Les revêtements d'un broyeur à boulets sont soumises à des actions multiples exercées par les billes de broyage et les matériaux, notamment des chocs, des effets de ciselage (gougeage), d’extrusion et de micro-coupe. Les caractéristiques d’usure se manifestent par des piqûres superficielles, des fissures et des sillons de labour (rainures). Le degré d’usure est lié aux propriétés des matériaux, à la taille des particules, à leur acuité (angularité), à leur broyabilité, ainsi qu’au diamètre du broyeur et à l’emplacement précis du revêtement.

Dimensions : φ 2,2 m × 6,5 m broyeur à ciment À titre d’exemple, d’après les observations au MEB (microscope électronique à balayage), les revêtements du premier compartiment présentent de nombreuses rainures de labour et des cavités d’écaillage. Cela s’explique par le fait que le diamètre moyen des billes dans le premier compartiment est de φ60–70 mm, les plus grosses billes atteignant φ90–100 mm ; la granulométrie moyenne de la charge d’alimentation est de 25 mm, avec un maximum pouvant aller jusqu’à 40 mm, et les particules présentent des arêtes et des angles vifs. Dans le deuxième compartiment, le diamètre des billes est compris entre φ30 et 50 mm, ou correspond à des cylindres en acier de dimensions inférieures à φ35 mm × 30 mm. Après avoir été broyé dans le premier compartiment et avoir traversé la cloison intermédiaire pour passer dans le deuxième compartiment, la granulométrie du matériau a été réduite à environ 5 mm, et la netteté/angularité des arêtes a été considérablement atténuée. Par conséquent, les revêtements du deuxième compartiment sont principalement soumis à une usure par micro-coupe, par extrusion, par compactage et par abrasion (érosion).

La chemise de la tête côté alimentation est bien plus usée que la plaque de grille côté décharge, car elle est soumise à des chocs latéraux et à une abrasion par glissement causés par des corps de broyage plus volumineux et par des matériaux plus grossiers aux arêtes vives. Le diaphragme intermédiaire est soumis à la fois à des chocs latéraux provoqués par les billes des premier et deuxième compartiments et à une micro-abrasion due au frottement des matériaux lorsqu’ils passent à travers les fentes de la grille ; son usure est donc également relativement importante. Si le diaphragme doit présenter à la fois une résistance à l’usure par choc et une limite d’élasticité, une dureté, une résistance à la flexion et une résistance à l’abrasion élevées, tout en conservant des largeurs de fentes de grille constantes pour répondre aux exigences du procédé, il convient de choisir des matériaux présentant une bonne ténacité et une dureté élevée.

Même sur une même chemise de broyeur, certaines zones subissent des degrés d’usure différents. Par exemple, les sections d’extrémité et les sections centrales de la chemise subissent des chocs violents dus au matériau et aux billes — en particulier le côté en contact avec le matériau — tandis que la zone proche de l’arrière de la coque subit une usure relativement moins importante. Pour les revêtements de coque, qu’ils soient de type à gradins, nervurés ou à barres de levage, le côté du matériau en contact avec les billes subit toujours des coupures et des chocs plus violents. Par conséquent, lors du processus de fabrication des revêtements, il convient de prendre en compte la résistance à l’usure due aux chocs et à l’abrasion dans les différentes zones, ou d’apporter des améliorations par le biais de la conception structurelle — par exemple, en ajoutant des nervures de renfort sur la face de la garniture en contact avec le matériau à l’extrémité de la tête du broyeur, en concevant les garnitures du premier compartiment selon une configuration à double gradin, ou en augmentant l’épaisseur des zones sujettes à l’usure sur le diaphragme intermédiaire.