분쇄 (Comminution)

1) 원리 및 mechanism 분체의 물성을 강하게 지배하는 것은 입자의 크기 및 분포로서 이상적인 분쇄기는 분쇄용량이 크고, 분쇄생성물의 단위량당 동력소모가 작아야 하며, 원하는 단일입자 또는 입도분포를 가지는 생성물을 얻을 수 있어야 한다. 그 때문에 단립자의 파괴의 mechanism은 분쇄의 기본이다. 분쇄공정의 성능을 연구하는 통상적인 방법은, 이상적인 장치조작을 표준으로 삼고 실제 장치의 특성을 이상적 장치의 특성과 비교하여 두 장치의 차이를 분석한다. 그러나 이러한 차이를 이론적으로 완전히 설명할 수가 없기 때문에 경험적인 연구에 의하여 부분적으로 분석되고 있다. 큰 고체에 가해지는 충격에너지가 크면 클수록 큰 입자의 수는 적어지고 작은 입자의 수는 많아지지만 작은 입자의 입도분포에는 한계가 있다. 이것은 분쇄되는 물질의 내부구조와 분쇄공정에 긴밀한 관계가 있기 때문이다. HeyWood는 석탄분쇄실험에서 분쇄효과를 설명하면서 분쇄생성물의 입도분포를 분쇄기의 회전속도의 함수로 나타내었다. 또한 분쇄물의 표면은 구형이 아니고 매우 불규칙한 표면이기 때문에 돌출부에 큰 압력이 생기고 온도는 올라간다. 분쇄물에 힘이 작용하는 속도는 최대힘 부하를 얻는 시기와 파쇄가 일어나는 시기 사이의 시간지연을 일으키므로 분쇄과정에서 중요하다. 즉 분쇄공정에 부하가 가해지는 속도가 크면 클수록 분쇄에너지는 덜 효과적이고, 분쇄생성물의 미분말 분율은 높아진다. 2) 입도분포 입자크기가 고르지 않은 범위 내에서는 크기분포가 똑같이 적용되지 않는다. 그러나 미세 입자의 경우, 대 DP 그래프의 기울기가 입자직경 DP의 지수함수라는 것이 실험적으로 밝혀졌다. (1-1) 이 식은 입자가 너무 미세하여 정확한 측정이 곤란한 경우의 체분석에 사용된다.