La signification d'un passage varie selon les moulins.
Le terme « passe » est employé de manière imprécise, ce qui engendre de réelles erreurs. Sur un laminoir à trois cylindres, une passe correspond à un événement discret et quantifiable : la pâte est introduite par l’arrière, traverse les espaces entre les cylindres et est déposée sur le tablier. Un passage correspond à une opération, et l’opérateur sait précisément combien de passes ont été effectuées.
Sur un broyeur à billes ou un broyeur à panier, ce type de comptage n'existe pas. Le lot est recirculé dans une chambre remplie de média filtrant, et ce qui compte, c'est le nombre de passages du volume du lot. Ce nombre dépend du débit et du temps, et non du nombre d'interventions de l'opérateur. Demander « combien de passages » pour un broyeur à recirculation revient en réalité à demander « pendant combien de temps et à quel débit » ; or, la réponse à ces deux questions varie selon le modèle.
| Type de machine | Qu'est-ce qu'un laissez-passer ? | Que faut-il enregistrer ? | D'où vient ce nombre ? |
|---|---|---|---|
| broyeur à trois cylindres | Un seul passage de la pâte à travers les pinces du rouleau. | Nombre de passages, réglages de la pince, température du rouleau. | Compté par l'opérateur. Discret et répétable. |
| Moulin à billes (horizontal ou vertical) | Un cycle complet du volume du lot à travers la chambre de broyage. | Débit, volume du lot, temps de circulation, vitesse de pointe. | Calculé comme suit : le volume divisé par le débit donne le temps nécessaire pour un renouvellement complet. |
| Moulin à paniers | Une interception par les médias contenus dans le panier. | Volume du lot, capacité du panier, temps de circulation. | Calculé et dépendant du rapport volume panier/volume lot. |
| Disperseur en ligne | Un seul passage à travers la tête rotor-stator, en une seule passe ou en boucle. | Débit, débit d'alimentation en solides, nombre de boucles en cas de recirculation. | Réglé par le débit d'alimentation plutôt que par la durée d'un lot. |
En pratique, une recette écrite en « trois passages » ne se transfère d'une machine à l'autre que si les deux machines comptent les passages de la même manière. Une recette écrite sous forme de lecture après un apport d'énergie défini se transfère beaucoup plus facilement. C'est pourquoi…sélection de broyeur à trois cylindresLe choix d'une solution et le choix d'un broyeur à billes produisent des feuilles de processus différentes, même pour une même encre.
La courbe de finesse a un plancher, et le moulin ne le fixe pas.
Dans une usine d'encre, le broyage ne consiste généralement pas à broyer à proprement parler. Le pigment arrive sous forme de particules primaires, déjà à leur taille finale, agglomérées en amas et en agrégats. Le broyeur sert à séparer ces amas et à humidifier la surface exposée avec un liant. Les particules primaires elles-mêmes ne sont pas brisées.
Cette distinction explique la forme de la courbe. Les agglomérats sont maintenus ensemble par les forces de van der Waals et se séparent facilement ; le premier passage entraîne donc une forte diminution de la lecture granulométrique. Les granulats sont maintenus par des forces plus importantes et se séparent lentement ; les deuxième et troisième passages produisent donc des diminutions plus faibles. En dessous de la taille des granulats, il ne reste plus rien à broyer par le broyeur, et la courbe s'aplatit, quel que soit le fonctionnement de la machine.
| Qu'est-ce qui est séparé ? | Force qui le maintient | Avec quelle facilité le moulin s'ouvre | Effet sur la jauge |
|---|---|---|---|
| Agglomérer (amas de particules) | Faible : van der Waals et électrostatique. | Facilement, dès les premières passes. | Baisse importante. C'est là que se produit la majeure partie de l'amélioration de la lecture. |
| Agrégat (amas de particules fusionnées) | Solide : ponts frittés ou cristallins. | Lentement, et seulement avec une contrainte de cisaillement suffisante. | Des gouttes plus petites qui diminuent passage après passage. |
| Particule primaire | Réseau cristallin. | N'a pas été endommagé par un pincement à trois rouleaux ou par un impact de perle dans des conditions normales d'utilisation. | Aucun effet. La lecture a atteint son niveau le plus bas. |
La rugosité de surface est une propriété du pigment, et non de la machine. Deux pigments différents, contenus dans le même véhicule et traités sur le même broyeur, peuvent présenter des rugosités de surface différant de plusieurs unités Hegman. C'est pourquoi la reproduction d'un nombre de passages d'une formulation à une autre est impossible : ce nombre était valable pour la rugosité de surface du pigment, et non pour celle de la machine.
Trouvez le plateau avec un instrument de mesure, pas avec une intuition.
Le plateau correspond au point où la lecture du manomètre cesse de baisser. Le trouver nécessite un essai d'une demi-heure environ et remplace une estimation qui, autrement, persisterait pendant des années.
- Dessinez l'échantillon de la même manière à chaque fois.Même point du lot, même température, même vitesse de soutirage. Une mesure prise sur un échantillon chaud à la sortie du broyeur et une autre prise sur un échantillon refroidi en laboratoire ne sont pas comparables.
- Mesurez après chaque passage, y compris le premier.La première lecture sert de référence et indique la quantité de travail réellement effectuée en une seule passe.
- Notez la chute entre les passesIl ne s'agit pas seulement de la lecture. Une chute de 6 à 4 est une chose ; une chute de 4 à 3,5 indique que le plateau est proche.
- Arrêtez lorsque la chute atteint ou est inférieure à la résolution de la jauge.Si l'indicateur affiche des demi-unités et que la chute est d'une demi-unité, le passage suivant n'est pas mesurable. C'est le point d'arrêt.
- Confirmation pour le deuxième lotUn seul lot peut induire en erreur par une erreur d'échantillonnage. Deux lots présentant le même plateau suffisent pour inscrire le nombre de réussites dans l'enregistrement du lot.
| Passer | Lecture de la jauge | Baisse par rapport à la précédente | Lecture des données |
|---|---|---|---|
| 1 | 6.0 | — | Situation initiale. La majeure partie de la séparation des agglomérats a eu lieu. |
| 2 | 4.5 | 1.5 | Toujours conséquent. Le passage mérite son temps de calcul. |
| 3 | 3.8 | 0,7 | En déclin, mais bien réel. Ça vaut le coup d'en prendre un de plus. |
| 4 | 3.5 | 0,3 | En dessous de la résolution utile de la jauge. |
| 5 | 3.5 | 0,0 | Le plateau. Le col 5 a engendré chaleur et usure, pas de finesse. |
Dans cet exemple, la réponse est trois passages, et le quatrième passage est le dernier qu'il est possible de défendre. Le tableau est donné à titre indicatif et non comme une spécification : les valeurs proviennent du pigment et du véhicule, l'exercice doit donc être réalisé avec la formulation réelle.
Où vont les passages supplémentaires lorsqu'ils ne réduisent pas la finesse ?
Un passage inutile n'est pas sans conséquence. Il engendre des problèmes, et ces problèmes finissent tous par se répercuter quelque part dans l'usine.
| Où va l'énergie ? | À quoi ça ressemble | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Chaleur | La température du rouleau augmente, l'eau de retour se réchauffe, la température du lot monte. | Modifie la viscosité du véhicule, peut modifier la teinte des pigments thermosensibles et, sur un broyeur à billes, augmente l'usure des médias et des joints. |
| Usure des pièces fonctionnelles | La surface du rouleau s'émousse, les pointes des broches s'arrondissent, le support s'arrondit et se rétracte. | Augmente les coûts de broyage et introduit des débris d'usure dans le lot, ce qui se traduit par des irrégularités de finesse qui n'étaient pas présentes auparavant. |
| Contamination | Fragments de métal ou de matériau dans l'encre ; sur un broyeur à trois cylindres, le matériau du cylindre lui-même. | Un lot dont la finesse est compromise par une impureté provenant de la machine ne sera pas éliminé, quel que soit le nombre de passages. |
| Temps de goulot d'étranglement | Les files d'attente à l'usine, les temps d'attente pour le remplissage en aval, l'enregistrement du lot indique un cycle plus long. | Dans une usine d'encre, c'est généralement le broyeur qui constitue le facteur limitant ; un passage inutile coûte donc cher en débit sur l'ensemble de la ligne, et pas seulement sur ce lot. |
La rangée contaminée est celle qui, en pratique, engendre le plus de perte de temps, car elle présente un problème de finesse. Lorsque la lecture du calibre ne diminue pas malgré le nombre de passages, la question suivante n'est plus « combien de passages supplémentaires ? » mais « de quoi est composée la particule ? ». Un lot ayant atteint son seuil minimal ne s'améliorera pas, et l'ajout de passages ne fera qu'aggraver l'usure.
Le coût d'une passe supplémentaire, en chiffres que vous pouvez intégrer à la production
Il est plus facile de justifier la suppression d'une passe par des calculs que par des principes. Toutes les données nécessaires figurent dans le dossier de lot : le débit de l'usine pour cette formulation, la taille du lot et les coûts de main-d'œuvre et d'énergie de l'usine.
| Saisir | Où le trouver | Exemple de valeur |
|---|---|---|
| Taille du lot | Enregistrement du lot. | 1 000 kg |
| Débit du broyeur pour cette formulation | Exécution chronométrée, ou enregistrement par lots sur plusieurs lots. | 250 kg par heure et par passage |
| Temps par passage | Taille du lot divisée par le débit. | 4 heures |
| heures d'usine disponibles par an | Horaire de travail moins maintenance. | 4 000 heures |
| Les passes courent réellement | Enregistrement du lot. | 4 |
| Réussite requise, à partir du test du plateau | Le tableau des jauges ci-dessus. | 3 |
Supprimer un passage sur ce lot permet de gagner quatre heures sur la machine. Sur une année de production de lots de cette taille, cela représente une différence entre 1 000 et 1 333 lots à capacité de broyage identique, sans compter le temps de refroidissement, l'intervalle de broyage des cylindres ni le remplacement des médias. Ce gain est concret et ne nécessite aucun investissement.
Sur un moulin à recirculation, le même calcul s'exprime en temps de circulation plutôt qu'en nombre de passages, et le levier est le même : trouver le moment où le manomètre cesse de descendre et s'arrêter à ce moment-là.guide des médias de broyageIl est intéressant de lire ceci en parallèle, car la taille du média et le niveau de remplissage modifient le plateau lui-même plutôt que la vitesse à laquelle il est atteint.
Vérifiez ces points avant d'ajouter un laissez-passer
Lorsqu'un lot ne répond pas aux spécifications de finesse, l'ajout d'une passe est la réaction par défaut, mais généralement la mauvaise première idée. Voici les causes à éliminer dans l'ordre, car chacune d'elles rend les passes supplémentaires inefficaces plutôt que simplement superflues.
