TM 300 鼓式研磨机用于在干或湿条件下通过研磨过程制备颗粒和粉末。通过使用相应的模块,这种多功能研磨机既可用作球磨机,也可用作棒磨机。为确保高效的研磨过程,必须使用足够数量的球或棒。
鼓式研磨机由安装在坚固钢架上的齿轮电机、一组分离格栅和一个样品收集器组成。TM 300 设计有轭和锁定装置,便于取样。
TM 300 的样品容量最大可达 20 升,因此也适用于放大工艺。
TM 300 的突出特点是方便用户使用。简易的倾斜装置便于快速、简便地清空研磨罐。
TM 300 配备了紧急开关,可在发生意外情况时快速、可靠地停止研磨过程,彰显了对用户安全的承诺。
重新设计的 TM 300 滚筒和滚筒盖改善了操作性,即使在湿磨过程中,也只需用一个螺钉即可固定盖子,实现完美密封。
TM 300 的大型显示界面可方便地设置研磨时间或开始/停止等工艺参数。设置包括:
为满足各种应用需求,TM 300 提供从 5 升到 43.4 升不等的标准研磨桶。
可选的分离格栅 可在研磨过程后方便地分离研磨球和样品。它适用于尺寸为 10、20 或 30 毫米的研磨球。
研磨罐配有一个垫圈,确保安全密封,实现无损耗研磨操作。这一功能不仅提高了加工效率,还将材料浪费的风险降至最低。
5-liter 研磨桶
21.7-liter 研磨桶
分隔网格
虽然最大进样粒度取决于硬度和破碎性能等特性,但对于 TM 300 而言,约 5 毫米的粒度最为理想。更大的粒度也可以接受,但不应超过 15 毫米。对于非常容易破碎的块状样品或具有团聚效果的样品,进样粒度在 20 至 30 毫米之间是可行的。对于此类易于加工的样品,可将样品填充量增加到 20 升。
如果使用规格为 21.7 / 10 / 5 升的 1.4404 不锈钢特制转鼓和 1.4404 钢研磨球,则可以在 TM 300 中进行 湿磨。湿磨的总填充量可能会超过干磨的建议填充量。使用大量小磨球会有助于增加摩擦力。
研磨桶 | 研磨球的质量 | 磨球尺寸(毫米) | 杆数 | 最佳采样体积(升) |
5 l | 10 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 1 - 1.5 |
10 l | 直至 20 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 2 - 2.5 |
21.4 l | 40 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 4 - 5 |
43.4 l | - | - | 8 | 9 - 20 |
用户可以将研磨桶设置在五个不同的位置,并用螺钉固定。这不仅确保了研磨桶的装料和清空,还改进了混合和研磨过程。由于空间不足,最大的 43.4 升磨杆模块无法安装到混合位置。
填充位置
混合位置
磨削位置
清空位置
完全清空位置
TM 300 能够满足现代制药生产的要求。以机械化学合成 rac-Ibuprofen:Nicotinamide 共晶体为例,就可以证明这一点。TM 300 是传统溶液法的环保替代品。在所谓的液体辅助研磨(LAG)工艺中,仅用了极少量的溶剂,就在 90 分钟内生产出了 3.2 公斤的共晶体,产量高达 99%。与传统方法相比,这减少了能源消耗,并极大地降低了对环境的影响。
rac-IBU 的转化。蓝图:270 分钟后加入 10 千克球(d = 10 毫米)和 360 分钟后加入 10 千克球(d = 30 毫米)的纯研磨方法;510 分钟后加入 LAG 添加剂 EtOH。橙色图:
迈克尔-费尔德霍夫(Michael Felderhoff)研究小组展示的结果[1]。
TM 300 能够以公斤为单位进行机械化学处理,为可持续的工业制造工艺开辟了新的可能性。特别有趣的是金属磨损极小--测量值远远低于相关水平,明显低于偏心振动磨等。下表列出了 TM 300 在测试过程中的最小磨损值。
样品 | 铝[ppm] | 铬 [ppm] | Co [ppm] | 铁[ppm] | 镍 [ppm](百万分之一 |
原料 IBU | 11.3 | 39.0 | 25.7 | 71.9 | 34.9 | 尼古丁胺原料 | 8.9 | 33.3 | 26.7 | 40.0 | 33.3 |
30 分钟后的共晶体 | 10.8 | 35.9 | 30.8 | 51.3 | 38.5 |
60 分钟后 | 11.0 | 37.0 | 31.7 | 63.4 | 39.6 | 90 分钟后 | 17.2 | 43.8 | 35.9 | 64.6 | 45.3 |
TM 300 的另一个应用领域是粘结指数测试。在矿厂等设计阶段选择粉碎设备时,粘结功指数用于评估碾磨效率和计算所需的碾磨功率。BWI 的精确测定对于水泥、采矿或钢铁等行业粉碎工艺的精确设计和成本估算至关重要。
球磨机和棒磨机模块均可用于该工艺。至少需要 15 至 20 公斤的样品材料来模拟闭合碾磨回路。
球磨机功指数 (BWI) 适用于从 2.1 毫米到 100 微米的范围。样品需要预先破碎到以下规定的粒度。
