Guide de remplacement et d'entretien de la barre de soufflage : instructions complètes pour les concasseurs à percussion

Introduction

Les barres de soufflage sont les composants d'usure critiques des concasseurs à percussion à arbre horizontal, responsables de la transmission de l'énergie cinétique initiale aux matières premières et de la détermination de l'efficacité du concassage. Étant donné qu'il s'agit de l'une des pièces les plus fréquemment remplacées lors des opérations de concassage par impact, il est essentiel de comprendre les procédures appropriées de remplacement des barres de soufflage pour maintenir des performances optimales de l'équipement et minimiser les temps d'arrêt coûteux.

La durée de vie des battoirs varie considérablement en fonction du type de matériau, de l'intensité de l'application et des conditions de fonctionnement. Dans les opérations minières et de recyclage, le remplacement des battoirs peut représenter 30 à 40 % des budgets de maintenance annuels. Ce guide complet fournit aux techniciens de maintenance, aux gestionnaires d'installations et aux opérateurs d'équipement des procédures détaillées, des protocoles de sécurité et les meilleures pratiques pour un remplacement et une maintenance efficaces des barres de soufflage.

Comprendre les indicateurs d'usure et de remplacement des barres de soufflage

Quand remplacer les barres de soufflage

Indicateurs de remplacement primaire :

L’efficacité du broyage diminue de façon mesurable à mesure que les barres de soufflage s’usent. La réduction de la vitesse de pointe, qui peut atteindre 5 à 6 mètres par seconde entre des barres neuves et usées, a un impact direct sur les taux de réduction de la taille des particules et sur le rendement de la production. Les opérateurs observent fréquemment une réduction de la réduction des matériaux et une augmentation des charges de recirculation lorsque les barres approchent de la limite d'usure.

Identification visuelle des modèles d'usure

Usure centrale : une usure concentrée au milieu de la barre suggère une répartition inégale de l'alimentation du matériau. Résolvez le problème en ajustant les paramètres du chargeur ou en inspectant les plaques de guidage pour déceler un mauvais alignement.

Arrondi des bords : un arrondi excessif au niveau des bords des barres indique des forces d'impact élevées, typiques des applications en roche dure. Transition vers des qualités métallurgiques plus dures (matériaux à haute teneur en chrome ou céramiques) pour prolonger la durée de vie.

Usure de largeur inégale : indique un désalignement du rotor ou une rotation excentrique. Faites équilibrer dynamiquement le rotor et vérifiez le jeu des roulements avant d'installer des barres de remplacement.

Usure par pénétration : l'usure s'étendant jusqu'aux barres de signalisation du boîtier du rotor a fonctionné au-delà des limites du fabricant. Inspectez et éventuellement ressoudez les surfaces du rotor avant d'installer de nouvelles barres.

Procédure de remplacement de la barre de soufflage étape par étape

Phase 1 : Planification et préparation avant le remplacement

Étape 1 : Inspecter les spécifications de la barre de soufflage

• Fabricant et modèle d'équipement (Metso, Terex, Kleemann, Sandvik, etc.)

• Diamètre et largeur du rotor

• Type de siège de barre de soufflage (configuration à coin, plaque de pression ou boulon)

• Spécifications de qualité des matériaux (haute teneur en chrome, acier au manganèse, martensitique, céramique améliorée)

• Numéros de pièces OEM pour une compatibilité précise

Consultez la documentation de l'équipement ou contactez les représentants du fabricant de l'équipement d'origine pour confirmer les spécifications exactes. L'utilisation de pièces incompatibles peut entraîner une mauvaise assise, une usure prématurée ou une panne catastrophique.

