Machine de broyage et de mise en forme de la série SZF
Machine de concassage et de mise en forme. Le concasseur à percussion et la machine de mise en forme de la série SZF se composent d'un dispositif d'alimentation,…
Face à la demande croissante en matière de valorisation des déchets industriels solides, la transformation approfondie des scories (notamment les scories de haut fourneau, les scories d'aciérie, les scories de nickel, etc.) est devenue un axe de développement majeur dans le secteur des matériaux de construction. Le poudre de scories broyeur à cylindres vertical Chaîne de production (VRM), en tant que procédé de broyage le plus répandu à l'heure actuelle, est à l'avant-garde de la transformation du secteur grâce à ses atouts en matière d'intégration, de haute efficacité et d'intelligence. Cet article propose une analyse détaillée du schéma de procédé, des caractéristiques techniques et des perspectives d'application de la chaîne de production de poudre de scories par VRM.
Une ligne de production de VRM à partir de poudre de scories utilise le broyeur à cylindres vertical en tant qu'équipement principal permettant de broyer le laitier de haut fourneau granulé, le laitier d'aciérie, le laitier de nickel et d'autres déchets industriels en une poudre fine présentant une finesse contrôlée et une réactivité élevée. Le laitier de haut fourneau granulé broyé (GGBFS) présente une réactivité élevée et des propriétés hydrauliques latentes. Lorsqu’il est ajouté au ciment ou au béton dans certaines proportions, il remplace non seulement le ciment à parts égales, mais améliore également de manière significative les propriétés du béton telles que l’ouvrabilité, la plasticité et la chaleur d’hydratation.
Le système VRM regroupe les opérations de concassage, de séchage, de broyage et de classification au sein d'une seule et même unité. Par rapport aux systèmes traditionnels à broyeur à boulets, il offre des avantages remarquables en termes de consommation d'énergie, de protection de l'environnement et d'automatisation.
Le processus global s'articule autour d'un flux intégré de “ concassage – séchage – broyage – classification – collecte – stockage ”. Les étapes clés sont les suivantes :
Les scories brutes sont acheminées jusqu’à l’usine par camion, déchargées dans une trémie de réception, puis transportées par convoyeur à bande jusqu’au hangar de stockage des matières premières. Les scories empilées sont ensuite chargées par une chargeuse frontale sur un convoyeur à bande. Pendant le transport, les scories passent par un séparateur magnétique et un crible vibrant afin d'éliminer les impuretés ferreuses et les particules trop grosses, et d'éviter ainsi d'endommager le broyeur à rouleaux vertical (VRM). Le matériau prétraité passe ensuite par une trémie de pesage et un élévateur à godets avant d'être acheminé vers le broyeur à rouleaux vertical pour y être broyé.
Les gros morceaux de scories doivent d'abord être broyés, la taille des matières à traiter étant généralement contrôlée pour ≤ 30 mm pour un broyage optimal. Si la teneur en humidité de la matière première est élevée (généralement > 8%), celle-ci doit être pré-séchée dans un séchoir rotatif afin de ramener l'humidité à l'entrée à ≤ 6%, ce qui permet d'améliorer l'efficacité du broyage.
Le broyage est au cœur du processus. La matière entre dans le broyeur par un dispositif d'alimentation à sas et tombe au centre de la table de broyage rotative. La table rotative à vitesse constante utilise force centrifuge afin de répartir le matériau de manière homogène vers l'extérieur, en formant une couche stable d'une certaine épaisseur. Le matériau est simultanément soumis à compression et cisaillement à haute pression grâce à plusieurs rouleaux de broyage, ce qui permet de réduire la taille des particules.
Par ailleurs, gaz chaud est introduit par le fond ou sur le côté du broyeur afin de sécher le matériau parallèlement au broyage. Le système est équipé d'un système de contrôle automatique du chargement qui ajuste dynamiquement la pression de broyage en fonction de paramètres tels que l'épaisseur du lit, le niveau de vibration et la consommation électrique, garantissant ainsi un fonctionnement stable.
