Moteurs électriques pour broyeurs à boulets

Le broyeur à boulets fait tourner lentement une virole horizontale remplie de boulets d’acier et réduit en poudre le minerai concassé, le clinker, la chaux ou une matière première chimique. Le moteur électrique n’entraîne pas cette virole directement : il entraîne un réducteur, le réducteur un petit pignon, et le pignon engrène une grande couronne dentée fixée autour de la virole. Les catalogues des fabricants commencent à 0,75 kW pour les broyeurs de laboratoire et à 18,5 kW pour les broyeurs industriels ; sur les plus grands modèles des mines et cimenteries, le moteur principal atteint plusieurs milliers de kW.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Nous ne vendons ni le broyeur, ni la couronne, ni le pignon, ni le réducteur, ni l’accouplement, ni les plaques de blindage, ni le variateur ; notre part est le moteur asynchrone triphasé au début de cette chaîne. Les broyeurs à revêtement caoutchouc qui préparent la barbotine en céramique sont traités à part sur la page Moteurs de broyeur à barbotine céramique ; cette page porte sur les broyeurs à boulets d’acier, à sec ou en voie humide, des mines, cimenteries, usines de chaux et de chimie. Tous nos modèles sont sur la page Acheter un moteur électrique en ligne.

Où utilise-t-on le broyeur à boulets et en quoi diffère-t-il du broyeur céramique ?

Dans une usine de traitement de minerai, le minerai inférieur à 25 mm sortant des concasseurs à mâchoires et à cône est broyé finement, puis séparé par des cyclones ou un classificateur, et la fraction grossière revient au broyeur. En cimenterie la même machine broie le cru et le clinker ; dans les usines de chaux et de plâtre elle affine le produit hydraté ; en chimie et peinture elle broie pigments et charges. Les machines de concassage relèvent d’une autre catégorie : voir Moteurs pour installations de concassage.

Boulets d’acier et alimentation continue

Dans les broyeurs de minerai et de ciment, le corps broyant est fait de boulets en acier coulé ou allié au chrome, et l’intérieur est protégé par des blindages en acier ou au manganèse. Ces broyeurs sont le plus souvent alimentés au fil de l’eau : chargés à une extrémité, il évacue à l’autre par débordement ou par grille. Le broyeur à barbotine céramique utilise des boulets d’alumine, un revêtement caoutchouc et un fonctionnement par lots. La charge vue par le moteur change : une charge de boulets d’acier est bien plus lourde à volume égal, et l’entraînement passe surtout par engrenages plutôt que par courroies.

Broyeurs discontinus et de laboratoire

Les broyeurs discontinus pour la chimie, les pigments et la préparation d’échantillons, ainsi que les broyeurs de laboratoire à jarres, tournent avec de petits moteurs. La fiche d’un broyeur de laboratoire à deux postes indique 0,75 kW et une alimentation 220 V monophasée ; nous ne proposons aucun moteur monophasé. Si le site dispose du triphasé, un modèle de petite carcasse de même puissance, comme le DRG-802-4, peut être étudié avec l’accord du constructeur de la machine.

Chaîne cinématique : couronne, pignon, réducteur et accouplement

La virole ne tourne qu’à 18–38 tr/min ; entre un moteur de 1500 tr/min et le tambour il faut une réduction de 40 à 80 fois. Elle se fait en deux étages : le réducteur abaisse la vitesse du moteur et le rapport de denture entre pignon et couronne complète le reste.

Entraînement par couronne et entraînement central

Les documents des fabricants citent trois dispositions : moteur asynchrone + réducteur + pignon + couronne ; moteur synchrone + embrayage pneumatique + pignon + couronne ; entraînement central où un moteur asynchrone et un réducteur se raccordent à l’axe de la virole par un accouplement à diaphragme. Nos moteurs peuvent servir dans la première et la troisième disposition. La disposition à moteur synchrone et les moteurs moyenne tension des grands broyeurs sont hors gamme.

Démarrage en charge et virage lent

À l’arrêt, boulets et matière se tassent au fond ; au démarrage le moteur doit fournir le couple qui soulève ce tas. Le mode de démarrage compte donc autant que le moteur : les petits broyeurs démarrent en direct, les moyens avec un démarreur progressif, un coupleur hydraulique ou un variateur. Un petit entraînement auxiliaire qui fait tourner la virole lentement pour le changement des blindages et l’entretien (virage) figure dans les options des fabricants ; ce moteur auxiliaire se choisit à part et demande son propre contrôle de démarrage.

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Moteur de broyeur à boulets : combien de kW ? Valeurs de catalogue

A) Puissance du moteur principal donnée dans les catalogues des fabricants selon la taille du broyeur :

Lu en parallèle, le tableau montre des moteurs d’environ 0,75 kW (laboratoire) à 18,5–6000 kW (industrie). Deux catalogues peuvent indiquer des puissances différentes pour un même diamètre et une même longueur : un broyeur à décharge par grille prend plus de boulets qu’un broyeur à débordement de même taille et demande un moteur plus fort. Ce qui fixe vraiment la puissance, c’est la charge de boulets et la vitesse de la virole ; la capacité en t/h varie avec la dureté du minerai et la finesse visée.

