Ces dernières années, les broyeurs verticaux pour ciment et scories se sont largement répandus. De nombreuses cimenteries et aciéries ont adopté ces broyeurs pour réduire les scories en poudre fine, optimisant ainsi leur valorisation. Cependant, l'usure des pièces internes étant difficile à maîtriser, une usure importante peut facilement entraîner des arrêts de production majeurs et des pertes économiques considérables. Par conséquent, la maintenance des pièces d'usure est un enjeu crucial.

Comment assurer la maintenance optimale des broyeurs verticaux à ciment et à scories ? Après des années de recherche et d'utilisation de ces broyeurs, HCM Machinery a constaté que l'usure interne influe directement sur le rendement et la qualité des produits. Les principales pièces d'usure sont : les lames mobiles et fixes du séparateur, le rouleau et le disque de broyage, ainsi que la bague de ventilation. Un entretien préventif et régulier de ces trois éléments clés permet d'améliorer la productivité et la qualité des produits, tout en évitant les pannes majeures.

Processus de broyage vertical du ciment et du laitier

Le moteur entraîne la rotation du disque de broyage via le réducteur. La source de chaleur, un four à air chaud, pénètre par l'orifice d'entrée situé sous le disque de broyage, puis dans le broyeur par l'anneau d'air (orifice de distribution d'air) qui l'entoure. La matière tombe de l'orifice d'alimentation au centre du disque de broyage rotatif et est séchée par l'air chaud. Sous l'effet de la force centrifuge, la matière se déplace vers le bord du disque et est broyée par le rouleau inférieur. La poudre ainsi obtenue continue son mouvement sur le bord du disque et est entraînée vers le haut par le flux d'air ascendant à grande vitesse (6 à 12 m/s) provenant de l'anneau d'air. Les particules les plus grosses sont ramenées vers le disque, tandis que la poudre fine, conforme aux spécifications, est acheminée vers le séparateur de récupération par le dispositif de circulation d'air. Le procédé complet se résume en quatre étapes : alimentation, séchage, broyage et tri de la poudre.

Principales pièces d'usure et méthodes d'entretien des broyeurs verticaux à ciment et à scories

1. Détermination du temps de réparation régulier

Après quatre étapes d'alimentation, de séchage, de broyage et de sélection de la poudre, les matériaux dans le broyeur sont entraînés par de l'air chaud qui les use à chaque passage. Plus la durée du traitement est longue, plus le volume d'air est important et plus l'usure est marquée. Ce processus a un impact crucial sur la production. Les principaux composants sont l'anneau d'air (avec sortie d'air), le rouleau de broyage, le disque de broyage et le séparateur. Ces pièces, essentielles au séchage, au broyage et à la récupération, sont également soumises à une usure importante. Un diagnostic précoce de l'usure facilite les réparations et permet de réaliser d'importantes économies de temps de maintenance, améliorant ainsi le rendement de l'équipement et augmentant la production.

Méthode de maintenance :

Prenons l'exemple des broyeurs verticaux à ciment et à scories de la série HLM de HCM Machinery. Initialement, hormis les pannes d'urgence en cours de production, la maintenance était mensuelle. En fonctionnement, le rendement est influencé non seulement par le volume d'air, la température et l'usure, mais aussi par d'autres facteurs. Afin d'éliminer rapidement les risques potentiels, la maintenance mensuelle est remplacée par une maintenance bimensuelle. Ainsi, quelle que soit la présence d'autres anomalies en cours de production, la maintenance régulière devient la priorité. Lors de ces interventions, les défauts cachés et les pièces d'usure critiques sont rigoureusement contrôlés et réparés sans délai, garantissant ainsi un fonctionnement sans incident de l'équipement au cours du cycle de maintenance de 15 jours.

2. Inspection et entretien des rouleaux et disques de broyage

Les broyeurs verticaux à ciment et à scories sont généralement composés de rouleaux principaux et de rouleaux auxiliaires. Les rouleaux principaux assurent le broyage, tandis que les rouleaux auxiliaires assurent la distribution. Lors du fonctionnement du broyeur vertical à scories HCM Machinery, l'usure importante possible des manchons de rouleaux ou de la surface de broyage peut nécessiter un retraitement par soudage en ligne. Ce retraitement est impératif lorsque la profondeur de la rainure d'usure atteint 10 mm. En cas de fissures dans le manchon de rouleau, celui-ci doit être remplacé sans délai.

Dès que la couche résistante à l'usure du manchon du rouleau de broyage est endommagée ou se détache, l'efficacité du broyage est directement affectée, entraînant une baisse du rendement et de la qualité. Si le détachement n'est pas détecté à temps, il risque d'endommager les deux autres rouleaux principaux. Chaque manchon endommagé doit être remplacé. Le temps nécessaire à ce remplacement dépend de l'expérience et des compétences du personnel, ainsi que de la disponibilité des outils. Il peut varier de 12 heures à 24 heures, voire plus. Pour les entreprises, les pertes économiques sont considérables, incluant l'investissement dans les nouveaux manchons et les pertes liées à l'arrêt de la production.

Méthode de maintenance :

Avec un cycle de maintenance planifié de deux semaines, il convient de procéder régulièrement à des inspections des manchons de rouleaux et des disques de broyage. Si l'épaisseur de la couche résistante à l'usure diminue de 10 mm, les équipes de réparation concernées doivent être immédiatement mobilisées pour effectuer des réparations par soudage sur site. En règle générale, la réparation des disques de broyage et des manchons de rouleaux peut être réalisée de manière systématique en trois jours ouvrables, permettant ainsi une inspection et une maintenance complètes de la ligne de production du broyeur vertical. Grâce à une planification rigoureuse, le déroulement centralisé des opérations est ainsi assuré.

