Бисерные мельницы

Бисерные мельницы(agitator bead mill, send mill англ.) - разновидность мельниц, применяетмая для измельчения материалов в виде суспензий или паст. Конструктивно бисерная мельница представляют собой емкость, заполненную сферическими измельчающими телами - бисером (beads). Измельчение происходит под действием трения и столкновений бисера с частицами материала. Измельчающие тела приводят в движение специальным перемешивающим устройством, называемым агитатором (agitator shaft - англ.). Конструктивно бисерные мельницы бывают горизонтальными, вертикальными и мельницами с измельчающей корзиной (погружная). 

В качестве измельчающих тел может быть использован стеклянный бисер, стальные шары, бисер из силиката циркония и бисер из диоксида циркония частично стабилизированного оксидом иттрия (YSZ). Реже применяют твердый сплав, карбид кремния. Некоторые типы мельниц позволяют применять крупный кварцевый песок.

Наиболее простой конструкцией обладает вертикальная бисерная мельница. Она представляет собой емкость высотой 2-3 диаметра, заполненную бисером. Ввод продукта осуществляют через отверстие в дне, измельченный продукт покидает мельницу через отвод вверху емкости, или через сетку, размещаемую в корзине на валу. Перемешивание бисера производят валом с штифтами или шайбами. В такую мельницу можно добавлять бисер во время работы. Недостатком мельницы является неравномерное давление шаров, возрастающее к низу емкости и вызывающее неравномерный износ шаров и стенок.

Горизонтальная бисерная мельница имеет горизонтальное размещение вала и камеры. Такая конструкция мельницы требует износостойкого уплотнения вала с одной или двух сторон. Подача материала осуществляется со стороны входа вала, выход с противоположного конца камеры через сетчатый патрон или щелевую систему.

Разнообразные применения бисерных мельниц обуславливают использование большого числа дополнительных элементов в конструкции мельницы. Получение высокой дисперсности требует значительных затрат энергии, соответсвенно, большего времении пребывания продукта в камере и охлаждения корпуса. Для повышения однородности фракций требуется интенсивное равномерное перемешивание и точная настройка скорости подачи материала.  

В зависимости от типа применяемого бисера могут быть применены различные системы отделения бисера от продукта. Как правило используют сетки, щелевые патроны и другие аналогичные приспособления. Ротор мельницы может иметь элементы динамически удаляющие бисер за счет центробежных сил.

Все типы бисерных мельниц можно использовать в циркуляционном режиме. Такая возможность обеспечивает повышение качества продукции, достижение высочайших параметров дисперсности и многих других качеств, способствовавших развитию и широкому распространению технологий жидкого измельчения. Циркуляционный режим позволяет применять внешнее охлаждение смеси, когда не требуется большой подвод энергии на измельчение.