Sur les lignes de production telles que le traitement des minéraux et le concassage du charbon, des problèmes tels qu'une taille de particule inégale et un excès de poudre font non seulement baisser le prix du produit, mais augmentent également la consommation d'énergie du broyage et la difficulté de séparation.
Comment parvenir à un contrôle précis de la taille des particules est devenu la clé pour améliorer l’efficacité et réduire les coûts.
Cet article analysera en profondeur comment les Mineral Sizers, avec leur conception unique, peuvent résoudre ce problème.
Qu'est-ce qu'un calibreur de minéraux ?
A Calibreurs de minéraux, comme son nom l'indique, ses principaux composants de travail sont deux rouleaux à disques disposés en parallèle et rotatifs. La surface des corps de rouleaux est recouverte de formes de dents spécialement conçues (telles que des dents pointues, des dents plates, des dents de peigne, etc.).
Contrairement aux équipements de concassage traditionnels, il ne repose pas sur une seule force de compression ou d'impact, mais plutôt sur la rotation relative des deux rouleaux, il exerce une force combinée « cisaillement + compression + fendage » sur les matériaux entrant dans la chambre de concassage, obtenant ainsi un « concassage sélectif » des matériaux - c'est-à-dire, écrasant uniquement les matériaux à la taille de particule prédéfinie, évitant un concassage excessif.
Cette méthode de concassage unique lui confère une adaptabilité extrêmement forte. Qu'il s'agisse de minerai de fer dur, de calcaire ou de charbon visqueux, de matériaux humides et collants ou de blocs facilement congelés de matériaux à basse température-, il peut les traiter efficacement.
Du concassage primaire dans l'exploitation minière au prétraitement des matières premières dans l'industrie des matériaux de construction, en passant par l'utilisation des ressources des déchets de construction dans le domaine de la protection de l'environnement, les calibreurs de minéraux peuvent jouer un rôle clé et devenir l'équipement de base des lignes de production de concassage multi-industrielles.
Comment les calibreurs de minéraux contrôlent-ils avec précision la taille des particules du matériau ?
La raison pour laquelle les Mineral Sizers peuvent réaliser un « micro-contrôle précis » de la taille des particules réside dans ses paramètres tridimensionnels réglables, qui peuvent être combinés et ajustés de manière flexible en fonction des caractéristiques du matériau et des exigences du processus pour garantir l'optimisation de l'effet de concassage.
Espacement des rouleaux
L'espacement des rouleaux est le paramètre principal qui détermine la taille des particules en sortie. Son principe de réglage est similaire au réglage de la distance transversale-des ciseaux - plus l'écart entre les deux rouleaux est petit, plus la taille des particules est fine après le broyage du matériau ; plus l'écart est grand, plus la taille des particules de sortie est grossière.
Différent du réglage manuel des équipements traditionnels, les calibreurs minéraux modernes sont équipés de systèmes de réglage hydrauliques ou électriques. Les opérateurs peuvent saisir la valeur granulométrique cible via le panneau de commande, et le système pilotera automatiquement le dispositif de réglage pour ajuster l'espacement des rouleaux. Le processus de réglage est rapide (temps de réponse inférieur ou égal à 3 secondes), précis (erreur ± 1 mm) et aucun arrêt n'est requis pour terminer le changement de paramètre.
Par exemple, dans le processus d'enrichissement, si l'étape de broyage suivante nécessite une alimentation à grains fins-, l'espacement des rouleaux peut être ajusté à moins de 5 mm ; s'il est utilisé pour le pré-concassage, afin de produire des matériaux à particules plus grosses, l'espacement des rouleaux peut être ajusté à 50-100 mm, s'adaptant de manière flexible aux différentes exigences du processus.
Vitesse et forme des dents
Outre l'espacement des rouleaux, l'ajustement de la vitesse et de la forme des dents est un complément important pour obtenir un contrôle précis de la taille des particules. Il peut être personnalisé optimisé en fonction des caractéristiques du matériau.
Contrôle de vitesse :La vitesse de rotation du corps du rouleau affecte directement le temps de séjour du matériau dans la chambre de concassage et l'intensité du concassage.