Étape 2 : préparer l’espace de travail et rassembler les outils

• Verrous et goupilles de sécurité pour l'immobilisation du rotor

• Ascenseur hydraulique ou portique (capacité minimale basée sur le poids de la barre)

• Pince d'extraction de barre de soufflage ou outil de retrait spécialisé

• Cadre de support métallique ou cric

• Chariot de transfert pour déplacer les battoirs

• Clés dimensionnées pour toutes les fixations (généralement métriques)

• Brosse métallique pour nettoyer les surfaces

• Thermomètre pour surveillance thermique

• Équipement de protection individuelle (lunettes de sécurité, gants, casque de sécurité, bottes à embout d'acier)

• Trousse de premiers secours et procédures de contact en cas d'urgence

Étape 3 : Planifier le remplacement pendant la maintenance planifiée

Coordonner le remplacement des barres de soufflage pendant les fenêtres de maintenance désignées afin de minimiser les perturbations opérationnelles. Alerter les équipes opérationnelles au moins 48 heures à l’avance. Assurez-vous qu’un inventaire adéquat de pièces de rechange est disponible avant de commencer la procédure.

Phase 2 : Arrêt et préparation du concasseur

Étape 4 : Arrêtez le broyeur et débranchez l'alimentation

1. Communiquer à tous les opérateurs et au personnel que la maintenance commence

2. Arrêtez complètement le concasseur et laissez le rotor s'arrêter (généralement 5 à 15 minutes).

3. Débranchez l'alimentation du panneau électrique principal et verrouillez/étiquetez conformément aux protocoles OSHA.

4. Éteignez le moteur (si unité mobile) et laissez le moteur refroidir

5. Vérifiez qu'aucun personnel ne se trouve à l'intérieur ou sous le concasseur.

6. Placer des panneaux d'avertissement et des barricades autour du périmètre de l'équipement

Étape 5 : Installer les verrous de sécurité du rotor

1. Localisez les positions des goupilles de sécurité du rotor (généralement sous la porte de maintenance ou sur le boîtier du rotor).

2. Installez la goupille de sécurité à travers l'alésage central du rotor pour empêcher la rotation pendant l'entretien.

3. Vérifiez que la goupille est bien en place et ne peut pas être retirée accidentellement

4. Vérifiez à nouveau que le rotor ne peut pas tourner en essayant une rotation manuelle : il doit être complètement immobile.

Phase 3 : Retrait de la barre de soufflage

Étape 6 : Ouvrez la porte d'accès à la maintenance du concasseur

1. Localisez la porte de maintenance (généralement sur le côté ou en bas du concasseur)

2. Retirez toutes les attaches qui maintiennent la porte en place

3. Soulevez délicatement la porte hors de l'ouverture à l'aide d'un équipement de levage approprié.

4. Placez la porte sur un établi sécurisé, à l'écart de la circulation piétonnière

Étape 7 : Inspecter visuellement toutes les barres de soufflage et le boîtier du rotor

1. Examinez chaque barre de soufflage pour déceler des fissures visibles, des bords arrondis importants et des dimensions d'usure.

2. Mesurer la hauteur de projection des barres depuis la surface du rotor à l'aide d'une jauge calibrée

3. Évaluer le boîtier du rotor pour déceler tout dommage dû à l'usure, aux piqûres ou à la déformation

4. Documentez tout dommage avec des photographies et des mesures pour les demandes de garantie, le cas échéant

5. Vérifiez l'équilibre du rotor : un déséquilibre important peut indiquer des dommages causés par un impact antérieur.

Étape 8 : Positionner manuellement les barres de soufflage pour le retrait

1. Faites tourner manuellement le rotor (sans goupille de sécurité) pour positionner la première barre de soufflage dans l'ouverture de la porte de maintenance.

2. Une fois positionné, installez immédiatement la goupille de sécurité pour empêcher la rotation

3. La barre doit être entièrement exposée et accessible depuis la porte de maintenance.

4. Ne laissez jamais le rotor non sécurisé pendant ce processus

Étape 9 : Retrait des attaches et des composants de positionnement

1. Identifiez toutes les fixations fixant la barre de soufflage (généralement 4 à 6 boulons ou goupilles de coin)

2. À l'aide de clés de taille appropriée, desserrez toutes les fixations séquentiellement, en tournant entre les fixations pour éviter qu'elles ne se coincent.

3. Retirez complètement les éléments de fixation et placez-les dans un récipient étiqueté

4. Pour les systèmes à cale, retirer complètement la cale en tapotant légèrement avec un maillet si nécessaire

5. Inspectez les fixations pour déceler tout dommage ou déformation du filetage : remplacez les fixations endommagées avant de les réinstaller.

