Les broyeurs à boulets fonctionnent à l'intérieur d'une plage de vitesse spécifique pour assurer un broyage efficace. La vitesse opérationnelle optimale se situe à environ 75 % de la vitesse critique. Cette plage permet aux billes de tomber en cascade et de percuter efficacement le matériau sans être projetées contre les parois du broyeur en raison d'une force centrifuge excessive.
Les 4 principaux niveaux de vitesse expliqués
Basse vitesse
À faible vitesse, les billes du broyeur à billes ont tendance à glisser ou à rouler les unes sur les autres sans action en cascade significative. Il en résulte une réduction minimale de la taille des particules, car l'énergie cinétique transférée des billes au matériau est insuffisante pour briser efficacement les particules. Le mouvement des billes est davantage un roulement ou un glissement qu'un soulèvement et une chute, ce qui est nécessaire pour le broyage.
Vitesse normale
La vitesse normale, qui est souvent considérée comme optimale, permet aux billes d'être transportées vers le haut du broyeur avant de tomber en cascade. Cette action en cascade sur tout le diamètre du broyeur est cruciale pour un broyage efficace. Les billes acquièrent suffisamment d'énergie cinétique grâce à la rotation pour se soulever et tomber, en impactant le matériau et en provoquant une réduction de la taille. Ce mode de fonctionnement est efficace et permet d'obtenir la finesse souhaitée du matériau broyé.
Vitesse élevée
À grande vitesse, la force centrifuge devient dominante et les billes sont projetées contre les parois du broyeur au lieu de retomber sur le matériau. Dans ce cas, il n'y a pas de broyage car les billes sont maintenues contre les parois par la force centrifuge et il n'y a pas d'impact ou d'abrasion sur le matériau à broyer. Cet état est généralement évité car il ne contribue pas au processus de broyage.
Vitesse critique
La vitesse critique d'un broyeur à boulets est la vitesse à laquelle la force centrifuge exercée sur les boulets est telle qu'ils restent collés à la paroi interne du broyeur et ne retombent pas dans la masse de matériau. Le fait de fonctionner à une vitesse supérieure (généralement à 75 % de la vitesse critique) permet de soulever et de faire tomber les billes, ce qui produit l'impact et l'abrasion nécessaires au broyage. Cette vitesse optimale varie en fonction du diamètre du tambour, les plus grands tambours fonctionnant à des pourcentages inférieurs de la vitesse critique et les plus petits tambours à des pourcentages supérieurs.
En résumé, la plage de vitesse d'un broyeur à boulets est soigneusement gérée afin de garantir que les boulets fonctionnent dans la plage de vitesse normale, qui se situe généralement autour de 75 % de la vitesse critique. Cette plage permet d'obtenir l'action de broyage la plus efficace, où les billes cascadent efficacement pour percuter et réduire la taille du matériau traité.
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