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  Types de broyeurs à boulets (seconde page)          
                         
  3 Broyeurs à boulets en voie sèche              
    - Broyeurs présentés dans ce chapitre:              
      * Broyeurs monochambres              
      * Broyeurs composés 2 Compartiments              
      * Broyeurs composés 3 Compartiments              
      * Broyeurs double rotateur avec décharge centrale            
      * Broyeurs airswept                
  3.1 Broyeurs monochambres:                
    - Les broyeurs monochambres sont utilisés:            
      * Dans la section cru pour moudre la farine crue provenant du stock d'homogénéisation      
      * Dans la section de ciment lorsque le matériau frais (clinker + additifs) provient d'une installation de pré-broyage  
      ou dans le cas de 100% de laitier de broyage            
    - Une chambre de séchage peut être ajoutée avant la chambre de broyage lorsque la matière fraîche est très humide.  
    - Ces broyeurs fonctionnent en circuit fermé.            
    - Le rapport L/D dépend du cas:              
     
           
    - La vitesse de rotation dépend du diamètre du broyeur et est généralement définie comme un pourcentage de la vitesse critique.
    - Les broyeurs modernes ont une vitesse de rotation comprise entre 70 et 75% de la vitesse critique.     
    - Tous les types de blindages en acier sont utilisés en fonction de la nature du matériau et de l'objectif de finesse.   
    - Le broyeur est équipé d'une cloison de sortie, qui peut être réglable.         
    - Selon le cas, les boulets d'acier sont de 90mm à 15mm de diamètre.        
    - Le degré de remplissage habituel est de 26 à 33%            
    - Schéma d'un broyeur monochambre:              
     
     
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
  3.2 Broyeurs composés 2 Compartiments:              
    - Les broyeurs 2 Chambres sont utilisés:              
      * Dans la section cru pour moudre la farine crue provenant du stock d'homogénéisation, mais c'est assez rare de nos jours
      (Le broyeur vertical remplace avantageusement le broyeur à boulets).        
      * Dans la section de ciment comme broyage de finition.          
    - Ces broyeurs peuvent fonctionner en circuit ouvert ou fermé.          
    - Le rapport L / D dépend du cas:              
     
           
    - La vitesse de rotation dépend du diamètre du broyeur et est généralement définie comme un pourcentage de la vitesse critique.
    - Les broyeurs modernes ont une vitesse de rotation comprise entre 70 et 75% de la vitesse critique.    
    - La longueur de la première chambre est définie par l'énergie spécifique nécessaire.      
      Et l'énergie spécifique nécessaire dans la chambre 1 est donnée au tableau suivant:      
     
         
    - Le taux de remplissage usuel est:              
     
             
    - Le premier compartiment prépare le matériau avant de passer dans la seconde chambre.      
      L'objectif est d'obtenir à la fin de la chambre un maximum de résidu de 5% sur 2,5 mm.      
    - Le revêtement de la chambre 1 est un revêtement à effet de relevage.        
    - En règle générale, la charge de boulets est une gradation de diamètres: 90mm, 80mm, 70mm et 60mm.    
    - La seconde chambre est la chambre de finition. Cela signifie un travail d'attrition afin de produire de la finesse.  
    - Pour cette raison, le blindage de la chambre 2 est un blindage classant.        
      Les boulets sont plus grands au début du compartiment où le matériau provenant de la première chambre est plus grossier,
      et les plus petits boulets à la fin de la chambre où la matière est la plus fine.        
    - La charge de boulets consistera en une gradation de boulets: 60mm, 50mm, 40mm (barrage), 30mm, 25mm, 20mm, 17mm
      (15mm en circuit ouvert) de diamètre.              
    - Le broyeur est équipé d'une cloison intermédiaire, qui peut être réglable et d'une cloison de sortie.    
    - Schéma d'un broyeur composé 2 compartiments:            
     
