Trames grossières et cribles de classement

Dans le traitement de la roche naturelle et des matériaux de recyclage, l’attention a longtemps été portée sur les installations de broyage. Celles-ci produisent des déblais adaptables dans une certaine mesure, mais qui sont difficilement commercialisables sans passer dans un crible pour réaliser la distribution granulométrique. Les cribles peuvent séparer le matériau en plusieurs produits finaux et fabriquer des produits finaux qualifiés. Ces installations ne sont pas nécessairement utilisées en association avec des installations de broyage et déploient aussi tous leurs atouts lorsqu’elles sont employées de façon autonome.

Les trames grossières : préparer le terrain

La mission principale des trames grossières, souvent aussi appelées scalpers, consiste à trier le matériau avant le premier niveau de broyage. Leur nom annonce la couleur : ces cribles servent à fournir un matériau d'alimentation grossier. À la sortie de la trémie d'alimentation, le matériau arrive directement sur l’étage supérieur du crible. Les produits surclassés sont conduits dans le sens du flux des matériaux via l’étage de criblage sur le convoyeur de déchargement. Les trames grossières sont ainsi en mesure de traiter même les très gros fragments.

Ces installations sont souvent alimentées par des chargeurs sur roues soit par le côté, soit par l’arrière. Les accessoires de remplissage en option peuvent être rabattus indépendamment les uns des autres et permettent une alimentation par l'arrière même avec des godets larges ou, lors d’un chargement latéral, empêchent le débordement sur le côté opposé de la trémie.

Les trames grossières flexibles peuvent être mises en œuvre en tant que cribles de classement dans une succession d'installations et cribler jusqu’à 3 fractions à partir des roches concassées. Pour ce faire, le panneau arrière de la trémie des trames grossières Kleemann peut être basculé sur au moins deux hauteurs, et même sur trois hauteurs dans le cas du MOBISCREEN MSS 802 EVO. Cela permet un transfert de matériau optimal, même si le broyeur en amont a une faible hauteur d’alimentation.

Les cribles de classement : un travail en détail

Les cribles de classement sont les spécialistes des produits finaux de haute qualité ou des produits intermédiaires importants. Leur nom en dit long sur leur fonction : ils traitent les matériaux de petite taille, généralement déjà broyés. Les cribles de classement sont indispensables dans les niveaux de broyage et de criblage à plusieurs étages, bien qu’ils soient également souvent mis en œuvre de façon autonome.

Les cribles de classement de la série MOBISCREEN MSC EVO de Kleemann sont dotés d’une trémie d'alimentation de très grande capacité. Le chargement est effectué par des chargeurs sur roues, des dragues ou via une installation de broyage ou de criblage en amont. L’ouverture de la trémie dans la largeur garantit un flux des matériaux optimal. Les cribles de classement étant généralement alimentés avec un matériau relativement fin, ces installations sont moins largement dotées de protections contre les chocs et l’usure que les trames grossières.

Comparatif du flux de matériau dans les deux types de crible

Les deux types de cribles se différencient en termes de flux des matériaux : alors que dans un crible de classement, le caisson du crible est incliné dans le sens contraire du sens de défilement des matériaux du convoyeur d’alimentation, réorientant ainsi le flux des matériaux dans le sens opposé, cette réorientation entraînerait des blocages sur une trame grossière à cause du matériau souvent très grossier. Dans une trame grossière, les produits surclassés circulent dans un sens du convoyeur d’alimentation de la trémie vers le convoyeur de déchargement via l’étage supérieur du caisson du crible.

Il est essentiel de disposer d’un flux des matériaux parfait

C’est lui qui détermine le débit et le résultat final, qui doit être classé avec exactitude. Les critères pour le flux des matériaux s’appliquent dès l’alimentation : la vitesse du convoyeur d’alimentation exerce, en plus d’autres facteurs, une influence directe sur l’épaisseur de couche sur les différents étages du caisson du crible. Si l’épaisseur de couche sur l’un des étages est trop importante, la qualité du matériau criblé se dégrade immédiatement. Obtenir un excellent résultat de criblage à la sortie du crible de classement relève d’une interaction complexe entre plusieurs éléments : réglage des vitesses du convoyeur de déchargement de la trémie et du convoyeur d’alimentation, réglage du volet de dosage, position du convoyeur d’alimentation par rapport au caisson du crible, réglage de la plaque déflectrice, inclinaison du caisson du crible ainsi que son amplitude et surtout aussi, le bon choix des grilles de criblage. Les paramètres d’influence sur une trame grossière sont moins nombreux, puisque sur cette installation, les exigences de qualité pour le matériau sont généralement moins strictes que sur un crible de classement. Le résultat du criblage sur la trame grossière dépend de la vitesse du convoyeur d’alimentation, de l’inclinaison du caisson du crible et de son amplitude ainsi que du bon choix des grilles de criblage.

Le caisson du crible et ses grilles

Bien choisir les grilles pour un crible relève du même enjeu que le choix des bons pneumatiques pour un véhicule : si le pneu choisi n’est pas optimal pour le véhicule, celui-ci ne transposera pas toute sa puissance sur la route et est susceptible de défaillir dans des conditions difficiles, par exemple en cas d’aquaplaning. De la même façon, le meilleur crible au monde sera incapable de fournir un bon résultat si les grilles de criblage ne sont pas adaptées à l’application. Pour faire le bon choix, il ne suffit pas de sélectionner la section d’ouverture adaptée à la granulométrie cible.

Dans l'étage supérieur d’une trame grossière règnent des contraintes élevées, car des blocs rocheux souvent grossiers et parfois coupants viennent percuter les grilles, mettant leur matériau à rude épreuve. Les grilles de criblage se doivent donc d’être robustes. Par conséquent, on utilise souvent dans l’étage supérieur d’une trame grossière, en fonction de l’application, des grilles à doigts, des grilles à barreaux ou des tôles perforées.

Les choses se corsent dès lors que le matériau à cribler est fin :

Un matériau fin, d’une granulométrie d’à peine 4 mm, peut, en fonction des exigences en termes de coupe de séparation et de capacité de tamisage, être criblé avec des mailles carrées ou longitudinales usuelles ainsi que les harpes en G. Mais quand le matériau à cribler est encore plus fin et/ou qu’il est humide, collant ou fibreux, le choix est plus délicat. Dans le détail :

• Une faible épaisseur du fil réduit le risque d’incrustations et agrandit la surface de criblage ouverte et ainsi le rendement du crible. Dans le même temps, plus l’épaisseur du fil est faible, plus la durée de vie de la grille de criblage est réduite. Il s’agit ici de trouver le juste équilibre entre un rendement élevé, les coûts des grilles de rechange ainsi que la durée de vie du crible pour le remplacement de la grille.
• La forme de la grille métallique peut également aider à protéger la grille de criblage contre les obstructions ou du moins à la maintenir dégagée le plus longtemps possible : sur certaines formes de harpes, les « mailles » sont amenées à osciller et « secouent » ainsi le matériau adhérent.
• Le matériau joue également un rôle déterminant : une grille en acier inoxydable tend ainsi à moins s’obstruer qu'une grille métallique classique.
• Les grilles de criblage en caoutchouc, quant à elles, restent plus longtemps dégagées que les grilles métalliques en raison du mouvement subi par le matériau lui-même du fait de la vibration du caisson du crible. L’inconvénient ici réside cependant dans l’espacement plus large entre les ouvertures compte tenu du matériau et ainsi la réduction de la capacité de tamisage ainsi que le prix généralement supérieur de la grille de criblage.

Avancement du matériau à cribler et coupe de séparation

Pour obtenir une coupe de séparation optimale, il est déterminant de pouvoir influencer le temps passé par le matériau sur l’étage du crible, en fonction des besoins. Cette durée peut être adaptée principalement par l'inclinaison du caisson du crible : si l’inclinaison choisie est raide, la capacité de tamisage est accrue, bien que la qualité du produit final s’en trouve réduite en raison de la présence de grains trop petits dans les produits surclassés. Lorsque le caisson est incliné davantage à plat, la sélectivité est plus élevée, mais la capacité de tamisage est en revanche réduite. Il s’agit donc de trouver le meilleur compromis entre capacité et qualité du produit final.

Les cribles de classement devant traiter des granulométries souvent encore plus petites dans une haute qualité, une plage de réglage encore plus large pour l’inclinaison du crible est nécessaire. Elle est comprise entre 20° et 38° sur les cribles de classement MOBISCREEN MSC EVO.