Choisir un crible
Initialement utilisés dans les carrières et les mines, les cribles connaissent aujourd’hui de nouvelles utilisations sur les chantiers de construction du fait des contraintes d’élimination des déchets prévues dans le Code de l’Environnement.
Définitions
Un crible est une machine constituée de plateaux de forme planes qui subissent des vibrations dont la fréquence et l’amplitude sont en général de 18 Hz et de 6 mm
Un crible est un équipement qui sert à réaliser un tri selon la taille. Il est équipé de plusieurs étages (jusqu'à 4 maximum généralement) équipés de grilles. La séparation, le tri, se fait en appliquant une action mécanique dynamique aux grilles qui vont être en contact avec les produits à traiter. Cette action mécanique est le plus souvent une vibration, dont le mouvement peut-être circulaire, linéaire, ou même éliptique, une autre technologie très utilisée en recyclage est l'action et tension et relache de grilles souple, on parle alors d'effet trampoline. Selon les applications les grilles peuvent être planes, bombées, en acier, caoutchouc, polyuréthane.
Le criblage est l'opération qui consiste à effectuer une séparation granulométrique de matériaux en mélange. Vous semblez vous concentrer sur les cribles plans en omettant les cribles circulaires, appelé également Trommel.
Le criblage est l’opération qui permet la séparation granulométrique, en deux catégories, des éléments composant un matériau, en fonction d’une dimension donnée : on sépare ainsi les éléments les plus grands des plus petits selon qu’ils passent ou non à travers les orifices d’un tamis vibrant en fonction de la dimension voulue. En utilisant des tamis multiples, il est possible d’obtenir jusqu’à 6 tailles différentes de matériau.
Une fois trié le matériau tombe sur un convoyeur. En fonction du matériau traité, les cribles sont souvent associés à des concasseurs en amont ou en aval, et certaines machines possèdent la double fonction de concassage et de criblage.
Le criblage a généralement deux vocations dans la chaîne de production :
- Technique : orienter les granulats, en fonction de leur taille, soit vers des unités de broyage, soit vers un poste de criblage final
- Classement : trier les granulats en fonction d’une taille donnée (criblage final).
Le criblage permet de fournir des granulats d'une granulométrie donnée ou d'obtenir un produit recomposé en mélangeant différentes granulométries.
Utilisations
Initialement utilisés dans les carrières et les mines, les cribles connaissent aujourd’hui de nouvelles utilisations sur les chantiers de construction du fait des contraintes d’élimination des déchets prévues dans le Code de l’Environnement. Les cribles/cribleuses font partie des équipements lourds utiles aux activités du BTP.
Quelles sont leurs principales fonctions ?
- Le crible permet de récupérer des matériaux réutilisables dans la production et aussi de dégager des matériaux valorisables.
- Le crible permet de trier la matière première issue d'un concasseur ou d'une carrière en classant les différents éléments dot elle est constituée en fonction de leur taille, pour obtenir du gravier par exemple, les éléments les plus gros étant réservés à une utilisation extérieure.
- Le crible peut être utilisé seul ou comme élément d'un système intégré, en association avec un concasseur
Les différents types de cribles
Il existe deux grands types de cribles, les modèles horizontaux et les modèles inclinés. Il existe aussi d'autres types en fonction de leur utilisation, cribles scalpeurs, cribles de classement et lavage ou rinçage, cribles mobiles et cribles compacts.
L'inclinaison n'est qu'une vision de la chose.
Je parlerai plus d'énergie transmise au matériau et de technologie de sépartion
Un crible incliné à vibration circulaire produit environ 4g d'accélaration sur ces modèles les plus classique mais peuvent aller jusqu'à plus de 6g sur certains modèles vibrant et près de 50g sur les modèles à effet trampoline
Pour les crible horizontaux, ils fonctionnent généralement en légère contre pente, on en trouve aussi à l'horizontal et certain aussi on un peu de pente : 1 à 4°. Selon la technologie de vibration en version vibration linéaire, l'accélération et d'environ 5g en version éliptique à haute énergie ils peuvent aller jusqu'à 7g
Toutes ces technologies apportent leurs lots de contraintes technique liées à l'énergie apportée aux grilles
Modèles horizontaux
Les cribles horizontaux fonctionnent à 0 degré et offrent une plus grande précision de dimensionnement car le matériau reste sur le tamis plus longtemps et avance à un rythme plus lent. Ces cribles sont souvent utilisés comme cribles de finition ou dans des installations mobiles.
Les cribles horizontaux sont utilisés dans bien plus d'applications.
