Une plus grande productivité de criblage

Les technologies de criblage avancées améliorent la productivité et les profits

La demande mondiale de granulats et de matériaux miniers est en hausse, l'industrie étant confrontée à une croissance attendue de 4,2 milliards de tonnes au cours des 15 prochaines années. C'est beaucoup de matériel, ce qui signifie que les producteurs ont besoin d'un équipement efficace pour répondre aux spécifications et réaliser un profit significatif.

Chaque tonne de matériau doit passer sur au moins un crible vibrant. Il est donc essentiel de s'assurer de l'efficacité de l'équipement pour assurer le succès d'une opération. La bonne nouvelle est qu'il existe aujourd'hui des technologies qui peuvent aider à augmenter ou à améliorer la productivité du contrôle. L'intégration de systèmes de pointe tels que la technologie de criblage excentrique, les supports de criblage de pointe et les outils de diagnostic peut empêcher l'aveuglement, l'ancrage, le transfert ou la contamination, améliorant ainsi les performances de criblage, la productivité et les bénéfices.

Les cribles vibrants conçus avec un ensemble d'arbres à double excentrique créent une course constante pour maintenir la force g pendant la poussée du matériau. La conception à double arbre excentrique force le corps de l'écran à suivre le mouvement de l'arbre. Pendant que l'arbre monte, les contrepoids se déplacent dans la direction opposée et créent une force égale à celle générée par le corps. En conséquence, les forces s'annulent et maintiennent une course positive constante qui gère les pics de volume de matériau sans perdre d'élan.

Un producteur de l'Ouest canadien a rapidement vu les avantages de passer à la technologie de criblage à double excentrique lorsqu'il a remplacé deux cribles vibrants horizontaux par un crible vibrant incliné à quatre roulements à double entraînement excentrique. Le changement de leur équipement a permis d'éliminer les problèmes de surtension, d'aveuglement, de chevillage et de contamination des matériaux tout en augmentant leur production de 25 %.

Le fonctionnement d'un crible vibrant peut avoir un impact significatif sur l'environnement d'une machine. Les ressorts métalliques d'un crible vibrant concentrique traditionnel, par exemple, peuvent être bruyants à utiliser. Ce mouvement métal contre métal, de haut en bas ou d'un côté à l'autre peut provoquer un bruit et des vibrations excessifs. Pour résoudre ce problème, la technologie à double excentrique utilise des supports en caoutchouc de cisaillement qui sont stratégiquement conçus pour minimiser les mouvements latéraux. Les supports en caoutchouc réduisent le bruit tout en maintenant un fonctionnement plus fluide, même dans des circonstances extrêmes telles que la surcharge, les surtensions et le démarrage ou l'arrêt sous charge.

L'utilisation de la technologie excentrique élimine pratiquement les vibrations dans la structure - ou le châssis lorsqu'il est utilisé avec un équipement portable - ce qui protège l'intégrité de la machine. Cela signifie que les producteurs peuvent potentiellement utiliser plusieurs cribles vibrants excentriques dans une seule structure, augmentant ainsi la productivité. Cependant, tenter de faire fonctionner plusieurs machines concentriques dans une structure pourrait créer des vibrations suffisamment dommageables pour non seulement avoir un effet négatif sur la qualité de la production, mais aussi ouvrir la porte à des risques de sécurité et à des temps d'arrêt.

Un important producteur de phosphate en Amérique du Nord – produisant 8,0 millions de tonnes par an – a augmenté sa surface de criblage de 60 % en passant à un équipement à double excentrique. La mine comprend une usine de criblage de six étages pour abriter plusieurs cribles vibrants qui fonctionnent 24h/24 et 7j/7. Les maisons grillagées à plusieurs étages sont courantes dans l'industrie, mais peuvent poser des problèmes structurels en raison de la taille, de la capacité et de la force des cribles vibrants. Opter pour la technologie à double excentrique a éliminé ces préoccupations.

Combiner l'utilisation d'une technologie de criblage excentrique avancée avec les meilleurs supports de criblage pour l'application est la recette du succès. Plus précisément, les écrans en polyuréthane peuvent être un atout bénéfique pour toute opération visant à empêcher le colmatage et le chevillage tout en améliorant la stratification des matériaux et en augmentant la durée de vie.

Le média en polyuréthane offre la meilleure combinaison de surface ouverte et de durée de vie pour les applications humides et sèches. Les écrans en polyuréthane qui sont coulés à ciel ouvert peuvent entraîner une durée de vie 1,5 à 2 fois plus longue que les produits moulés par injection. Le polyuréthane coulé à ciel ouvert durcit de façon permanente lorsqu'il est durci pour conserver ses propriétés chimiques et améliorer la durée de vie. Alternativement, les écrans moulés par injection peuvent se ramollir lorsque les températures augmentent, ce qui réduit la durée de vie. Le tamis en polyuréthane comporte également des ouvertures effilées pour réduire le risque d'aveuglement et de chevillage.

