Brevet FR2554015A1 — publié le 19850503

L'invention concerne un élément broyeur forgé en acier pour broyeurs à boulets. Les broyeurs à boulets,,qui sont équipés de tels éléments broyeurs, sont utilisés notam- ment pour réaliser le broyage de clinkers lors de la fabrica- tion du ciment. Les éléments broyeurs connus (d'après la prati- que) du type décrit sont constitués par un alliage d'acier comportant une teneur en carbone relativement élevée, dépas- sant 0,45 % en poids. Globalement l'alliage d'acier et notam- ment sa teneur en carbone sont réglés de manière que les élé- ments broyeurs possèdent une dureté aussi élevée que possible, éventuellement grâce à la prise de dispositionsparticulièresde durcissement ou de trempe. Ils sont réalisés sous la forme de sphères ou boulets et c'est pour cette raison que les broyeurs, qui en sont équipés, sont désignés sous le terme de broyeurs à boulets. Le diamètre des boulets est réglé d'une manière parti- culièrement adaptée. D'une part ce réglage doit optimiser le résultat de l'opération de broyage et d'autre part l'usure par frottement doit être minimisée, étant donné que cette usure par frottement apparalt sous la forme d'impuretés dans le produit broyé. Ces impuretés doivent être présentes en une quantité aussi faible que possible. Les éléments broyeurs connus font néanmoins l'objet d'une usure par frottement qui est perturba- trice, et doivent être fréquernent changés et remplacés par des éléments broyeurs neufs. L'invention a pour but de créer des éléments broyeurs forgés en acier pour broyeurs à boulets, qui se carac- térisent par une usure par frottement nettement réduite, et ce tout en permettant l'obtention d'un broyage de bonne qualité Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion grâce à l'utilisation d'un allia g'd'acier comportant 0,7 -1,0% en poids de Mn, 0,7 - 2,2 % en poids de Cr, 0,3 - 0,6 % en poids de Mo, 0,5 2,2 % en poids de Ni, au maximum 0,45 % en poids de carbone le reste étant formé de fer muni des quantités additionnelles usuelles d'acier, avec la condition que la résistance de base 255D4U I est comprise entre 1300 et 1700 N/mm2. Par rapport auxmatériaux usuels en acier, qui sont utilisés pour des éléments broyeurs forgés pour des bro- yeurs à boulets, l'élément broyeur conforme à l'invention est caractérisé par la teneur réduite en carbone dans l'alliage d'acier et par l'adjonction d'éléments d'alliage, qui accrois- sent la ténacité des boulets broyeurs. Au total, et ce de façon étonnante, l'usure par frottement est fortement réduite de ce fait. Une forme de réalisation préférée de l'inven- tion est caractérisée en ce que la résistance de base est com- prise entre 1400 et 1600 N/mm2 et que cette valeur a été réglée par austénitisation et trempe dans de l'huile, ainsi que, éven- tuellement, grâce à un revenu supplémentaire. En outre une so- lution contribuant à réduire l'usure par frottement consiste en ce que la surface possède, dans le cas d'un noyau tenace, une dureté particulière qui doit être située, conformément à l'enseignement fourni par l'invention, dans la plage des dure- tés Rockwell C comprises entre 55 et 60. Cette dureté peut être réglée au moyen d'une dureté superficielle usuelle pour l'alliage d'acier utilisé. - De même les éléments broyeurs forges conformes à l'invention peuvent posséder la forme d'une sphère. Mais, de façon étonnante, on peut se passer d'utiliser la forme sphéri- que, sans que ceci n'affectele résultat de l'opération de bro- yage et sans qu'il se produise un accroissement perturbateur de l'usure par frottement, ce qui entratne des avantages du point de vue de la technique de fabrication. On peut même amé- liorer en supplément les résultats de l'opération de broyage en utilisant une surface accrue d'action ou d'attaque. A cet effet un élément broyeur conforme à l'invention est réalisé avec une forme de pyramide, incluant également la forme d'une pyramide double. Mais il peut être également réalisé sous la forme d'un cube. Les avantages obtenus doivent être vus dans le fait qu'un élément broyeur conforme à l'invention et situé dans un broyeur à boulets fait l'objet d'une usure par frottement fortement réduite, tandis que la qualité du résultat de l'opé- ration de broyage ne s'en trouve pas affectée, mais s'en trouve même améliorée, conformément à la réalisation préférée de l'in- vention. Un élément broyeur conforme à l'invention convient par- ticulièrement bien pour les broyeurs à boulets, dans lesquels est introduite une substance à broyer qui doit comporter, à un degré aussi réduit que possible, des impuretés produites par une usure des éléments broyeurs par frottement. De façon éton- nante, conformément à l'invention, l'usure par frottement est réduite environ de moitié ou même mieux, pour des conditions de broyage par ailleurs identiques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue d'un élément broyeur conforme à l'invention; - la figure 2 représente une section transversa- le partielle de l'objet de la figure 1; - la figure 3 représente une vue d'une autre forme de réalisation d'un élément broyeur conforme à l'invention; et - la figure 4 représente la vue d'une autre for- me de réalisation. Les éléments broyeurs 1 représentés sur les fi- gures sont en acier forgé et sont destinés à être utilisés dans des broyeurs à boulets. Ilssont caractérisés tout d'abord par l'utilisation de l'alliage d'acier déjà indiqué. Ce dernier possède une ténacité élevée et à cet effet une résistance de base comprise entre 1300 et 1700 N/mm2. Dans la forme de réali- sation de la figure 1, l'élément broyeur 1 possède la forme d'une sphère ou d'un boulet. Dans la forme de réalisation de la figure 3, l'élément broyeur 1 est réalisé sous la forme d'une pyramide, tandis que la forme de réalisation de la figure 4 le représente sous la forme d'une pyramide double. La figure 2 montre clairement, à l'aide d'une partie hachurée différente, qu'un élément broyeur conforme à l'invention peut posséder une couche superficielle trempée 2, dont la dureté Rockwell C doit être comprise entre 55 et 60. La résistance de base est réglée par austénitisation et trempe dans de l'huile ainsi que, éventuellement, au moyen d'un revenu supplémentaire. REVENDICATIONS 1. Elément broyeur forgé en acier (1) pour broyeur à boulets, caractérisé par l'utilisation d'un alliage d'acier comportant 0,7 -1,0% en poids de Mn, 0,7 - 2,2 % en poids de Cr, 0,3 - 0,6 % en poids de Mo, 0,5 - 2,2 % en poids de Ni, au maximum 0,45 % en poids de carbone, le reste étant formé de fer muni des quantités additionnelles usuelles d'acier, avec la condition que la résistance de base est comprise entre 1300 et 1700 N/mm2. 2. Elément broyeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la résistance de base est comprise entre 1400 et 1600 N/mm2 et que cette valeur a été réglée par austénitisation et trempe dans de l'huile, ainsi que, éventuel- lement, grâce à un revenu complémentaire. 3. Elément broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface possède une dureté Rockwell C comprise entre 55 et 60. 4. Elément broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est réalisé en forme de sphère. 5. Elément broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est réalisé en forme de pyramide, y compris en forme de pyramide double.