B) Recouvrement avec la gamme DRG : les broyeurs depuis l’entraînement de laboratoire triphasé de 0,75 kW jusqu’à 315 kW, soit les six premières lignes du tableau, sont couverts par nos carcasses en fonte. Les broyeurs de 380–430 kW et les grands broyeurs de minerai et de ciment au-delà de 800 kW, qui tournent surtout avec des moteurs moyenne tension et synchrones, sont hors gamme ; dans cette classe, la bande d’alimentation, le classificateur, la pompe de graissage et le virage restent dans notre plage.

Exemple de calcul : broyeur Ø1830×7000 mm et moteur de 250 kW

Prenons le broyeur donné à 24,1 tr/min et 245 kW. Le premier modèle au-dessus dans notre gamme est le DRG-355M-4 : 250 kW, 1490 tr/min, 418 A sous 400 V, couple nominal 1602 Nm, courant de démarrage 7,1 fois le courant nominal. Nous avons calculé les valeurs avec python ; le diamètre de catalogue étant utilisé au lieu du diamètre intérieur, la vitesse critique est approchée :

Les lignes de couple concordent : le couple nominal multiplié par le rapport global couvre le besoin de la virole avec une petite marge. La dernière ligne montre pourquoi les grands broyeurs ne démarrent jamais en direct ; ce courant chargerait la plupart des transformateurs d’usine. Pour comparer les modes de démarrage, ouvrez démarrage étoile-triangle ; pour les rapports de réduction, utilisez notre calculateur de sortie de réducteur.

Et si la vitesse change ?

Le rapport de marche se situe vers 0,77 fois la vitesse critique. Remplacer le moteur par un modèle plus rapide augmente ce rapport ; les boulets se rapprochent de la virole, l’effet de chute faiblit et les blindages s’usent plus vite. On conserve donc la polarité de l’ancien moteur ; si un moteur de 1000 tr/min doit être remplacé par un 1500 tr/min, le rapport du réducteur est à revoir.

Liste de contrôle propre au broyeur

• Puissance et vitesse lues sur la plaque, et couplage du bobinage : triangle en 400 V ou étoile en 690 V.
• Entraînement par couronne ou central ; diamètre et clavette de l’arbre d’entrée du réducteur.
• Mode de démarrage : direct, démarreur progressif, coupleur hydraulique ou variateur.
• Poussière en broyage à sec ; en voie humide, moteur tenu à l’écart des projections de pulpe.
• Moteur séparé du virage, moteurs des pompes de graissage et de levage.
• Température ambiante et altitude ; si le bâtiment du broyeur est proche de la ligne de clinker chaud, la température ambiante est indiquée.

Un broyeur à sec de ciment ou de chaux situé dans une zone ATEX à poussières demande un moteur antidéflagrant, absent de notre offre. Si un moteur frein est nécessaire pour tenir le broyeur à l’arrêt, il est également hors gamme ; le frein se trouve en général côté réducteur ou entraînement auxiliaire. Pour une vue générale des broyeurs, voir le choix du moteur pour les broyeurs, et pour toute la ligne de ciment le choix du moteur en cimenterie.

Entraînement de broyeur à boulets avec les moteurs DRG

Modèles candidats, du broyeur de laboratoire à un entraînement principal de 315 kW :

Les réducteurs de broyeur sont le plus souvent dimensionnés pour un moteur 4 pôles ; certaines installations anciennes qui demandent une vitesse de sortie plus basse utilisent un moteur 6 pôles (1000 tr/min), polarité conservée au remplacement. Les moteurs principaux sont à pattes B3 ; la bride B5 ou B35 peut convenir au groupe auxiliaire. Aucune compatibilité n’est promise avant comparaison du diamètre d’arbre, de l’entraxe des trous de pattes et de la hauteur d’axe avec le socle du réducteur.

Tableau de prix en direct

Pour chaque palier de puissance de broyeur, la boutique affiche ici son tarif actualisé :

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie).

Moteurs dans cette plage de puissance

• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte
• DRG-250M-4 – 55 kW – 1485 tr/min – 250M fonte
• DRG-315L1-4 – 160 kW – 1488 tr/min – 315L fonte
• DRG-355M-4 – 250 kW – 1490 tr/min – 355M fonte
• DRG-355L-4 – 315 kW – 1490 tr/min – 355L fonte

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Consultez les produits, demandez un devis : les modèles pour moteurs principaux et auxiliaires de broyeur sont sur la page Acheter un moteur électrique en ligne. Transmettez-nous par WhatsApp le diamètre, la longueur et la vitesse de la virole avec une photo de plaque, ou téléphonez au +90 (542) 666 11 11 ; nous examinerons ces données avec les cotes d’entrée du réducteur.

Questions fréquentes

Quelle vitesse pour un moteur de broyeur à boulets ?

La vitesse du moteur fixe l’entrée du réducteur, pas celle de la virole. 1500 tr/min est courant sur les broyeurs industriels ; si l’installation a été conçue avec un moteur de 1000 tr/min, le nouveau est choisi à la même vitesse.

Un moteur plus puissant augmente-t-il la capacité ?

La capacité dépend de la charge de boulets, des blindages et du circuit de classification. Si le moteur est surdimensionné, le constructeur du broyeur doit confirmer que réducteur, pignon et couronne supportent ce couple.

Comment connaître le tarif du jour d’un moteur de broyeur ?

Le tableau en direct de cette page donne le prix boutique actuel des modèles adaptés aux puissances de broyeur.

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