Ils existent en forme crible primaires juste après le scalpage, avec des équipements à vibration éliptique et peuvent prendre de très gros débit sur des granulats bruts
Ils existent en forme secondaire, tertiaire, quaternaire en vibration éliptique ou linéaire afin de réaliser des claissifications
Ils sont génralement utilisés en lavage de sables en légère contre pente, avec des rampes de lavage
Enfin on entrouve en cribles de lavage dans le recyclage
Généralement équipé d'un seul étage, on en trouve à 2 étages et plus rarement à 3. Il existe néanmoins des versions pour les produits très secs et fin (séparation des poudres) qui penvent avoir jusqu'à 10 étages, nous aurons là à faire à de cribles à vibration linéaires ou à mouvement plan circulaire (mouvement giratoire comme avec un tamis de plage qu'utilisent les enfants)
Concernant les surfaces, elles peuvent être très petites 0.3-0.5 m² et peuvent aller à plus de 30m²
Disponibles en versions 1, 2 ou 3 étages, ces cribles horizontaux (2,5 à 18m²) présentent l’avantage d’être réduits en hauteur.
La vibration linéaire permettant l’avancement des matériaux est assurée par des moteurs à balourds fixés sur une traverse ou par une mécanique à arbres balourdés, synchronisés par engrenages et lubrifiés à la graisse manuellement, par centrale de graissage automatique ou à l’huile par barbotage.
Pour les cribles horizontaux, plusieurs solutions existent pour produire l'excitation mécanique.
Pour la vibration linéaire, le plus courant est d'utiliser 2 balourds qui vont tourner en sens inverse, ces balourds sont de 4 formes différentes : cela peut être des motovibrateurs, les balourds sont intégrés à la même carcasse que le moteur. soit des arbres balourdés avec une synchronisation et un suel moteur. soit des arbres lisses avec les balourds fixés sur l'extérieur du crible, là encore une synchronisation est nécessaire et un moteur unique. Enfin il existe des excitatrices mécanique, sorte de de bloc mécanique équipés d'engrenages de synchronisation et de balours, ces unités pouvant être multipliées suivant la taille du crible, et connectés à un moteur fixé sur un support fixe
Pour la vibration élipitique. Généralement ce sont des cribles à haute énergie (jusqu'à 7g) et la technologie se repose sur l'utilisation de 3 arbres lisses avec les balourds positionnés sur l'extérieur du crible. Les 3 arbres doivent être synchronisés, et ceci est fait soit par engrenanges, soit par courroies crantées, soit par l'utilisation de 3 moteurs pilotés/freinés électroniquement.
Modèles inclinés
Les cribles inclinés fonctionnent à des angles de 10 à 35 degrés, et c’est la gravité qui aide à faire descendre le matériau sur le tamis. Les cribles inclinés coûtent généralement moins cher et on les trouve dans les usines de traitement de matériaux.
Ces cribles inclinés (2,5 à 23m²) sont disponibles en versions 2, 3 ou 4 étages
La vibration circulaire permettant l’avancement des matériaux est assurée par des mécaniques à balourds réglables à 1, 2 ou 3 lignes d’arbres synchronisés suivant la taille des appareils. Les mécaniques sont entraînées par moteurs sur supports oscillants et lubrifiées manuellement, par centrale de graissage automatique ou à l’huile par barbotage.
Les cribles inclinés sont le plus généralement à vibration circulaire équipés suivant leur longueur et leur surface de lignes d'abres, sur les plus petits nous trouverons généralement qu'une seule ligne d'arbre, mais cela peut aller jusqu'à 4 !
La surface est rarement en dessous d'un mètre carré, et peut aller jusqu'à plus de 30m².
Il existe aussi des cribles multi étages aussi appelés "Sizer" qui produisent une vibration linéaire, ils sont très courts et permettent de passer un débit important en faisant ce qu'on appelle des coupures techniques.
Les cribles à effet trampoline sont eux aussi inclinés, ils ne sont pas considérés comme vibrants car utilisant une bièle qui met en action 2 caissons qui translatent l'un par rapport à l'autre. les grilles souples fixées alternativevement sur l'un et l'autre caisson se tendent et se détendent faisant l'effet "trampoline". Ce sont des cribles les plus efficaces sur les produits de faible densité jugés très colmatant type composts.
Cribles scalpeurs
Le crible scalpeur s’utilise en amont d’un concasseur primaire. Il sépare les matériaux du tout-venant : les matériaux stériles sont éliminés et les plus gros éléments sont envoyés vers le concasseur. Le crible scalpeur est constitué d’une caisse très rigide, renforcée et montée sur ressorts hélicoïdaux pour supporter la réception de blocs de grandes dimensions. Une mécanique à balourds réglables permet la vibration de la caisse.
