Deux nombres doivent exister avant que l'on puisse répondre à la question.
Un mélange est uniforme lorsqu'il répond à un critère défini. Cela peut paraître paradoxal, mais la plupart des usines n'en définissent jamais et passent ensuite des réunions à débattre de l'apparence d'un échantillon. Deux figures suffisent à clore le débat.
| Chiffre | Ce que cela répare | D'où cela devrait provenir |
|---|---|---|
| Indice de mélange | La variation maximale que vous accepterez entre les échantillons. | Les spécifications du produit, convenues avec le client ou définies en fonction des capacités de la formulation. |
| Taille de l'échantillon | La plus petite masse pouvant encore être considérée comme représentative. | L'échelle de ségrégation du mélange, qui est fonction de la taille des particules et de la différence de densité, et non de l'échantillonneur. |
Ces deux éléments doivent être fixés avant le procès, et non après analyse des chiffres. Un critère choisi après réception des données décrit ces dernières, et non le processus.
L'indice de mélange : mesurer la variation au lieu de la lisser en moyenne
L'indice de mélange le plus courant est l'écart-type relatif d'un composant clé dans un ensemble d'échantillons. Prélevez plusieurs échantillons à différents endroits, mesurez la concentration du composant qui vous intéresse dans chacun d'eux et comparez la dispersion de ces mesures à leur moyenne.
La comparaison pertinente se fait avec un mélange non mélangé, et non avec zéro. Un mélange présentant déjà une grande variabilité a une plus grande marge d'amélioration, et une même variation absolue a une signification différente dans les deux cas. C'est pourquoi l'indice de mélange est généralement exprimé en fraction de la variation initiale plutôt que sous forme de valeur absolue.
| Mesure | Ce que cela vous dit | Ce qu'il cache |
|---|---|---|
| Concentration moyenne | Si la quantité adéquate du composant est présente. | Tout. Un mélange parfaitement dosé et un mélange mal séparé peuvent avoir la même moyenne. |
| Répartition entre les échantillons | Que la composition varie d'un endroit à l'autre. | Si l'échantillonneur pouvait seulement constater la variation. |
| Écart-type relatif | L'écart exprimé en pourcentage de la moyenne permet de comparer des mélanges de doses différentes. | Rien en soi, mais seulement si la masse de l'échantillon est indiquée à côté. |
| Indice par rapport à l'alimentation non mélangée | Dans quelle mesure les améliorations possibles ont-elles été réalisées ? | La variation restante a-t-elle une incidence sur le produit ? |
C’est la dernière ligne qu’il faut retenir. Un indice peut paraître excellent tout en présentant des variations significatives, notamment si le composant est un additif mineur dont l’effet est concentré. Le critère est inhérent au produit, et l’indice n’est que l’outil de mesure.
La taille de l'échantillon doit être supérieure à l'échelle de ségrégation.
C’est cette étape qui pose le plus souvent problème, et l’erreur passe souvent inaperçue. Un échantillon trop petit génère une variation soit beaucoup trop importante, soit beaucoup trop faible, selon qu’il capture ou non les particules grossières.
L'échelle pertinente est déterminée par la poudre, et non par l'échantillonneur. Deux poudres différant par leur granulométrie ou leur densité se sépareront sur une distance caractéristique, et cette distance correspond à l'échelle que l'échantillon doit couvrir. Un échantillon plus petit que cette échelle peut se situer entièrement à l'intérieur d'une bande et donner un résultat trompeusement uniforme dans un lit stratifié.
| Ce qui varie | Pourquoi cela sépare | Quel est son impact sur la taille de l'échantillon ? |
|---|---|---|
| Taille des particules | Les vibrations et le flux déplacent les petites particules vers le bas et les particules grossières vers le haut. | Une large distribution granulométrique implique une plus grande échelle, donc des échantillons plus grands et plus nombreux. |
| Densité des particules | Les particules denses s'enfoncent dans un lit fluidisé ou roulant. | La différence de densité détermine l'écart entre les bandes qui se forment. |
| Forme des particules | Les flocons et les aiguilles s'empilent et roulent différemment des sphères. | Les formes irrégulières comblent et maintiennent les vides, ce qui rend le motif plus fragmenté et plus difficile à échantillonner. |
| Humidité et statique | Les particules fines humides ou chargées adhèrent aux surfaces et aux particules grossières. | Crée des variations à petite échelle qu'un petit échantillon peut facilement manquer complètement. |
La règle pratique à retenir est la suivante : indiquez la masse de l’échantillon chaque fois que vous indiquez un indice de mélange. Un indice sans indication de la masse de l’échantillon n’est pas une mesure, car un même lit de mélange donnera des valeurs différentes selon la taille de l’échantillon.
La courbe de mélange n'est pas monotone.
En traçant l'indice de mélange en fonction du temps, on obtient une courbe qui décroît, s'aplatit, puis, pour une poudre fluide, peut remonter. La zone plate correspond à la plage de fonctionnement optimale. Mélanger au-delà de cette plage n'offre pas une sécurité supplémentaire ; il s'agit d'un procédé différent.
| Région de la courbe | Que se passe-t-il dans le lit ? | Ce qu'il faut faire |
|---|---|---|
| Chute | Le ruban retourne le plateau et les composants sont répartis. | Continuez. Les échantillons prélevés ici ne font que confirmer la tendance. |
| Plat | Un virage supplémentaire ne modifie plus la distribution de manière mesurable. | Voici la fenêtre. Réglez l'heure à partir du milieu de la zone plate, et non de son bord gauche. |
| Soulèvement | L'énergie pénètre dans le lit sous forme de mouvement et la fraction grossière migre vers la surface ou les bords. | Stop. Plus on laisse le temps, plus le mélange se dégrade. |
Il est préférable de régler le temps au milieu de la zone plate plutôt qu'à son bord gauche, car c'est à ce niveau que l'amélioration devient à peine mesurable, et de petites variations dans l'alimentation ou le remplissage vous feront retomber sur la pente. Régler le temps à partir du milieu permet de gagner en tolérance sans pénaliser la zone de montée.
Là où le mélange échoue réellement, c'est en aval.
Un mélangeur peut produire un lit homogène tout en aboutissant à un produit non homogène. Chaque mouvement après le mélangeur est une occasion de séparer à nouveau les particules, et les opérations qui permettent cela sont les opérations courantes.
| Opération | Qu'est-ce qui différencie | Comment le réduire |
|---|---|---|
| Déchargement dans un fût ou un sac | Le courant d'eau en chute libre trie les particules par taille ; les fines dérivent, les grossières tombent directement. | Limitez la hauteur de chute, utilisez une décharge sur toute la largeur plutôt qu'un tir en un seul point et évitez la chute libre. |
| transport pneumatique | La vitesse de l'air transporte les particules fines plus loin que les particules grossières. | Réduisez la vitesse lorsque la configuration du terrain le permet et évitez les longs tronçons et les virages serrés. |
| Stockage dans une trémie | Le remplissage forme un cône qui trie par taille ; le centre et la paroi diffèrent. | Prélevez un échantillon à la sortie de la trémie pendant la vidange plutôt qu'à la surface supérieure. |
| Vibrations pendant le transport | Les vibrations continues font percoler les fines vers le bas. | Considérez le transport comme faisant partie intégrante du processus et prélevez un échantillon à l'arrivée si le produit est sensible. |
C’est pourquoi l’échantillon de réception est souvent prélevé en bout de chaîne de conditionnement. Un échantillon prélevé au niveau du mélangeur permet de vérifier l’état de la poudre juste avant les étapes de séparation les plus critiques de la ligne. Il s’agit d’une mesure réelle, mais ce n’est pas celle que reçoit le client.
Mise en place d'un procès aboutissant à une décision
Un essai de mélange qui aboutit à un nombre et une heure vaut une journée. Un essai qui ne donne qu'une impression ne vaut rien. La séquence ci-dessous est courte et chaque étape élimine un argument ultérieur.
- Fixez d'abord l'indice et la masse de l'échantillon., avant toute exécution. Inscrivez les deux sur la feuille d'essai, avec le seuil d'acceptation.
- Échantillonnez l'aliment non mélangéIl s'agit de la valeur de référence par rapport à laquelle l'indice est mesuré, et l'omettre rend le résultat ininterprétable.
- Prélevez des échantillons à différents moments, pas seulement à la fin.Cinq ou six points sur la fenêtre prévue suffisent pour indiquer où commence la zone plate.
- Échantillonner à plusieurs positions et profondeurs à chaque fois, une seule position mesure cette position, et non le mélange
- Confirmer à la fin de l'emballage lors du passage de confirmationLe deuxième lot doit être échantillonné à l'endroit où le produit sort, et non à l'endroit où il a été mélangé.
Deux lots suffisent si les deux échantillons sont prélevés de la même manière et que les deux se situent dans la zone stable. Un seul lot ne permet pas de distinguer un bon procédé d'un procédé chanceux ; c'est pourquoi la répétition fait partie intégrante de l'essai et n'est pas une simple vérification facultative.
Comment la géométrie de la machine intervient dans l'argumentation
Aucun des éléments ci-dessus ne dépend du type de machine, mais deux caractéristiques de celle-ci déterminent l'utilité de la zone plane. La première est de savoir si l'agitateur retourne la totalité du lit ou seulement sa partie inférieure. La seconde est de savoir si l'évacuation disperse ou concentre le flux de sortie.
Sur unmélangeur à ruban horizontalLes rubans intérieur et extérieur déplacent la poudre en sens inverse le long de la rigole, ce qui permet de brasser le lit plutôt que de le faire circuler dans un seul sens. C'est pourquoi, sur ce modèle, la zone plane est généralement atteinte rapidement et se maintient sur une plage de niveaux de remplissage utile.
Pour les poudres agricoles, la même géométrie doit s'adapter à une distribution granulométrique plus large, ce qui implique une échelle de ségrégation plus grossière et un échantillon plus grand.mélangeur à ruban pour poudres agricolesL'ensemble est agencé autour de cette structure, avec une sortie sur toute la largeur pour raccourcir la chute.
Lorsque la poudre doit être enrobée ou légèrement humidifiée plutôt que simplement mélangée, la même logique d'essai s'applique, mais le critère change, car l'objectif est la couverture plutôt que la concentration. Ce cas se rapproche davantage delogique de dispersion utilisée pour la peinture en émulsion, où la surface mouillée plutôt que la composition moyenne est la grandeur mesurée.
Dites-nous le mélange et le critère
Veuillez nous communiquer les composants, leur granulométrie et leur densité, la masse du lot et l'homogénéité recherchée. Nos ingénieurs vous recommanderont la machine adaptée et réaliseront avec vous la phase d'essai. Le devis sera établi directement par l'usine de Wuxi.
Discutez de l'essai de mélangeDiscutez sur WhatsApp
WhatsApp +86 138 1677 4633export@polycmill.com
Où ces mixeurs sont fabriqués
Les cuves, les spires à ruban, les ensembles d'arbres et les dispositifs d'évacuation sont fabriqués et assemblés dans la même usine de Wuxi. Ce point est crucial pour garantir l'uniformité du brassage, car le jeu entre le ruban et la cuve, ainsi que la symétrie des deux sens de rotation du ruban, déterminent si le brassage est régulier ou s'il se forme une zone morte à une extrémité.
Il est judicieux de demander à chaque fournisseur quel est son niveau de tolérance et comment il le vérifie, car c'est sur cette valeur que repose la zone plate de la courbe de mélange.
