Fonctionnement du Broyeur

Les opérations de broyage comprennent divers aspects tels que l'alimentation, l'ajout d'eau, le broyage, la classification et l'ajout de corps broyants, qui, ensemble, forment un système complet appelé « ingénierie des systèmes de broyage des matériaux ». Le processus de broyage-classification n'est pas statique, mais constitue un processus d'équilibre dynamique. L'équilibre dynamique est un concept entièrement relatif ; l'état relativement équilibré est appelé état statique ou état stationnaire, tandis que l'état relativement déséquilibré est appelé état dynamique.

Au cours du processus de broyage et de classification, lorsque les propriétés du minerai brut restent pratiquement inchangées et que des facteurs tels que le débit d’alimentation, l’ajout d’eau, le broyage, le sable de retour et le débordement du classificateur, ainsi que l’ajout de corps broyants, peuvent tous être maintenus en équilibre selon les conditions données, il est possible d’obtenir des performances de broyage optimales. Si une perturbation significative survient au niveau de l’un de ces facteurs, l’équilibre sera rompu. Si des ajustements ne sont pas effectués en temps opportun pour rétablir un nouvel équilibre, les performances de broyage se détérioreront, ce qui affectera également les performances du traitement minéral. Par conséquent, l’exploitation et la gestion du processus de broyage-classification consistent principalement à utiliser diverses méthodes et moyens, que ce soit manuellement ou à l’aide de dispositifs automatiques, pour détecter rapidement les indicateurs clés du processus tels que le débit d’alimentation, la densité de la pulpe, la finesse, le débit d’eau et la quantité de sable de retour, de les comparer aux conditions spécifiées, d’analyser les causes des variations et de prendre diverses mesures pour éliminer les facteurs de perturbation, maintenant ainsi l’équilibre dynamique de l’ensemble du processus de broyage et garantissant que les indicateurs de chaque aspect du processus respectent les conditions spécifiées, ce qui permet d’atteindre des performances de broyage optimales.

L'intégrité et le bon fonctionnement des équipements de broyage et de classification sont des conditions indispensables à un broyage normal. Un fonctionnement correct et un entretien adéquat garantissent la stabilité et la pérennité du processus de broyage. Par conséquent, un contrôle rigoureux du processus de broyage-classification ainsi qu'un entretien et une gestion adéquats des équipements de broyage et de classification revêtent une importance tout aussi grande.

9.7.1 Mise en service du Broyeur Unité

Le broyeur (y compris le dispositif de classification) fait partie des équipements de grande taille d'un concentrateur. Lors de la mise en service ou de l'arrêt, les procédures d'exploitation doivent être strictement respectées ; dans le cas contraire, des accidents majeurs pourraient se produire en raison d'une mauvaise utilisation.

Dans le cadre d'un broyage en circuit ouvert, une unité de broyage comprend généralement le broyeur, le système de lubrification et le dispositif d'alimentation ; dans le cadre d'un broyage en circuit fermé, elle comprend également un dispositif de classification. La mise en service et l'arrêt d'une unité de broyage suivent généralement les deux principes suivants :

(1) Ce n'est qu'une fois que tous les équipements ont été mis en marche et fonctionnent de manière stable et normale que l'alimentation peut être introduite ;

(2) Lors de la mise en service, les équipements doivent être mis en marche un par un dans le sens inverse du flux de minerai, de bas en haut, c’est-à-dire dans l’ordre suivant : pompe à huile de lubrification → classificateur → broyeur → alimentateur. Il est strictement interdit de mettre en marche plusieurs équipements simultanément. L'arrêt s'effectue dans le sens inverse : les équipements doivent être arrêtés dans le sens du flux de minerai, de haut en bas, c'est-à-dire dans l'ordre suivant : alimentateur → broyeur → classificateur → pompe à huile. Lors d'un arrêt normal, le minerai présent dans les équipements doit être vidé autant que possible, et les équipements doivent être arrêtés à vide. Dans le broyage en circuit fermé à deux étages, certains schémas de traitement de broyage-classification exigent que le premier étage de broyage fonctionne pendant un certain temps avant que le minerai n’atteigne le deuxième étage. Dans ce cas, le broyeur de deuxième étape ne peut être mis en marche que lorsque le classificateur de deuxième étape contient du sable de retour ; sinon, le broyeur de deuxième étape fonctionnerait à vide pendant un certain temps, ce qui entraînerait une usure prématurée des corps de broyage et des revêtements et provoquerait souvent des fuites de boue par la paroi du broyeur.