L'augmentation de la vitesse entraînera une décharge rapide du matériau après son entrée dans la chambre de concassage, avec un temps de contact court avec les rouleaux à dents, ce qui entraînera un effet de concassage relativement plus faible et une taille de particule de sortie plus grossière ; réduire la vitesse prolongera le temps de séjour du matériau dans la chambre de concassage, permettant des effets de cisaillement et de compression plus suffisants, ce qui se traduira par une taille de particule de sortie plus fine.
Par exemple, lors du traitement du granit dur, la vitesse peut être augmentée de manière appropriée pour éviter un écrasement excessif du matériau, provoquant une usure des rouleaux dentés ; lors du traitement du lignite visqueux, la vitesse peut être réduite pour assurer un concassage adéquat du matériau et réduire le phénomène de blocage.
Remplacement de la forme des dents :La conception de la forme des dents est parfaitement adaptée aux caractéristiques du matériau et constitue la clé du contrôle préalable-de la taille des particules.
Les calibreurs minéraux peuvent remplacer différents types de formes de dents en fonction de la dureté, de la viscosité et de la teneur en humidité du matériau :
dents pointues (pointes de dents pointues, forte pénétration, adaptées aux matériaux durs et de grande taille, tels que le minerai de fer, le basalte, peuvent rapidement écraser de gros morceaux de matériau, réduisant ainsi la consommation d'énergie) ;
dents plates (surface de dent lisse, grande zone de contact, adaptée aux matériaux à haute viscosité et agglomération facile, tels que le charbon humide, l'argile, peuvent empêcher les matériaux de coller aux rouleaux de dents et éviter un écrasement excessif) ;
dents de peigne (un pas plus grand, adapté aux processus de pré-concassage qui nécessitent une certaine séparation granulométrique, tels que le concassage des déchets de construction, peut séparer efficacement les agrégats des impuretés et garantir une taille de particule de sortie uniforme).
Système intelligent
La « mise à niveau du contrôle intelligent » des calibreurs minéraux constitue son principal avantage qui le distingue des équipements traditionnels. Grâce à l'intégration de capteurs, de contrôleurs et d'actionneurs, l'entreprise est passée de la « surveillance manuelle » au « contrôle intelligent en boucle fermée-. Le flux de travail du système intelligent est le suivant :
Collecte de données :L'analyseur de granularité en ligne détecte la répartition granulométrique du matériau de sortie en temps réel, le capteur de vibrations surveille l'état de fonctionnement du corps du rouleau, le capteur de courant surveille la charge du moteur et le capteur de température surveille la température des composants clés de l'équipement.
Informatique: Le contrôleur reçoit des données de divers capteurs et les compare avec les normes de taille de particules prédéfinies et les paramètres de fonctionnement de l'équipement pour déterminer s'il existe des écarts (tels qu'une taille de particule trop grossière, une charge excessive du moteur, une température anormale des composants, etc.).
Enregistrement et analyse des données :Le système enregistrera les paramètres de fonctionnement de l'équipement et produira des données sur la taille des particules en temps réel, générant des rapports quotidiens et mensuels, fournissant ainsi au personnel opérationnel une base pour l'optimisation des processus. Par exemple, en analysant les données, il s'avère que pour un certain type de matériau, le meilleur effet de contrôle de la taille des particules est obtenu à une vitesse de rotation de 500 tr/min et un espacement des rouleaux de 10 mm, et ces paramètres peuvent être définis comme schéma par défaut, qui peut être automatiquement appelé pour un traitement ultérieur de matériaux similaires, améliorant ainsi l'efficacité de la production.
Pourquoi les calibreurs de minéraux EXCT sont meilleurs que les concasseurs traditionnels ?
Dans la sélection des équipements de concassage, les concasseurs à mâchoires (appelés « brise-mâchoires ») et les concasseurs à marteaux (appelés « brise-marteaux ») sont des dispositifs couramment utilisés dans les systèmes traditionnels. Cependant, tous deux présentent des limites inhérentes au contrôle précis de la taille des particules, qui ne peuvent pas répondre aux exigences de la production moderne.
