볼 또는 로드: 제품을 결정하는 것은 분쇄 매체이지 단지 미분도가 아니다

평평한 판 위에 여러 크기의 돌을 한 층으로 고르게 펼치되, 따로 분류하지는 않는다. 그 위에 강철 막대를 가로질러 올려놓고 두 손으로 고르게 누른다. 어떤 돌이 깨지는지 지켜보라. 막대가 그 돌들 위에 걸쳐 있고 다른 것에는 닿을 수 없으므로, 깨지는 것은 큰 돌들이며 오직 큰 돌들뿐이다. 이제 같은 실험을 볼 베어링이나 둥근 자갈로 한 점에 눌러서 다시 해보라. 점 아래에 있는 것이 깨지며, 그것이 큰 돌인지 작은 돌인지는 전적으로 손을 어디에 얹느냐에 달려 있다. 이것이 이 단계의 전부이며, 막대와 공을 가지고 2분이면 끝난다. 이후의 모든 것은 여기에 수치를 붙이는 일이다. 막대 실험을 두 번 하라. 한 번은 단일 층에서, 또 한 번은 두세 겹으로 쌓인 더미에서 해보라. 더미에서는 선택성이 약해지는데, 막대가 개별 돌이 아니라 울퉁불퉁한 표면 위에 놓이기 때문이다. 바로 그런 이유로 로드 밀은 얇은 장입량으로 운전한다.

매체 장입을 설명하는 세 가지 수치가 있으며, 이 세 가지 모두 중요합니다. **충전율.** 장입물이 미ル 부피에서 차지하는 비율로, 보통 3분의 1 또는 약간 더 많습니다. 너무 적으면 장입물이 토(toe) 지점보다 더 멀리 떨어질 공간이 생겨, 재료 대신 라이너를 타격하게 됩니다. 너무 많으면 장입물이 캐스케이드(cataract)로 떨어질 자유 공간이 없어 대신 구르게 되며, 미ル는 조용히 캐스케이딩 기계로 변해 느리게 분쇄하고 미분(fines)을 많이 만듭니다. **입도 구성.** 새 장입물은 한 가지 크기가 아닙니다. 미ル는 공급물을 위해 큰 매체가, 표면 분쇄를 위해 작은 매체가 필요하므로 이는 분포입니다. 튜브 밀의 컴파트먼트와 같은 논리이지만 다른 방식으로 해결합니다. **보충.** 매체는 마모되며, 마모되면서 작아집니다. 따라서 가장 큰 크기로만 보충하는 미ル는 몇 달에 걸쳐 조대한 장입물 쪽으로 편향됩니다. 입도가 구성된 혼합물로 보충하고, 투입량을 계량하십시오. 분쇄 회로에서 가장 흔한 서서히 진행되는 문제는 눈대중으로 유지 관리된 장입물입니다. 미ル를 정지시킨 상태에서 충전율을 측정하십시오. 줄자로 잰 장입물의 현(chord)과 셸 사이의 거리는 바로 충전율로 환산됩니다. 매번 기록하십시오. 충전율의 변동은 기록에서는 보이지만 한눈에는 보이지 않습니다.

개방 회로 밀은 *가장* 미세한 입자가 충분히 고와질 때까지 모든 것을 붙잡아 두어야 하며, 이로 인해 평균 입자는 유용성의 한계를 훨씬 넘어서까지 분쇄됩니다. 이러한 과분쇄는 낭비되는 동력이자 원치 않는 미분을 만들며, 완전히 피할 수 있는 문제입니다. **폐회로**는 밀의 배출부에 체(스크린) 또는 분급기를 설치하고 굵은 부분을 다시 공급부로 되돌립니다. 이제 각 입자는 충분히 작아지는 즉시 빠져나갑니다. 되돌아오는 굵은 입자는 **순환 부하**이며, 잘 운영되는 회로에서는 종종 신규 공급량보다 큽니다. 보통 두 배에서 세 배, 때로는 그 이상이어서, 처음 이 수치를 본 사람들은 놀라곤 합니다. 이 수치는 무언가 잘못되었다는 신호가 아닙니다. 높은 순환 부하는 물질이 신속하게 제거되고 있다는 뜻이며, 이것이 바로 목표입니다. 대신 더 큰 밀 공급 컨베이어, 더 큰 분급기, 더 많은 펌핑이 필요하므로, 최대가 아니라 최적점이 존재합니다. 스크리닝 단계는 분급기가 수행하는 작업이며, 그 분할 곡선(partition curve) 때문에 순환 부하는 결코 완벽하게 날카로울 수 없습니다. 매 통과마다 이미 충분히 고운 물질이 일부 되돌아가고, 충분히 곱지 않은 물질이 일부 빠져나가기 때문입니다.

**미국 특허 1,538,620, '볼 및 로드 밀(Ball and Rod Mill)', 뉴저지주 크롬의 페르디난트 모라 칸다(Ferdinand Mora Canda), 출원일 1924년 2월 19일, 허가일 1925년 5월 19일.** 청구항은 밀의 라이닝에 관한 것으로, '금속 셸 또는 케이싱, 셸에 볼트로 고정된 원주형으로 배열된 여러 장의 취성 경질강판, 그리고 판과 셸 사이에 개재된 탄성 충격 흡수 매체'를 다루며, 제목은 두 매체를 한 문장에 함께 포괄하는데, 이는 기계 본체가 그 안에 무엇이 들어 있는지 신경 쓰지 않기 때문이다. 청구항의 이 세부 사항은 주목할 만하다. 1924년에 이르러 밀 자체는 더 이상 발명이 아니었으며, 쟁점은 라이너가 살아남도록 어떻게 라이닝할 것인가였는데, 이는 성숙한 기계의 특징이다. 로드 밀은 반세기 동안 금속광 처리 공장에서 표준적인 1차 분쇄 공정이 되었는데, 정확히 4단계의 선별 규칙 때문이었다. 중력 선별과 부유선별 모두 슬라임에는 효과가 나빴지만, 로드 밀은 이를 따로 처리하지 않고도 좁은 입도 분포의 제품을 생산했다. 자생 밀(autogenous) 및 반자생 밀(semi-autogenous)이 조분쇄 역할을 넘겨받으면서 쇠퇴했는데, 이는 물리적 원리가 바뀌었기 때문이 아니었다. **현실적 한계.** 로드 밀은 직경에 비해 길이를 과도하게 늘릴 수 없는데, 약 6:1을 넘으면 로드가 엉키며, 엉킨 장입물은 크레인으로 하루 종일 씨름해야 하는 작업이 된다. 로드는 고르지 않게 마모되므로 일부는 제거하고 일부는 보충해야 한다. 로드 밀은 미분쇄를 하지 못하는데, 미분이 과분쇄되지 않도록 보호하는 선별 규칙이 바로 미세 제품에 도달하지 못하게 하는 원인이기 때문에, 역사상 거의 모든 로드 밀 뒤에는 볼 밀이 연결되어 있었다. 또한 두 방식 모두 매체 밀이므로 강철을 지속적으로 소모하며, 대규모 공장에서는 매체 비용이 동력 비용을 초과할 수 있다.