D’une surface de 2,5 à 6 m ², les cribles de scalpage ont généralement deux étages :
- Le niveau supérieur comprend une table de réception suivie de deux grilles à barreaux en cascade ou de cadres support de grilles perforées en tôle ou en caoutchouc.
- Le niveau inférieur est équipé de grilles en métal, polyuréthane ou caoutchouc à tension latérale ou emboîtée.
Cribles de classement et lavage
Les cribles inclinés ou horizontaux équipés de rampes d’arrosage permettent de laver les matériaux pour améliorer la qualité du criblage. Une colonne d’alimentation amène l’eau de lavage et les rampes d’arrosage nettoient les matériaux au travers de buses à jet multiple ou en polyuréthane en queue de carpe. Des déflecteurs et des bavettes latérales garantissent l’étanchéité des cribles.
Cribles de classement et rinçage-égouttage
les cribles de rinçage-égouttage assurent un lavage efficace des granulats et matériaux de carrières avec égouttage en sortie. Ces cribles sont constitués de grilles à pentes inversées associées à des rampes d’arrosage. Leur surface va de 2,5 à 18 m².
La vibration linéaire permettant l’avancement des matériaux est assurée par des moteurs à balourds ou par des mécaniques à arbres balourdés synchronisées par engrenages. Les grilles sont à fissures en polyuréthane.
Cribles mobiles
Les cribles mobiles sont montés sur chenilles ou sur roues, ce qui permet de les déplacer jusqu'à la matière première plutôt que l'inverse, ce qui est donc plus économique.
Toute une gamme de cribles est disponible, depuis des machines petites et compactes jusqu'à des machines lourdes et à haut rendement.
Cribles compacts
Les cribles compacts peuvent être utilisés dans diverses applications, notamment les agrégats, le sable et le gravier, le charbon, les copeaux de bois, les déblais de construction et de démolition et la terre arable. On trouve des cribles à 2 étages sur roues de haute capacité, à prix concurrentiels, spécifiquement destinés aux entreprises pour lesquelles mobilité et installation rapide sur chantier sont essentiels.
Choisir le bon crible
Après la phase de concassage primaire, des cribles à deux ou trois niveaux avec des orifices de tailles différentes trient les agrégats selon leur taille, des convoyeurs transportent les matériaux calibrés pour un concassage ultérieur ou en vue de leur stockage pour commercialisation. Ce criblage est généralement effectué au moyen de cribles secs. Les cribles humides peuvent aider à éliminer les débris de matériau avant le stockage, car des pierres propres sont souvent exigées pour le béton et de l'asphalte.
Selon la phase du processus, le matériau à cribler est chargé dans le crible à partir d'un dispositif de chargement intermittent comme une chargeuse sur roues ou d’un dispositif d'alimentation continue comme une trémie ou un convoyeur. Le caisson de criblage utilise des arbres avec des contrepoids ou des vibreurs pour faire vibrer le lit de matériau. Grâce à la vibration, les grosses particules se dirigent vers le haut du lit de matériau, tandis que les petites particules entrent en contact avec la surface du crible.
Comme ils sont inclinés, les tamis à mouvement circulaire offrent une vitesse de déplacement élevée. Ils acceptent généralement très bien une alimentation continue. Les cribles à mouvement circulaire sont mieux adaptés aux matériaux de grande taille, car les matériaux plus fins ont tendance à être aveugles sur ce type de crible.
De plus, les matériaux humides et collants ne sont pas bien tamisés avec ce type de tamis, à moins que l'on n'utilise également de l'eau pulvérisée.
Les écrans horizontaux à mouvement linéaire causent en général moins de colmatage du tamis et de chevauchement des matériaux car leur mouvement linéaire, avec des forces G élevées, déloge les matériaux et les fait avancer sur le tamis. Ce mouvement est plus efficace que les cribles à mouvement circulaire ou elliptique, ce qui donne un crible à haut rendement et qui fonctionne également à une vitesse assez élevée.
L'opérateur est en mesure de mieux contrôler la vitesse de déplacement du matériau à travers le crible, ce qui améliore encore l'efficacité du criblage. Les cribles à mouvement linéaire présentent aussi un avantage économique pour les producteurs car ils nécessitent moins de hauteur de chute que les cribles à mouvement circulaire ou elliptique, ce qui se traduit par un coût d'installation moins élevé.
Les cribles horizontaux à mouvement elliptique possèdent en partie l'efficacité des cribles à mouvement linéaire et l'effet de culbutage créé par les tamis inclinés à mouvement circulaire. Ils permettent également d'accélérer la vitesse de déplacement du matériau à l'entrée, tout en la ralentissant à la sortie. Cependant, ce type de crible n'exerce pas les forces G au même niveau que les cribles à mouvement linéaire.