De plus, lors de l'inspection du rouleau et du disque de broyage, les autres fixations du rouleau, telles que les boulons de liaison, les plaques sectorielles, etc., doivent également être soigneusement inspectées afin d'éviter que les boulons de liaison ne soient gravement usés, mal fixés et ne se détachent pendant le fonctionnement de l'équipement, ce qui pourrait entraîner de graves blocages de la couche résistante à l'usure du rouleau et du disque de broyage.

3. Inspection et entretien de l'anneau de la grille de sortie d'air

La bague de distribution d'air (figure 1) répartit uniformément le flux de gaz provenant du tube annulaire vers la chambre de broyage. L'angle d'inclinaison des ailettes de la bague influe sur la circulation des matières premières broyées dans la chambre de broyage.

Méthode de maintenance :

Vérifiez la bague de la grille de distribution d'air près du disque de meulage. L'écart entre le bord supérieur et le disque doit être d'environ 15 mm. En cas d'usure importante, il est nécessaire de souder une pièce d'acier ronde pour réduire cet écart. Vérifiez également l'épaisseur des panneaux latéraux. Le panneau intérieur mesure 12 mm et le panneau extérieur 20 mm. Si l'usure atteint 50 %, une réparation par soudage de plaques anti-usure est requise. Portez une attention particulière à la bague de la grille sous le rouleau de meulage. Si l'usure générale de cette bague est importante, remplacez-la complètement lors de la révision.

La partie inférieure de la grille de distribution d'air étant le principal espace de remplacement des lames, et ces dernières étant des pièces d'usure, elles sont non seulement lourdes, mais aussi au nombre de 20. Leur remplacement dans la chambre de ventilation, au niveau de la partie inférieure de la grille, nécessite le soudage de glissières et l'utilisation d'un appareil de levage. Par conséquent, le soudage et la réparation réguliers des pièces usées de la grille de distribution d'air, ainsi que le réglage de l'angle des lames lors de la maintenance périodique, permettent de réduire efficacement la fréquence de remplacement des lames. En fonction de leur résistance à l'usure globale, un remplacement complet peut être envisagé tous les six mois.

4. Inspection et entretien des lames mobiles et fixes du séparateur

Machines HCMLe séparateur à panier boulonné du broyeur vertical à scories est un séparateur à flux d'air. Les matériaux broyés et séchés pénètrent dans le séparateur par le bas, entraînés par le flux d'air. Les matériaux collectés sont acheminés vers le canal de collecte supérieur à travers l'espace entre les lames. Les matériaux non conformes sont retenus par les lames ou retombent par gravité vers la zone de broyage inférieure pour un broyage secondaire. L'intérieur du séparateur est principalement constitué d'une chambre rotative dotée d'une structure en cage d'écureuil. Des lames fixes, fixées sur les parois externes, créent un flux rotatif avec les lames de la cage d'écureuil rotative afin de collecter la poudre. Si les lames mobiles et fixes ne sont pas solidement soudées, elles peuvent facilement tomber dans le disque de broyage sous l'effet du vent et de la rotation, bloquant ainsi les rouleaux du broyeur et provoquant un arrêt majeur. Par conséquent, l'inspection des lames mobiles et fixes est une étape cruciale du processus de broyage et un point clé de la maintenance interne.

Méthode de réparation :

Le séparateur comporte trois couches de lames mobiles, chacune composée de 200 lames. Lors de la maintenance régulière, il est nécessaire de vérifier l'absence de jeu en faisant vibrer les lames une à une à l'aide d'un maillet. Le cas échéant, elles doivent être resserrées, marquées, puis soudées et renforcées. Si des lames sont fortement usées ou déformées, elles doivent être remplacées par des lames neuves de mêmes dimensions, conformément aux plans. Ces dernières doivent être pesées avant leur installation afin d'éviter tout déséquilibre.

Pour contrôler les aubes du stator, il est nécessaire de retirer les cinq aubes mobiles de chaque couche de l'intérieur de la cage d'écureuil afin de dégager suffisamment d'espace pour observer leur connexion et leur usure. Faites tourner la cage d'écureuil et vérifiez l'absence de défauts de soudure ou d'usure au niveau de la connexion des aubes du stator. Toutes les pièces soumises à l'usure doivent être solidement soudées avec une baguette de soudure J506/Ф3.2. Ajustez l'angle des aubes fixes à une distance verticale de 110 mm et un angle horizontal de 17° pour garantir la qualité de la sélection de la poudre.

Lors de chaque opération de maintenance, inspectez le séparateur de poudre afin de vérifier l'angle des pales fixes et le jeu des pales mobiles. L'écart entre les deux déflecteurs est généralement de 13 mm. Lors des contrôles réguliers, vérifiez le serrage des boulons de fixation de l'arbre du rotor. Les résidus abrasifs adhérant aux pièces rotatives doivent être éliminés. Après l'inspection, un équilibrage dynamique complet doit être effectué.

Résumer:

Le taux d'utilisation des équipements principaux d'une ligne de production de poudre minérale influe directement sur le rendement et la qualité. La maintenance est donc primordiale pour toute entreprise. Concernant les broyeurs verticaux à scories, une maintenance ciblée et planifiée doit prendre en compte tous les risques potentiels, même les plus infimes, notamment au niveau des pièces d'usure critiques. Ceci permet d'anticiper et de maîtriser les pannes, d'éliminer les risques en amont, de prévenir les accidents majeurs et d'améliorer l'efficacité et le rendement horaire des équipements, garantissant ainsi un fonctionnement optimal et économique de la ligne de production. Pour toute demande de devis, veuillez nous contacter par e-mail.hcmkt@hcmilling.com