Étape 10 : Extraire la barre de soufflage usée

1. Fixez la pince d'extraction de la barre de soufflage à la surface supérieure de la barre de soufflage.

2. Connectez la pince en toute sécurité en utilisant tous les points de connexion

3. Soulevez délicatement la barre de soufflage à l'aide d'un élévateur hydraulique ou d'un palan à chaîne.

4. Déplacez lentement la barre à travers l'ouverture de la porte de maintenance.

5. Placez la barre retirée sur un chariot de transfert ou une surface de travail désignée pour les anciennes pièces

6. Répétez le processus pour toutes les batteuses usées restantes, en travaillant systématiquement autour du rotor.

Note de sécurité : Au moins deux personnes doivent être présentes lors du retrait. Ne tentez jamais de retirer la barre solo. Gardez les mains à l’écart des points de pincement pendant l’extraction. Si une barre reste coincée, arrêtez-vous et réévaluez : forcer le retrait peut provoquer des blessures ou des dommages matériels.

Installation de barres de soufflage neuves ou pivotées

Phase 4 : Préparation de la surface du rotor et du siège

Étape 11 : Nettoyer toutes les surfaces d'appui du rotor

1. Utilisez une brosse métallique pour éliminer toute accumulation, corrosion ou débris des surfaces d'appui du rotor.

2. En cas d'accumulation de matériaux broyés, utilisez un grattoir pour éliminer soigneusement les dépôts sans creuser le rotor.

3. Essuyer avec un chiffon sec pour enlever la poussière et les particules libres

4. Inspecter les fissures, l'usure ou les dommages nécessitant une réparation avant l'installation de la barre.

5. Si des dommages au rotor sont observés, arrêtez l'installation et contactez le fabricant pour obtenir des conseils de réparation.

Phase 5 : Installation de la barre de soufflage

Étape 12 : Insérez la nouvelle barre de soufflage

1. Positionner la nouvelle barre de soufflage au niveau de l'ouverture de la porte de maintenance

2. Alignez les surfaces d'appui de la barre avec les fentes de réception du rotor

3. À l'aide de la pince d'extraction (inversée), guidez la barre jusqu'à la position assise du rotor.

4. Abaissez la barre avec précaution et assurez-vous qu'elle est bien assise : il ne doit y avoir aucun espace entre la barre et les surfaces du rotor.

5. Vérifiez que la barre est centrée et ne coince pas contre les surfaces adjacentes.

Étape 13 : Sécuriser avec le système de fixation

1. Insérez la cale dans la fente de fixation avec le cône face au rotor

2. Appliquez une légère pression pour asseoir complètement la cale

3. Installez le premier boulon de retenue et serrez modérément (pas encore au couple maximum)

4. Installez les boulons de retenue restants en croix, en les serrant progressivement.

5. Utilisez uniquement des rondelles élastiques coniques sous les têtes de boulons : elles empêchent le desserrage dû aux vibrations.

6. Séquence de serrage finale : serrez les boulons à 75 % du couple maximum, laissez le système se stabiliser (15 à 30 secondes), puis terminez le serrage final.

Pour les systèmes fixés par boulons :

1. Insérez les boulons dans les positions d'assise de la barre et du rotor.

2. Installer des rondelles et des rondelles de blocage sur toutes les fixations

3. Serrez d'abord tous les boulons à la main pour garantir une bonne assise.

4. À l'aide d'une clé dynamométrique calibrée, serrez au couple spécifié par le fabricant (généralement 80-120 Nm selon la taille).

5. Serrez en croix pour répartir la pression uniformément

Étape 14 : Installez toutes les barres de soufflage restantes

1. Faites pivoter le rotor pour positionner l'emplacement de barre suivant (en utilisant la goupille de sécurité pour chaque changement de position)

2. Répétez les étapes 11 à 13 pour toutes les positions restantes de la barre de soufflage.

3. Travailler systématiquement pour assurer une installation équilibrée

4. Maintenir une tension de fixation uniforme sur toutes les barres pour éviter les problèmes de vibrations

Critique : remplacez toujours les battoirs par des ensembles complets de matériaux et de conceptions correspondants. Le mélange de barres usées/nouvelles ou de matériaux différents crée un déséquilibre du rotor et accélère l'usure.

