粉砕仕事指数(Work Index)について (ボンドの仕事指数,ボンドの粉砕仕事指数) (Work index proposed by Bond)

粉砕仕事指数(Work Index)は、粉砕対象物の「粉砕のしにくさ」を数値化した指標で、粉砕機の選定や設計に広く使われます。

 

粉砕仕事指数とは


定義:ボンド(Bond)が提案した粉砕理論に基づく指標で、単位重量(通常1トン)の原料を特定の粒度まで粉砕するのに必要なエネルギー(kWh/t)を示します。
記号:𝑊𝑖(Work Index)
単位:kWh/t(キロワット時/トン)
目的:材料の粉砕しやすさを数値化し、粉砕機の選定や設計に役立てます。

 

計算式(ボンドの式)


W=W_i⋅(1/√P-1/√F)
・W:粉砕に必要なエネルギー(kWh/t)
・W_i:粉砕仕事指数
・F:原料の80%通過粒度(μm)
・P:粉砕後の80%通過粒度(μm)
この式は、粒度が細かくなるほど粉砕に必要なエネルギーが増えることを示しています。

 

測定方法と規格


・JIS M 4002に準拠した試験方法が存在します。
・試料を標準的なボールミルで粉砕し、粒度分布とエネルギー消費から算出。

 

装置

・試験用ボールミルは、内径φ305mm、長さ305mmの鉄製円筒状ボールミルを用い、回転速度は70min^-1とします。

 

利用目的と応用


・粉砕機の選定・設計:原料の粉砕抵抗を数値化することで、適切な粉砕機の選定が可能。
・工程管理:粉砕効率やエネルギー消費の評価に活用。
・比較評価:異なる原料の粉砕性を比較するための基準。

 

他の粉砕性指標との違い

指標名特徴用途
ボンドの仕事指数粉砕エネルギーに基づく工業的粉砕設計
リッティンガー数表面積増加に比例微粉砕理論
ハードグローブ指数摩耗性に基づく石炭などの粉砕性評価

 

中工精機における粉砕仕事指数

中工精機株式会社では、粉砕仕事指数用試験機をご用意しております。

粉砕仕事指数を求めることで、は、下記の用途に対応することが可能です。

  • 高い粉砕仕事指数を持つ鉱石にも対応可否の検討。
  • 粉砕仕事指数に基づいた最適なライナー形状と回転数の検討。
  • 試験機による粉砕仕事指数の測定サービスを提供いたします。

 

 

中工精機製 粉砕仕事指数 測定用 試験機(ボールミル)

 

中工精機は、お客様のサンプル原料の粉砕試験から対応しておりますので、どうぞお気軽にお声がけください。

通常の粉砕試験の流れ(ジョークラッシャー→ロールクラッシャー→ボールミル)は、下記の中工精機公式Youtubeチャンネルに公開しておりますので是非ご覧ください。

よくあるご質問

Bondの仕事指数の測定依頼は可能ですか?

はい、可能です。中工精機では、粉砕仕事指数測定用の試験機(ボールミル)を所有しており、有償にてBondの仕事指数試験(ワークインデックス試験)を承っております。
対象原料、原料サイズ、必要な測定条件などを確認したうえで、試験可否や進め方をご案内いたします。

BWI測定に必要な試料量はどの程度ですか?

BWI測定に必要なテスト用原料は、目安として3,360μmの網下を10kgご用意ください。
上記の原料サイズをご用意できない場合は、中工精機にて粉砕テスト用の一次粉砕(ジョークラッシャー・ロールクラッシャー)を別途有償にて実施することも可能です。
また、試験条件の確認のため、原料の80%粒度(μm)をご提示ください。80%粒度とは、粉粒体の80%量が通過する粒度を指します。
あわせて、試験に用いる篩の目開き(μm)についてもご提示をお願いいたします。

JISに準じた粉砕仕事指数の測定は可能ですか?

中工精機では、JIS M 4002に準じた試験条件での粉砕仕事指数測定についてご相談いただけます。
粉砕仕事指数測定用のボールミルを所有しており、対象原料、試料サイズ、試料量、篩の目開き、目標粒度などを確認したうえで、ワークインデックス試験を実施します。
規格番号や提出先の指定条件がある場合は、事前にご提示ください。試験条件を確認したうえで、対応可否をご案内いたします。
弊社工場にて、現地立会のうえでテストを実施いただくことも可能です。

原料の粉砕性評価は可能ですか?

はい、可能です。試験を行うことで、各原料が持つ粉砕仕事指数を求めることができます。
粉砕仕事指数は、原料の「粉砕しにくさ」を数値化するための指標です。粉砕機選定、ボールミル容量の検討、スケールアップ検討などにお役立ていただけます。

粉砕仕事指数だけで粉砕機を選定できますか?

粉砕仕事指数は、粉砕機選定の重要な目安になります。ワークインデックス試験では、粉砕対象物の「粉砕しにくさ」を数値化できるため、ボールミル容量の検討やスケールアップなどにお役立ていただけます。
ただし、実際の粉砕機選定では、粉砕仕事指数だけでなく、原料の性状、目標粒度、処理量、湿式・乾式の条件、摩耗性、付着性などもあわせて検討する必要があります。

中工精機では、粉砕・微粉砕に関する多くの知見がございます。粉砕仕事指数の測定や粉砕機選定でお困りの場合は、まずはお気軽にご相談ください。

   

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