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MOLINO DE BOLAS

M. de bolas: Consiste de un recipiente cónico o cilíndrico dispuesto en forma horizontal cuya longitud nunca debe exceder en 1,5 veces su anchura. El cilindro se llena parcialmente con bolas de acero inoxidable, de acero o piedras duras. La conminución ocurre principalmente por los mecanismos de impacto y atrición. Cuando el cilindro empieza a rotar, las bolas son empujadas por la fuerza centrifuga hacia la pared superior del cilindro. Las bolas que están más arriba viajan más rápido que las que están abajo; la velocidad óptima ocurre cuando las bolas forman un movimiento de cascada. Durante el movimiento, se produce un mecanismo de fricción entre las bolas, y éstas, al caer impactan y fragmentan el material. La velocidad crítica es aquella en que las bolas no forman el movimiento de cascada sino que rotan a la misma velocidad que el cilindro. La velocidad óptima varía entre el 50 y 75% de la velocidad crítica. Entre más grande sea el molino, menor será la velocidad crítica y viceversa. La molienda es más eficiente si las bolas ocupan entre el 30 - 50% del volumen del molino.

El material a pulverizar debe colocarse de forma tal que cubra todas las bolas, nunca más porque siempre debe haber algo de contacto total entre las bolas. Por tal razón, se logrará una mayor eficiencia si se disminuye la cantidad de espacios muertos entre éstas. La duración de la conminución puede variar desde horas hasta días dependiendo de la dureza del material. Sin embargo, el equipo tiene la opción de recolectar el material a ciertos intervalos de tiempo. Para conseguir una molienda eficaz no se debe de exceder la velocidad crítica, que se define como la velocidad a la cual una bola pequeña esférica dentro del molino empieza a centrifugar. Se puede mostrar que la velocidad crítica N_c en r.p.m. viene dada por:

N_c = (42.3)/(D)^1/2

siendo D el radio del molino en metros.

En la práctica, la velocidad de operación óptima es alrededor del 75% de la velocidad crítica y se debe determinar en condiciones de utilización en la instalación industrial.

Las bolas de menor tamaño producen menos vacíos porque éstas tienen mayor área de contacto por unidad de peso. Comercialmente se dispone de bolas de acero inoxidable de 1.27 - 5.08 cm que no reaccionan con el material, además, se sanitizan y esterilizan fácilmente evitando su contaminación. Entre más pesadas sean las bolas más polvos finos generará. La ventaja del equipo es que puede obtener partículas muy finas, además de ser bueno para materiales duros y abrasivos, también mantiene un control hermético del polvo, y es bueno para polvos estériles porque el cilindro se puede llenar con un gas inerte para evitar su contaminación. Su desventaja es que el material de introducción no debe ser mayor de 1000 µM, por lo tanto el éste debe ser previamente premolido.

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