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      Systèmes de pré-broyage        
                   
      3   Presse à rouleaux (suite 3)        
         3.7 Problème de la pression sur les rouleaux:        
        - La force engendrée sur les rouleaux pour réaliser le travail de comminution vient de 3 facteurs:
          * le nombre de vérins hydrauliques        
          * le diamètre des cylindres        
          * la pression d'utilisation        
        - La formule calculant cette force est la suivante:      
         
     
           
                 
          Avec:        
          F est la force engendrée en kN        
          d est le diamètre des cylindres en m        
          n est le nombre de cylindre        
          p est la pression d'utilisation en bar        
        - La force spécifique est donnée par la formule:      
         
     
           
                 
                 
          Avec:        
          S est la force spécifique en kN/m2        
          D est le diamètre des rouleaux en m        
          l est largeur des rouleaux (ou du lit de matière) en m      
        - Exemple:        
          * Diamètre rouleaux: 1,6 m        
          * Largeur rouleaux: 0,9 m        
          * Diamètre pistons (vérin hydraulique): 0,53 m      
          * Nombre cylindres: 4        
          * Pression d'opération: 110 bar        
          Calculer la force engendrée ainsi que la force spécifique:      
         
     
         
         
     
         
               
               
        - Généralement, la pression hydraulique exercée se situe entre 50 et 150 bars.    
        - La force spécifique engendrée se situe entre 6500 et 8000 kN/m2 selon le constructeur.  
        - Evidemment, la force spécifique permise doit tenir compte du problème d'usure des rouleaux qui est toujours
          à l'ordre du jour.        
        - Le choc constant des rouleaux est amorti par un ensemble d'accumulateurs à azote installés derrière le rouleau mobile,
          permettant ainsi un bon fonctionnement de la presse.      
         3.8 Paramètres d'opération:        
         3.8.1 Granulométrie d'alimentation        
        - La dimension maximum de l'alimentation recommandée varie d'un constructeur à un autre.  
        - Mais elle est de toute façon dépendante du diamètre des rouleaux.    
        - Une valeur communément admise est de 50 mm.      
        - Un autre moyen pour déterminer la taille maximum est donné par cette formule:  
         
     
         
               
         3.8.2 Vitesse des rouleaux        
        - La vitesse circonférentielle des rouleaux est un paramètre primordial du fonctionnement de la presse.
        - Son unité métrique est le m/s (mètre par seconde).      
        - C'est elle qui fixe le débit passant à travers la presse et conséquemment la puissance absorbée de la presse.
        - Mais la vitesse des rouleaux doit aussi s'adapter à la granulométrie de l'alimentation.  
        - En effet, si l'alimentation comprend une grande proportion de fines particules (90µ), la presse aura tendance à vibrer
          si la vitesse des rouleaux est élevée (1,7-1,9 m/s).      
        - Résultat, un fonctionnement régulier n'est pas possible.      
        - Cela peut arriver dans le cas du circuit avec retour de galettes, car il y a généralement un grande proportion de fines.
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        - Le diagramme ci-dessous montre l'influence de la recirculation des galettes sur la vitesse des rouleaux:
         
     
         
               
               
               
               
               
               
               
               
               
        - On voit que plus le facteur de circulation est grand et plus il faut diminuer la vitesse, donc le débit.
        - La vitesse circonférentielle des rouleaux se situe entre 1 et 1,6 m/s dépendant des conditions d'utilisation.
         3.8.2 Ecartement rouleaux        
        - L'écartement entre les 2 rouleaux égale l'épaisseur du lit de matière.    
        - C'est un paramètre primordial puisqu'il est directement proportionnel au débit total de la presse.
        - L'écartement entre rouleaux est surtout dépendant des dimensions de la presse.  
        - On estime qu'il doit être entre 0,013.D et 0,02.D (D est le diamètre des rouleaux en mm)  
        - Si on emploie cette méthode, on a:        
         
     
           
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
         3.8.3 Pression d'opération        
        - On sait que le rendement de broyage dépend de l'énergie spécifique transmise au lit de matière et que cette même
          énergie spécifique dépend de la puissance absorbée.      
        - La puissance absorbée est aussi correlée à la force transmise, elle-même corrélée à la pression d'opération.
        - Il faudra donc trouver le meilleur réglage pour cette pression qui dépend en fait de 3 paramètres:
          * Réglage initial des accumulateurs d'azote        
          * Pression de consigne du système hydraulique      
          * Ecartement initial entre rouleaux        
        - Un compromis doit être trouvé entre ces 3 paramètres pour atteindre la pression d'opération adéquate.
         3.8.4 Problème de l'humidité        
        - Certaines matières peuvent être très humides comme le calcaire, le laitier, le charbon, la marne, la pouzzolane
          ou l'argile        
        - Evidemment, une installation de séchage doit être prévue pour pouvoir sécher ces matières avant leur 
          introduction dans la presse.        
        - Néanmoins, un certain pourcentage d'humidité résiduelle (jusqu'à 2%) peut être bénéfique pour stabiliser
          l'alimentation.        
        - C'est le cas notamment pour le broyage du laitier.      
         3.9 Problèmes d'usure des rouleaux:        
        - Comme cela avait été mentionné en introduction, les débuts de la presse à rouleaux on été assez difficiles
          suite aux gros problèmes d'usure prématurée ainsi que d'arrachement de matière au niveau de la surface des rouleaux.
        - En plus des coûts occasionnés pour la réparation ou le remplacement des rouleaux et de la baisse de production, 
          il était déconseillé d'optimiser le broyeur à boulets.      
        - De gros efforts ont donc été faits pour trouver des solutions durables.    
        - Même si les constructeurs continuent leurs recherches, on peut affirmer aujourd'hui que la presse à rouleaux
          est une machine fiable.        
        - Sans rentrer dans des considérations métallurgiques fastidieuses, les solutions proposées sont:
          * rouleaux forgés rechargés        
          * rouleaux avec bandages en fonte bainitique      
          * rouleaux avec bandages en fonte composite      
          * rouleaux avec des picots en alliage dur (matières abrasives)      
          * rouleaux à surfaces durcies (complet-hard-facing CHF)      
          * rouleaux avec profil Hexadur        
          (informations recueillies dans les brochures des fournisseurs et disponibles sur internet)  
        - Les surfaces de rouleaux ont donc les profils suivants:      
         
     
     
           
           
           
           
           
           
           
           
           
        - Selon les mêmes constructeurs, la durée de vie de certains de ces profils sont de plusieurs dizaines de milliers 
          d'heures.        
                   
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