Phase 6 : Vérification post-installation

1. Vérifiez manuellement que le rotor tourne librement en appliquant une légère pression

2. Veiller à ce qu'aucune barre n'entre en contact avec le bac à matériaux broyés ou les plaques de guidage.

3. Confirmez que toutes les fixations restent bien en place et visibles

4. Vérifier qu'aucun corps étranger n'est coincé entre les barres et le rotor

5. Inspectez visuellement l’espace entre le rotor et les plaques d’impact – assurez-vous d’un dégagement adéquat

Étape 16 : Réinstaller la porte de maintenance et les fixations

1. Nettoyer les surfaces d'étanchéité de la porte de maintenance

2. Positionnez soigneusement la porte au niveau de l'ouverture

3. Installez toutes les fixations de manière séquentielle

4. Serrez les fixations en croix pour assurer un serrage uniforme

5. Vérifiez que la porte est bien en place, sans aucun espace.

Étape 17 : Supprimez les verrous de sécurité et préparez-vous aux tests de fonctionnement

1. Retirez la goupille de sécurité du rotor de la position de verrouillage

2. Vérifiez que le rotor tourne librement en appliquant une pression manuelle

3. Assurez-vous que tout le personnel est à l'écart du concasseur avant de continuer.

4. Fermez et verrouillez tous les points d'accès

5. Rebrancher l'alimentation électrique

Tests de fonctionnement et de performances initiaux

1. Démarrez le broyeur avec la trémie vide (pas de matière première)

2. Fonctionner à basse vitesse (50 à 60 % du régime maximum) pendant 2 à 3 minutes

3. Écoutez les bruits inhabituels, les grincements ou les cliquetis : ils indiquent une mauvaise installation.

4. Vérifiez les vibrations excessives à l'aide d'un détecteur de vibrations portatif ou d'une observation visuelle.

5. Augmentez progressivement la vitesse jusqu'au régime de fonctionnement sur une période de 5 minutes.

6. Surveiller la température au niveau du boîtier du rotor : l'augmentation de température acceptable est de 5 à 10 °C.

7. Arrêtez-vous et laissez refroidir pendant 10 minutes

Étape 19 : Test de performances avec alimentation en matériau

1. Introduire une alimentation en matériaux légers à faible volume

2. Opérer pendant 10 à 15 minutes en observant la décharge

3. Évaluer la gradation du produit : il doit répondre aux attentes des spécifications

4. Surveiller la consommation d'énergie : des augmentations soudaines indiquent une mauvaise assise ou un mauvais alignement

5. Augmenter progressivement le volume d'alimentation jusqu'aux taux de fonctionnement normaux

6. Continuez la surveillance pendant 30 à 60 minutes pendant le traitement initial du matériau

Étape 20 : Inspection post-opérationnelle

1. Arrêtez le broyeur et laissez le rotor s'arrêter.

2. Desserrez légèrement les fixations pour soulager la contrainte de serrage résiduelle (les rondelles coniques se réinstalleront automatiquement)

3. Resserrez les fixations à l'aide de la clé dynamométrique calibrée selon les spécifications finales.

4. Cette étape de « remise en place » est essentielle : son omission peut entraîner un relâchement des vibrations en quelques heures.

5. Documenter la date, l'heure, l'opérateur et toute observation dans les dossiers de maintenance

Calendrier d'entretien et soins préventifs

Calendrier de maintenance recommandé

Tâches de maintenance hebdomadaires :

• Mesurer la projection d'usure de la barre de soufflage à l'aide d'une jauge calibrée

• Inspectez toutes les fixations pour déceler tout jeu à l'aide d'une clé à molette.

