Sommaire

 

 

 

RÉGLER LA CHARGE D'UN BROYEUR à boulets d'alumine

 

 

Le broyage humide des matières dures (sables, feldspath, frittes...) nécessite la prise en compte de certains paramètres pour optimiser l'efficacité de cette opération (réduire le temps de broyage et économiser l'énergie) et aussi pour préserver le matériel d'une usure trop rapide. Vous trouverez ci-après une méthode de calcul permettant d'utiliser un broyeur dans ces conditions optimales.

 

1) Données à recueillir sur le broyeur :

 

Diamètre intérieur du cylindre du broyeur D_int = en cm

Longueur intérieure du cylindre du broyeur L_int = en cm

Vitesse de rotation en charge du broyeur V_tr = en tours par minute

 

2) Données sur la matière à broyer :

 

Densité de la matière sèche à broyer par rapport à l'eau D_ms = sans unité

(exemple pour du sable D_ms = 2,42 )

Masse volumique recherchée pour la barbotine de produit broyé humide MV_bar = en grammes par litres

(exemple densité d'émail sortie broyage = 1550 g/L)

3) Calculs de la charge broyante :

 

Densité des billes de broyage D_billes = sans unité

La plupart des billes en alumine du marché ont une densité de 3,6 environ (à vérifier sur vos produits utilisés).

Volume du broyeur : (Pi x ( D_int )² x L_int) / 4000 = V_br

Vitesse tangentielle du cylindre : (V_tr x D_int x Pi) / 100 = en mètres par minute (Prendre Pi = 3.14)

(par expérience une vitesse comprise entre 85 et 92 mètres / mn est souhaitable)

 

Charge de billes à utiliser : 0,55 x 0,60 x D_billes x V_br = en kg

 

Répartir la charge broyante sur 3 taille de billes :

- Grosses 1/4

- Moyennes 1/2

- Petites 1/4

 

4) Calcul de la charge utile du broyeur :

 

Selon l'état apparent des matières au remplissage du broyeur, le volume de matières broyées humide peut occuper 30 à 40 % du volume du broyeur. Le broyeur peut être rempli au maximum, mais pour cela les matières doivent être chargées sans gêne. Bien penser que les matières versées dans le broyeur n'occupent pas entièrement son volume libre. Le tas de matières a la forme d'un cône et les côtés du broyeur sont vides.

 

taux de remplissage matières T_m = sans unité

(ex : 0.3 pour un remplissage possible à 30%)

Volume de barbotine V_bar = V_br x T_m en litres

Poids de barbotine P_bar = (V_bar x MV_b) /1000 en kg

Poids de matières sèches ((1-(MV_bar / 1000)) / ((1-D_ms) / D_ms)) x V_bar

Quantité d'eau au broyage = Poids barbotine - Poids mat sèches

 

5) Exemple en chiffres :

 

Broyeur D_int = 107 cm

L_int = 132 cm

V_tr = 27 tours/minute

Masse volumique barbotine MV_bar = 1555 g/L

densité matière sèche D_ms = 2,6

Densité des billes de broyage D_billes = 3,57

diamètre de billes 40, 30 et 25 mm.

Le taux de charge du broyeur est de 37,5 % donc T_m = 0,375

 

 

---------------CALCULS :

 

 

Volume broyeur V_br = (3,14 x 107 x 107 x 132) / 4000 = 1186 litres

 

Vitesse tangentielle = (27x107x3,14) / 100 = 90,71 arrondi à 91 m/mn

La vitesse est bien comprise entre 85 et 92 m/mn, la charge fonctionnera correctement.

 

Charge de billes = 0,55 x 0,60 x 3,57 x 1186 = 1397,21 arrodi à 1400 kg

 

Répartition :

 

Grosses billes ø 40 mm = 1400 / 4 = 350 kg

Billes moyennes ø 30 mm = 1400 / 2 = 700 kg

Petites billes ø 25 mm = 1400 / 4 = 350 kg

 

Volume de barbotine V_bar = 1186 x 0,375 = 444,75 arrondi à 445 litres

Poids de barbotine P_bar = (445x1555)/1000 = 691,97 arrondi à 692 kg

 

Poids de matière sèche à charger :

 

= ((1-1,555) / ((1-2,6)/2,6)) x 445

= ( - 0,555 / (-1,6 / 2,6)) x 445

= ( 0,555 / 0,6154 ) x 445 = 401 kg de matières sèches

 

Volume d'eau à mettre au broyage :

 

= 692 - 401 = 291 litres d'eau

 

 

 

 

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