskleidung bezieht sich auf die Beschichtung im Inneren des Topfes, die ihn vor Beschädigungen schützt. Gängige Beschichtungen sind Gummi, Keramik oder Kohlenstoffstahl. Die Wahl der Beschichtung hängt vom zu verarbeitenden Material und der gewünschten Lebensdauer des Topfes ab.
Eine Walzenkugelmühle erfordert regelmäßige Wartung, um sie in gutem Betriebszustand zu halten. Regelmäßige Kontrollen und Reparaturen tragen dazu bei, ihre Lebensdauer zu verlängern.
Labor-Walzenkugelmühlen werden in verschiedenen Sektoren für verschiedene Anwendungen eingesetzt, wie oben erwähnt. Es handelt sich um vielseitige Maschinen, die mit den oben beschriebenen Mahlbehältern und -kugeln verwendet werden, um Proben für bestimmte Verbindungen zu mahlen, zu dispergieren, zu mischen oder zu homogenisieren. Im Folgenden sind einige wichtige Industrien und Anwendungen aufgeführt, in denen Labor-Walzenkugelmühlen häufig eingesetzt werden:
Materialwissenschaften und Nanotechnologie:
Labor-Walzenkugelmühlen werden in der Regel in den Materialwissenschaften und der Nanotechnologie zur Partikelgrößenreduktion von Proben wie Metalloxiden eingesetzt. Sie werden auch zur Dispersion von Nanopartikeln und zum Mahlen verschiedener Materialien verwendet, darunter Keramiken, Polymere und Metalle. Außerdem helfen Walzenmühlen bei der Synthese von Materialien im Nanobereich und bei Festkörperreaktionen.
Chemie und Chemieingenieurwesen:
In der Chemie- und chemischen Verfahrenstechnik werden Labor-Walzenkugelmühlen in der Regel zur Homogenisierung von Emulsionen und Suspensionen verwendet. Sie werden auch in der chemischen Synthese für Probenreaktionen und zum Mahlen von Lösungsmitteln, Additiven und Chemikalien verwendet. Darüber hinaus werden Walzenmühlen bei der Materialcharakterisierung eingesetzt, z. B. bei der Partikelgrößen- und -verteilungsanalyse, Viskosität und Zetapotentialmessungen.
Pharmazeutik und Biotechnologie:
Im Bereich der Biowissenschaften werden Labor-Walzenkugelmühlen in der Regel zum Mahlen von biologischen Proben wie Zellen, Geweben und Mikroorganismen verwendet, um nur einige zu nennen. Sie werden auch zur Extraktion von biologischen Verbindungen und zum Mahlen von pharmazeutischen Verbindungen wie Wirkstoffen, Hilfsstoffen und Tabletten verwendet.
Lebensmittel- und Getränkeindustrie:
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie werden Labor-Walzenkugelmühlen zum Mahlen von Lebensmittelproben wie Getreide, Gewürzen und Kaffee verwendet, um nur einige zu nennen. Außerdem werden sie zur Homogenisierung von Lebensmittelemulsionen und zur Herstellung von Lebensmittelzusatzstoffen und Aromaextrakten verwendet.
Umweltwissenschaften:
Labor-Walzenkugelmühlen können zum Mahlen von Umweltproben wie Boden, Sedimenten und Wasser verwendet werden, um Schadstoffe zu isolieren und zu identifizieren. Außerdem werden sie verwendet, um Umweltproben für die Analyse von Schadstoffen mit Hilfe von Spektroskopie, Chromatographie oder anderen Techniken vorzubereiten. Darüber hinaus können die Maschinen verwendet werden, um die Auswirkungen von Nanomaterialien auf Boden und Wasser zu untersuchen und um Umweltproben mithilfe der Partikelgrößenanalyse und anderer Methoden zu charakterisieren.
Anwendung:
Die Auswahl einer Walzenmühle erfordert eine Bewertung der Anwendung, um sicherzustellen, dass sie die gewünschten Ergebnisse erzielt. Dazu kann es gehören, die Probearten und -größen, die Brauerproduktivitätsziele und kritische Aspekte wie Einheitlichkeit und Extraktionseffizienz zu betrachten.