• Examiner le rotor pour détecter de nouvelles fissures ou des changements d'usure

• Vérifier la pression du système hydraulique et le niveau de liquide

• Nettoyer les grilles d’admission d’air et les ailettes de refroidissement

• Examiner les journaux opérationnels de la semaine précédente pour détecter les anomalies

Tâches de maintenance mensuelles :

• Mesure détaillée de l'usure de toutes les batteuses

• Analyse des vibrations du rotor à l'aide d'un équipement de diagnostic

• Analyse d'huile (si équipé de systèmes hydrauliques)

• Lubrification complète du système et graissage des roulements

• Vérifiez la tension et l'alignement de la courroie (le cas échéant)

• Étude par imagerie thermique des roulements et du moteur

Tâches de maintenance trimestrielles :

• Évaluer l’usure totale des barres par rapport au seuil de remplacement

• Commandez des barres de remplacement si l'usure dépasse 70 % des limites acceptables.

• Inspecter les plaques d'impact et les doublures de rideaux pour l'usure

• Effectuer un contrôle d'équilibrage du rotor

• Vérifier et mettre à jour les dossiers de maintenance

Tâches d'entretien annuelles ou pré-saison :

• Remplacez toutes les batteuses usées de manière proactive

• Inspection complète du rotor et resoudage potentiel si des dommages sont détectés

• Remplacement des roulements si les heures de fonctionnement dépassent les directives du fabricant

• Rinçage du système hydraulique et remplacement du filtre

• Équilibrage dynamique du rotor

• Certification complète de l’équipement et inspection de sécurité

Erreurs d'installation courantes et prévention

Erreur 1 : Installer des barres dans des conditions mixtes

Solution : Remplacez toujours toutes les barres de soufflage par un ensemble complet. Faites pivoter les barres uniformes ensemble ou remplacez-les en groupe. Ne mélangez jamais de types ou de matériaux métallurgiques.

Erreur 2 : couple de fixation inadéquat

Solution : utilisez une clé dynamométrique calibrée. Serrez en croix. Appliquer le couple final après 2 heures de fonctionnement.

Erreur 3 : Immobilisation insuffisante du rotor

Solution : installez toujours des épingles de sûreté avant de retirer les fixations. Vérifiez l'immobilisation avec une tentative de rotation manuelle. Ne travaillez jamais sans broches installées.

Erreur 4 : Négliger le nettoyage des surfaces

Solution : Nettoyez soigneusement toutes les surfaces des sièges avec une brosse métallique. Vérifiez que le siège est propre avant de serrer les fixations.

Erreur 5 : installation par une seule personne

Solution : Exiger des équipes d'au moins deux personnes. Utiliser un équipement de levage approprié. N'essayez jamais d'installer une barre solo.

Erreur 6 : ignorer la procédure de réinstallation

Solution : Après 2 heures de fonctionnement, arrêtez brièvement le broyeur et resserrez toutes les fixations au couple de serrage d'origine.

Erreur 7 : ajustement inapproprié de l'écart

Problème : un espace insuffisant entre le rotor et les plaques d'impact provoque une collision et des dommages catastrophiques ; un espace excessif réduit l’efficacité du broyage.

Solution : Avant la première utilisation, déployez complètement le mécanisme d'écartement réglable conformément aux spécifications du fabricant. Vérifiez l’autorisation à l’aide de procédures écrites.

Erreur 8 : fonctionner sans tests de performances

Solution : effectuez toujours la procédure de rodage à basse vitesse pendant 2 à 3 minutes avant de traiter le matériau. Testez avec l'alimentation réelle après 30 minutes à basse vitesse.

Considérations de maintenance spécifiques au matériau

Applications à forte abrasion (granit, basalte, roche dure)

Ces matériaux exigent des qualités métallurgiques de qualité supérieure et des cycles de remplacement plus fréquents.

• Spécifiez des barres de soufflage à haute teneur en chrome ou en céramique

• Inspectez les barres chaque semaine plutôt que mensuellement

• Planifiez le remplacement toutes les 300 à 500 heures de fonctionnement

• Surveiller l'arrondi des bords comme mode de défaillance principal

• Envisagez de passer à des conceptions à inserts en céramique pour réaliser des économies significatives

Applications à abrasion modérée (calcaire, asphalte, matériaux mixtes)

Ces matériaux offrent des caractéristiques d'usure équilibrées permettant des qualités métallurgiques standard.