En revanche, les Mineral Sizers, avec leur principe de fonctionnement et leur conception structurelle uniques, démontrent des avantages significatifs dans le contrôle de la taille des particules dans le processus de traitement des minéraux.
Concasseur à mâchoires
Le principe de fonctionnement d'un concasseur à mâchoires est d'utiliser l'ouverture et la fermeture périodiques de la mâchoire mobile et de la mâchoire fixe pour broyer le matériau.
Bien qu'il présente des avantages tels qu'un taux de concassage élevé, une structure simple et une durabilité élevée, son processus de concassage présente une « intermittence » évidente -, la mâchoire mobile effectue une ouverture et une fermeture avant de broyer un lot de matériaux.
Ce mode de fonctionnement conduit directement à trois problèmes :
premièrement, la forme des particules du produit est médiocre, principalement sous forme de flocons et d'aiguilles (en raison de la force d'écrasement, le matériau se brise le long de la surface faible, ce qui rend difficile la formation de particules uniformes) ;
deuxièmement, la plage de distribution granulométrique est large, avec de grosses particules et de poudre fine mélangées, et la proportion de granulométrie qualifiée est faible ; Troisièmement, le taux de sur-concassage est élevé, car la force de concassage incontrôlée entraîne le broyage répété de certains matériaux, ce qui donne lieu à une grande quantité de poudre fine.
De plus, le réglage de l'orifice de décharge d'un concasseur à mâchoires repose sur des joints ou des cales, avec une plage de réglage limitée (généralement seulement 10 à 100 mm), et le processus de réglage est fastidieux, incapable d'obtenir un contrôle continu et précis de la taille des particules, et difficile à adapter aux exigences flexibles des différents processus pour la taille des particules de décharge.
Concasseur à marteaux
Le principe de fonctionnement d'un concasseur à marteaux consiste à utiliser une tête de marteau rotative à grande vitesse (avec une vitesse de rotation allant jusqu'à 1 000 à 3 000 tr/min) pour percuter le matériau, provoquant sa rupture.
Le problème central de cette méthode de concassage est que « la force d’impact est excessive et difficile à contrôler » :
d'une part, l'impact à grande vitesse-entraîne un broyage excessif du matériau, avec une proportion élevée de poudre fine (généralement plus de 30 %), ce qui non seulement réduit la valeur du produit, mais entraîne également la perte du minéral cible lors des processus ultérieurs de res-sélection et de séparation magnétique, affectant sérieusement l'efficacité de la séparation ;
d'autre part, la taille des particules de décharge est affectée par de multiples facteurs (tels que le degré d'usure de la tête du marteau, la taille des particules du matériau d'alimentation, l'espace de la plaque de criblage, la vitesse du moteur, etc.), et le processus de réglage est complexe et a une stabilité extrêmement mauvaise.
- par exemple, une fois la tête du marteau usée, la force d'impact diminue et la taille des particules de décharge devient considérablement plus grossière ; lorsque la taille des particules alimentaires fluctue, l’effet de broyage change également, ce qui rend difficile le maintien d’une norme de taille de particule stable sur le long terme.
Pour les industries telles que le traitement des minéraux et le traitement en profondeur du charbon qui nécessitent une grande précision granulométrique, les défauts des concasseurs à marteaux sont devenus le facteur clé limitant l’amélioration de l’efficacité de la production.
L'avantage du contrôle de la taille des particules des calibreurs minéraux
Comparé aux équipements traditionnels tels que les concasseurs à mâchoires et les concasseurs à marteaux, leCalibreurs de minérauxdémontre des avantages considérables en matière de contrôle de la taille des particules.
Sa principale compétitivité réside dans les trois dimensions « précises, uniformes et intelligentes », résolvant complètement les problèmes des équipements traditionnels.
Mécanisme de régulation précis
La logique de régulation de base du Mineral Sizer est « l’écart entre les rouleaux détermine la taille des particules en sortie ».
