Expérimentation et modélisation de la cinétique de broyage d'un mélange de matériaux :application aux matières premières à ciment

Abstract

En réalité industrielle, la farine crue à ciment est produite par le broyage d’un mélange constitué de trois ou quatre constituants de matières premières. En conséquence et afin de répondre à cette insuffisance, l’étude expérimentale que nous effectuerons visera à analyser la cinétique de broyage de ce mélange dans un broyeur à boulets de laboratoire. Nous avons analysé le broyage discontinu en fonction de temps des matériaux d’un mélange cru à ciment (calcaire, argile, sable, minerai de fer et tuf) séparément aussi bien qu'une partie d'un mélange. Sur un plan cinétique, en se basant sur le modèle du bilan de population, nous avons constaté que la vitesse de disparition de la taille des particules des mélanges en fonction de temps admet une cinétique d’ordre 1. De même, la fonction spécifique de sélection est dépendante de la dimension des boulets, et présente un maximum spécifique pour une certaine taille de particules; alors que la fonction de distribution du broyage n’est pas complètement normalisable. De ce fait, elle est ajustée par l’ensemble des équations proposées par Austin et ses collaborateurs. l’analyse de la cinétique du broyage hétérogène (mélanges des matières premières) montre que le modèle cinétique est capable de décrire les distributions granulométriques en fonction des dimensions et conditions opératoires du broyeur et que la cinétique du bilan de population ne se concentre pas uniquement au mélange binaire, considéré comme un matériau homogène spécifique et que l’utilisation de la solution de Reid, sous forme de calcul matriciel, est satisfaisante pour prédire durant les premiers instants de broyage les distributions granulométriques obtenues pour différentes conditions de broyage.