C'est faux
Les horizontaux à vibration linéaire produisent en général une accélération pouvant aller jusqu'à 5-6g, les éliptiques jusqu'à 7g
Il existe des formules permettant de sélectionner les cribles en fonction de nombreux facteurs, notamment le tonnage du chargement, la surface de criblage et l'efficacité souhaitée. Il faut tenir compte d’un tel nombre de variables qu’on a intérêt à travailler avec des fabricants en mesure d’offrir toutes les configurations possibles.
Le fabricant doit offrir des options sur la méthode de chargement, la taille, la granulométrie, l’hygrométrie, etc... Les structures et les matériels déjà installés sur le chantier, les besoins de production totaux de l'usine et les exigences d'efficacité sont également à prendre en compte. En fonction du cahier des charges, le fabricant peut apporter une assistance dans le choix non seulement du meilleur crible mais aussi du meilleur SAV.
Le choix du tamis
Le choix du tamis approprié est capital pour les performances des matériels. Il s’agit d’une surface d'usure remplaçable qui peut être constituée d'un ou plusieurs panneaux amovibles sur un seul niveau. Il existe un grand nombre de configurations de supports de tamisage en fonction des types de matériaux, des tailles et des styles d'ouverture, des systèmes de fixation et des caractéristiques de surface, pour n'en citer que quelques-unes.
Par conséquent, les fabricants offrent des gammes de spécifications de plus en plus différenciées, permettant la plus grande personnalisation.
Il convient donc de regarder de très près les spécifications communiquées par le fabricant : dimensions intérieures du tamis vibrant, distribution granulométrique, teneur en humidité et produits finaux souhaités sont des données minimales exigibles pour le choix d’un tamis.
Les bonnes questions à se poser
Les cribles possèdent donc une grande polyvalence qui les rend utilisables dans de nombreux secteurs d’activité : traitement des agrégats et des minéraux, exploitation minière, recyclage, agriculture et élevage.
L'utilisation
Pour être en mesure de choisir le bon modèle de crible, il convient donc de se poser quelques bonnes questions sur l’utilisation dans le chantier :
- Dans quel cadre le chantier est-il implanté ?
- S’agit-il de traiter des matières premières ou de trier des gravats ou des déchets de chantier de toute nature que ce soit ?
- Le crible sera-t-il utilisé seul ou en association avec un concasseur ?
Le criblage
On doit aussi se poser d’autres questions sur l’opération de criblage elle-même :
- S'agit-il d'un criblage humide ou sec ?
- Y-a-t-il des risques de colmatage du tamis ?
- Quel est le degré d'abrasion du matériau ?
- Y aura-t-il un impact important sur la surface de tamisage ?
- Quel est le volume de chargement prévu ?
- Quelle est la surface de criblage ?
- Le matériau doit-il être lavé ?
- Le bruit est-il un problème ?
Un compromis est donc à trouver entre dimension des orifices et durée de vie du tamis. En général, la toile métallique offre une surface ouverte maximale, mais sacrifie la durée de vie, et l'inverse est vrai pour les tamis en polymère. Cependant, les avancées techniques dans le domaine des matériaux composites et des solutions hybrides (comme le fil métallique encapsulé dans de l'uréthane) permettent désormais de concilier les deux
La surface de criblage ! là est la vrai question.
Comment la déterminer ? il est vivement conseillé de se rapprocher des fabriquants afin d'obtenir des garanties en terme d'efficacité, de débit.
Il existe plusieurs méthodes pour effectuer ces calculs, ces méthodes généralement développées par les fabriquants eux même reposent sur les paramètres suivants (liste non exhaustive) : type de matériau, taille des matériaux, forme des matériaux, densité aparente et réelle du matériau, types de crible ceci implique de prendre ne considération l'accélération et la vitesse de rotation, pente du crible, perméabilité des grilles etc...
Les fabricants/vendeurs de grilles ont une part imporante à jouer dans ce processus, car ils donnent un des paramètres essentiel pour le calcul : la perméabilité. C'est un ratio surface au m²/vide. cela donne le pouvoir "filtrant" d'une grille, ainsi suivant la matière de la grille et la pente du crible cela pourra faire augmenter la surface nécessaire.
Encore une fois, il faut laisser les fabricants prendre leurs responsabilités et apporter leurs conseils/expérience sur les sujets
En résumé, au moment de choisir un tamis, il faut calculer le ratio qualité-prix : un tamis plus cher à l’achet peut être plus intéressant en termes de durée de vie ou de rendement. Par conséquent, le coût par tonne de matériau traité donne une mesure plus précise du coût des tamis
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