• Spécifiez des barres en acier martensitique ou des barres standard à haute teneur en chrome

• Les mesures d'usure mensuelles sont généralement adéquates

• Planifiez le remplacement toutes les 700 à 1 000 heures de fonctionnement

• Surveiller l'usure inégale indiquant des problèmes d'alignement

• Mettre en œuvre des contrôles trimestriels de l’équilibre du rotor

Applications à faible abrasion (charbon, asphalte recyclé, concasseur)

Ces matériaux permettent une durée de vie prolongée permettant une maintenance rentable.

• Spécifiez un acier à haute teneur en manganèse pour la résistance aux chocs

• La fréquence d'inspection bimensuelle est acceptable

• Planifiez le remplacement toutes les 1 500+ heures de fonctionnement

• Concentrez la maintenance sur les dommages causés par les impacts plutôt que sur l'usure abrasive

• Envisagez de faire pivoter les barres sur les deux surfaces pour une utilisation maximale

Impact d'un bon entretien sur les coûts opérationnels

Protocoles de sécurité et conformité réglementaire

Exigences en matière d'équipement de protection individuelle (EPI)

• Lunettes de sécurité ou écran facial certifiés ANSI

• Gants de travail robustes (cuir recommandé pour l'adhérence)

• Bottes à embout d'acier avec une bonne traction

• Casque de sécurité (obligatoire à proximité d'un équipement de levage aérien)

• Vêtements haute visibilité à proximité d'équipements

• Protection auditive si l'équipement fonctionne lors d'un écrasement à proximité

Procédures de verrouillage/étiquetage (LOTO)

1. Informer tout le personnel concerné de la maintenance en attente

2. Arrêter complètement l'équipement

3. Placer le sectionneur principal en position OFF

4. Installer un cadenas sur le sectionneur (verrouillage)

5. Placer l'étiquette « NE PAS UTILISER » sur la serrure

6. Vérifier l'absence d'alimentation électrique à l'aide d'un multimètre

7. Ne retirez pas LOTO tant que la maintenance n'est pas terminée

8. Retirez LOTO avant de remettre l’équipement en service

Sécurité des tranchées et des espaces clos

1. Effectuer des tests atmosphériques avant l’entrée du personnel

2. Exiger la supervision d’une personne compétente à tout moment

3. Maintenir une communication constante avec le personnel à l'intérieur du concasseur

4. Avoir du matériel et du personnel de secours à disposition

5. Limiter la durée d’entrée pour minimiser l’exposition environnementale

Documentation et conformité

• Date et heure des travaux d'entretien

• Personnel impliqué et leurs certifications

• Pièces remplacées par des numéros de série et des qualités de matériaux

• Mesures de couple et confirmations de réinstallation

• Tout dommage constaté et réparation effectuée

• Résultats des tests de performances

• Prochaine date de maintenance programmée

• Tout incident de sécurité ou quasi-accident

Conclusion

Les procédures systématiques de remplacement et de maintenance des barres de soufflage déterminent directement l'efficacité opérationnelle, la sécurité et la longévité du concasseur à percussion. Les procédures complètes décrites dans ce guide, depuis l'identification des indicateurs d'usure jusqu'à la vérification post-opération, reflètent les meilleures pratiques de l'industrie développées dans des milliers d'installations de concassage.

Les opérateurs d'équipement et les techniciens de maintenance qui mettent en œuvre ces procédures de manière cohérente obtiennent une durée de vie de la barre de soufflage 40 à 60 % plus longue, éliminent les dommages catastrophiques du rotor, réduisent la consommation d'énergie de 15 à 20 % et maintiennent des dossiers de sécurité supérieurs. Le temps investi dans les procédures de remplacement appropriées est récupéré plusieurs fois grâce à la réduction des temps d'arrêt, à la durée de vie prolongée des composants et à des environnements de travail plus sûrs.

Les organisations exploitant plusieurs concasseurs doivent désigner des techniciens principaux qualifiés responsables du remplacement et de la maintenance des barres de soufflage. La formation croisée du personnel supplémentaire garantit la continuité des connaissances et réduit la dépendance à l'égard de spécialistes individuels. La consultation des fabricants d'équipement d'origine concernant les procédures spécifiques à l'équipement garantit le respect des conditions de garantie et des performances optimales.