     
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
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  3.3 Broyeurs composés 3 Compartiments:              
    - Les broyeurs composés 3 Compartiments sont utilisés dans la section ciment comme machine de finition.  
    - Ces broyeurs fonctionnent toujours en circuit ouvert.          
    - Le rapport L/D doit être égal ou supérieur à 3,5.            
    - La vitesse de rotation dépend du diamètre du broyeur et est généralement définie comme un pourcentage de la vitesse critique.
    - Les broyeurs modernes ont une vitesse de rotation comprise entre 70 et 75% de la vitesse critique.    
    - La longueur de la première chambre est définie par l'énergie spécifique nécessaire, entre 8 et 12 kWh / t.  
    - Le degré de remplissage habituel est:              
     
             
    - Le premier compartiment prépare la matière avant de passer dans la seconde chambre.      
      L'objectif est d'obtenir à la fin de la chambre un maximum de résidu de 5% sur 2,5 mm.      
    - Le revêtement de la chambre 1 est un blindage à effet de relevage.        
    - En règle générale, la charge de boulets est une gradation de diamètres: 90mm, 80mm, 70mm et 60mm.    
    - Le second compartiment, avec une très courte longueur, doit casser les dernières grosses particules provenant de la 1ère chambre.
      Il prépare également le matériel pour la 3ème chambre (compartiment finition).      
    - Le blindage est généralement plat ou avec un effet de relevage adouci.        
    - Les corps de broyage peuvent être des boulets ou des cylpebs (boulpebs).        
      Gradation des boulets recommandée: diamètres 50, 40 et 30mm          
      Gradation de cylpebs recommandée: 45x45, 40x40, 32x32 et 28x28mm        
    - La troisième chambre est la chambre de finition. Cela signifie un travail d'attrition afin de produire de la finesse.  
    - Le revêtement n'a pas besoin d'être classant en raison de la présence de la deuxième chambre.    
      Un revêtement plat ou un blindage dragpebs de FLS est la bonne solution.        
      Dans certains cas, des anneaux de retenue (comme les anneaux Danula de FLS) sont adoptés, mais leur utilité a souvent été
      sujette à caution.                
    - La charge de boulets consistera en une gradation de boulets: 25mm, 20mm, 17mm et 15mm de diamètre.  
    - Le broyeur est équipé d'une cloison simple intermédiaire entre la chambre 1 et chambre 2, une autre    
      cloison intermédiaire entre la chambre 2 et chambre 3 et une cloison de sortie.      
    - Toutes les cloisons sont simples (non réglables et étroites) afin d'augmenter le volume utile.    
    - Schéma d'un broyeur composé 3 compartiments:            
     
     
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
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  3.4 Broyeurs double rotateur avec décharge centrale            
    - Ces types de broyeurs sont utilisés dans la section de la farine crue d'une cimenterie.      
    - Le calcaire est préparé en vue de produire du clinker dans le four.        
    - La finesse requise est généralement comprise entre 10 et 20% de refus sur 90µ et 1-2% de refus sur 210µ.  
    - Ces broyeurs fonctionnent toujours en circuit fermé avec un séparateur dynamique et un séparateur statique dans les installations
      plus anciennes.                
    - Le rapport L/D doit être d'environ de 3.              
    - La vitesse de rotation dépend du diamètre du broyeur et est généralement définie comme un pourcentage de la vitesse critique.
    - Les broyeurs modernes ont une vitesse de rotation comprise entre 70 et 75% de la vitesse critique.    
    - Le degré de remplissage habituel est:              
     
