Los molinos de chorro pueden moler fácilmente diversos materiales nuevos, frágiles, de alta dureza y alta pureza. Entre estos materiales se incluyen el fosfato de hierro y litio, la cerámica, los materiales a base de silicio y carbono, medicamentos occidentales y productos químicos. Producen polvos con un tamaño de partícula fino, una distribución granulométrica estrecha y alta pureza. Los molinos de chorro son capaces de reducir diversos materiales a partículas de tamaño micrométrico o incluso nanométrico, lo que ha propiciado su amplia aplicación en numerosas industrias.
There are many types of jet mills, each with different working principles and varying effectiveness for grinding different materials. Therefore, selecting the appropriate jet mill based on the specific material is crucial. Mainstream jet mills currently on the market include fluidized bed jet mills, opposed jet mills, flat (disc) jet mills, circulating tube jet mills, and target (paddle) jet mills. Building upon these base designs, methods such as inert gas protection, cryogenic air, or liquid nitrogen freezing can be incorporated to optimize the grinding performance of the jet mill.
Cómo elegir el molino de chorro adecuado
El molino de chorro de lecho fluidizado es el tipo más común en el mercado. De hecho, a menos que se especifique lo contrario, cuando se habla de «molinos de chorro», a menudo se hace referencia implícitamente a este tipo. Los molinos de chorro de lecho fluidizado se utilizan habitualmente para moler materiales como materias primas químicas, productos farmacéuticos, cosméticos, cerámica avanzada y polvos magnéticos.
En un molino de chorro de lecho fluidizado, el material se muele en estado expandido por gas. La temperatura de la cámara de molienda se controla a temperatura ambiente y no aumenta, lo que lo hace especialmente adecuado para materiales sensibles al calor. Además, los molinos de chorro de lecho fluidizado incorporan las ventajas de los molinos de chorro opuesto. Utilizan la corriente de gas para impulsar las partículas, provocando colisiones a alta velocidad entre sí para su molienda, con un impacto mínimo en las paredes del equipo. Esto se traduce en ventajas como una distribución granulométrica estrecha, alta eficiencia de molienda, bajo consumo energético, mínima contaminación del producto y bajo desgaste de las piezas. Son adecuados para moler materiales con una dureza Mohs de 9 o superior.
Una de las mayores desventajas de los molinos de chorro de lecho fluidizado es su elevado coste. Otra es que el material de alimentación debe estar fluidizado para ser molido por los chorros supersónicos. Por consiguiente, el material de alimentación debe tener una finura suficiente. Normalmente, se requiere que el tamaño de partícula del material de alimentación sea ≥ 30 mesh; cuanto más fina sea la materia prima, mayor será el rendimiento.
Principio de funcionamiento del molino de chorro de lecho fluidizado Epic Powder
Un sistema de molienda completo consta de un sistema de suministro de gas a alta presión, el molino de chorro principal, un colector ciclónico, un colector de polvo, un ventilador de tiro inducido y un armario de control. El gas filtrado a alta presión se inyecta en la cámara de molienda a velocidades supersónicas mediante toberas Laval. Tras la molienda, el sistema de clasificación separa las partículas finas de las gruesas. Las partículas que cumplen los requisitos de tamaño se recogen aguas abajo, mientras que las partículas gruesas regresan a la zona de molienda para su posterior procesamiento.
Parámetros de funcionamiento del molino de chorro de lecho fluidizado Epic Powder
Finura del producto: Rango de control de 2 µm a 150 µm. La distribución del tamaño de partícula se puede controlar directamente mediante conversión de frecuencia. Permite obtener un tamaño mínimo D97 ≤ 2 µm, con alta precisión y una distribución estrecha.
Tamaño de partícula del alimento: ≥ 30 mesh. Las materias primas más finas producen un mayor rendimiento; se recomienda un pre-molino para materias primas más gruesas.
Método de alimentación: Utiliza una tolva y un alimentador de tornillo con control de frecuencia para una alimentación controlada y cuantitativa.
Método de descarga: El material molido y apto se recoge mediante un colector de polvo o un descargador ciclónico. Se pueden instalar sistemas de descarga como válvulas eléctricas, válvulas de mariposa neumáticas o válvulas de mariposa manuales según las necesidades del cliente.
Calidad del producto: Toda la gama de molinos de chorro de la serie MQW emplea planos técnicos avanzados y procesos de diseño europeos/americanos, lo que garantiza una tecnología madura, un funcionamiento eficiente y una alta estabilidad.
Entorno laboral: No requiere taller especial. Funcionamiento libre de polvo y contaminación gracias al sistema de presión negativa.
