По сравнению с обычными жидкофазными, двухфазными жидкостно-твердыми реакторами и трехфазными реакторами с перемешиванием газ-жидкость-твердое, ситуация смешивания в шаровой мельнице с перемешиванием более сложная. Это система жидкость-твёрдое тело без непрерывной фазы. Обе твердые фазы имеют гранулометрический состав, причем гранулометрический состав одной из твердых фаз будет меняться в процессе перемешивания и измельчения. В шаровой мельнице-смесителе исследование движения среднего шара можно разделить на три этапа:
(1) Когда лопатка для перемешивания медленно вращается, средние шарики в основном катятся и сжимаются в исходных положениях, и их порядок мало меняется.
(2) Когда лопатка для перемешивания вращается быстрее, сжатие между средними шариками становится все более интенсивным. Некоторые шары ударяются и отскакивают от своих исходных позиций, совершая параболическое движение, а затем падают и сталкиваются с другими шарами, вызывая хаос в порядке друг друга.
(3) При дальнейшем увеличении скорости перемешивающей лопасти средние шарики совершают синхронные круговые движения вдоль внутренней стенки контейнера упорядоченным образом под действием центробежной силы, почти без относительного смещения между собой.
Чтобы повысить эффективность измельчения, скорость вращения следует контролировать на этапе (2), когда трение и удар между шаром и материалом являются наиболее сильными.
По сравнению с вибрационными шаровыми мельницами и барабанными шаровыми мельницами, шаровая мельница с перемешиванием имеет более высокую тангенциальную силу, более слабую нормальную силу и очевидный эффект измельчения хлопьев. В процессе усиления мешалки для обеспечения чешуйчатой морфологии фрагментов материала важным условием является аналогичное трение, а величина трения связана с относительным движением между диэлектрическим шариком и материалом, что требует равные линии. Критерий скорости является усиленным, то есть скорость вращения обратно пропорциональна диаметру перемешивающего стержня.
На двух шаровых мельницах с перемешиванием, имеющих в основном схожую геометрическую структуру, использовался один и тот же процесс измельчения, и после одинакового времени измельчения были получены, по существу, одинаковая кривая измельчения и морфология частиц. Экспериментальные результаты критерия усиления были рассчитаны для иллюстрации усиления мельницы с перемешиванием. Необходимо учитывать схожесть силовых и энергетических затрат при дроблении материалов.
