De nos jours, de plus en plus de fabricants chinois utilisent des revêtements résistants à l'usure à haute teneur en chrome. Cependant, comme toutes les fonte à haute teneur en chrome sont des matériaux fragiles, même après traitement thermique, les méthodes de fixation boulonnées classiques exposent toujours les revêtements à un risque de fracture. C’est pourquoi les revêtements à haute teneur en chrome sont généralement fixés sans boulons et, dans la pratique, la méthode de fixation par « pose en anneau » (emboîtement circulaire) s’est avérée la plus appropriée. Cette méthode exploite la forme géométrique du broyeur lui-même, utilise une structure mécanique pour l'assemblage bimétallique et tire parti de l'action des corps broyants pendant le fonctionnement du broyeur pour obtenir un autobloquage précontraint, renforçant ainsi les revêtements dans leur ensemble et garantissant la stabilité et la fiabilité des revêtements en fonte à haute teneur en chrome, caractérisés par une dureté élevée et une faible ténacité.

En théorie, cette méthode d'installation convient aux broyeurs de toutes tailles. Cependant, dans la pratique, même pour les petits broyeurs d'un diamètre inférieur à φ2,6 m, les revêtements en briques peuvent tout de même s'effondrer, ce qui entraîne des désagréments pour la production et la maintenance. Chen Wei a analysé les causes de ces effondrements, et ses conclusions sont présentées ci-dessous à titre de référence pour les fabricants qui produisent ou utilisent des revêtements en briques à haute teneur en chrome.

(1) L'apparition d'une situation de “ serré à l'intérieur, lâche à l'extérieur ” entre doublures est la principale cause de l'effondrement

Étant donné que les manchons autobloquants, à l’instar des autres manchons, sont moulés d’un seul tenant et difficiles à meuler, il est très compliqué de garantir que les faces de joint entre les manchons soient parfaitement alignées, de la circonférence intérieure à la circonférence extérieure, comme le montre la figure 2.4.

En cas de situation “ lâche à l’intérieur, serré à l’extérieur ”, les chemises ne seront pas soulevées par une force de compression excessive pendant le fonctionnement, et aucun jeu ne se formera au niveau des joints en raison de l’usure de surface ; le fonctionnement reste donc relativement sûr. À l’inverse, si une situation “ serré à l’intérieur, lâche à l’extérieur ” se produit, les chemises risquent d’être soulevées en raison d’une force de compression excessive. Cela s’explique par la génération d’un moment de soulèvement (basculement) autour du point d’apex. De plus, lorsque les joints s’usent, un jeu apparaît entre les revêtements, ce qui provoque leur desserrage et leur effondrement. Pour les broyeurs plus anciens en service depuis longtemps, la déformation de l’enveloppe rend les revêtements encore plus susceptibles de s’effondrer.

La meilleure façon d’éviter que les joints du revêtement ne présentent un “ serrage à l’intérieur et un jeu à l’extérieur ” consiste à réduire la hauteur de la face du joint, à déplacer le joint de la crête vers le creux de l’onde, et à remplacer le contact sur toute la surface par plusieurs patins surélevés, qui sont plus faciles à meuler s’ils ne répondent pas aux exigences (figure 2.5). Deuxièmement, lors de la pose, des cales en fer minces d’une épaisseur de 1 à 3 mm doivent être placées au niveau des faces de contact des joints. Cela permet non seulement de compenser l’inclinaison causée par les irrégularités dimensionnelles des revêtements dans le sens de la longueur de l’arc (qui est également une cause d’effondrement), mais aussi de tirer parti de la déformation plastique des cales pour assurer un bon contact et éviter les jeux au niveau des faces de joint.

(2) Une rupture du revêtement pendant le fonctionnement peut également entraîner un effondrement

En théorie, le principal avantage des revêtements posés en anneaux de briques réside dans le fait que, grâce à la déformation plastique des blocs en coin, les revêtements se resserrent progressivement au cours du fonctionnement. Même si un revêtement venait à se fracturer, cela se traduirait simplement par une augmentation du nombre de fragments de revêtement et ne devrait causer aucun dommage. Cependant, en fonctionnement réel, des interstices peuvent se former entre les revêtements et l’enveloppe du broyeur en raison des facteurs suivants, comme le montre la figure 2.6 :

① La courbure des chemises ne correspond pas à celle de l'enveloppe du broyeur ;
② Déformation de l'enveloppe du broyeur ;
③ Soudures visibles sur la surface intérieure de l'enveloppe du broyeur.

Analysons à présent les conséquences d’une fracture dans les revêtements en briques dans des conditions de jointoiement normales. Si un revêtement soulevé se fracture pendant le fonctionnement, l’impact des corps broyants et du matériau forcera le revêtement fracturé à se déplacer vers l’enveloppe, créant ainsi un espace au niveau de la surface de fracture, ce qui déloge les revêtements et entraîne un effondrement. Ce phénomène est particulièrement critique pour les broyeurs plus anciens, en service depuis longtemps, où une déformation importante de l’enveloppe provoque un soulèvement plus marqué des revêtements, augmentant ainsi le risque d’effondrement dû à une rupture.

En raison des limites du matériau de revêtement, la rupture est inévitable. Par conséquent, le moyen le plus efficace de prévenir l'effondrement causé par la rupture du revêtement consiste à réduire la dimension dans la direction de la longueur de l'arc autant que possible lors de la conception des revêtements, afin de réduire au minimum la hauteur de soulèvement de ceux-ci due aux trois facteurs mentionnés ci-dessus. De cette manière, même en cas de fissure, aucun espace significatif ne se formera et l’effondrement pourra être évité. Lors de la mise en place, un contrôle qualité rigoureux est essentiel : les gaines présentant une courbure incorrecte ou celles qui ne peuvent pas s’ajuster étroitement contre la paroi doivent être réusinées. Le coulis de ciment doit être mélangé selon des proportions appropriées afin de garantir une qualité de remplissage adéquate, minimisant ainsi l’espace entre les revêtements et l’enveloppe. Cela permet non seulement d’éviter la rupture des revêtements, mais aussi de garantir que, même en cas de rupture, pratiquement aucun espace n’apparaîtra au niveau de la surface de rupture, empêchant ainsi l’effondrement des revêtements.