Grâce à des dispositifs de réglage hydrauliques ou électriques, un réglage continu et précis de l'écartement des rouleaux peut être obtenu dans une large plage de 0.5 - 200 mm, avec une précision de contrôle de ± 1 mm.
Cette méthode de réglage revient à utiliser un « pied à coulisse » précis pour définir la norme pour la taille des particules du matériau - tant que l'espacement des rouleaux cible est défini, une fois que le matériau est cisaillé et comprimé par les deux rouleaux à disque, il peut former une taille de particule correspondant à l'espacement des rouleaux, s'éloignant complètement de la limitation de l'orifice de décharge fixe du concasseur à mâchoires.
Par exemple, lors du concassage du charbon, s'il est nécessaire de produire du charbon fin en dessous de 10 mm, l'écartement des rouleaux peut être ajusté à 10 mm et le rapport granulométrique qualifié peut atteindre plus de 90 %, bien supérieur aux 60 à 70 % du concasseur à mâchoires.
Distribution uniforme de la taille des particules
La conception unique de la forme des dents du Mineral Sizer (telle que l'optimisation de la hauteur des dents, du pas des dents et de l'angle de la pointe des dents) et le mode de mouvement de rotation opposé-synchrone des deux rouleaux garantissent que le matériau reçoit une force uniforme dans la chambre de concassage.
Après être entré dans la chambre de concassage, le matériau est « serré » par le rouleau et progressivement écrasé jusqu'à ce qu'il atteigne la granulométrie correspondant à l'espace du rouleau et soit déchargé. Cela évite le problème des « écrasements répétés » dans les équipements traditionnels.
Les données d'application réelles montrent que le taux de sur-concassage du Mineral Sizer peut être contrôlé de manière stable en dessous de 5 %, tandis que le taux de sur-concassage du concasseur à mâchoires et du concasseur à marteaux atteint généralement 15 %-30 %. La distribution uniforme de la taille des particules améliore non seulement la qualité du produit, mais fournit également des conditions d'alimentation idéales pour les processus ultérieurs de broyage et de séparation : l'équipement de broyage n'a pas besoin de manipuler une poudre fine excessive et la consommation d'énergie est considérablement réduite ;
dans le processus de séparation, la taille uniforme des particules du matériau peut assurer un contact suffisant entre le milieu de séparation et le minéral cible, améliorant ainsi l'efficacité de la séparation.
Contrôle intelligent en boucle fermée-
Les calibreurs de minéraux modernes ont réalisé une « mise à niveau intelligente » en intégrant des analyseurs de taille de particules en ligne, des capteurs de vibrations, des capteurs de courant, etc., et en créant un système de contrôle automatique complet.
Sa logique de fonctionnement est la suivante : l'analyseur granulométrique en ligne détecte la granulométrie de sortie en temps réel et transmet les données au système de contrôle ; le système de contrôle compare les résultats de détection avec les valeurs granulométriques prédéfinies. S'il y a un écart (tel qu'une taille de particule grossière ou fine), il enverra automatiquement des instructions au dispositif de réglage hydraulique/électrique pour ajuster l'écart entre les rouleaux ; en même temps, des capteurs surveillent les paramètres de fonctionnement de l'équipement (tels que le courant du moteur, les vibrations du corps du rouleau), prédisent les changements de charge matérielle et effectuent des ajustements des paramètres à l'avance.
Ce mode de contrôle en boucle fermée en temps réel - comparaison - ajustement " assure la stabilité à long terme -de la taille des particules de sortie, même dans des conditions de travail complexes telles que la taille fluctuante des particules d'alimentation et les changements dans les propriétés des matériaux, il peut maintenir la norme de taille de particule prédéfinie, ce qui est un avantage technique que les concasseurs à mâchoires et les concasseurs à marteaux ne peuvent pas atteindre.
En résumé, dans le cadre de la tendance du processus d'enrichissement qui évolue vers le raffinement et l'efficacité, les calibreurs de minéraux, avec leur capacité d'ajustement précis de la taille des particules, leur distribution uniforme du produit et leur potentiel de contrôle intelligent, remplacent progressivement les concasseurs à mâchoires et les concasseurs à marteaux traditionnels dans certains scénarios d'application.
