يعد دور وسائط الطحن في كفاءة الطحن أمرًا بالغ الأهمية لأنه يؤثر بشكل مباشر على فعالية عملية الطحن ودقة المواد التي تتم معالجتها. تكون وسائط الطحن، التي عادة ما تكون على شكل كرات أو حبات، مسؤولة عن العمل الفيزيائي لتفتيت المواد إلى جزيئات أصغر من خلال الصدم والكشط.
1. الصدم والكشط:
الوظيفة الأساسية لوسائط الطحن هي توفير القوة الميكانيكية اللازمة لتفتيت المواد. أثناء دوران المطحنة، يتم رفع وسائط الطحن إلى ارتفاع معين ثم تسقط، مما يؤثر على المواد الموجودة بالأسفل. ويساهم هذا الارتطام، إلى جانب التآكل الناجم عن التدحرج والانزلاق المستمر للوسائط على المادة وبعضها البعض، في عملية الطحن. تعتمد فعالية هذا الإجراء على سرعة الدوران، وحجم ونوع وسائط الطحن، وخصائص المادة التي يتم طحنها.2. حجم الوسائط والمواد:
يعد حجم وسائط الطحن أمرًا بالغ الأهمية لأنه يحدد طاقة التأثير ومساحة السطح المتاحة للتآكل. يمكن للوسائط الأكبر حجمًا أن تحمل المزيد من الطاقة الحركية ولكنها قد لا تكون فعالة في الطحن الدقيق بسبب تلامس مساحة السطح الأقل. وعلى العكس من ذلك، يمكن للوسائط الأصغر حجمًا أن تعزز تلامس مساحة السطح، مما يؤدي إلى طحن أدق ولكن قد يتطلب المزيد من الوقت لتحقيق حجم الجسيمات المطلوب. تلعب مادة وسائط الطحن أيضًا دورًا مهمًا؛ يجب أن تكون أكثر صلابة من المادة التي يتم طحنها لتجنب التآكل المبكر ويجب أن تكون خاملة كيميائيًا لمنع التلوث.
3. نسبة ملء المطحنة:
تؤثر نسبة الملء، أو النسبة المئوية لحجم الطاحونة المملوءة بوسائط الطحن، على كفاءة الطحن. تزيد نسبة الملء الأعلى من تواتر التصادمات والطاقة المنقولة إلى الجسيمات، مما قد يعزز كفاءة التشتت. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي نسبة الملء العالية للغاية إلى طحن أقل فعالية بسبب انخفاض حركة الوسائط.4. سرعة المحرض وزمن المكوث:
في أنظمة مثل طواحين الخرز الرطبة، تكون سرعة المحرض ووقت المكوث أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن تزيد سرعات المحرض الأعلى من الطاقة الحركية للوسائط، مما يسرع عملية الطحن. ومع ذلك، يجب موازنة ذلك لمنع التآكل المفرط في الطاحونة. كما يؤثر وقت المكوث، أو المدة التي تقضيها الجسيمات في المطحنة، على درجة الطحن. يمكن أن تؤدي فترة المكوث الطويلة إلى أحجام جسيمات أدق ولكن يجب تحسينها لتجنب الإفراط في الطحن.
5. الحركة متعددة الأبعاد في المطاحن الكروية الكوكبية:
