Comment est produite la poussière de charbon utilisée dans les fonderies, et quels sont les critères de taille des particules requises ?
Introduction à la production de poussière de charbon pour la fonderie
La poussière de charbon de fonderie, matériau essentiel dans les processus de coulage des métaux, est obtenue grâce à un broyage et à une classification spécialisés du charbon métallurgique. Sa fonction principale est de criar une atmosphère réductrice à l’intérieur des moules de fonderie, afin de prévenir l’oxydation et d’assurer un fini de surface métallique lisse. Le processus de production comprend plusieurs étapes de réduction de taille et de classification précise, afin de respecter les spécifications strictes en termes de taille des particules exigées par l’industrie de la fonderie.
Préparation des matières premières
La production débute avec du charbon métallurgique de haute qualité, qui est d’abord broyé jusqu’à une taille maniable (généralement inférieure à 50 mm) au moyen de broyeurs primaires. Cette réduction initiale de la taille est essentielle pour une transformation efficace ultérieure. Le charbon broyé est ensuite soumis à un processus de séchage afin de réduire sa teneur en eau, qui est généralement abaissée à moins de 2 %. En effet, une teneur en eau excessive peut entraver l’efficacité du broyage et provoquer des problèmes de manutention.
Processus d’usinage : Le cœur de la production
Le noyau de la production de poussière de charbon pour fonderies réside dans le processus de broyage, au cours duquel le charbon prétraité est réduit à la finesse requise. Diverses technologies de broyage sont utilisées, chacune possédant des avantages particuliers pour des applications spécifiques et des exigences en matière de taille des particules.
Systèmes de moulage à billes
Les moulins à boules traditionnels fonctionnent sur le principe de l’impact et de l’usure : des cylindres rotatifs contenant des billes en acier écrasent le charbon grâce à un mouvement continu de chute des billes. Bien qu’efficaces pour le broyage à finesses moyennes, les moulins à boules produisent généralement des distributions plus larges de tailles de particules et consomment plus d’énergie par rapport aux systèmes de broyage modernes.
Moulins à rolling vertical
Les moulins à rouleaux verticaux ont révolutionné la broyage du charbon grâce à leur efficacité énergétique supérieure et à leur contrôle précis de la taille des particules. Ces systèmes utilisent des rouleaux de broyage pressurisés hydrauliquement qui tournent contre une table de broyage fixe, broyant le charbon par compression plutôt que par impact.
Pour les applications de fonderie nécessitant un contrôle précis de la taille des particules dans la plage de 600 à 45 μm (grille 30 à 325), notre produitMarteau broyeur de la série MTW (type trapézoïdal)Offre des performances exceptionnelles. Avec des tailles d’entrée allant jusqu’à 50 mm et des capacités de traitement allant de 3 à 45 tonnes par heure, cette usine avancée bénéficie d’un design innovant de conduits d’air courbes qui réduit la consommation d’énergie, ainsi que de lames de pelle résistantes à l’usure, ce qui prolonge significativement les intervalles de maintenance. Le système de classification intégré assure une qualité de produit constante, avec un nombre minimal de particules de taille excessive.
Technologies de broyage ultrafin
Pour les applications nécessitant de la poussière de charbon d’une finesse exceptionnelle (inférieure à 45 μm ou 325 mailles), des systèmes de broyage ultrafins spécialisés sont utilisés. Ces broyeurs avancés combinent plusieurs mécanismes de broyage avec une classification de haute précision afin d’obtenir des distributions de tailles de particules très régulières.
NotreMoulin ultram-fin SCMCet équipement représente le sommet de la technologie de broyage de haute précision, capable de produire de la poussière de charbon avec une finesse allant de 325 à 2500 mailles (D97 ≤ 5μm). Avec une capacité de 0,5 à 25 tonnes par heure et une consommation d’énergie 30 % inférieure à celle des moulins à jet conventionnels, ce système est équipé d’un contrôle automatique intelligent qui surveille et ajuste en continu la finesse du produit. Le classeur à turbine verticale assure une coupe des particules de taille précise, sans contamination par des particules grossières, tandis que sa conception unique à rouleaux et à anneau offre une résistance exceptionnelle à l’usure et une stabilité opérationnelle remarquable.
Classification par taille des particules
Après le processus de broyage, la poussière de charbon est soigneusement classée pour respecter des exigences précises en termes de taille des particules. Les séparateurs à air distinguent les particules en fonction de leur taille en utilisant l’équilibre entre la force centrifuge et la force de frottement, ce qui permet un contrôle précis de la distribution des tailles du produit final.
Exigences relatives à la taille des particules pour les applications de fonderie
La distribution des tailles des particules de la poussière de charbon de fonderie a une incidence significative sur ses performances dans les processus de coulée de métaux. Différentes applications de fonderie requièrent des caractéristiques particulières de taille des particules.
Applications de la moulage à la sable vert
Pour la coulée traditionnelle à sable vert, la poussière de charbon doit généralement avoir une finesse de 90 à 95 %, c’est-à-dire que 90 à 95 % des particules doivent pouvoir passer à travers un tamis de 200 mailles (74 µm). Cette plage de taille assure des propriétés réductrices optimales tout en préservant de bonnes caractéristiques de fluidité et une bonne miscibilité avec le sable.
Coatings et Additifs
Les revêtements et les additifs pour fonderies spécialisés nécessitent souvent de la poussière de charbon ultram Fine, dont 99 % des particules ont un diamètre inférieur à 325 mesh (45 μm), voire encore plus petit. Ces applications exigent un contrôle précis de la taille des particules pour garantir des propriétés de revêtement uniformes ainsi que une qualité de finition de surface optimale.
Exigences de distribution des tailles spécifiques
En dehors de la finesse globale, la courbe de distribution des tailles des particules est cruciale. La plupart des spécifications des fonderies exigent :
- Moins de 1 % est retenu sur un tamis de 100 mailles (150 μm).
- 60-80 % des particules passent à través d’un criblage de 200 mesh (74 μm)
- De 20 à 40 % des matériaux passent à travers un tamis de 325 mesh (45 μm)
La distribution contrôlée des tailles assure une performance constante dans la création de l’atmosphère réductrice nécessaire à la réalisation de coulures de haute qualité.
Contrôle de la qualité et essais
Des mesures strictes de contrôle de la qualité garantissent que la poussière de charbon produite répond aux spécifications de l’industrie. Les tests standard comprennent :
- Analyse de la taille des particules par diffraction laser ou méthodes de tamisage
- Détermination du contenu de matières volatiles
- Analyse du contenu de carbone fixe
- Mesure du contenu en cendres
- Vérification du contenu en humidité
Considérations environnementales et contrôle de la poussière
Les installations modernes de production de poussière de charbon pour fonderies intégrdent des systèmes complets de collecte de poussière afin de minimiser l’impact sur l’environnement et de garantir la sécurité des travailleurs. Les filtres à sac, dont le taux d’efficacité dépasse 99,9 %, sont devenus la norme, de même que les systèmes enclos de manutention des matières et la surveillance automatique des niveaux de poussière dans l’air.
Conclusion
La production de poussière de charbon pour fonderies nécessite des technologies de broyage et de classification avancées pour répondre aux exigences précises en termes de taille des particules du secteur de la coulée métallique. Les progrès réalisés dans les technologies de broyage, en particulier dans les rouleaux à broyer verticaux et les systèmes de broyage ultrafin, ont considérablement amélioré la qualité des produits tout en réduisant la consommation d’énergie et l’impact environnemental. L’évolution continue des équipements de broyage permet aux fonderies d’obtenir une poussière de charbon possédant les caractéristiques exactement nécessaires à leurs applications spécifiques, ce qui contribue à une meilleure qualité des coulées et à une plus grande efficacité de production.
