Ilustración de un molino de chorro. La flecha roja muestra el material que entra en el molino. Las flechas azules muestran el aire comprimido que entra y circula en el molino. La flecha verde muestra las partículas pequeñas que salen del molino.
Un molino de chorro muele materiales mediante un chorro de aire comprimido o gas inerte de alta velocidad para hacer chocar las partículas entre sí. [1] Los molinos de chorro pueden diseñarse para producir partículas por debajo de un tamaño determinado mientras continúan moliendo partículas por encima de ese tamaño, lo que da como resultado una distribución de tamaño estrecha del producto resultante. [2] Las partículas que salen del molino se pueden separar de la corriente de gas mediante separación ciclónica . [3]
Tamaño de partícula
Un molino de chorro consta de un cilindro corto , lo que significa que la altura del cilindro es menor que su diámetro. El gas comprimido se introduce en el molino a través de boquillas tangentes a la pared del cilindro, lo que crea un vórtice . El gas sale del molino a través de un tubo a lo largo del eje del cilindro. Las partículas sólidas en el molino están sujetas a dos fuerzas en competencia:
Fuerza centrífuga creada por las partículas que viajan en círculos.
Fuerza centrípeta creada por el arrastre del gas a medida que fluye desde las boquillas a lo largo de la pared hasta la salida en el centro del molino.
Flujo que pasa junto a una partícula sólida que reacciona a la fuerza centrífuga: líneas de corriente , fuerza de arrastre F d y fuerza por gravedad o fuerza centrífuga F g . F d apunta hacia el centro del molino y F g apunta hacia la pared.
La resistencia de las partículas pequeñas es menor que la de las partículas grandes, según la fórmula derivada de la ley de Stokes ,
,
donde V es la velocidad de sedimentación del flujo (m/s) (verticalmente hacia abajo si ρ p > ρ f , hacia arriba si ρ p < ρ f ), g es la aceleración gravitacional (m/s 2 ), ρ p es la densidad de masa de las partículas (kg/m 3 ), ρ f es la densidad de masa del fluido (kg/m 3 ), μ es la viscosidad dinámica (kg /m*s), y R es el radio de la partícula esférica (m).
La fórmula muestra que las partículas serán atraídas hacia la pared del molino de acuerdo con el cuadrado de su radio o diámetro. Las partículas grandes continuarán el proceso de trituración hasta que sean lo suficientemente pequeñas como para permanecer en el centro del molino, donde se encuentra el puerto de descarga.
Parámetros típicos
Diámetro del molino: de 0,05 metros a 1 metro (de 2 pulgadas a 42 pulgadas)
Presión de gas: 8,3 bar (120 PSI)
Tamaño de partícula inicial: 800 micrones o menos, o según lo limitado por el tamaño de la entrada del venturi de alimentación
Tamaño final de partícula: hasta 0,5 micrones
Referencias
^ Mohamed Rahaman; Mohamed N. Rahaman (7 de agosto de 2006). Procesamiento cerámico. CRC Press. pp. 41–. ISBN 978-0-8493-7285-8.
^ John B. Wachtman (28 de septiembre de 2009). Materiales y equipos: fabricación de cerámica: Actas de la ciencia y la ingeniería cerámica, volumen 14. John Wiley & Sons. págs. 264–. ISBN978-0-470-31618-4.
^ Oleg D. Neikov; I. B. Murashova; Nicholas A. Yefimov; Stanislav Naboychenko (24 de febrero de 2009). Manual de polvos metálicos no ferrosos: tecnologías y aplicaciones. Elsevier. pp. 60–. ISBN978-0-08-055940-7.