Une fois broyé, le matériau est entraîné par le gaz chaud qui s'élève à travers l'anneau de buse situé autour du bord de la table. Le flux d'air soulève les particules fines vers le classificateur à haut rendement installé en haut du broyeur. La poudre fine conforme (répondant aux exigences de finesse) est évacuée avec les gaz d'échappement ; particules grossières retombent sur la table de broyage pour être rebroyées. Certaines particules grossières de plus grande taille sont évacuées vers le système de circulation externe, où elles sont débarrassées de leur fer avant d'être renvoyées vers le broyeur.
Le gaz chargé de poussière pénètre dans un filtre à manches à haut rendement (dépoussiéreur à jet pulsé) pour la séparation gaz-solide. La poudre de scories récupérée est acheminée par des glissières à air et des élévateurs à godets vers silos de produits finis pour le stockage. Les gaz d'échappement épurés peuvent atteindre une concentration d'émissions de poussières aussi faible que ≤ 10 mg/Nm³, dépassant de loin les normes nationales.
La poudre de scories finie est stockée dans de grands silos en acier ou dans des cuves en béton. Des chargeurs en vrac ou des ensacheuses montés au fond sont installés pour permettre en vrac ou en sacs livraison selon les exigences du client.
Le VRM utilise le principe du broyage en lit interparticulaire, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie de 20%–30% par rapport aux broyeurs à boulets traditionnels. La consommation électrique du système n'est que d'environ 36 à 42 kWh/t de poudre, alors que les systèmes à broyeurs à boulets consomment généralement jusqu'à 80 kWh/t.
Le système VRM ne nécessite que cinq sous-systèmes principaux: alimentation, broyeur à cylindres verticaux, circulation externe, récupération du produit et transport du produit. En revanche, un système de broyeur à boulets traditionnel nécessite sept sous-systèmes, avec davantage d'équipements et des interconnexions plus complexes.
L'ensemble de la chaîne de production utilise système de transport entièrement fermé et de dépoussiérage par dépression, ce qui permet de réduire au minimum les émissions de poussière. Le taux de disponibilité du système atteint 93%–97%, ce qui est nettement supérieur aux performances des systèmes de broyeurs à boulets 85%–90%.
Le système VRM occupe plus de 30% de surface au sol par rapport à un système à broyeur à boulets – un avantage décisif pour les usines disposant d'un espace limité.
La chaîne de production utilise un DCS (système de contrôle distribué) pour la surveillance à distance, le démarrage et l'arrêt automatiques, les alertes en cas de panne et l'enregistrement des données, ce qui réduit considérablement les interventions manuelles.
Le système est capable de traiter des scories présentant une composition, une granulométrie et une teneur en humidité variables. La finesse du produit peut être réglée de manière flexible en ajustant le débit d'air, la température du gaz, la pression de broyage et d'autres paramètres.
Les équipements clés d'une ligne de production de VRM à partir de poudre de scories comprennent : alimentateur à bande + crible vibrant + broyeur à rouleaux vertical + générateur de gaz chaud + dépoussiéreur + silos de produits finis. Les différentes échelles de production nécessitent des modèles VRM adaptés :
| Échelle | Capacité annuelle | Modèles courants |
|---|---|---|
| Petit à moyen | 60 000 à 300 000 t | Séries LM et HRM |
| Moyen | 300 000 à 600 000 t | Série GRMS, PFRMS32 |
| Grand | 600 000 à 1,5 million de tonnes | Séries TRMS et LGMS |
Les grandes unités VRM offrent des capacités élevées par machine. Par exemple, une 2 millions de tonnes par an Un système de traitement de la poudre de scories à très grande échelle offre des économies d'échelle significatives par rapport à plusieurs systèmes de plus petite taille.
La chaîne de production VRM de poudre de scories est équipée d'installations complètes en matière d'environnement et de sécurité :
La ligne de production VRM de poudre de scories permet de traiter divers déchets solides industriels, notamment scories de haut fourneau granulées (scories hydratées), scories d'acier, scories de nickel, scories de manganèse, et bien d'autres encore. La poudre de scories obtenue est largement utilisée dans :
Avec l'avancement de la stratégie chinoise “ double carbone ” et l'intensification des politiques en faveur de l'économie circulaire, le marché de la valorisation des scories s'annonce prometteur. Prenons, par exemple, une ligne de démonstration de GGBFS d'une capacité de 600 000 tonnes par an construite par Xinxiang Great Wall Machinery : avec un investissement total de 50 millions de RMB, l'investissement a été entièrement amorti en seulement deux ans.
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