Broyeur à rouleaux de dents : comment fonctionne le concassage à rouleaux dentés et où vous pouvez l'utiliser

Si vous vous êtes déjà trouvé à côté d'un tas de charbon surdimensionné ou de minerai fragile et vous êtes demandé comment le décomposer sans en transformer un tiers en poussière, vous comprenez déjà le problème pour lequel un concasseur à rouleaux à dents a été conçu. Cette machine ne brise pas les matériaux comme le fait un broyeur à marteaux. Il saisit chaque morceau, l'entraîne dans un espace étroit et le fend. La différence semble minime. En pratique, cela modifie votre courbe de produit, votre charge de poussière et votre facture de maintenance.

Qu'est-ce qu'un broyeur à dents ?

Un broyeur à rouleaux à dents – vous le verrez également écrit comme broyeur à rouleaux dentés ou broyeur à rouleaux à double denture – est une machine de casse construite autour de deux rouleaux contrarotatifs. Au lieu d'une coque lisse, chaque rouleau porte des rangées de pics en forme de dents. Ces dents sont tout l’intérêt du design.

La nourriture tombe par le haut et atterrit entre les deux rouleaux. Parce que les rouleaux se tournent l’un vers l’autre, les dents attrapent les grumeaux, les tirent vers le bas dans l’espace et les brisent. Le matériau sort par le bas sous la forme d'un produit plus uniforme et généralement avec beaucoup moins de fines qu'une machine fonctionnant par impact.

Nous aimons dire que les dents du broyeur à rouleaux agrippent et se fissurent plutôt que de se briser. Gardez cette idée en tête, car elle explique presque tout sur les points forts de cette machine et sur les endroits où vous devriez chercher ailleurs.

Deux rouleaux, une direction de travail

Chaque rouleau est un cylindre lourd monté sur son propre arbre, soutenu par des roulements aux deux extrémités. Les rouleaux sont parallèles les uns aux autres avec un espace fixe ou réglable entre eux – cet espace définit la taille de votre produit. Un rouleau est souvent fixe tandis que l'autre peut se déplacer, soit par réglage mécanique, soit par un ressort ou un dispositif hydraulique qui le permet de reculer lorsque quelque chose d'inécrasable pénètre dans la chambre.

Cette flexibilité n’est pas un gadget. Un morceau de métal ou un boulon égaré qui pourrait détruire une machine rigide peut souvent passer à travers un concasseur à cylindres sans rien de pire qu'un grand bruit et une brève interruption.

Pourquoi des dents au lieu d'une surface lisse

Les concasseurs à rouleaux lisses s'appuient sur la friction pour entraîner le matériau dans la zone de contact, qui est l'espace de travail étroit entre les rouleaux. Cela fonctionne bien pour les matériaux mous et friables, mais un rouleau lisse a du mal à saisir un morceau dur, lisse ou irrégulier – il tourne simplement pendant que le morceau reste là. Les dents résolvent ce problème. Chaque pic mord le matériau et le force à s'enfoncer.

Les dents concentrent également la force. Au lieu de répartir la charge d’écrasement sur une large zone de contact, la charge agit sur quelques points pointus. Cela signifie moins d'énergie totale pour la même pause et moins de matériau réduit bien au-delà de la taille souhaitée.

Où la machine s'intègre-t-elle dans une usine

La plupart des installations installent un broyeur à rouleaux de dents après le broyage primaire et avant le broyage fin. La manutention du charbon, du coke, du schiste, du gypse, du calcaire, des scories et des matériaux fragiles similaires passent tous confortablement par ce type de machine. C'est l'étape qui prend « trop gros pour être géré » et le transforme en « assez petit pour l'étape suivante » – sans en faire trop.

Comment se produit l’écrasement, étape par étape

Comprendre la séquence vous aidera à résoudre les problèmes plus tard, alors passons en revue.

Première étape : mordre et saisir

Une bosse pénètre dans l'espace au-dessus des rouleaux. Les dents tournent vers le bas et vers l’intérieur, attrapent la surface de la grosseur et la tirent dans l’espace. Si la motte est trop grosse pour entrer, elle glisse simplement sur les rouleaux jusqu'à ce que les dents attrapent un bord et la font basculer. C'est pourquoi le contrôle de la taille des aliments est si important : la machine peut gérer des rouleaux surdimensionnés, mais elle le gère lentement.

