Einführung der Jet Mill
Der Luftstrompulverisierer, auch bekannt als Strahlmühle Die Strahlmühle (auch Fluid Energy Mill genannt) ist eine der wichtigsten Feinmahlanlagen. Ausgestattet mit einer internen oder externen Klassierfunktion kann die Strahlmühle Pulverprodukte mit einer Feinheit von d97 = 3–5 μm produzieren, wobei die Produktionskapazität von mehreren Dutzend Kilogramm pro Stunde bis zu mehreren Dutzend Tonnen pro Stunde reicht.
Produkte, die durch Luftstrompulverisierung verarbeitet werden, zeichnen sich durch eine enge Partikelgrößenverteilung, regelmäßige Partikelform und hohe Reinheit aus. Strahlmühlen gibt es derzeit hauptsächlich in verschiedenen Ausführungen. Dazu gehören Flach- (Scheiben-), Schleifen-, Gegenstrahl-, Wirbelschicht-, Zyklon- und Zielmühlenmodelle in Dutzenden von Ausführungen. Die am häufigsten verwendeten Typen sind Flach-, Wirbelschicht- und Gegenstrahlmühlen.
Klassifizierung und Anwendungen von Strahlmühlen
Die Partikelgröße von Strahlmühlenprodukten liegt typischerweise zwischen 1 und 30 μm. Die Zufuhrgröße wird unter normalen Bedingungen streng unter 1 mm kontrolliert. Strahlmühlen werden häufig für die ultrafeine Materialverarbeitung eingesetzt. Geeignet sind Seltenerdelemente, verschiedene Hartmarmorarten, Kaolin, Talkum und andere nichtmetallische Mineralien mittlerer Härte.
Die Obergrenze der Partikelgröße von strahlgemahlenen Produkten hängt vom Feststoffgehalt im Mischluftstrom ab und ist umgekehrt proportional zum Energieverbrauch. Bei niedrigem Feststoffgehalt kann das Produkt eine d95 von 5–10 μm. Durch Vorzerkleinerung zur Reduzierung der Aufgabegröße können Produkte mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 μm erhalten werden. Neben der feinen Partikelgröße zeichnen sich strahlgemahlene Produkte auch durch eine enge Größenverteilung, glatte Partikeloberflächen, regelmäßige Formen, hohe Reinheit, hohe Aktivität und ausgezeichnete Dispergierbarkeit aus. Dank des Joule-Thomson-Kühleffekts, der durch die adiabatische Expansion des Druckgases während des Mahlens entsteht, eignen sich Strahlmühlen zudem für die ultrafeine Vermahlung von niedrigschmelzenden und wärmeempfindlichen Materialien.
Flache (Scheiben-)Strahlmühle
Die Flachstrahlmühle, auch Horizontalmühle genannt Scheibenstrahlmühle, arbeitet durch das Ausstoßen von Hochdruckgas mit Überschallgeschwindigkeit durch Düsen. Das Material wird durch eine Venturidüse beschleunigt und in die Mahlkammer befördert, wo es einer Hochgeschwindigkeitszirkulation unterzogen und durch Aufprall, Kollision und Reibung pulverisiert wird. Durch die Zentrifugalkraft werden grobe Partikel zur weiteren Zerkleinerung an die Kammerwand geschleudert, während feine Partikel vom Luftstrom mitgerissen und gesammelt werden. Vorteile: einfache Konstruktion und einfache Bedienung. Nachteile: Beschädigung der Mahlkammer bei der Verarbeitung harter Materialien, was zu Produktverunreinigungen führt.
Der Energieverbrauch steigt exponentiell mit abnehmender Zielpartikelgröße, wobei die meiste Energie als ineffektive Arbeit verschwendet wird. Typischerweise wird ein D50-Wert von etwa 1 μm erreicht.
Wirbelschichtstrahlmühle
Wird häufig in Branchen wie der Keramik-, Chemierohstoff-, Feuerfest-, Batteriematerial- und Pharmaindustrie zum ultrafeinen Mahlen, Desagglomerieren und zur Partikelformung verwendet.
Während des Betriebs wird Hochdruckluft mit hoher Geschwindigkeit durch mehrere Düsen in die Mahlkammer eingeblasen. Das zugeführte Material wird durch den Luftstrom beschleunigt und an den Kreuzungspunkten der Düsen durch Kollisionen und Reibung pulverisiert. Die Partikel gelangen anschließend in die Klassierkammer, wo sich grobe Partikel absetzen und zur weiteren Vermahlung zurückgeführt werden. Der Zyklonabscheider befördert und sammelt die qualifizierten Feinpartikel.
Gegenstrahlmühle
Auch als Gegenstrahlmühle oder Umkehrstrahlmühle bekannt (mit dem Typ Majac als typischem Beispiel).
Im Betrieb prallen zwei Ströme beschleunigten Materials und eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms an einem bestimmten Punkt entlang einer horizontalen Linie aufeinander. Dadurch wird die Pulverisierung erreicht. Die entstehenden Partikel gelangen in die Klassierkammer, wo ein rotierender Klassierer sie trennt – grobe Partikel bleiben am Rand zurück. Sie werden erneut gemahlen, während feine Partikel austreten und nach der Gas-Feststoff-Trennung gesammelt werden.
Seine Vorteile sind: Hochgeschwindigkeitskollisionen zwischen den Partikeln sorgen für starke Aufprallkräfte, schnelles Mahlen und hohe Energieeffizienz.
Produziert feinere Partikel bei reduziertem Verschleiß und geringerer Verschmutzung. Geeignet für harte, spröde oder klebrige Materialien. Nachteile: großer Platzbedarf, hoher Energieverbrauch, relativ breite Partikelgrößenverteilung.
Aktueller Stand der Jet-Mill-Technologie in China
Die Strahlmühlen-Herstellungsindustrie Chinas verfügt über eine relativ ausgereifte Technologie und hält hohe Standards hinsichtlich Automatisierung, Produktionskapazität und Modellvielfalt aufrecht.
Über Epic Powder
Mit jahrzehntelanger Erfahrung und europäischer Kerntechnologie Episches Pulver ist auf fortschrittliche Lösungen für ultrafeines Mahlen spezialisiert. Ob für Mineralien, Chemikalien oder Hightech-Materialien – Epic Powder liefert maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Produktionsanforderungen.