Топковата мелница е вид мелница, използвана за смилане или смесване на материали за използване в процеси на обогатяване на минерали, бои, пиротехника, керамика и селективно лазерно синтероване. Работи на принципа на удар и износване: намаляването на размера се извършва чрез удар, докато топките падат от близо до горната част на черупката.
Топковата мелница се състои от куха цилиндрична обвивка, въртяща се около оста си. Оста на черупката може да бъде хоризонтална или под малък ъгъл спрямо хоризонталата. Пълни се частично с топчета. Средата за смилане са топките, които могат да бъдат направени от стомана (хромирана стомана), неръждаема стомана, керамика или гума. Вътрешната повърхност на цилиндричната обвивка обикновено е облицована с устойчив на абразия материал като манганова стомана или гумена облицовка. По-малко износване се извършва в мелници с гумено покритие. Дължината на мелницата е приблизително равна на нейния диаметър.
Общата идея зад топковата мелница е древна, но едва след индустриалната революция и изобретяването на парната енергия може да се създаде ефективна топкова мелница. Съобщава се, че е бил използван за смилане на кремък за керамика през 1870 г
Работещ
В случай на непрекъснато работеща топкова мелница, материалът за смилане се подава отляво през 60-градусов конус, а продуктът се изхвърля през 30-градусов конус отдясно. Докато черупката се върти, топките се повдигат нагоре от издигащата се страна на черупката и след това те се спускат каскадно надолу (или падат надолу към захранването) от близо до горната част на черупката. По този начин твърдите частици между топките и земята намаляват по размер от удара.
Приложения
Топковите мелници се използват за смилане на материали като минни руди, въглища, пигменти и фелдшпат за керамика. Смилането може да се извърши мокро или сухо, но първото се извършва при ниска скорост. Топковите мелници често се използват в научната работа за намаляване на размера на частиците, премахване на агломерацията, промяна на формата на частиците, осигуряване на механично сплавяване, смесване, производство на прахове и промяна на свойствата на материалите.[2] Проектирана е топкова мелница с отворен код, която може да бъде произведена с 3D принтер за няколкостотин долара.[3] Той може да работи както в мрежа за лабораторна работа, така и извън мрежата със слънчеви фотоволтаици и батерия за работа на терен.[3] Смесването на експлозиви е пример за приложение на гумени топки.[4] За системи с множество компоненти е доказано, че топковата мелница е ефективна за увеличаване на химическата реактивност в твърдо състояние.[5] Освен това топковата мелница се оказа ефективна за производството на аморфни материали [5]. Може също да е полезно да се отделят газове като водород и да се съхраняват под формата на прах.[6][7]