Deuxième étape : diviser et cisailler

Une fois que la boule est entre les rouleaux, deux choses se produisent en même temps. La force de compression le serre et le mouvement différentiel des dents le cisaille. Un matériau fragile se brise le long de ses fissures naturelles, de sorte que la cassure a tendance à suivre les faiblesses existantes plutôt que de se briser au hasard. C'est exactement pourquoi la courbe du produit est plus serrée et la fraction de fines est plus faible.

Troisième étape : contrôle du débit et des écarts

Les morceaux cassés tombent à travers l’espace et ressortent par le bas. Changez l’écart et vous changez la taille du produit – c’est votre principal levier. Réduisez-le et vous obtenez un produit plus fin à un débit inférieur ; ouvrez-le et vous obtenez plus de tonnage à une taille plus grossière.

Quatrième étape : l'incassable passe à travers

Lorsqu'un objet que la machine ne peut pas casser entre dans la chambre, le rouleau en mouvement se rétracte, l'objet tombe et le rouleau revient à sa position de travail. Il s’agit d’une soupape de sécurité intégrée à la conception plutôt que boulonnée par la suite.

Pourquoi la courbe des produits reste serrée

La plupart des équipements de concassage réduisent la taille en frappant durement le matériau. Un broyeur à marteaux projette des marteaux rapides sur l'alimentation, et chaque impact transporte plus d'énergie que ce dont la rupture a réellement besoin. L’excès d’énergie doit aller quelque part et sert à fabriquer de la poudre.

Un concasseur à rouleaux fonctionne différemment. L'espace entre les rouleaux est une ouverture fixe, donc rien ne peut quitter la chambre tant qu'elle n'est pas suffisamment petite pour passer. Soit une bosse passe à travers, soit elle se brise à nouveau. Il n'y a aucun moyen pour qu'un matériau déjà petit soit frappé à plusieurs reprises, car une fois qu'une pièce est inférieure à la taille de l'espace, elle tombe tout droit.

Cette seule caractéristique – une ouverture de sortie fixe – est la raison pour laquelle les usines soucieuses de la taille des produits optent pour cette machine. Si vous vendez du charbon classé, avez besoin d'une alimentation contrôlée pour une ligne de briquetage ou si vous exécutez un processus en aval qui n'aime pas la poudre, la courbe étroite du produit vaut plus qu'un tonnage légèrement plus élevé.

Où les concasseurs à rouleaux de dents gagnent leur vie

Des matériaux adaptés à la machine

Le sweet spot est un matériau fragile de dureté faible à moyenne.:

• Charbon et lignite, y compris le tout-venant brut alimenté par des groupes de rock
• Coke et coke de pétrole
• Schistes, schistes bitumineux et roches riches en argile
• Calcaire, gypse et minéraux mous similaires
• Scories et certains sous-produits industriels

Dans tous ces cas, le matériau se brise proprement lorsqu'il est saisi. Vous obtenez un produit contrôlé et une fraction de fines gérable.

Où devriez-vous chercher ailleurs

Deux situations nécessitent une machine différente. Premièrement, des roches très dures et abrasives – granit, basalte, minerai de quartz résistant. Les dents s’useront rapidement et la machine passera plus de temps à réparer qu’à travailler. Deuxièmement, un matériau très humide et collant qui se tasse entre les dents et masque la surface du rouleau. Si votre alimentation obstrue un plateau de criblage, elle obstruera probablement également un rouleau denté.

Que vérifier avant de choisir une machine

C’est là que beaucoup d’acheteurs se trompent. Ils comparent les étiquettes de prix au lieu de faire correspondre la machine aux droits de douane. Passons en revue les variables qui comptent réellement.

Diamètre et largeur du rouleau

Le diamètre du rouleau définit la taille d'alimentation maximale que la machine peut accepter. Des rouleaux plus larges signifient plus de débit mais nécessitent plus de couple et un cadre plus rigide. Si votre aliment contient occasionnellement de très gros grumeaux, dimensionnez-les en fonction de ces grumeaux – et non en moyenne – ou prévoyez un pré-criblage avant le broyeur.

Profil et espacement des dents

La forme, la hauteur et l'espacement des dents déterminent l'agressivité du rouleau et la grossièreté du produit. Les dents longues et largement espacées supportent des aliments plus gros. Des dents plus courtes et plus proches donnent un produit plus fin. La disposition des dents est adaptée à la tâche et n'est pas choisie au hasard dans un catalogue.

Méthode d'ajustement des écarts

Le réglage manuel des cales est bon marché et parfaitement adapté si la taille de votre produit ne change jamais. Le réglage mécanique des vis est plus rapide et plus efficace pour les usines qui changent de qualité. Le réglage hydraulique avec rétraction automatique est le plus pratique et ajoute en même temps une protection contre le tramage.

