Introduction
Cet article traite des broyeurs verticaux utilisés spécifiquement pour la pulvérisation du charbon (pulvérisateurs de charbon), bien que les broyeurs verticaux puissent être employés à d'autres fins.
Le modèle 3D dans la base de données saVRee représente un broyeur à bol vertical. D'autres types de broyeurs incluent le broyeur à boulets, le broyeur à marteaux, le broyeur à boulets et à galets, et le broyeur à rouleaux et anneaux.
Objectif du Pulvérisateur de Charbon
Quel que soit le type de machine utilisée pour pulvériser le charbon, tous les pulvérisateurs de charbon ont un objectif similaire. Ils servent à sécher, broyer et classifier le charbon.
Séchage est réalisé lorsque le gaz chaud traverse le pulvérisateur et élimine l'humidité du charbon pulvérisé. Les gaz chauds utilisés doivent avoir une faible teneur en oxygène pour réduire le risque de combustion accidentelle à l'intérieur du broyeur. Il est possible de prélever directement les gaz chauds du collecteur d'échappement du four, à condition que des dispositifs de sécurité et des vannes soient utilisés.
Broyage est effectué par impact, concassage ou attrition (voir ci-dessous). Le broyage augmente la surface spécifique du charbon, permettant un séchage plus rapide et facilitant son inflammation. Le broyage est souvent appelé 'réduction de taille'.
Classification assure que le charbon pulvérisé atteint la finesse désirée avant d'entrer dans le four. Les particules plus grosses sont renvoyées à la zone de broyage pour être réduites jusqu'à ce qu'elles soient suffisamment petites pour passer à travers le classificateur.
Les pulvérisateurs de charbon augmentent la surface spécifique et la fraction de sécheresse du charbon avant son entrée dans un four. Le charbon pulvérisé s'enflamme plus efficacement que les morceaux de charbon brut, augmentant ainsi l'efficacité globale du four lorsqu'il est alimenté en charbon pulvérisé. Les pulvérisateurs de charbon sont largement utilisés dans les industries exploitant des fours à charbon, y compris dans les secteurs de la production d'énergie et de l'acier.
Note : Les broyeurs verticaux sont largement utilisés dans l'industrie du ciment.
Composants du Broyeur Vertical
Un broyeur vertical se compose des éléments suivants :
- Moteur Électrique - pour faire tourner la table de broyage. Le moteur électrique est souvent un moteur à induction à variateur de vitesse (VSD) triphasé, bien que les conceptions puissent varier.
- Réducteur - pour réduire la vitesse de rotation de l'arbre moteur entrant avant qu'un arbre secondaire ne se connecte à la table de broyage.
- Table de Broyage - une surface ronde rotative où repose le charbon. Le charbon est écrasé entre la table de broyage et les rouleaux de broyage. Les surfaces de la table de broyage sont revêtues pour résister à l'érosion. Si la table de broyage est uniquement une surface horizontale, c'est une table de broyage de type rouleau et galet. Si la table de broyage a une surface inclinée, c'est une table de broyage de type rouleau et bol.
- Rouleaux de Broyage - rouleaux fixes qui broient le charbon.
Rouleaux de Broyage et Table de Broyage
- Bascules - utilisées pour rétracter les rouleaux de l'intérieur du broyeur.
- Classificateur - utilisé pour renvoyer le charbon surdimensionné à la table de broyage. Les particules de charbon de taille correcte passent à travers le classificateur vers le four. Il est également possible d'utiliser un système de séparation cyclonique et/ou un système de séparation pour classifier les particules de charbon.
Classificateur à l'intérieur du Broyeur
- Entrée de Gaz Chaud - le charbon pulvérisé est séché par des gaz chauds. Les gaz chauds sont généralement chauffés par le gaz d'échappement du four, ou sont le gaz d'échappement du four ; cela augmente l'efficacité globale de l'usine grâce à la récupération de la chaleur du système d'échappement.
- Entrée de Charbon - le charbon est alimenté au centre de la table de broyage. Le charbon alimenté au broyeur peut être brut ou prétraité.
- Sortie/Décharge de Charbon Pulvérisé - le charbon pulvérisé s'écoule par un conduit de sortie.
Fonctionnement des Broyeurs Verticaux
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Le charbon brut (parfois prétraité) est alimenté au centre de la table de broyage. La table de broyage tourne, ce qui fait que le charbon se déplace vers la périphérie extérieure de la table de broyage. Le charbon est broyé entre les rouleaux et la table de broyage. Lorsqu'une quantité suffisante de charbon a été réduite en taille, elle s'écoule par-dessus le anneau de barrage (anneau de rétention).
Entrées et Sorties du Pulvérisateur de Charbon
Louvers (anneau de buse) autour de la périphérie extérieure de la table de broyage permettent au gaz chaud de pénétrer dans le broyeur à travers la base du broyeur. Une partie du charbon pulvérisé est transportée de la base du broyeur jusqu'au classificateur par le flux de gaz chaud, c'est-à-dire que le charbon est transporté pneumatiquement. Réguler la quantité de gaz qui passe à travers l'anneau de buse régule également la quantité de charbon pulvérisé qui est livrée au four.
Le charbon pulvérisé surdimensionné impacte avec le classificateur rotatif et retombe sur la table de broyage pour un broyage supplémentaire. Les particules de charbon de taille correcte passent à travers le classificateur et sortent du broyeur par le conduit de décharge. Le charbon pulvérisé qui a traversé le classificateur est transporté pneumatiquement vers le four.
Types de Pulvérisateurs de Charbon (Impact, Concassage et Attrition)
Le type de pulvérisateur employé dépend des exigences. Les pulvérisateurs utilisent généralement trois principaux types de broyage :
Impact – une force externe impacte le charbon. Ce type de broyage peut être comparé à un marteau frappant un objet, par exemple un morceau de charbon.
Concassage – le charbon est forcé entre deux corps. Ce type de broyage a le même effet qu'un rouleau à pâtisserie roulant sur des grains de sel sur une table.
Attrition – le charbon est broyé contre lui-même. Frotter deux morceaux de sucre l'un contre l'autre représente le broyage par attrition.
Types de Pulvérisateurs de Charbon (Basse, Moyenne et Haute Vitesse)
Un autre facteur déterminant pour les pulvérisateurs est leur vitesse de fonctionnement. Les pulvérisateurs sont divisés en groupes de basse, moyenne et haute vitesse. Le type de méthode de broyage employée est généralement lié à la vitesse de fonctionnement du pulvérisateur :
Basse Vitesse = Attrition
Moyenne Vitesse = Concassage
Haute Vitesse = Impact
Ressources Supplémentaires
https://www.kefid.com/v2/Product/Vertical-Grinding-Mill.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Vertical_roller_mill