| Cause | Comment le confirmer ? | Que fait l'ajout d'un pass ? |
|---|---|---|
| La pré-dispersion était incomplète | Recherchez la présence de grumeaux non dispersés dans l'alimentation du broyeur, ou une lecture de jauge qui varie entre les points d'échantillonnage d'un même lot. | Cela aide partiellement, mais au prix d'un temps machine supplémentaire. Il serait préférable d'améliorer le prémélange. |
| Les médias ou les épingles sont portés | Mesurer un échantillon du média ; vérifier le profil des pointes des aiguilles. Comparer avec l’intervalle indiqué dans le registre de maintenance. | Cela ne fait qu'empirer les choses. Les médias usés cisaillent moins et laissent échapper davantage de débris. |
| Le réglage par pincement ou écartement est inadapté au pigment | Comparez le réglage actuel avec la fiche de processus ; vérifiez le parallélisme des rouleaux. | Impossible de compenser. La contrainte de cisaillement au niveau du point de pincement est déterminée par l'écart. |
| Le véhicule ne mouille pas le pigment | La lecture du manomètre chute puis remonte, ou la pâte a un aspect granuleux plutôt que moucheté. | Aucun effet. Le problème est chimique, et non mécanique. |
| La spécification se trouve sous le niveau du pigment. | Comparez la finesse demandée avec celle que le fournisseur de pigments indique comme étant réalisable. | N'y parvient jamais. Le cahier des charges doit être renégocié. |
La dernière ligne est problématique et mérite d'être mentionnée, car elle se produit : une finesse spécifiée ne correspond à aucune finesse que le pigment choisi puisse atteindre avec n'importe quel équipement. L'ajout de passes masque temporairement le problème, mais le rapport de lot révèle ensuite un fonctionnement du broyeur bien au-delà du plateau et l'enquête commence par le mauvais bout.
Comment cela se traduit-il en une chaîne de production ?
Dans une usine d'encre en fonctionnement, la décision concernant le nombre de passes n'est pas prise isolément. Le malaxage, le transfert de pâte, le broyage et le remplissage influent les uns sur les autres, et le nombre de passes est l'un des paramètres qui déterminent si le broyeur constitue ou non le goulot d'étranglement.
Sur une ligne d'encre à haute viscosité, la séquence est généralement la suivante : malaxage sous vide du pigment dans le véhicule, décharge hydraulique de la pâte épaisse, puis l'étape de broyage, puis le remplissage. L'étape de malaxage détermine la quantité d'agglomérat qui atteint le broyeur ; un prémélange bien réalisé est donc ce qui permet un faible nombre de passages.ligne de production d'encre à haute viscositéLe processus est structuré selon cette logique, l'étape de broyage étant dimensionnée en fonction du nombre de passes réellement nécessaires à la formulation.
Lorsque l'encre est moins visqueuse et que le pigment est plus facile à mouiller, l'étape de dispersion peut être continue plutôt que par lots.Machine de dispersion en ligne avec induction de poudreL'humidification de la poudre lors de son aspiration dans la tête rotor-stator réduit la charge d'agglomérats introduite dans le broyeur et, par conséquent, le nombre de passages nécessaires. Pour les revêtements automobiles et similaires où le lot est recirculé dans un panier,moulin à panier pour peinture automobileLe plateau est défini par la taille du support et le rapport panier/lot plutôt que par un nombre de passages.
Le point commun est que le nombre de passes résulte de la conception de la ligne et de la formulation. Le considérer comme un paramètre indépendant que l'opérateur peut augmenter est ce qui conduit à des broyeurs fonctionnant deux passes au-delà du plateau.
Envoyez-nous l'encre et la finesse cible.
Indiquez-nous le pigment, le liant, la taille du lot et la finesse recherchée. Nos ingénieurs vous préciseront le type de broyeur adapté, le temps de passage ou de circulation à prévoir et la finesse optimale attendue – informations fournies directement par l'usine de Wuxi.
Discutez de l'étape de broyageDiscutez sur WhatsApp
WhatsApp +86 138 1677 4633export@polycmill.com
Où ces moulins sont construits
Les corps des rouleaux sont rectifiés et refroidis, les chambres des paniers et les grilles sont usinées, et les colonnes de levage hydrauliques sont assemblées dans la même usine. Ce point est crucial car le nombre de passages dépend du maintien du réglage de l'écartement des pinces et de l'uniformité de la fente de la grille ; or, ces paramètres relèvent de l'usinage avant même d'être des aspects opérationnels.
Il est judicieux de demander à tout fournisseur quelles mesures il effectue avant l'expédition, car la réponse vous indiquera sur quoi repose réellement le nombre de passages. Le parallélisme des rouleaux, la répétabilité de l'écartement et la largeur des fentes de l'écran sont les trois facteurs qui déterminent si le nombre de passages documenté sera reproductible sur votre chaîne de production.