Matériau des dents et durée de vie

Les dents subissent les conséquences, c'est pourquoi l'alliage compte plus que toute autre chose. Regardez également comment les dents sont fixées : les dents boulonnées ou épinglées peuvent être remplacées individuellement, ce qui est beaucoup moins cher que de remplacer une coque de rouleau entière.

Entraînement, débit et vitesse de rouleau

Le débit dépend de la vitesse du rouleau, de la largeur du rouleau, du réglage de l'espace et de la facilité avec laquelle le matériau se casse. Une vitesse de roulement plus élevée ne signifie pas automatiquement un tonnage plus important ; au-delà d'un certain point, les dents effleurent le matériau au lieu de le mordre, de sorte que la capacité peut effectivement chuter. Demandez un chiffre de capacité lié à votre matériau spécifique et à la taille de votre alimentation, et non un chiffre générique tiré d'un tableau.

Si vous souhaitez voir comment est configurée une unité de production, le concasseur à rouleaux de dents La page couvre l'assemblage du rouleau, la disposition des dents et la disposition de l'entraînement en détail.

Concasseur à rouleaux de dents vs concasseur à marteaux vs concasseur à mâchoires

Cela aide de voir les trois côte à côte.

Machine	Méthode de rupture	Amendes produites	Idéal pour
Concasseur à rouleaux de dents	Adhérence, compression et cisaillement	Faible	Houille fragile, coke, schiste, minéraux mous
Concasseur à marteaux	Impact à grande vitesse	Haut	Matériau doux à moyen où les fines sont acceptables
Concasseur à mâchoires	Compression lente entre les plaques	Faible	Fracture primaire de grosses roches dures

Lisez le tableau de cette façon. Si les fines nuisent à votre processus – parce que vous vendez des produits calibrés, parce que le contrôle de la poussière est coûteux ou parce qu'une étape en aval n'aime pas la poudre – la machine à rouleaux est généralement la meilleure solution. Si vous avez simplement besoin de réduire la roche dure de la taille d'un rocher, un concasseur à mâchoires est la bonne première étape, et un concasseur à rouleaux à dents peut le suivre pour ranger le produit.

Conditions d'alimentation : sec, humide et tout le reste

Alimentation sèche et fluide

C'est le cas facile. Le matériau glisse dans la goulotte, les dents mordent proprement et la chambre reste dégagée. La capacité est prévisible et l’usure des dents est progressive.

Alimentation humide

Un matériau légèrement humide est toujours utilisable, mais il commence à adhérer aux dents et aux parois de la chambre. Gardez l'alimentation uniforme et donnez à la machine un fonctionnement clair à la fin de chaque quart de travail afin que rien ne prenne pendant la nuit.

Alimentation collante

C'est là que les concasseurs à rouleaux ont du mal à utiliser des aliments véritablement collants. Du charbon riche en argile et des fines humides recouvrent la surface du rouleau, les dents perdent leur mordant et le débit s'effondre. Une fois que la surface du rouleau est aveuglée, aucune puissance supplémentaire n’est utile, car les dents n’ont plus rien à saisir. Séchez les aliments, mélangez-les ou passez à une autre machine – telles sont les options honnêtes.

Problèmes que vous rencontrerez sur place et que faire

Trop de matière fine

Si votre produit contient plus de poudre que vous ne le souhaitez, vérifiez d'abord l'écart : il peut être plus serré que nécessaire. Vérifiez ensuite la vitesse de roulis. Vérifiez ensuite si le matériau introduit est déjà cassé. Le re-broyage sous-dimensionné est l'une des causes les plus courantes d'excès de fines, et un simple tamis placé devant le concasseur le corrige.

Dérive de la taille du produit

À mesure que les dents s'usent, l'espace effectif s'ouvre et le produit devient plus grossier. Si vous remarquez que la taille augmente au bout de quelques semaines, mesurez les dents. Cette dérive est une usure normale, pas un mystère, et elle est facile à corriger.

Pontage et flux bloqué

Le pontage remonte généralement à des aliments humides ou collants, ou à une ouverture d'alimentation trop étroite pour la taille des morceaux que vous envoyez. L'élargissement de la goulotte d'alimentation, l'ajout d'un alimentateur vibrant ou le séchage du matériau sont autant d'éléments utiles. Parfois, la réponse honnête est que ce matériau n’a pas du tout sa place dans un concasseur à rouleaux.

