1. 볼 밀의 정의

그 볼 밀 이 장비는 광업, 건축 자재, 화학 산업, 화력 발전 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 핵심 초미세 분쇄 장비입니다. 1차 및 2차 파쇄 과정을 거친 광석을 수십에서 수백 메쉬 범위의 미세 분말로 정밀하게 분쇄하는 데 사용됩니다. 일반적으로 금광석, 철광석 선광, 탄산칼슘 제조, 시멘트 생산, 발전소 탈황, 석영 모래 분말 제조 등의 생산 라인에 구성됩니다.

1.1 핵심 기능

조 크러셔와 콘 크러셔를 통해 예비 분쇄된 작은 덩어리의 광석은 볼 밀 실린더로 공급됩니다. 강철 볼의 충격 및 마모 분쇄력을 통해 광석은 미세한 입자로 분쇄됩니다. 광물 가공 공장에서는 분쇄 과정을 통해 유익 광물과 갱석 간의 완전한 분리를 달성할 수 있으며, 이를 통해 후속 단계인 부유 선별, 중력 선별 또는 자력 선별을 통해 금속 정광을 추출할 수 있습니다. 비금속 산업에서는 산업용 미세 분말을 생산하는 데 사용됩니다.

1.2 주요 분류

1. 습식 볼 밀 (광물 가공 분야에서 가장 널리 사용됨) 원료를 물과 함께 분쇄하여 슬러리를 생성합니다. 이 공정은 분진 발생이 적고 분쇄 효율이 높아, 모든 종류의 금속 광석 선광 공정에 널리 적용되고 있습니다.
2. 건조한 볼 밀 분쇄 과정에서는 물을 첨가하지 않으며, 완성된 분말은 공기 선별을 통해 배출됩니다. 주로 석영 모래, 시멘트, 탄산칼슘 및 기타 비금속 광물 분말의 가공에 사용됩니다.
3. 배출 유형별 분류:

• 그레이트 볼 밀: 거친 분쇄 및 대용량 1차 분쇄용
• 오버플로 볼 밀: 선광 농축 단계에서 미세 분쇄용

1.3 적용 대상 재료

금광석, 철광석, 구리광석, 석회석, 석영, 카올린, 제강 슬래그, 시멘트 클링커, 석탄 및 모스 경도 7 이하인 기타 취성 재료.

2. 주요 코어 구조

1. 피더
2. 씰 커버
3. 베어링
4. 피드 엔드 헤드
5. 강판
6. 배출단 헤드
7. 선 덮개
8. 선 덮개
9. 격자형 배출구
10. 토출 노즐
11. 베어링
12. 빅 기어 / 불 기어
13. 가이드 콘 라이너
14. 격자형 밀 실린더
15. 엔드 라이너
16. 선 덮개
17. 베어링
18. 사료 투입구
19. 베어링 캡
20. 베어링 베이스 / 베어링 받침대
21. 피니언 베어링 베이스
22. 피니언 기어
23. 감속기 / 기어 감속기
24. 모터 / 전동기

수평형 볼 밀은 9가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:

1. 중공 샤프트 이송: 원료와 물은 이쪽 끝에서 실린더로 공급됩니다.
2. 회전 실린더: 내마모성 라이너가 내장된 두꺼운 강철 용접 배럴로, 연마용 강구와 광석을 담는 데 사용된다.
3. 내마모성 라이너: 강철 볼을 들어 올리고 실린더를 마모로부터 보호하기 위해 실린더 내벽에 고정되며, 주로 웨이브 라이너와 스텝 라이너로 구성됩니다.
4. 분쇄 매체 (강구 및 강제): 다양한 직경의 고망간강 볼로, 광석 분쇄에 필수적인 소모성 부품입니다.
5. 배출 중공 샤프트: 이 배출구에서 분쇄된 슬러리나 분말이 배출됩니다.
6. 피니언 및 불 기어 변속 시스템: 모터와 감속기가 피니언을 구동하여 불 기어를 회전시키고, 이를 통해 실린더가 저속으로 회전하도록 구동합니다.
7. 주 베어링 (슬라이드 베어링 / 롤링 베어링): 회전 실린더 전체를 지지하며, 순환 윤활 시스템이 장착되어 있습니다.
8. 감속기 및 구동 모터: 회전 동력을 공급하고 실린더 속도를 제어합니다.
9. 고압 및 저압 윤활 스테이션: 마찰 손실을 줄이기 위해 주 베어링과 기어에 윤활유를 지속적으로 공급합니다.

구조에 대한 간략한 소개

원료는 왼쪽 공급구에서 회전하는 실린더로 유입됩니다. 실린더 내부에는 다양한 규격의 강구가 채워져 있습니다. 실린더가 회전함에 따라 강구는 계단식 및 폭포식 운동을 하며 광석에 충격을 가해 분쇄합니다. 미세하게 분쇄된 원료는 오른쪽 배출구를 통해 배출됩니다. 일반적으로 이 장치는 나선형 분류기와 결합되어 폐쇄 회로 분쇄 시스템을 구성합니다.