Composition structurelle des calibreurs minéraux
La capacité précise de contrôle de la taille des particules du Mineral Sizer est indissociable de sa conception structurelle raffinée, robuste et précisément coordonnée.
Le contrôle précis de la taille des particules par le concasseur à rouleaux à double-disque est indissociable de sa conception structurelle raffinée, robuste et précisément coordonnée. Chaque composant est centré sur les exigences fondamentales de « stabilité, précision et durabilité », garantissant le fonctionnement efficace à long terme de l'équipement. Les principaux composants et fonctions sont les suivants :
Dispositif de transmission
Composé de moteurs-antidéflagrants, d'accouplements hydrauliques de type limite-, de réducteurs et d'accouplements à engrenages en forme de tambour-, il fournit une puissance stable au rouleau.
Les raccords hydrauliques de type limite- peuvent amortir les chocs, permettre un démarrage flexible et disposer de fonctions de protection contre les surcharges ;
les réducteurs utilisent des marques telles que Frenard, SEW ou équivalent, adoptent une conception à arbres parallèles, ont un rendement de transmission supérieur ou égal à 96 %, possèdent une capacité de surcharge élevée et un système de contrôle automatique de la température ;
les accouplements à engrenages en forme de tambour-sont équipés de goupilles de sécurité et ont une fonction d'auto-alignement-, sont faciles à installer et fonctionnent de manière fluide et fiable.
Ensemble de rouleaux
En tant que composant de concassage du noyau, il est composé de corps de rouleaux, de manchons d'engrenage/plaques de disque et de têtes d'arbre.
Les corps des rouleaux sont fabriqués à partir de matériaux à haute résistance-, avec des formes d'engrenage de structures de type bec d'aigle ou couteau, et le matériau est un alliage ultra-résistant à l'usure-, avec une dureté de surface de HRC 50 à 55 et une résistance aux chocs AK supérieure ou égale à 48 J/cm² ;
les plaques d'engrenage/capuchons de disque peuvent être remplacés séparément rapidement, et certains utilisent des dents de coupe importées (telles que Lindometal), qui sont fixées de manière fiable ;
les roulements à rouleaux utilisent des roulements à rouleaux à alignement automatique à grand jeu SKF/FAG, combinés à une lubrification automatique centralisée et à une double étanchéité (labyrinthe mécanique + joint d'huile en caoutchouc fluoré), empêchant efficacement la poussière et l'eau et prolongeant la durée de vie.
Engrenages synchrones
Installés à la queue du rouleau, ils adoptent une conception de maillage de haute-précision pour assurer la rotation opposée synchrone des deux rouleaux, évitant ainsi les blocages et les forces inégales.
Les engrenages sont traités par carburation et trempe, avec une dureté de surface de dent élevée, une transmission stable et garantissent efficacement la stabilité de la position d'engagement des dents de concassage.
Support de boîtier et de base
Le boîtier est une structure de soudage en tôle d'acier, avec un revêtement intérieur de plaques de revêtement NM500 résistantes à l'usure-, avec une durée de vie d'au moins 3 ans ;
le support de base est en fonte ou en structure en acier soudé, avec une bonne rigidité. L'entrée et la sortie sont équipées d'interfaces d'étanchéité de type bride-, combinées à un feutre d'étanchéité et à des orifices de collecte de poussière, empêchant efficacement le débordement de poussière et répondant aux exigences de protection de l'environnement.
Caractéristiques des calibreurs de minéraux
● Granularité précise, rendement élevé
Les Mineral Sizers adoptent le principe unique du « pré-tamisage », les dents de broyage ressemblant à un tamis rotatif.
Avant que le matériau n'entre dans la zone de concassage, les particules plus petites que la granularité cible passeront directement à travers, tandis que seuls les matériaux surdimensionnés seront capturés et broyés.
Cette méthode de concassage sélectif réduit fondamentalement les phénomènes de sur-concassage, garantissant une granularité uniforme du produit et un rendement extrêmement élevé, répondant efficacement à vos spécifications strictes pour le produit final.