Usure et casse des dents

Points d'usure rapides dus à un matériau abrasif ou à une vitesse de rouleau excessive. Des dents cassées indiquent des traces de métal, une alimentation surdimensionnée ou une dent déjà fissurée. Inspectez régulièrement les dents et remplacez-les avant qu’elles ne tombent en panne, pas après.

Des habitudes d'entretien qui vous rapportent

Rien sur cette liste n’est compliqué, et tout cela coûte moins cher qu’un arrêt imprévu.

• Lubrifiez les roulements dans les délais prévus et surveillez toute augmentation de température.
• Vérifiez le réglage de l'écart chaque semaine et notez-le.
• Inspectez les dents pour déceler des fissures, des arrondis et des pics manquants.
• Gardez l'alimentation uniforme sur toute la largeur du rouleau ; l'alimentation unilatérale porte les dents de manière inégale.
• Gardez les courroies d’entraînement ou les accouplements alignés et correctement tendus.
• Nettoyez la chambre après l'écoulement du matériau collant, avant qu'il ne durcisse.

Même la distribution de nourriture est celle que les gens ignorent. Si le matériau atterrit toujours du même côté des rouleaux, ce côté s'use en premier et vous finissez par remplacer les dents bien avant que vous n'auriez dû.

Pièces de rechange à conserver en rayon

Un jeu de dents, quelques attaches, des joints de roulement et une courroie d'entraînement de rechange couvrent la plupart des urgences. Les dents sont le consommable que vous remplacerez le plus souvent, donc en garder un jeu prêt signifie qu'un rouleau usé ne fera pas tourner votre ligne au ralenti pendant une semaine.

Questions qu’on nous pose souvent

Un concasseur à rouleaux à dents peut-il traiter du charbon humide ?

Un charbon légèrement humide convient. Le charbon véritablement humide et collant qui s'accumule entre les dents et aveugle la surface du rouleau est un problème, et vous devez soit le sécher, soit utiliser une autre machine.

Produit-il un produit cubique ?

La cassure suit des fissures naturelles, le produit est donc bloc et irrégulier plutôt qu'arrondi. À la place, vous obtenez une gamme de tailles étroite, ce qui est généralement ce qui compte réellement.

Puis-je ajuster la taille de sortie pendant que la machine est en marche ?

Cela dépend du système de réglage. Les systèmes manuels et à vis nécessitent généralement l’arrêt de la machine. Les systèmes hydrauliques peuvent être réglés plus facilement et vous permettent également de reculer automatiquement lorsque des matériaux non écrasables apparaissent.

À quelle fréquence les dents doivent-elles être remplacées ?

Cela dépend entièrement de l'abrasivité, de la taille de l'alimentation et du débit. Certaines plantes s'étendent sur une longue distance sur une seule dentition ; d'autres les remplacent beaucoup plus souvent. Suivez votre propre taux d'usure et vous connaîtrez votre numéro dans quelques mois.

Ai-je encore besoin d’un tamis après le broyeur ?

Généralement oui, et c'est une bonne idée. Un tamis vous permet de renvoyer les matériaux surdimensionnés pour un autre passage et empêche les fines d'entrer dans le produit fini. Le broyeur à rouleaux vous offre une pause contrôlée ; l'écran transforme cela en une spécification de produit fiable.

Choisir la bonne machine pour votre ligne

Commencez par trois questions. Quelle est la taille maximale des morceaux d'aliments ? De quelle taille de produit ai-je réellement besoin et dans quelle mesure cette gamme doit-elle être étroite ? Dans quelle mesure le matériau est-il abrasif et quelle quantité de fines mon processus peut-il tolérer ?

Répondez-y honnêtement et la machine se choisit elle-même. Lorsque le matériau est fragile, lorsque la taille des grumeaux est modérée et lorsque les fines ne sont pas les bienvenues, une machine à rouleaux dentés est difficile à battre. Lorsqu'il est correctement installé (écartement correct, alimentation uniforme, dents inspectées dans les délais), il fera son travail silencieusement pendant des années avec très peu de complications.

Si vous souhaitez approfondir la construction des rouleaux, la géométrie des dents et la configuration de l'entraînement, jetez un œil au Concasseur à rouleaux de dents de la technologie des poudres de Changsha Tianchuang (TENCAN), une unité construite exactement pour le type de matériau cassant et moyennement dur dont nous avons parlé. Vous pouvez également revoir le spécifications du concasseur à rouleaux dentés et comparez-les à votre propre taille d'alimentation, à votre cible de produits et à votre tonnage avant de vous engager dans une configuration.