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juil. 2, 2021

5 conseils pour garantir la performance et l’efficacité énergetique du broyage à cône

Mark Kennedy
Mark Kennedy
Instructeur principal de formation technique
L’estimation des coûts de production des granulats montre que 5 à 15% sont directement liés à l’électricité. Si l'entretien du broyeur à cône est négligé, il en résultera un effet néfaste sur la productivité et un coût énergétique global plus élevé par tonne de matériau broyé. Il n'est pas rare de constater chez les producteurs que les équipes dédiées à la maintenance ne soient pas pleinement conscientes des exigences de maintenance du broyeur ; par voie de conséquence cela a toujours un impact négatif sur la consommation d'énergie. Assurez-vous donc qu'au moins ces cinq points soient vérifiés.
Concasseurs à cône HP3 et HP4 photographiés sur le site.

1. Entretien des secteurs bronze du bâti principal

Il faut mesurer périodiquement l'écart entre le bas de l'anneau de réglage et le haut du bâti principal pour déterminer si l'anneau de réglage est correctement assis sur les secteurs bronze. Si l'anneau de réglage ne repose pas correctement sur le bâti, il en résultera un réglage irrégulier du côté fermé du broyeur d'un côté à l'autre. Il en résultera aussi une baisse de productivité ainsi que des pics de puissance erratiques, voire excessifs.

Les secteurs bronze sont soudés à la surface d'appui conique du bâti principal et offrent un certain niveau de protection si l'anneau de réglage bât pendant le broyage. Sur la plupart des broyeurs, ces secteurs bronze devront donc être remplacés à un moment donné.

Il est hasardeux de faire fonctionner un broyeur dont l'anneau de réglage est incliné suite à l'usure des secteurs bronze. En effet, lorsqu'un seul côté de l'anneau de réglage se met à battre pendant le broyage, le résultat si le nombre de cycles de charge est suffisant, sera un anneau de réglage incliné.

Il y a deux raisons principales pour lesquelles l'anneau de réglage peut développer un mouvement sur un côté du broyeur mais pas sur l'autre :

 

MAUVAISE DISTRIBUTION DE L'ALIMENTATION

Cette situation apparaît lorsque le matériau d'alimentation est irrégulièrement réparti dans la cavité de broyage. Dans ce cas, l'anneau de réglage peut rebondir, ou s'incliner sur le côté du broyeur qui reçoit la plus grande charge d'alimentation.

LA SÉGRÉGATION DE L'ALIMENTATION

Cette situation apparaît lorsque les grosses particules entrent d'un côté de la cavité, alors que les petites particules entrent de l'autre côté de la cavité. Dans ce cas, l'anneau de réglage peut rebondir, ou se déplacer du côté du broyeur qui reçoit les plus petites particules. Les secteurs bronze doivent être inspectés chaque fois que nécessaire, surtout à chaque changement de mâchoires.

Un mauvais entretien des secteurs bronze se traduira par une consommation élevée de puissance associé à un faible rendement du broyeur.  Cette utilisation inefficace de la puissance se traduira par un coût énergétique plus élevé par tonne de matériau broyé (kW/h par tonne).

2. Entretien de la courroie de transmission du broyeur à cône

Si la tension et l'alignement des courroies d'entraînement du broyeur à cône ne sont pas maintenus, le broyeur va inévitablement ralentir. Un broyeur qui ralentit se traduit par des pointes de puissance excessivement élevées et fluctuantes pour un rendement très faible. Un mauvais entretien des courroies d'entraînement se traduira par une consommation élevée de puissance associée à un faible débit du broyeur. Cette utilisation inefficace de la puissance consommée se traduira par un coût énergétique plus élevé par tonne de matériau broyé (kW/h par tonne).

L'état, l'alignement et la tension de la courroie d'entraînement doivent être vérifiés chaque semaine (40 heures). Un capteur de vitesse peut être utilisé pour avertir les opérateurs du ralentissement du broyeur. Ce capteur de vitesse prolongera également la durée de vie des courroies d'entraînement, car le service d'entretien aura l'occasion d'entretenir (resserrer) les courroies d'entraînement avant qu'elles ne se rompent ou que le broyeur ne cale.

3. Entretien de l’unité hydraulique du broyeur à cône

Un entretien inadéquat de l'unité de puissance hydraulique peut faire en sorte que l'ensemble pompe et moteur fonctionne plus souvent qu'il ne le devrait ou, dans le pire des cas, qu'il fonctionne en continu toute la journée. Cette utilisation inefficace de la puissance absorbée se traduira par un coût énergétique plus élevé par tonne de matériau broyé (kW/h par tonne). Il en résultera également un cycle de vie plus court des composants auxiliaires du groupe hydraulique, tels que la pompe, le moteur, l'accouplement, le démarreur du moteur, les pressostats, les électrovannes, les joints, les garnitures, etc. Le groupe hydraulique doit être inspecté quotidiennement (8 heures) pour vérifier l'état du filtre, du reniflard, les fuites, les connexions desserrées ou les bruits inhabituels.

4. Entretien de la goulotte de décharge du broyeur à cône

Si la goulotte de décharge sous le broyeur n'est pas correctement entretenue et que du matériau s'accumule sur les bras du broyeur ou sur le boîtier de l'arbre de commande, le produit broyé ne pourra pas sortir de la chambre de broyage, ce qui se traduira par un faible tonnage du broyeur à un niveau de puissance extrêmement élevé. Cette utilisation inefficace de la puissance se traduira par un coût énergétique plus élevé par tonne de matériau broyé (kW/h par tonne). La zone de décharge sous le broyeur doit être inspectée quotidiennement (8 heures) pour vérifier l'absence d'accumulation de matériau.

5. Entretien de la pompe de lubrification du broyeur à cône

Si la pompe de lubrification du broyeur n'est pas correctement entretenue et que le débit diminue en raison de l'usure interne de la pompe, la température de l'huile de lubrification en circulation augmentera. L'augmentation de la température de l'huile de lubrification du broyeur obligera le moteur du ventilateur du refroidisseur d'huile à se mettre en marche et à s'arrêter plus fréquemment au cours de la journée ou, dans le pire des cas, à fonctionner en continu. Cette utilisation inefficace de la puissance se traduira par un coût énergétique plus élevé par tonne de matériau broyé (kW/h par tonne).

Environ 70 % du débit total d'huile de lubrification est utilisé pour refroidir le broyeur à cône. Lorsque le débit d'huile de lubrification réel descend en dessous de 70 %, le broyeur fonctionne à une température plus élevée qu'auparavant. Si l'entretien du système de lubrification du broyeur à cône a été négligé et qu’on laisse l'huile de lubrification se contaminer, le résultat final sera une usure rapide et anormale de la pompe de lubrification et une diminution du débit total d'huile de lubrification.

Résumé

La négligence de l'entretien dans les cinq domaines énumérés entraînera, sans aucun doute, un coût énergétique plus élevé par tonne de matériau broyé (kW/h par tonne) et, dans de nombreux cas, une diminution de la productivité du broyeur à cône. Cette liste devrait faire réfléchir à d'autres équipements de la station de traitement des granulats qui, s'ils sont négligés, pourraient également à leur tour entraîner une utilisation très inefficace de l'électricité.

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