             
    - Dans pratiquement tous les cas, le broyeur double rotateur comporte une chambre de séchage avant la première chambre
      de broyage.                  
    - La longueur de la première chambre est de 40 à 45% de la longueur utile totale.      
    - Le premier compartiment prépare la matière avant de passer dans la seconde chambre.      
    - Le revêtement de la chambre 1 est un revêtement à effet de relevage.        
    - En règle générale, la charge de la boulets est une gradation de diamètres de: 90mm, 80mm, 70mm, 60mm et 50mm.  
    - La seconde chambre est la chambre de finition.            
    - Pour cette raison, le blindage de la chambre 2 est un blindage classant.        
    - La charge de boulets consistera en une gradation de boulets de: 50mm, 40mm, 30mm et 25mm de diamètre.  
    - Le broyeur double rotateur est également composé de:          
      * Une cloison de transfert entre la chambre de séchage et la première chambre et qui permet une ventilation importante.
      * Une cloison de décharge périphérique.            
    - Schéma d'un broyeur double rotateur avec décharge centrale:          
     
     
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
  3.5 Broyeurs airswept:                
    - Ces types de broyeurs sont utilisés dans la section de la farine crue d'une cimenterie et dans une section de broyage de charbon.
    - Ces broyeurs fonctionnent toujours en circuit fermé avec un séparateur statique ou dynamique de 3ème génération.  
    - La matière est tirée hors du broyeur par un système pneumatique (un élévateur à godets n'est pas nécessaire).  
    - Une grande quantité d'air est alors indispensable.            
    - Ce type de broyeur a une seule chambre de broyage avec ou sans chambre de séchage.      
    - Le rapport L/D est de l'ordre de 2 et moins.            
    - La vitesse de rotation dépend du diamètre du broyeur et est généralement définie comme un pourcentage de la vitesse critique.
    - Les broyeurs modernes ont une vitesse de rotation comprise entre 70 et 75% de la vitesse critique.    
    - Le degré de remplissage habituel est compris entre 22 et 28 % afin d'assurer une large ouverture pour les gaz chauds.  
    - La configuration des équipements internes est la suivante:          
      * 40 % de la longueur avec un blindage à effet de relevage          
      * 60 % du reste avec un blindage classant            
    - Dans le passé, un blindage releveur-classant était également une solution pour ce broyeur monochambre.  
    - De temps en temps , il est intéressant d'ajouter un anneau de retenue entre les deux types de blindage.    
    - La charge de boulets consiste en une gradation de boulets 90mm, 80mm, 70mm, 60mm, 50mm, 40mm et 30 mm de diamètre.
    - Il n'y a bien sûr pas de cloison de sortie.            
    - Schéma d'un broyeur airswept:              
     
     
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
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  4 Vitesse critique                
    - La vitesse de rotation est souvent exprimée en pourcentage de la vitesse critique.      
    - Nous verrons ci-dessous comment calculer la vitesse critique du broyeur.        
    - En deux mots, la vitesse critique est définie comme étant la vitesse de rotation où les forces centrifuges égalent les forces de gravité
      à la paroi de la virole du broyeur.              
      À ce stade-là, les boulets ne tombent plus et restent collés à la virole.        
  4.1 Calcul:                  
    - Schéma général:                
     
         
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
    - Le boulet de broyage est soumis à deux forces:            
      * La force centrifuge: Fc                
      * Force de gravité: Fg                
    - La force centrifuge est donnée par la formule suivante:          
     
               
      Où:                  
      m est la masse du boulet,                
      ω est la vitesse angulaire, et              
      Di est le diamètre interne du broyeur              
    - La force gravitationnelle est donnée par la formule suivante:          
     
               
      Où:                  
      m est la masse du boulet,                
      g est la gravité universelle (9,81 m/s ²)              
    - Le boulet restera contre la paroi si ces deux forces sont en équilibre, cela signifie:      
     
               
      Où:                  
      L'angle θ est représenté sur le croquis ci-dessus            
    - Au sommet du broyeur, θ est égal à 0, ce qui entraîne que cos = 1, alors:        
     
                 
      Ce qui donne:                
     
               
      Et:                  
     
               
                     
                     
                     
    - La vitesse critique est généralement exprimée en termes de nombre de tours par seconde:      
     
           
                 
                 
                 
    - Et cela donne en révolutions par minute:            
     
               
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