Outils de concassage pour broyeurs à percussion KLEEMANN

Outils de concassage pour broyeurs à percussion

Les champs d’application d’un broyeur à percussion KLEEMANN sont nombreux. Que ce soit pour le traitement classique de la roche naturelle, les mises en œuvre dans les gisements ou le recyclage de matériaux résiduels, deux exigences seront toujours essentielles : maximiser la durée d’utilisation et réduire les coûts d’exploitation. Les outils de concassage subissent une usure variable en fonction de différents facteurs.

Points forts

Les battoirs d’origine de KLEEMANN offrent bien plus que les bonnes dimensions. La nature des matériaux, les éléments d’alliage et l’ensemble du processus de fonte sont essentiels à la fiabilité d’un outil de concassage. Les champs d’application d’un broyeur à percussion KLEEMANN sont nombreux. Que ce soit pour le traitement classique de la roche naturelle, les mises en œuvre dans les gisements ou le recyclage de matériaux résiduels, deux exigences seront toujours essentielles : maximiser la durée d’utilisation du battoir et réduire les coûts d’exploitation.

Coefficient d’utilisation

Construction symétrique

Alésages

Biseau

Surface de serrage

Conseils pour choisir le battoir

L’utilisation rentable des battoirs dépend de nombreux facteurs, comme par exemple le matériau alimenté, le régime du rotor, l’humidité, la granulométrie initiale et le rapport de broyage. Servez-vous des points suivants pour déterminer le battoir adapté à votre application. Vous obtenez une sélection de différents battoirs et pouvez démarrer votre application avec l’outil de concassage optimal et rentable.

Questions à se poser pour choisir
un battoir adapté à votre application :

Quel matériau sera concassé (p. ex. débris de béton) ?
Quelle est la granulométrie initiale (p. ex. 600 mm maximum) ?
Quel est son pouvoir abrasif ?
Le matériau contient-il des matériaux non concassables ?

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Déterminez le battoir adapté à votre application et servez-vous pour cela de la vue synoptique suivante :

Vérification du battoir sélectionné en termes de disponibilité du type de concasseur :

Recommandations d’utilisation des battoirs

Modèle	Matériau	Dénomination Kleemann	Propriétés	Application recommandée
Battoirs monolithiques	Acier au manganèse	TRON.Mn	L’acier au manganèse est utilisé dans les applications nécessitant une haute résistance aux chocs ou ductibilité. Exposé à une puissance d’impact suffisante, l’acier au manganèse du battoir se solidifie (écrouissage) et réduit ainsi l’usure.	En cas d’abrasivité très faible, p. ex. calcaire En cas de très grande granulométrie initiale En cas de pourcentage très élevé d’objets non concassables dans le matériau alimenté, p. ex. fer
	Acier martensitique	TRON.M	Cet acier réunit dureté et résistance aux chocs quand l’utilisation d’acier chromé entraînerait des dommages dus à des bris. De plus, les battoirs en acier martensitique présentent une durée de vie plus longue que ceux en manganèse dans les applications avec des matériaux abrasifs.	Déchets de construction Roche naturelle abattue Matériau alimenté de grandes dimensions (en fonction de la géométrie de l’entrée du broyeur)
	Acier chromé	TRON.C	L’acier chromé se distingue notamment par sa haute dureté et a pour avantage d’être particulièrement résistant à l’usure dans les applications où l’acier au manganèse et les aciers martensitiques s’usent plus rapidement.	Recyclage de déchets de construction et du béton avec un taux de fer bas à moyen Granulométrie initiale maximale 500 mm avec une aptitude au concassage < 40 % Granulométrie initiale maximale 400 mm avec une aptitude au concassage < 30 % Roche naturelle moyennement à abrasive Asphalte
Matériaux composites à matrice métallique	Acier martensitique avec insert en céramique	TRON.MC	Le battoir comprend un corps en acier martensitique dont l’intérieur est renforcé avec des inserts en céramique. Ce matériau composite combine la dureté de la céramique et les propriétés mécaniques de l’acier et présente une durée de vie 2 à 4 fois supérieure à celle des battoirs en mono-alliages.	Recyclage de déchets de construction avec un taux de fer bas à moyen Béton Roche naturelle
	Acier martensitique avec insert en céramique	TRON.MC+	L’insert en céramique est moulé plus en profondeur et sur une plus grande surface, si bien l’arête du battoir est préservée jusqu’à l’usure complète. La durée d’utilisation est ainsi augmentée par rapport aux battoirs conventionnels en acier martensitique-céramique dans les applications abrasives.	Recyclage de déchets de construction avec un taux de fer moyen Béton Roche naturelle Asphalte
	Acier chromé avec insert en céramique	TRON.CC	L’association d’un corps en acier chromé et d’inserts en céramique engendre un profil d’usure constant dans les applications impliquant des matériaux préconcassés très abrasifs, présents notamment dans les carrières et gravières.	Étape de concassage secondaire avec roche naturelle ou gravier très abrasif Asphalte avec une faible granulométrie initiale (inférieure à 350 mm) Asphalte avec une faible granulométrie initiale (inférieure à 350 mm)

Contrôle des battoirs

Une évaluation correcte de l’usure des battoirs est indispensable pour garantir l’exploitation rentable d’un broyeur à percussion. Le remplacement des battoirs au bon moment garantit la réussite des chantiers tout en permettant de réduire considérablement les coûts d’exploitation. Les battoirs ne s’usent généralement pas de manière homogène sur toute leur largeur. La limite d’usure est atteinte quand le niveau minimal spécifié est atteint à un endroit du battoir.