Dès réception de la commande de démarrage, avant de mettre en marche le broyeur, l'opérateur chargé du broyage doit effectuer avec soin les opérations d'inspection et de préparation, qui comprennent principalement les éléments suivants :

(1) Vérifiez minutieusement le broyeur et ses équipements associés (classificateur, alimentateur, moteur électrique, etc.) afin de détecter toute obstruction, telle que des pieds-de-biche, des barres de fer, des outils ou tout autre objet, afin d’éviter qu’ils n’entravent le fonctionnement de l’équipement ou ne soient éjectés lors de la mise en marche, ce qui pourrait causer des blessures ou endommager l’équipement. Il arrive parfois que ces objets endommagent directement l’équipement lors de son démarrage.

(2) Vérifiez le serrage des éléments de fixation tels que les engrenages, les accouplements, les réducteurs, les boulons d'ancrage et les poulies afin d'éviter tout desserrage ou toute mauvaise fixation. Pour les accouplements élastiques, vérifiez l'état d'usure des plongeurs ou des bagues en caoutchouc.

(3) Vérifiez l'état de lubrification des surfaces dentées des engrenages de la transmission et assurez-vous qu'il n'y a pas de sable ni de corps étrangers.

(4) Pour les points de lubrification à circulation interne, vérifiez que la quantité d'huile est suffisante et que celle-ci est de bonne qualité. Aux endroits où sont utilisés des lubrifiants solides, vérifiez la consommation de ces derniers et leur contact avec les pièces lubrifiées, ainsi que l'absence éventuelle de sable ou d'eau.

(5) Pour les équipements dotés d'un démarrage manuel à tension réduite, vérifiez que le volant du rhéostat à immersion d'huile est en position zéro et que le sectionneur de court-circuit est en position ouverte. Pour les moteurs synchrones, placez la manette de commande CC en position de fonctionnement et vérifiez que le contact entre les bagues collectrices et le rotor est bon.

(6) Vérifier que les différents dispositifs de protection, tels que les interrupteurs à mercure et les relais de pression d'huile pour la protection contre la coupure d'huile, les dispositifs de verrouillage et les signaux sonores, sont complets et fiables.

(7) Vérifiez que les différents instruments, tels que les ampèremètres, les voltmètres, les manomètres de pression d'huile, les thermomètres, les minuteries et les voyants lumineux, sont complets et fonctionnent normalement. Pour les équipements dotés de dispositifs de surveillance automatiques, tels que les capteurs électriques, les densitomètres gamma et les débitmètres électromagnétiques, vérifiez qu'ils réagissent correctement et qu'ils sont fiables.

(8) Vérifiez si le compteur d'alimentation du broyeur, tel qu'une balance à bande électronique, fonctionne correctement et de manière fiable. Le convoyeur à bande vide peut être mis en marche sans charge afin de vérifier le point zéro et le contact du capteur. Si le compteur fonctionne alors que la bande est vide, il convient de procéder à des réglages ou de vérifier les composants/éléments concernés jusqu’à ce que le compteur ne fonctionne plus lorsque la bande est vide.

(9) Une fois les opérations d’inspection et de réglage ci-dessus terminées, préparez-vous à démarrer la pompe à huile. Avant de démarrer la pompe à huile, vérifiez le niveau et la qualité de l’huile dans le réservoir afin de vous assurer que l’huile de lubrification est en quantité suffisante et propre. Ouvrez ensuite la vanne d’eau de refroidissement du refroidisseur et vérifiez que l’eau de refroidissement circule correctement. En été, lorsque la température est élevée, l’eau de refroidissement doit être activée avant de démarrer la pompe à huile. En hiver, lorsque la température est basse, la pompe à huile peut être démarrée en premier pour assurer la circulation, et l’eau de refroidissement ne doit être activée qu’une fois que la température de l’huile a atteint une certaine valeur ; sinon, la fluidité de l’huile est trop faible et l’efficacité de la lubrification s’en trouve compromise. Si un réchauffeur électrique est utilisé, la pompe à huile doit être mise en marche pour assurer une circulation et garantir une élévation uniforme de la température de l’huile. Après le démarrage de la pompe à huile, vérifiez soigneusement son fonctionnement ainsi que l’ensemble du système d’alimentation en huile et de lubrification : vérifiez si la pression d’huile est normale, si les conduites d’alimentation et de retour d’huile sont dégagées, s’il y a des fuites ou des déversements, et si la répartition de l’huile sur le tourillon de l’arbre creux est uniforme.

