12 conseils pour maximiser la productivité des broyeurs à cônes

1. Fonctionner avec un réglage constant côté fermé (CSS) 

Afin d'obtenir une qualité, une quantité et une uniformité constantes des granulats et un circuit équilibré, il faut faire fonctionner le broyeur à cône avec un réglage constant. Si le concasseur est utilisé à un réglage plus large que le réglage optimal, même s'il n'est utilisé que temporairement, la production sera moindre et les granulats plus gros. En outre, un produit surdimensionné entraîne presque toujours des problèmes dans le circuit.

Voici un exemple de l'effet du réglage du broyeur sur la granulométrie du produit, si le réglage cible est de 10 mm, mais que le réglage n'est pas vérifié et qu'il s'use jusqu'à 13 mm, le résultat final est une diminution de 15 % de la production de grains inférieurs à 10 mm. Il y a une diminution significative de la productivité du broyeur à cône. Il est donc très important de vérifier le réglage du broyeur très régulièrement.

2. Fonctionner à un niveau de matériaux constant dans la chambre

Le produit aura une forme irrégulière et la production sera irrégulière si le niveau des matériaux fluctue dans la chambre de broyage pendant le travail. Lorsque le niveau des matériaux dans la chambre est bas, la granulométrie du produit est plus grossière. Ce niveau rend les grains plus plats et plus allongés. Il convient de rechercher le bon niveau de matériaux au-dessus de la tête pour augmenter le débit du broyeur et obtenir un produit plus cubique, en particulier avec les broyeurs tertiaires qui génèrent les produits commercialisables.

3. Éviter l'alimentation au fil de l’eau du broyeur

Essayez de ne pas alimenter un broyeur à cône au fil de l’eau. En plus d'entraîner une mauvaise productivité du broyeur à cône et une mauvaise forme du produit, l'alimentation au fil de l’eau a un impact sur la mécanique du broyeur. Un broyeur doit fonctionner avec une puissance nominale supérieure à 40 % mais inférieure à 100 % afin de maximiser la productivité du concasseur à cône et fonctionner correctement. La plage de puissance optimale est située entre 75 % et 95 %. Le fonctionnement d'un broyeur à plus de 110 % de sa puissance nominale peut entraîner une usure prématurée de l’appareil.

4. S'assurer que l'alimentation est répartie de manière régulière et verticale

Essayez de diriger la matière première entrante de manière à ce qu'elle soit distribuée verticalement au centre du broyeur. Cela permettra de s'assurer que tous les côtés de la cavité de broyage restent uniformément remplis. Si l'alimentation est dirigée ailleurs qu'au centre, cela entraînera un produit surdimensionné, des particules de produit plus plates et plus allongées et un faible débit du broyeur.

Dans cette situation, l'opérateur resserrera généralement le réglage du broyeur pour tenter d’obtenir un produit de plus petite taille, ce qui peut provoquer une surcharge sous la forme d'un battement de l’anneau de réglage du côté qui est fortement chargé. Avec le temps, si cette situation se répète, l'anneau de réglage peut s'incliner sur le bâti et entraîner une perte de productivité plus importante. Avec une distribution correcte de l'alimentation, on peut atteindre une capacité de broyage maximale, une uniformité de produit plus constante, une pression minimale sur la mécanique du broyeur, une réduction de la consommation d'énergie et de l’usure.

5. S'assurer qu’il n’y a pas de ségrégation dans l’alimentation

La matière première entrant dans la cavité de broyage doit être mélangée et homogène. Il faut éviter la ségrégation qui projetterait les pierres grosses et petites en deux côtés opposés de la chambre de broyage. Dans ce cas, les pierres plus petites auront une densité apparente plus élevée, ce qui peut provoquer un compactage d’un côté de la chambre.

Les accumulations de fines font battre l’anneau de réglage du côté du concasseur où se trouvent les pierres plus petites, et ce mouvement oblige à ouvrir le réglage du concasseur. L'ouverture du réglage du concasseur élimine la condition de surcharge, mais elle provoque un produit surdimensionné en raison de l'augmentation du réglage. En outre, si l'alimentation est séparée et si l’anneau de réglage bat, l’anneau peut s'incliner, ce qui entraîne une perte de productivité encore plus importante.

6. Minimiser les surcharges pour un circuit plus efficace

Toute surcharge a un mauvais effet sur la production de tout concasseur. Les stocks tampons ou les trémies d'alimentation, ainsi que les dispositifs d'alimentation à vitesse variable peuvent être utilisés pour assurer un contrôle de l'alimentation du broyeur. Cela permet un fonctionnement à un niveau constant et stable dans la chambre. La productivité du broyeur à cône peut facilement être augmentée d'au moins 10 % grâce à un meilleur contrôle de l'alimentation.

7. Connaître les limites de conception du broyeur à cône

Chaque broyeur à cône présente 3 limites de conception : la limite volumétrique, la limite de puissance et la limite de force d'écrasement.

Limite de Volume

Chaque chambre de broyage a une limite volumétrique qui détermine le débit maximal et un broyeur alimenté par trémie fonctionne à sa limite volumétrique. La limite volumétrique est dépassée lorsque la matière à broyer déborde du haut du concasseur.

Limite de Puissance

Chaque broyeur a été conçu pour fonctionner avec une puissance absorbée maximale, et la puissance absorbée augmentera à mesure que le débit d'alimentation augmentera et que la matière à broyer sera plus fine. La limite de puissance a été dépassée lorsque le broyeur consomme plus de puissance que la puissance maximale prévue.

