Broyeur vertical

Disque de meulage: Un grand disque en acier moulé (ZG35CrMo) d'un diamètre de 1,5 à 5 m, doté d'une structure rainurée ou étagée en surface pour entraîner les matériaux vers le bord. Il est monté sur l'arbre principal et entraîné en rotation par le moteur.

Rouleaux de broyage: 2 à 4 rouleaux (selon le modèle) en fonte à haute teneur en chrome (Cr20–25) ou en acier allié, d'un diamètre de 0,5 à 2 m. Ils sont installés au-dessus du disque de broyage et compriment les matériaux sous pression hydraulique (10–30 MPa) pour réaliser le broyage.

arbre principal: Un arbre en acier allié forgé (42CrMo) relie le disque de meulage au moteur, d'un diamètre de 200 à 600 mm. Il transmet le couple et supporte le poids du disque et des matériaux.

Cadre:Une structure en acier soudé ou moulé supportant tous les composants, y compris le cadre supérieur (abritant le classificateur) et le cadre inférieur (supportant l'arbre principal et le moteur).

Dispositif d'alimentationUn alimentateur à vis ou un convoyeur à bande alimente le disque de meulage à un débit stable. Il est équipé d'un capteur de niveau de matériau pour contrôler la quantité d'alimentation.

Système à air chaud: Comprend un four à air chaud ou une conduite de gaz résiduaires, qui introduit de l'air chaud (150–350 °C) dans le broyeur. L'air chaud sèche les matériaux (teneur en humidité ≤ 15 %) et transporte la poudre vers le classificateur.

Classificateur: Un classificateur à rotor dynamique installé au sommet du broyeur, composé d'une turbine rotative et d'une aube directrice fixe, sépare les particules fines des particules grossières par force centrifuge : les particules fines traversent l'espace de la turbine, tandis que les particules grossières sont rejetées. La vitesse du classificateur (1 000 à 3 000 tr/min) est réglable pour contrôler la finesse du produit.

Vérins hydrauliquesDeux à quatre cylindres exercent une pression sur les rouleaux de broyage, ajustant la force de broyage en fonction de la dureté du matériau. Le système est équipé d'une soupape de surpression pour une protection contre les surcharges.

Dispositif de levage: Vérins hydrauliques pour le levage des rouleaux de broyage lors de la maintenance, permettant un accès facile au disque de broyage.

MoteurMoteur asynchrone de forte puissance (160 à 1 000 kW) relié à l'arbre principal par un réducteur (planétaire ou à engrenages coniques) pour réduire la vitesse et augmenter le couple. La vitesse du disque de meulage est de 30 à 100 tr/min.

Séparateur à cyclone:Collecte la majeure partie de la poudre fine du flux d'air, avec une efficacité de collecte ≥ 95 %.

Filtre à sac:Capture en outre les poussières fines dans les gaz d'échappement pour répondre aux normes environnementales (concentration d'émission ≤ 30 mg/m³).

Création de modèles:Un modèle en bois ou en métal à grande échelle est réalisé avec une marge de retrait de 1,2 à 1,5 %, y compris les détails des rainures.

Moulage:Des moules en sable lié à la résine sont utilisés, la cavité étant recouverte d'un revêtement réfractaire à base de zirconium pour améliorer la qualité de la surface.

Fondre et coulerL'acier moulé est fondu dans un four à arc à 1 520-1 560 °C, puis coulé dans le moule à 1 480-1 520 °C. Le processus de coulée est contrôlé afin d'éviter la porosité et les défauts de fermeture à froid.

Traitement thermique: Normalisation à 880–920°C (refroidissement par air) suivie d'un revenu à 550–600°C pour soulager les contraintes internes et atteindre une dureté HB 200–240.

Fonderie:Les modèles en mousse sont utilisés pour le moulage au sable. De la fonte en fusion (1 450 à 1 500 °C) additionnée de chrome et de molybdène est versée dans le moule.

Traitement thermique: Recuit de mise en solution à 980–1020°C (refroidi par air) et revenu à 280–320°C pour obtenir une dureté HRC 60–65 et une résistance à l'usure.

Forgeage:Les billettes d'acier sont chauffées à 1150–1200 °C, puis forgées en forme d'arbre étagé par refoulement et étirage pour aligner le flux de grains.

Traitement thermique: Trempe à 840–860°C (refroidi à l'huile) et revenu à 560–600°C pour atteindre HRC 28–32, avec une résistance à la traction ≥900 MPa.