Control de temperatura: El molino de chorro proporciona un control constante de la temperatura, lo que permite una producción continua 24/7 durante todo el año sin aumento de temperatura; temperatura máxima ≤ 25 °C.
Garantía posventa: Todos los molinos de chorro de la serie MQW vienen con una garantía de 3 años (excluyendo piezas de desgaste y componentes eléctricos).
Seguro de calidad: Todos los productos de la empresa cuentan con la certificación de calidad ISO9001 y la certificación de gestión ambiental ISO14001.
Molino de chorro opuesto
También conocido como molino de chorro inverso, este equipo funciona acelerando dos corrientes de material. Estas corrientes se encuentran con flujos de gas a alta velocidad y colisionan en un punto específico para su molienda. Las partículas finas molidas entran entonces en un clasificador externo junto con el flujo de aire. Bajo la acción del rotor clasificador, se produce la separación gas-sólido para obtener el producto final.
Dado que el mecanismo de molienda del molino de chorro opuesto se basa principalmente en colisiones a alta velocidad entre partículas (la velocidad de impacto es la suma vectorial de las velocidades de los dos flujos de gas opuestos), se logra una molienda altamente eficiente. Este equipo se caracteriza por su gran fuerza de impacto, alta velocidad de molienda, elevado aprovechamiento energético y la producción de partículas finas. Es especialmente adecuado para moler materiales duros, quebradizos o pegajosos. Además, como su principio de funcionamiento se basa en el impacto partícula a partícula, evita el desgaste de las piezas fijas de impacto causado por los chorros a alta velocidad, lo que permite la producción de polvos micro-nano de alta pureza.
Molino de chorro plano (de disco)
El molino de chorro plano, también conocido como molino de discos, es el tipo de molino de chorro más antiguo del mundo. El primer molino de chorro plano comercialmente viable fue desarrollado por la empresa estadounidense Fluid Energy en 1934. Los molinos de chorro de discos presentan las ventajas de una estructura simple y un funcionamiento sencillo; el desmontaje, la limpieza y el mantenimiento son muy simples. Además, cuentan con autoclasificación y son adecuados para moler materiales frágiles y blandos.
The disadvantage of the disc jet mill is that when grinding harder materials, the intense collision and friction with the material can damage the grinding chamber walls, causing some product contamination. Therefore, it is unsuitable for grinding high-hardness particles. Additionally, a significant portion of the energy in a flat jet mill is wasted; energy consumption increases exponentially as the product fineness decreases during grinding. Materials are typically only processed to around D50=1µm.
A conventional disc jet mill has a disc-shaped grinding chamber. This chamber is surrounded by 6-24 high-pressure nozzles. It also includes a Venturi feeder and a product collector. Feed material is entrained by gas into the Venturi feeder. There, it is accelerated to supersonic speed. Inside the chamber, material moves in a high-speed vortex. This causes inter-particle collision and impact with the walls. Coarse particles are thrown outward for further grinding. Fine particles are carried by airflow to the collector.
Molino de chorro de tubo circulante
El molino/clasificador de chorro tubular circulante ofrece ventajas notables. Realiza molienda y autoclasificación sin necesidad de un clasificador motorizado. La unidad es compacta, pero ofrece una gran capacidad. Es ideal para materiales frágiles y de baja dureza, logrando una finura de 3 a 0,2 µm con una mínima adherencia a las paredes. Sin embargo, presenta limitaciones importantes. Las paredes internas sufren una erosión y un desgaste severos debido al flujo de alta velocidad. Esto resulta en una baja eficiencia de molienda y un alto consumo de energía. Por consiguiente, no es adecuado para procesar materiales más duros.
El molino de chorro de tubo circulante (molino de chorro de bucle vertical) es otro tipo de molino de chorro autoclasificable, que se suele categorizar en dos tipos: de sección transversal circular constante y de sección transversal variable, siendo este último el más común en la actualidad. Su estructura principal consiste en una tubería en bucle con curvatura y diámetro variables (en forma de "O"). Durante el funcionamiento, se expulsa gas comprimido a alta velocidad desde el inyector de alimentación, creando un vacío en la cámara de mezcla que aspira automáticamente el material. Este material se acelera mediante un tubo Venturi hacia la cámara de molienda inferior del bucle en "O".
