I. 장비 개요

레이몬드 밀 (서스펜션 롤러 밀) 및 수직 롤러 밀 (VRM)은 이산화티타늄 가공 과정에서 흔히 사용되는 두 가지 분쇄 장비입니다. 이 두 장비는 구조적 원리, 성능 특성 및 적용 분야에서 상당한 차이를 보입니다.

그 레이몬드 밀 이 장비는 연삭 롤러와 연삭 링 사이의 회전 및 압착 작용을 이용하여 원료를 분쇄합니다. 원심력을 이용하여 삽날에 의해 원료가 분쇄 구역으로 공급되며, 이곳에서 반복적인 분쇄 과정을 거친 후 기류에 의해 입도 조절을 위한 분류기로 이송됩니다. 이 시스템은 구조가 콤팩트하며 중간 입도 범위에서 연속 생산에 적합합니다.

그 수직 롤러 밀 이 장비는 ‘재질층 연마’ 원리에 따라 작동합니다. 원료는 연마 테이블로 유입된 후 원심력을 받아 바깥쪽으로 이동하며, 이 과정에서 롤러에 의해 고압 압축 및 전단 작용을 받아 분쇄 및 연마됩니다. 또한 건조 및 공기 선별 기능을 통합하여 한 차원 높은 시스템 통합성을 제공합니다.

II. 핵심 비교 분석

1. 처리 능력

기존의 국산 레이몬드 밀은 TiO₂를 시간당 약 0.8~1.5t의 속도로 처리하는 반면, 수입 모델은 시간당 3t까지 처리할 수 있습니다. 최적화된 차세대 레이몬드 밀은 처리 능력을 시간당 2~8t까지 높일 수 있습니다.

2. 제품의 입도

이산화티타늄 분말의 성능은 입자 크기와 입자 크기 분포와 밀접한 관련이 있습니다:

• 레이몬드 밀: 내장형 분류기가 장착되어 있어 80~400 메쉬 범위 내에서 조절이 가능합니다. 이 제품은 입자 크기가 균일하고 입도 분포가 비교적 좁아 대부분의 용도에서 요구되는 조건을 충족합니다.
• 수직 롤러 밀: 동적 로터 분류 시스템을 사용하여 고정밀 분리를 수행함으로써 미세 입자 추출 효율을 높입니다. 이 장비는 초미세 분말(예: d90 < 10 μm)이 필요한 고품질 제품에 특히 적합합니다. VRM은 D50이 약 0.3 μm인 초미세 분말을 손쉽게 생산할 수 있습니다.

3. 에너지 소비량 및 운영 비용

• 레이몬드 밀: 단위당 전력 소비량이 적고, 구조가 간단하며, 유지보수가 용이합니다. 그러나 기존의 레이몬드 밀은 비에너지 소비량이 상대적으로 높은 편이지만, 최적화된 설계를 통해 톤당 에너지 소비량을 50% 이상 줄일 수 있습니다.
• 수직 롤러 밀: 단일 장치의 전력 소비량은 더 높지만, 분쇄, 연마, 건조 및 이송 기능을 통합하고 있기 때문에, 특히 수분 함량이 높은 원료를 처리할 때 여러 대의 개별 기계로 구성된 레이몬드 방식 시스템보다 전체 시스템의 에너지 소비량이 더 낮을 수 있습니다. VRM의 에너지 소비량은 기존 장비에 비해 30% 이상 절감될 수 있습니다.

4. 유지 관리 및 투자

• 레이몬드 밀: 구조가 간단하고 유지보수가 편리하며 초기 투자 비용이 적게 들지만, 마모 부품은 더 자주 교체해야 할 수도 있습니다.
• 수직 롤러 밀: 시공이 더 복잡하고, 자본 비용과 유지보수 비용이 더 높지만, 자동화 수준이 더 높고 장기적인 운영 안정성을 보장합니다.

5. 환경 성과

• 수직 롤러 밀: 음압 상태에서 작동하며 밀폐성이 우수하여 분진 누출을 최소화합니다. 이는 청정 생산을 촉진하고 환경 규정을 준수하는 데 도움이 됩니다.
• 레이몬드 밀: 밀봉 성능이 상대적으로 약하므로, 먼지 관리에 각별한 주의를 기울여야 합니다.

6. 재료의 적합성

• 레이몬드 밀: 모스 경도가 낮고 수분 함량이 중간 정도인 재료에 적합합니다(일반적으로 ≤ 6%).
• 수직 롤러 밀: 사료 수분 함량이 약 15%까지 처리 가능하며, 경도가 높은 원료에도 적합합니다.

III. 선정 권고 사항

이산화티타늄 가공에 레이몬드 밀과 수직 롤러 밀 중 어느 것을 선택할지는 다음 원칙에 따라 결정되어야 합니다:

다음과 같은 경우에는 수직 롤러 밀을 선택하는 것이 좋습니다:

• 대규모 생산 능력과 높은 자동화 수준이 요구됩니다.
• 초미세 분말(예: d90 < 10 μm)에 대한 수요는 안정적으로 유지되고 있습니다.
• 원료의 수분 함량이 높으므로 일체형 건조 방식을 적용하는 것이 유리합니다.
• 환경 기준이 엄격하며, 청정 생산이 강조되고 있습니다.
• 장기적인 투자 수익률을 최우선으로 하며, 초기 비용이 더 많이 들더라도 수용 가능합니다.

다음과 같은 경우에는 레이몬드 밀을 선택하는 것이 좋습니다:

• 생산 규모는 중간 수준이며, 비용 효율성과 운영 신뢰성을 중시합니다.
• 요구되는 제품의 입도 범위는 일반적인 범위(80~400 메쉬) 내에 있습니다.
• 초기 자본 투자가 주요 제약 요인입니다.
• 유지보수 자원은 제한적이므로, 더 간단하고 유지보수가 용이한 기계가 선호됩니다.

궁극적으로, 최종 결정은 체계적인 기술·경제적 평가를 통해 원료 특성, 제품 포지셔닝, 에너지 확보 가능성 및 장기 개발 계획을 종합적으로 고려해야 한다.