● Durable et facile à entretenir
Les dents de concassage du noyau sont fabriquées en acier allié ultra-haute-résistant à l'usure-et subissent un moulage et un traitement thermique précis. La dureté de surface atteint HRC50-55, avec une excellente résistance aux chocs et une durée de vie extrêmement longue.
Dans le même temps, nous adoptons une conception modulaire et les pièces sujettes à l'usure telles que le manchon d'engrenage et le capuchon d'engrenage peuvent être remplacées rapidement individuellement sans démonter l'ensemble de l'arbre du rouleau. Cela signifie un temps de maintenance plus court, moins de stocks de pièces de rechange et donc une réduction significative de vos coûts d'exploitation et de maintenance à long terme.
● Réduisez la poussière et économisez de l'énergie, respectueux de l'environnement
Contrairement aux équipements traditionnels qui utilisent l'impact et la compression pour le concassage, les Mineral Sizers s'appuient sur des forces de cisaillement et d'étirement à faible-vitesse pour broyer les matériaux. Cette méthode de concassage « douce » nécessite moins d’énergie et peut réduire la consommation d’énergie jusqu’à 20 %. En même temps, comme il évite les impacts intenses, la génération de poussière est contrôlée à un niveau extrêmement faible, l'environnement de travail est plus propre et répond facilement aux normes strictes de protection de l'environnement.
● Protection contre les surcharges, fonctionnement stable
L'équipement intègre un système de protection contre les surcharges à trois niveaux : mécanique, électrique et de détection. L'accouplement hydraulique à limitation de couple de base-peut amortir efficacement les charges d'impact et couper automatiquement la transmission de puissance en cas de rencontre avec des objets non-écrasables (tels que du fer). Dans le même temps, le système prend en charge la fonction d'inversion automatique, qui peut rapidement éliminer les matériaux bloqués, maximisant la protection du concasseur et de l'unité d'entraînement et assurant la continuité et la stabilité de la production.
● Conception anti-blocage, hautement adaptable
La disposition unique des dents et la conception de la structure en caisson permettent à l'équipement d'avoir des capacités-autonettoyantes, empêchant efficacement l'adhérence et le blocage du matériau. Même lors du traitement de matériaux à forte teneur en humidité et en limon, il peut maintenir un fonctionnement fluide, garantir un orifice de décharge clair et résoudre le problème du broyage des matériaux humides.
Domaines d'application des calibreurs de minéraux
Grâce à sa capacité exceptionnelle de contrôle de la taille des particules et à ses multiples avantages, les calibreurs minéraux ont été largement utilisés à grande échelle dans diverses industries, devenant ainsi un équipement de concassage clé :
Exploitation minière: Il est utilisé pour broyer des minéraux tels que le charbon, le minerai de fer, le calcaire, le granit et le basalte. Il est particulièrement adapté aux processus ayant des exigences strictes en matière de taux de sur-concassage, tels que le concassage avant le tri du charbon et avant la pré-sélection du minerai de fer ;
Traitement des minéraux : Il fournit une taille de particule uniforme pour les processus de séparation tels que la séparation par gravité, la séparation magnétique et la flottation, réduisant ainsi la perte de poudre fine et améliorant le taux de récupération des minéraux cibles, et est largement utilisé dans les usines de traitement des minéraux pour l'or, l'argent, le cuivre, le fer, etc. ;
Matériaux de construction et métallurgie :Il est utilisé pour le prétraitement-de matériaux tels que les matières premières de ciment (calcaire, argile), les agrégats de sable et de gravier, le coke et les scories de haut fourneau, garantissant que la taille des particules des matériaux répond aux exigences des processus de production ultérieurs et améliorant la qualité des matériaux de construction et l'efficacité de la production métallurgique ;
Protection de l'environnement: Dans les déchets de construction
Choisira Calibreurs de minérauxestil ne s'agit pas simplement d'acheter une seule pièce d'équipement ; il s'agit d'introduire une solution avancée de processus de concassage qui peut améliorer la valeur du produit final et réduire les coûts d'exploitation globaux.
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