(10) Une fois que la pompe à huile fonctionne normalement, mettez le broyeur en marche. Si le broyeur est resté à l’arrêt pendant une période relativement longue (généralement plus de 4 heures), effectuez un tour à vide de 2 à 3 tours. Cette opération sert principalement à vérifier si le broyeur entre en collision avec d’autres éléments, tels que les protections de sécurité ou les goulottes d’alimentation, si les corps de broyage sont agglomérés et si la rotation est libre. Si aucun bruit de roulement des corps de broyage n’est audible pendant cette opération, cela indique une agglomération. Dans ce cas, effectuez plusieurs tours à vide jusqu’à ce que les corps de broyage se remettent en mouvement. Si ces tours à vide ne parviennent pas à les débloquer, injectez de l’eau sous haute pression depuis l’extrémité d’alimentation ou de décharge tout en effectuant les tours à vide. Si les corps de broyage ne peuvent toujours pas être déplacés, il faut ouvrir le couvercle du regard pour intervenir ; sinon, le broyeur présentera un fort déséquilibre et un démarrage forcé risque d’endommager le moteur, l’équipement électrique ou le broyeur lui-même. Lorsque le broyeur a été à l’arrêt pendant moins de 4 heures, il peut généralement être démarré directement sans rotation d’essai.

(11) Vérifiez le classificateur. S’il s’agit d’un crible, vérifiez que la toile et la courroie d’entraînement sont en bon état et qu’il n’y a pas de minerai sur la surface du crible ; s’il y a une grande quantité de minerai, il convient de l’enlever. S'il s'agit d'un classificateur à spirale, l'extrémité inférieure de la spirale doit être en position relevée ; si ce n'est pas le cas, actionnez le dispositif de levage pour relever la spirale.

Une fois les travaux d’inspection et de préparation terminés et après avoir vérifié qu’il n’y a aucun problème, donnez le signal de démarrage comme prévu (par exemple, en faisant sonner une cloche). La plupart des équipements sont équipés d’un interrupteur dissimulé à l’intérieur de l’armoire électrique ; avant le démarrage, placez cet interrupteur en position “ fermée ”. Démarrez ensuite le classificateur, puis le broyeur. Une fois que le broyeur fonctionne depuis 2 à 3 minutes, démarrez le convoyeur à bande et l'alimentateur. Immédiatement après le début de l'alimentation, activez l'eau d'appoint du broyeur (généralement appelée “ eau arrière ”) et l'eau d'appoint de décharge (généralement appelée “ eau avant ”). Il est également possible d’activer les eaux d’appoint avant et arrière avant de démarrer le broyeur. Abaissez ensuite lentement le classificateur (c’est-à-dire le classificateur à spirale) jusqu’à sa position normale. La procédure de démarrage est alors terminée.

Une fois le démarrage terminé et l'installation passée en fonctionnement normal, procédez à une inspection minutieuse de l'ensemble des équipements. Si vous constatez qu'un équipement ne répond pas aux exigences de fonctionnement, prenez immédiatement les mesures qui s'imposent, en arrêtant l'installation si nécessaire. Parallèlement, vérifiez et réglez le débit d'alimentation ainsi que les apports d'eau supplémentaires à l'avant et à l'arrière conformément aux spécifications, afin de garantir un débit, une densité et une finesse appropriés.

Les précautions suivantes doivent être prises lors de la mise en service de l'équipement :

(1) Pour un broyeur démarré manuellement avec une tension réduite, après avoir appuyé sur le bouton de démarrage, il convient de tourner lentement le volant du rhéostat à bain d'huile jusqu'à la position de fonctionnement ; dans le cas contraire, une accélération brusque du broyeur pourrait provoquer un déclenchement ou d'autres accidents.

(2) Pour un broyeur démarré à l'aide d'un rhéostat sensible à la fréquence permettant un démarrage à tension réduite, la durée du démarrage ne doit pas dépasser le temps de démarrage spécifié. La durée de démarrage est généralement comprise entre 15 et 20 secondes. Si, après avoir appuyé sur le bouton de démarrage, le broyeur commence à tourner mais n’atteint pas la vitesse nominale dans le délai spécifié, le démarrage doit être immédiatement interrompu ; sinon, le rhéostat sensible à la fréquence risque de griller. Après avoir interrompu le démarrage, inspectez les systèmes mécaniques et électriques afin de déterminer la cause de l’échec du démarrage. L’intervalle entre la première et la deuxième tentative de démarrage doit être supérieur à 15 minutes. Si la température du rhéostat sensible à la fréquence est relativement élevée, un ventilateur peut être utilisé pour assurer un refroidissement forcé.

(3) Le broyeur ne doit pas être mis en marche plus de deux fois d'affilée. Une troisième mise en marche ne peut avoir lieu qu'après une inspection conjointe effectuée par des électriciens et des monteurs.

(4) Quel que soit l'équipement mis en marche, l'opérateur doit garder un œil sur celui-ci pendant toute la durée de la mise en marche, afin de pouvoir, en cas d'anomalie, interrompre immédiatement la mise en marche ou prendre des mesures d'urgence.