3. 상세한 작동 원리

볼 밀은 저속 원통 회전과 강구의 세 가지 운동 상태를 통해 충격 파쇄와 마찰 분쇄라는 이중 분쇄 효과를 실현합니다. 전체 작동 과정은 다음 4단계로 나눌 수 있습니다:

1단계: 동력 구동 및 실린더 정속 회전

모터는 감속기와 기어 쌍을 통해 수평 실린더를 정격 속도인 15~25 rpm으로 안정적으로 회전시킵니다. 실린더는 전용 윤활 시스템을 갖춘 두 개의 주 베어링에 의해 지지되어 장기간의 연속 작동을 보장합니다.

2단계: 내부 라이너에 의해 들어 올려지는 강철 볼

실린더가 회전함에 따라, 내마모성 내부 라이너가 다양한 크기의 강구와 원광석을 함께 일정 높이까지 들어 올립니다.

3단계: 재료 분쇄용 강구의 세 가지 운동 형태

강철 구슬이 자연 낙하각을 넘어 들어 올려지면, 다음과 같은 세 가지 전형적인 움직임이 나타납니다:

1. 백내장 움직임: 커다란 강철 공이 가장 높은 위치에서 자유낙하하여 광석을 격렬하게 타격함으로써 충격 분쇄를 일으키고, 큰 광석 덩어리를 작은 입자로 분쇄합니다.
2. 연쇄적 움직임: 중소형 강구들이 라이너 표면을 따라 천천히 미끄러집니다. 강구와 광석 사이에서 발생하는 강한 마찰력과 전단력이 미세 분쇄를 이루어내며, 광석 입자를 미세한 분말로 변환시킵니다.
3. 원심 운동: 회전 속도가 임계값을 초과하면 강구들이 실린더 벽면에 단단히 달라붙어 떨어지지 않게 되는데, 이는 비정상적인 고장 작동 상태에 해당하므로 정상 생산 시에는 반드시 피해야 합니다.

4단계: 폐쇄 회로 순환 연삭 및 합격품 배출

1. 습식 연마 공정: 물과 혼합된 광석은 급재단에서 공급되어 강철 볼에 의해 지속적으로 분쇄되어 슬러리로 만들어집니다. 미세 입자의 슬러리는 배출용 중공축을 통해 넘쳐 흐릅니다. 거친 입자는 나선형 분류기를 통해 볼 밀로 되돌려져 재분쇄되며, 규격에 맞는 미세 슬러리만 부유 선별 및 자력 선별과 같은 후속 선광 공정으로 유입됩니다.
2. 건식 분쇄 공정: 실린더 내부에는 물을 넣지 않습니다. 팬에서 나오는 기류에 의해 미세 분말은 실린더 밖으로 배출되고, 굵은 입자는 사이클론 분리기를 통해 재순환되어 2차 분쇄 공정에 사용됩니다.

보충 지식: 강구 등급 분류 원리

실린더 내부에는 단일 규격의 강구를 절대 사용하지 않습니다. 큰 강구는 굵은 광석 입자를 분쇄하는 역할을 하고, 중·소형 강구는 미세 분쇄를 담당합니다. 강구의 입도 분포를 적절히 구성하면 분쇄 효율을 크게 높일 수 있으며, 균일한 최종 입자 크기를 보장할 수 있습니다.

4. 폐쇄 회로 연삭 공정 흐름도

원료 → 벨트 컨베이어 → 분쇄용 볼 밀 공급구 → 배출된 슬러리를 나선형 분류기로 이송

• 적격 미세 슬러리: 부유법/자력 선광 공정으로 이송
• 굵은 모래 입자: 재분쇄를 위해 볼 밀로 되돌려 보냄

5. 의 장점과 단점 볼 밀

5.1 장점

1. 적용 범위가 넓으며, 연질 및 경질 광석 모두에 대해 습식 및 건식 연마 모드를 모두 사용할 수 있습니다.
2. 고장 발생률이 낮은 안정적인 기계 구조로, 대규모 광산 생산을 위한 24시간 전부하 연속 가동을 지원합니다.
3. 수십 메쉬에서 수백 메쉬에 이르는 광범위한 입도 조절 범위를 갖추고 있어, 거친 분쇄와 초미세 분쇄 모두에 적합합니다.
4. 밀봉 성능이 우수하며, 습식 연삭 시 먼지 오염이 거의 발생하지 않아 환경 보호 요건을 충족합니다.

5.2 단점

1. 중장비의 무게로 인해 토목 건설 투자 규모가 커지며, 레이몬드 밀에 비해 자재 1톤당 에너지 소비량도 상대적으로 높습니다.
2. 강구와 라이너는 마모가 심한 부품으로, 정기적인 강구 보충과 라이너 교체가 필요하며, 이로 인해 지속적인 운영 및 유지보수 비용이 발생합니다.
3. 대형 장비는 부피가 커 이동성이 제한되므로, 볼 밀은 주로 고정식 생산 라인에 적용되며 이동식 파쇄 설비에는 거의 사용되지 않습니다.

6. 대표적인 적용 사례

1. 금속 광석 선광: 금, 철, 구리, 납-아연 광석을 분쇄하여 광물을 분리하고 금속 정광을 추출하는 공정.
2. 건축자재 산업: 시멘트 클링커, 석회석 및 제강 슬래그의 미세 분쇄.
3. 환경 및 화학 산업: 탈황용 석회석 분말, 카올린 분말 및 벤토나이트 분말 생산.
4. 신규 소재 분야: 석영 모래 및 기타 비금속 광물의 고순도 미세 분말 가공.