Les battoirs étant fabriqués de manière symétrique, ils peuvent être retournés une fois la limite d’usure atteinte :

Ouvrir le broyeur à percussion en suivant les instructions d’utilisation.
Éteindre les composants de l’installation et le générateur diesel.
Sécuriser le rotor.
Contrôler visuellement la limite d’usure sur tous les battoirs.
Contrôler visuellement la présence éventuelle de fissures ou d’ébréchures.
Retourner ou remplacer les battoirs si nécessaire.

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Il est à noter que le remplacement trop tardif des battoirs entraîne une usure accrue sur le rotor et la fixation des battoirs. Cela peut entraîner des dommages directs coûteux et des longues périodes d’immobilisation de la machine. En plus du remplacement alors nécessaire du blindage du rotor (soudure revêtement dur), les clavettes de serrage pour la fixation des battoirs sont souvent aussi endommagées.

Battoir présentant une usure prononcée

La limite d’usure est de 15–20 mm

Recommandations générales pour le remplacement des battoirs :

Pour le nettoyage sommaire de la chambre de broyage, il est recommandé d’alimenter le concasseur avec un matériau grossier propre pendant quelques minutes.
Les battoirs doivent toujours être montés et démontés au moins à deux.
Utiliser toujours un engin de levage et d’arrêt approprié.
Sortir entièrement l’écartement de broyage avant de remplacer le battoir pour éviter une collision entre le battoir et le balancier après l’installation des nouveaux battoirs.
Le remplacement incorrect des battoirs peut entraîner des dommages sur le concasseur.
Utiliser le rotor uniquement avec des battoirs correctement installés.
Remplacer toujours les battoirs les uns après les autres.
Remplacer les battoirs même si un seul est cassé.
Après le réglage final, mettre la machine en service au régime maximal (sur EVO, 1 800 t/min) pendant un court instant, puis contrôler la fixation des clavettes et resserrer éventuellement les vis.
Munir toujours les vis de serrage des tendeurs avec des rondelles de serrage. Resserrer les vis de serrage après environ deux heures de service.
Prudence : un rotor non sécurisé peut entraîner de graves blessures. Par conséquent : respecter les consignes de sécurité !

Vous trouverez une description détaillée du remplacement des battoirs dans les instructions d’utilisation de chaque machine.

Usure due à un remplacement trop tardif des battoirs

Usure des zones marginales sur le rotor à la suite d’une usure du battoir dans la zone extérieure

Bases

Composants des battoirs

Le battoir profite, outre de sa forme, des caractéristiques de ses composants :

Le chanfrein dirigé dans le sens de rotation du rotor assure le maintien prolongé de l’arête du battoir et donc un meilleur concassage sur une plus longue durée.
Les alésages sur les côtés assurent la manipulation simple et rapide lors du retournement ou du remplacement des battoirs.
Le nez qui se trouve à l’arrière assure le guidage idéal des forces centrifuges dans le rotor (uniquement avec C-Shape).
Les clavettes de serrage fixent les battoirs et font en sorte qu’ils reposent sur les surfaces de contact du rotor. La surface de serrage usinée offre un ajustement précis sur toute la longueur, associé à un risque moindre de rupture.

Les broyeurs à percussion de KLEEMANN sont équipés de différents rotors, en fonction de la taille du broyeur et de l’application. Le nombre de battoirs installés dépend principalement de la géométrie de la chambre de broyage et du comportent de flux de matériaux. Pour les petites géométries de chambre de broyage (< 1 100 mm de largeur d’entrée avec < 1 100 m de diamètre de rotor), des rotors avec deux ou trois battoirs sont utilisés. Les grandes géométries de chambre de broyage (> 1 200 mm avec des grands diamètres de rotor > 1 200 m), des rotors équipés de quatre battoirs sont utilisés afin d’augmenter le champ d’application. Dans la plupart des applications, ces rotors sont utilisés avec deux battoirs hauts et deux battoirs bas.

Géométrie des battoirs

Des battoirs de diverses formes sont disponibles et seront choisis en fonction de la série des machines.

KLEEMANN propose trois formes différentes :
X-Shape, S-Shape et C-Shape.

X-Shape

Série MR 100
Série MR 122
Série MR 150
Série MR 170

Vue détaillée

S-Shape

Série MR 130

Vue détaillée

C-Shape

Série MR 110 EVO
Série MR 130 EVO

Vue détaillée

Métallurgie des battoirs

Dans la pratique, différents matériaux peuvent être utilisés pour la fabrication de battoirs. Les aciers au manganèse, les aciers à structure martensitique (appelés aciers martensitiques ci-après), les aciers chromés ainsi que les matériaux composites à matrice métallique (MMC : Metal Matrix Composites, p. ex. céramique), dans lesquels les différents aciers sont associés à un type de céramique spéciale.

Acier au manganèse

Acier martensitique

Acier chromé

Acier martensitique avec insert en céramique

Une résistance à l’usure ou une dureté de l’acier accrue se traduit généralement par une résistance aux chocs réduite ou une solidité moindre des battoirs. Pour optimiser la durée de vie tout en minimisant le risque de rupture, les battoirs doivent être sélectionnés en fonction du matériau à broyer, de la proportion de matériau non concassable et de la granulométrie initiale du matériau alimenté.