La solution pour améliorer la stratification des matériaux consiste à trouver le mélange idéal de types de supports de criblage pour garantir le bon fonctionnement de toutes les phases de criblage. Une entreprise de supports d'écran qui propose une variété de types de supports d'écran peut aider à évaluer comment le matériau se déplace à travers les trois phases de tramage - de la couche à la base à la netteté - pour donner des recommandations sur le meilleur support d'écran pour une application. Les producteurs peuvent personnaliser le plateau de criblage en choisissant des supports de criblage qui maximisent la productivité pour chaque phase en combinant la meilleure combinaison de surface ouverte et de durée de vie.

Un crible vibrant nécessite des contrôles réguliers pour fonctionner de manière optimale. Les systèmes d'analyse et de diagnostic des vibrations conçus spécifiquement pour les cribles vibrants par les OEM (fabricants d'équipement d'origine) sont des outils fiables pour maintenir l'efficacité et la longévité continues des machines de criblage. Pour assurer la meilleure productivité, les opérations peuvent s'associer à un OEM qui se spécialise non seulement dans la fabrication d'équipements, mais qui offre également des outils de diagnostic supplémentaires, des connaissances spécifiques aux produits et des années d'expérience en ingénierie.

L'utilisation d'un logiciel d'analyse des vibrations, par exemple, permet aux opérations minières et d'agrégats de surveiller les performances d'un crible vibrant en temps réel en détectant les problèmes avant qu'ils n'entraînent une diminution des performances, une diminution de l'efficacité et une augmentation des coûts d'exploitation. Les systèmes les plus robustes intègrent huit capteurs sans fil qui se fixent magnétiquement aux zones clés d'un crible vibrant et mesurent l'orbite, l'accélération, les déviations et d'autres points de données importants qui indiquent l'état de la machine. Les capteurs envoient sans fil des informations en temps réel pour analyse, idéalement par un technicien de service certifié OEM qui peut fournir un résumé détaillé et des recommandations.

Certains fabricants utilisent la technologie d'analyse des vibrations pour proposer des tests d'impact - ou un test fonctionnel - qui garantissent un étalonnage correct de la machine et favorisent un fonctionnement efficace. Les essais d'impact consistent à frapper la machine à des points clés avec un marteau sans rebond alors que la machine est éteinte. Des capteurs d'analyse des vibrations sont placés à des endroits clés sur le crible vibrant pendant qu'un technicien teste la fréquence naturelle d'une machine. Sur la base des résultats, les ingénieurs peuvent ajuster les paramètres de la machine pour éviter de fonctionner en résonance, ce qui peut diminuer la productivité, endommager les cribles vibrants et poser des risques pour la sécurité. La fréquence naturelle peut changer au fil du temps à mesure que les composants sont réparés ou remplacés, de sorte que le test d'impact doit être effectué régulièrement. En incorporant des tests d'impact dans la routine de maintenance régulière d'une opération, les producteurs peuvent garantir des performances de criblage optimales et la fiabilité de l'équipement.

Un autre outil de diagnostic avancé est la surveillance de l'état, qui est conçue pour surveiller la santé des écrans vibrants à l'aide d'algorithmes modernes et de l'intelligence artificielle. Le système utilise des capteurs permanents qui surveillent l'équipement 24h/24 et 7j/7 pour capturer des informations en temps réel et fournir des alertes par e-mail dès le premier signe d'un problème potentiel. En surveillant en permanence les accélérations du crible vibrant, certains systèmes peuvent même prévoir l'état dynamique de l'équipement à des intervalles réguliers de 48 heures, 5 jours et 4 semaines. Avec une utilisation cohérente, le logiciel de surveillance de l'état indiquera et prédira avec précision les problèmes critiques et indiquera quand planifier la maintenance, ainsi que sur quoi se concentrer pendant ce temps d'arrêt planifié.

En utilisant des programmes de diagnostic pour effectuer des analyses régulières et en s'engageant dans une maintenance prédictive et préventive, les opérations verront des temps d'arrêt minimisés grâce à une résolution plus rapide des problèmes, des coûts de réparation réduits et une plus grande tranquillité d'esprit.

Le développement du crible à double excentrique et d'autres technologies de criblage offre aux opérations des moyens innovants et rentables d'augmenter leurs profits et leur efficacité. En intégrant l'équipement, les supports de criblage et les systèmes d'analyse des vibrations appropriés, les producteurs peuvent bénéficier d'une disponibilité accrue, de résultats de meilleure qualité, d'une productivité accrue et de bénéfices plus importants.

Duncan High est le responsable de la technologie de l'équipement de traitement chez Haver & Boecker Niagara.

7 juin 2023

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