Usinage grossierLe fraisage CNC façonne la surface du disque et les rainures, en laissant une surépaisseur de 2 à 3 mm. Les aléseuses usinent le trou central de l'arbre principal.

Usinage de précision: Rectification de la surface du disque jusqu'à une planéité ≤ 0,1 mm/m et une rugosité de surface Ra 1,6 μm. Les dimensions des rainures sont finies pour assurer un mouvement uniforme du matériau.

Tournant:Le tour CNC traite le cercle extérieur et l'arbre du rouleau, laissant une marge de meulage de 0,5 à 1 mm.

Affûtage:La surface du rouleau est rectifiée en une forme cylindrique avec une tolérance IT6 et une rugosité Ra0,8 μm, assurant un contact uniforme avec le disque de meulage.

Tournant:Le tour CNC traite les marches, les rainures de clavette et les filetages, laissant une marge de meulage de 0,3 à 0,5 mm.

Affûtage:Les surfaces des tourillons sont rectifiées selon une tolérance IT5 et une rugosité Ra0,4 μm, garantissant une coaxialité ≤ 0,01 mm pour une rotation stable.

Soudage et soulagement des contraintes:Les cadres soudés sont recuits à 600–650 °C pour éliminer les contraintes.

Fraisage:Les fraiseuses CNC traitent les surfaces de montage de l'arbre principal, des rouleaux de meulage et du classificateur, garantissant une planéité ≤ 0,15 mm/m.

Essais de matériaux:

L'analyse spectrométrique vérifie la composition chimique (par exemple, la teneur en Cr dans les rouleaux de broyage).

Les essais de traction et d'impact confirment les propriétés mécaniques (par exemple, énergie d'impact de l'arbre principal ≥ 60 J/cm²).

Contrôle dimensionnel:

La CMM vérifie les dimensions critiques : planéité du disque de meulage, circularité du rouleau et coaxialité de l'arbre principal.

La numérisation laser valide le profil de la turbine du classificateur pour garantir une classification précise.

Contrôles non destructifs (CND):

L'UT détecte les défauts internes du disque de meulage et de l'arbre principal (défauts >φ3 mm rejetés).

MPT inspecte les rouleaux et les arbres de broyage pour détecter les fissures de surface.

Tests de performance:

Équilibrage dynamique:Le disque de broyage et le rotor du classificateur sont équilibrés selon la norme G2,5 (vibration ≤ 2,5 mm/s).

Essai: Fonctionnement à vide pendant 4 heures pour vérifier la température des roulements (≤ 70 °C) et le bruit (≤ 85 dB). Essai de charge au calcaire pendant 12 heures pour vérifier le rendement (50 à 500 t/h), la finesse du produit et la consommation d'énergie.

Préparation des fondationsFondation en béton armé (grade C30) avec boulons noyés, durcie pendant 28 jours. Tolérance de planéité ≤ 0,1 mm/m.

Installation du cadre inférieur:Hissé jusqu'à la fondation, nivelé avec des cales et boulons d'ancrage serrés à 70 % de couple.

Ensemble arbre principal et disque de meulage:L'arbre principal est installé dans les sièges de roulement du cadre inférieur, le disque de meulage est monté sur l'arbre et aligné pour garantir un faux-rond ≤ 0,05 mm.

Installation de rouleaux de broyage:Les rouleaux sont soulevés en position, les vérins hydrauliques sont connectés et la pression initiale (5 à 10 MPa) est appliquée pour l'alignement.

Montage du classificateur et du dispositif d'alimentationLe classificateur est boulonné au châssis supérieur, avec un jeu de turbine réglé entre 1 et 3 mm. Le dispositif d'alimentation est installé et aligné avec le centre du disque de broyage.

Connexion du système hydraulique et électriqueLes canalisations sont rincées (propreté NAS 8) et le câblage est vérifié pour vérifier la séquence des phases. Le système de contrôle PLC est programmé avec les paramètres de meulage.

Mise en service:

Le système d'air chaud est testé pour garantir la stabilité de la température et du débit.

Fonctionnement à vide pendant 2 heures, puis alimentation progressive jusqu'à 100 % de la charge. La vitesse du classificateur est ajustée pour atteindre la finesse souhaitée.

Tous les systèmes sont surveillés pendant 24 heures pour confirmer un fonctionnement stable, sans fuites ni vibrations anormales.