棒磨机功指数 (RWI) 用于测定粒度,粒度范围从 25 毫米到 2.1 毫米。样品需要预先破碎到以下规定的粒度。
ETSCH滚筒式研磨仪是真正的全能研磨仪。例如,活性炭、合金、膨润土、骨骼、碳纤维、催化剂、纤维素、水泥熟料、陶瓷、化工产品、粘土矿物、煤炭、焦炭、堆肥、混凝土、电子废料、纤维、石膏、玻璃、头发、羟基磷灰石、高岭土、石灰石、金属氧化物、矿物、矿石、油漆和清漆、纸张、,医药产品、颜料、植物、聚合物、石英、种子、半宝石、污水污泥、炉渣、土壤、纸巾、烟草、废弃物、木材等。
5 升样品
21.7 升球组件
预磨:
40 kg x 20 mm 研磨球
4 h,60 rpm
精磨:
40 kg x 10 mm 研磨球
5 h,60 rpm
4.5 升样品
21.7 升球组件
预磨:
40 千克 x 30 毫米磨球
3 小时,60 转/分钟
精磨:
40 千克 x 10 毫米磨球
4 小时,60 转/分钟
25 千克样品
43.4 升研磨棒组件
8 根研磨棒
80 转/分钟下工作 1 小时
4.2 升样品
21.7 升磨球组件
40 千克 x 30 毫米磨球
5 小时,转速 70 转/分
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在滚筒式磨磨仪中,样品(通常为预粉碎材料)与研磨球一起放置在滚筒内,并承受外力。
球磨仪用于在干燥条件下通过撞击和摩擦对固体物质进行细磨。包含样品和研磨球的滚筒绕水平轴旋转。当使用较大直径的研磨球时,颗粒更容易破碎,而较小的直径则会导致更小的最终细度。
球磨机和棒磨机的概念基本相同,都是由一个装有研磨球的 12''x12'' 研磨罐或一个装有研磨棒的 12''x24'' 研磨罐组成:
为了进行粘结指数测试,需要预先确定数量的研磨球或研磨棒。
在研磨过程中,研磨球/棒和研磨罐之间的速度差会产生摩擦力和冲击力,从而释放出所需的粉碎能量。这些力之间的相互作用产生了非常有效的粉碎效果。
应用 | pulverizing, mixing used as Bond Index Tester: quantification of grindability of ores and minerals |
应用领域 | 农业, 化学, 医药, 地质/冶金, 工程/电子, 建筑材料, 环境/循环, 玻璃/陶瓷, 生物 |
样品特征 | 软性, 硬性, 脆性, 纤维质—干或湿 |
粉碎原理: | 摩擦 |
最大进样尺寸 | < 20 mm used as Bond Index Tester: < 3.35 mm with ball module / 12.50 mm with rod module |
最终出料粒度 * | < 20 µm used as Bond Index Tester: < 100 µm with ball module / 2,100 µm with rod module |
批次加料量* | minimum 1 l / maximum 20 l used as Bond Index Tester: min. 15 kg with ball module / min. 20 kg with rod module |
旋转速度 | 1 - 80 min-1 used as Bond Index Tester: 70 min-1 with ball module / 46 min-1 with rod module |
研磨平台数 (可接纳研磨罐数) | 1 |
研磨套件材料: | 硬质刚, stainless steel used as Bond Index Tester: hardened steel |
研磨筒容积: | 5 l / 10 l / 21.7 l / 43.3 l used as Bond Index Tester: 21.7 l with ball module / 43.3 l with rod module |
粉碎时间设定 | 数字模式 |
驱动 | 带变频器的三相交流电动机 |
驱动功率 | 0.75 kW |
电源数据: | 不同电压 |
电源接头: | 单相 |
防护类型 | IP 41 |
接受功率 | ~ 1800 VA |
机体尺寸(宽x高x纵深) | 1500 x 1200 x 700 mm |
净重 | ~ 306 kg |
标准 | CE |
[1] Jan-Hendrik Schöbel, Frederik Winkelmann, Joel Bicker, and Michael Felderhoff; Mechanochemical kilogram-scale synthesis of rac:ibuprofen:nicotinamide co-crystals using a drum mill; RSC Mechanochemistry, 2025, DOI: 10.1039/D4MR00096J
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