Múltiples boquillas supersónicas inyectan chorros de alta velocidad en la cámara de molienda a diferentes ángulos, provocando que el material colisione, roce y se desgarre, lo que resulta en la molienda. El material molido entra en la cámara de clasificación superior del circuito en forma de "O" con el flujo de aire. El material grueso regresa a la cámara de molienda a lo largo del diámetro exterior del circuito de clasificación por la fuerza centrífuga, mientras que el material fino sale del circuito con el flujo de aire centrípeto y puede someterse a una clasificación secundaria en una cámara en forma de voluta con un radio de curvatura menor.
Molino de chorro de objetivo (paleta)
En la producción práctica, los molinos de chorro de partículas pueden utilizar placas de diferentes formas según las propiedades del material y la finura deseada del producto. Ofrecen una buena capacidad de ajuste de la dirección de alimentación. Su fuerza de molienda es relativamente alta, lo que les permite procesar materiales bastante duros. Se utilizan frecuentemente para moler polímeros, materiales termosensibles de bajo punto de fusión y materiales fibrosos de grano grueso.
Entre sus desventajas se incluyen la susceptibilidad al desgaste y la erosión severa de la placa objetivo y el tubo de mezcla, lo que requiere el reemplazo regular de piezas. Esto puede causar cierta contaminación del material. La distribución del tamaño de las partículas del producto tiende a ser más amplia y el consumo de energía cinética es relativamente alto.
También conocido como molino de impacto de un solo chorro, su principio de funcionamiento se basa principalmente en el uso de un flujo de gas a alta velocidad para transportar el material e impactarlo contra placas objetivo móviles o fijas de diversas formas para su molienda. Además, las partículas experimentan múltiples colisiones de rebote dentro de las paredes de la cámara de molienda. El material molido se descarga junto con el flujo de aire a través de la salida hacia un clasificador.
Hemos analizado cinco tipos comunes de molinos de chorro, pero el más frecuente sigue siendo el de lecho fluidizado. Si necesita adquirir un molino de chorro, puede consultar con Epic Powder Mill al 86-157-6227-2120. Ahora, veamos cómo elegir el medio de molienda.
Protección de gas inerte
Muchos procesos industriales modernos utilizan materiales en polvo inflamables, explosivos o fácilmente oxidables que requieren una molienda ultrafina. Para garantizar la seguridad del proceso, se suelen emplear gases inertes (como nitrógeno o argón) como medio de molienda en molinos de chorro para lograr una molienda ultrafina en seco. Durante el funcionamiento, el sistema del molino de chorro se purga mediante la introducción continua de gas inerte para desplazar el aire hasta que el nivel de oxígeno detectado por un analizador alcanza un valor seguro preestablecido. A continuación, se pone en marcha el alimentador para iniciar la molienda del material.
Proceso de fresado por chorro criogénico
Para materiales resistentes que requieren una molienda ultrafina, se puede emplear un proceso de preenfriamiento criogénico. La molienda criogénica por chorro utiliza principalmente nitrógeno líquido (hasta -196 °C) como refrigerante para el intercambio de calor con el material, enfriándolo hasta volverlo quebradizo. El material quebradizo se somete entonces a numerosos impactos dentro de la cámara de molienda por el mecanismo, convirtiéndose finalmente en partículas finas. La finura del material molido puede alcanzar el nivel de micras (600-2000 mesh). Para reducir costes, en el caso de materiales con requisitos de temperatura de enfriamiento/fragilización menos estrictos, se puede utilizar aire preenfriado procedente de enfriadores o generadores de aire frío para el intercambio de calor con el material.
Actualmente, el proceso de molienda criogénica por chorro se utiliza ampliamente para la molienda ultrafina de materiales sensibles al calor y de bajo punto de fusión en industrias como la de polímeros, productos químicos, tierras raras, biología, alimentación, farmacéutica y productos sanitarios. También puede emplearse para la molienda ultrafina de materiales inflamables, explosivos u oxidables, aunque suele ser más costoso que el uso de atmósfera inerte.
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En Epic Powder, nos especializamos en brindar soluciones avanzadas de molienda por chorro, adaptadas a sus requisitos específicos de materiales y objetivos de producción. Nuestra experiencia abarca toda la gama de tecnologías de molienda por chorro: lecho fluidizado, plano (disco) y otras, incluyendo sistemas integrados con protección de gas inerte y capacidades criogénicas. Entendemos que seleccionar la tecnología de molienda adecuada es crucial para lograr una calidad de producto, eficiencia y rentabilidad óptimas.
Nuestro equipo de ingenieros está listo para ayudarle a elegir la configuración y los parámetros de proceso ideales para su aplicación. Nos comprometemos a ofrecerle no solo equipos de alto rendimiento, sino también un soporte técnico integral y un servicio posventa confiable.
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