Broyeur à boulets
Un broyeur à boulets, un type de broyeur, est un dispositif cylindrique utilisé pour broyer (ou mélanger) des matériaux comme les minerais, les produits chimiques, les matières premières céramiques et les peintures. Les broyeurs à boulets tournent autour d’un axe horizontal, partiellement remplis de la matière à broyer plus le milieu de broyage. Différents matériaux sont utilisés comme supports, notamment des billes de céramique, des galets de silex et des billes en acier inoxydable. Un effet de cascade interne réduit le matériau en une poudre fine. Les broyeurs à boulets industriels peuvent fonctionner en continu, alimentés à une extrémité et déchargés à l’autre. Les broyeurs à boulets de grande et moyenne taille tournent mécaniquement sur leur axe, mais les petits se composent généralement d’un récipient cylindrique fermé qui repose sur deux arbres d’entraînement (des poulies et des courroies sont utilisées pour transmettre le mouvement rotatif). Un culbuteur de pierres fonctionne sur le même principe. Les broyeurs à billes sont également utilisés en pyrotechnie et pour la fabrication de poudre noire, mais ne peuvent pas être utilisés pour la préparation de certains mélanges pyrotechniques tels que la poudre éclair en raison de leur sensibilité aux chocs. Les broyeurs à boulets de haute qualité sont potentiellement coûteux et peuvent broyer des particules de mélange jusqu’à 5 nm, augmentant énormément la surface et les taux de réaction.
Le broyage fonctionne sur le principe de la vitesse critique. La vitesse critique peut être comprise comme la vitesse après laquelle les billes d’acier qui sont responsables du broyage des particules commencent à tourner le long de la direction du dispositif cylindrique, ne provoquant ainsi aucun broyage supplémentaire.
Les broyeurs à boulets sont très utilisés dans le processus d’alliage mécanique dans lequel ils sont utilisés pour le broyage et pour la soudure à froid, produisant des alliages à partir de poudres.
Le broyeur à boulets est une pièce d’équipement clé pour le broyage des matériaux concassés, et il est largement utilisé dans les lignes de production de poudres telles que le ciment, les silicates, les matériaux réfractaires, les engrais, les vitrocéramiques, etc, ainsi que pour le traitement des minerais de métaux ferreux et non ferreux. Le broyeur à boulets peut broyer des minerais et d’autres matériaux, par voie humide ou sèche. Il existe deux types de broyeurs à boulets en fonction de leur mode d’évacuation des matériaux : le type à grille et le type à chute. De nombreux types de supports de broyage peuvent être utilisés dans un broyeur à boulets, chaque matériau ayant ses propres propriétés et avantages spécifiques. Les propriétés clés des supports de broyage sont la taille, la densité, la dureté et la composition.
- Taille : Plus les particules du média sont petites, plus la taille des particules du produit final est petite. Les particules du milieu de broyage doivent être sensiblement plus grandes que les plus gros morceaux de matériau à broyer.
- Densité : Le média doit être plus dense que le matériau à broyer. Cela devient un problème si le média de broyage flotte sur le dessus du matériau à broyer.
- Dureté : Le média de broyage doit être suffisamment durable pour broyer le matériau, mais, dans la mesure du possible, pas si dur qu’il use également le tambour.
- Composition : Diverses applications de broyage ont des exigences particulières. Certaines de ces exigences sont basées sur la présence d’une partie du média de broyage dans le produit fini, tandis que d’autres sont basées sur la façon dont le média réagira avec le matériau à broyer.
- Lorsque la couleur du produit fini est importante, la couleur et le matériau du média de broyage doivent être pris en compte.
- Lorsqu’une faible contamination est importante, le média de broyage peut être sélectionné pour faciliter la séparation du produit fini (par exemple, la poussière d’acier produite à partir d’un média en acier inoxydable peut être séparée magnétiquement des produits non ferreux). Une alternative à la séparation est d’utiliser des médias du même matériau que le produit à broyer.
- Les produits inflammables ont tendance à devenir explosifs sous forme de poudre. Les médias en acier peuvent produire des étincelles, devenant ainsi une source d’inflammation de ces produits. Il faut choisir soit un broyage par voie humide, soit des médias sans étincelles comme la céramique ou le plomb.
- Certains médias, comme le fer, peuvent réagir avec des matériaux corrosifs. Pour cette raison, les médias de broyage en acier inoxydable, en céramique et en silex peuvent chacun être utilisés lorsque des substances corrosives sont présentes pendant le broyage.
La chambre de broyage peut également être remplie d’un gaz de protection inerte qui ne réagit pas avec le matériau à broyer, afin d’empêcher l’oxydation ou les réactions explosives qui pourraient se produire avec l’air ambiant à l’intérieur du broyeur.