Kapazität:
Brauereien müssen die Kapazität der Mühle berücksichtigen, um ihren Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Betrachten Sie den maximalen Durchsatz im Verhältnis zum aktuellen und potenziellen Produktionsvolumen. Stellen Sie sicher, dass die ausgewählte Mühle die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit bewältigen kann, um Engpässe im Brauprozess zu vermeiden.
Walzen-Durchmesser:
Der Durchmesser der Walzen beeinflusst den Mahlprozess. Größere Walzendurchmesser bieten eine größere Oberfläche, wodurch eine höhere Kapazität und eine effiziente Extraktion ermöglicht werden. Berücksichtigen Sie den erforderlichen Walzendurchmesser auf der Grundlage der Brauprozessanforderungen, um die Produktivität zu optimieren.
Technische Merkmale:
Evaluieren Sie die technischen Merkmale verschiedener Walzenmühlen, wie z. B. die Anzahl der Walzen, ihre Anordnung und die spezifische Konstruktion für das Mahlen von Braugerste. Berücksichtigen Sie Merkmale, die die Mahleffizienz, die Extraktionsfähigkeit und die Getreidehandhabung verbessern, um die Gesamtleistung der Brauerei zu verbessern.
Budget:
Brauereien müssen ihr Budget für die Investition in eine Walzenmühle festlegen. Berücksichtigen Sie die Balance zwischen Kapazität, technischen Merkmalen und der Bedeutung des effizienten Mahlens für den Brauerfolg. Obwohl die Kosten ein Faktor sind, sollten Sie die Auswahl einer Mühle priorisieren, die den Produktionsanforderungen entspricht und zur Produktqualität beiträgt, um die Investition zu rechtfertigen.
F1 Was ist der Unterschied zwischen einer Planetenmühle und einer Kugelmühle?
A1 Die Hauptrichtung der Bewegung ist der Hauptunterschied zwischen Planeten- und konventionellen Kugelmühlen. Während Kugelmühlen in eine einzige Richtung arbeiten, verfügen Planetenmühlen über Kammern, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Dies zwingt die Kugeln dazu, sich heftig zu bewegen und mit den Materialien zu kollidieren. Die umgekehrte Bewegung erhöht die Energieabgabe und erzeugt feinere Mahlergebnisse.
F2 Warum werden Kugelmühlen verwendet?
A2 Labor-Kugelmühlen werden zum Mahlen von Mineralien, Zement, feuerfesten Materialien, Bauxit, Goldenerz, Eisenerz und anderen Eisenmaterialien verwendet. Außerdem können sie auch zum Zerschlagen von Nichteisenmetallen und Flugasche, Schlacke und Flüssigkristallanzeige (LED)-beleuchteten Materialien verwendet werden. In der chemischen Industrie werden sie zum Zerschlagen von Pestiziden, Pharmazeutika und Farbe verwendet. Darüber hinaus können sie zur Pulverisierung von Kohle und Erdgas in Wärmekraftwerken eingesetzt werden.
F3 Was sind die Grenzen von Kugelmühlen?
A3 Die Partikelgrößenverteilung, die von der Kugelmühle erzeugt wird, ist typischerweise breit und enthält einen erheblichen Anteil an sehr feinen Partikeln. Es ist bekannt, dass Kugelmühlen nicht effektiv sind, um Partikel auf feinere Stufen zu zerkleinern. Die Mühlen verbrauchen auch viel Energie. Während des Betriebs nutzen sie sich auch ab und verursachen Lärm. Einige Kugelmühlen verwenden große Gummikissen, um den Lärm zu dämpfen.
F4 Was sind die alternativen Verwendungen von Kugelmühlen?
A4 Die Mahlmaschine wird nicht nur zum Mahlen von Materialien verwendet. Sie mischt, vermischt und homogenisiert auch. Dabei dispergiert und füllt sie das Material. Darüber hinaus zerkleinert und granuliert sie hartes und grobes Material, um kleines und feines Material zu mahlen.