Limite de force de broyage

Enfin, nous ne devons pas oublier la limite de la force de broyage du broyeur et, comme pour la limite de la puissance, les forces de broyage appliquées entre les mâchoires augmentent à mesure que le débit d'alimentation augmente et que la matière à broyer est plus fine. La limite de la force de broyage du concasseur a été franchie lorsque l’anneau de réglage bat.

Une condition de fonctionnement "idéale" existerait lorsque le concasseur fonctionne à sa limite volumétrique tout en restant légèrement en dessous de la limite de puissance et de la limite de force de broyage. Le fonctionnement de tout concasseur "en dehors" de ses paramètres de conception, soit avec une puissance absorbée excessive, soit avec une force de concassage excessive, entraîne une surcharge très importante du concasseur. Ces surcharges créent ce que l'on appelle des "dommages de fatigue" qui sont permanents, irréversibles et cumulatifs. Il ne fait aucun doute que des surcharges fréquentes raccourcissent le cycle de vie de tout broyeur à cône.

8. Respectez les limites de conception du concasseur

Si vous trouvez que le broyeur fonctionne dans une condition de surcharge de la force de concassage (battement de l'anneau) ou de surcharge de la puissance (puissance excessive), ouvrez légèrement le réglage du concasseur, mais essayez de rester alimenté par trémie. L'avantage de l'alimentation par trémie est qu'il y aura toujours un un broyage pierre contre pierre dans la cavité de concassage. Cela permet de maintenir la forme cubique du produit même si le réglage est légèrement supérieur à l'optimum.

L'autre option serait bien sûr de diminuer le débit d'alimentation du concasseur. L'inconvénient de cette option est que la forme du produit en souffrirait généralement. Les raisons les plus courantes du battement de l'anneau de réglage ou d'une consommation excessive sont les passages d’imbroyables, une mauvaise distribution de l'alimentation, la ségrégation de l'alimentation, la présence d'un trop grand nombre de fines dans l'alimentation, une teneur en humidité élevée, l'utilisation d'un mauvais profil de mâchoires. Il est également possible que le broyeur fonctionne avec un réglage de côté fermé trop petit.

9. Surveiller et maintenir une vitesse de broyage correcte

Le broyeur ralentira et les courroies pâtineront si la tension de la courroie d'entraînement n'est pas maintenue. Cela entraînera des pics de puissance incroyablement élevés pour un tonnage de broyage très faible. Une maintenance incorrecte ou négligée de l'entraînement entraînera une consommation de puissance élevée pour un faible débit de concasseur. Cette utilisation inefficace de la puissance connectée entraînera un coût énergétique plus élevé que la normale par tonne de matériau broyé.

Un capteur de vitesse peut être utilisé pour surveiller la vitesse du contre-arbre, qui enverra un "signal d'avertissement" de ralentissement du broyeur à l'automate. Lorsqu'un capteur de vitesse est utilisé, la durée de vie des courroies d'entraînement est prolongée et les niveaux de production peuvent être maintenus.

10. Déterminer le pourcentage de fines dans l'alimentation

Les "fines dans l'alimentation du broyeur" sont définies comme des matières entrant dans le haut du concasseur qui sont déjà de taille égale ou inférieure au réglage du broyeur. En règle générale, la quantité maximale de fines dans l'alimentation du broyeur ne doit pas dépasser 25 % pour les broyeurs secondaires ou 10 % pour les broyeurs tertiaires. Lorsqu'il y a une quantité excessive de fines dans l'alimentation, c'est généralement le résultat d'un problème de criblage. Ce problème peut être dû à une taille insuffisante du crible ou à un crible correctement dimensionné mais dont le fonctionnement est inefficace.

11. Limiter la hauteur et la vitesse de chute des matériaux d'alimentation

La hauteur de chute maximale des matériaux d’alimentation dans le broyeur est de 1 mètre. Lorsque la matière première tombe d'une distance beaucoup plus grande qu'elle ne devrait, les pierres ont tendance à s'écraser dans la cavité de concassage en forme de "V" avec une telle vitesse qu'elles soumettent le broyeur à des charges de choc et à des niveaux de stress extrêmement élevés. Cette situation est appelée "coincement à grande vitesse". Le calage à grande vitesse peut entraîner des surcharges de puissance ou des surcharges de force, ou les deux. Cette action soumet les composants du broyeur à des contraintes et des pressions excessives et entraîne une augmentation des coûts de réparation et de maintenance ainsi qu'une faible productivité.

Il est également très important de contrôler la vitesse du matériau qui tombe dans le broyeur. Lorsque le matériau tombe d'une grande hauteur, certains matériaux peuvent passer par le côté ouvert de la chambre de broyage et d'autres ne s'écrasent qu'à l'extrémité de la chambre, ce qui réduit l'efficacité et provoque un battement de l’anneau de réglage, ce qui entraîne de graves dommages mécaniques, sur le bâti, sur les vérins de maintien. Afin d'éviter ces problèmes, la vitesse du matériau d'alimentation doit être faible.

12. Enlever les fines ou les matériaux collants

Un crible vibrant placé avant le concasseur est utilisé pour éliminer les fines ou les matériaux collants du flux d'alimentation avant qu'elles n'atteignent la chambre de concassage. Cela permet d'éviter les "tassements" dans la chambre de broyage, qui provoquent des battements d’anneau de réglage et un fonctionnement inefficace. N'oubliez pas que le crible vibrant doit être de taille suffisante et fonctionner efficacement.

La version originale de ce blog a été publiée pour la première fois par Pit&Quarry.