Le broyeur SAG augmente la productivité et réduit les arrêts non planifiés grâce à une installation et une lubrification correctes des boulons de revêtement.
Étude de cas
L'application
Le broyage industriel du minerai extrait des mines – des gros rochers et blocs aux fines particules – est un processus exigeant. Les broyeurs semi-autogènes massifs, communément appelés broyeurs SAG, utilisent des billes de broyage, ainsi que le poids du minerai lui-même, pour le réduire en particules plus petites – un processus connu sous le nom de broyage.
Le brassage et le retournement de tonnes de minerai dans ces broyeurs créent un environnement extrême, caractérisé par une chaleur intense et des vibrations constantes. Les arrêts de production de ces broyeurs sont coûteux et les réparations peuvent s'avérer dangereuses ; c'est pourquoi la maintenance préventive et une lubrification adéquate sont absolument essentielles.
Le défi
Pour répondre aux exigences de maintenance, de réparation et d'exploitation (MRO) des broyeurs et aux fortes contraintes industrielles de ces grandes usines de traitement de minerais, la solution de lubrification devait contribuer à la maîtrise des coûts de maintenance en réduisant les arrêts imprévus dus au desserrage et à la rupture des boulons. La solution optimale devait également protéger les boulons des poussières et des agents abrasifs issus du broyage.
Les boulons de fixation du revêtement de protection maintiennent ce dernier à l'intérieur du broyeur. Une lubrification adéquate est essentielle pour garantir que le couple appliqué soit converti en allongement et en force de serrage, minimisant ainsi le risque de perte de tension et de rupture par fatigue.
Le client
Relining Minerals, distributeur de boulons industriels spéciaux pour l'exploitation minière, implanté au Pérou et au Panama, recherchait un lubrifiant pour protéger les boulons de revêtement des broyeurs SAG contre les conditions environnementales extrêmes, notamment les hautes températures et les fortes vibrations. Avec l'aide de Mining Products and Service (MPS), société australienne spécialisée dans la conception, la fourniture et l'optimisation de composants d'usure pour l'industrie minière, Relining Minerals a lancé des études afin de déterminer la solution la plus efficace pour protéger les boulons contre l'allongement au-delà du seuil de limite élastique, responsable de leur déformation et de leur rupture.
Lors de ces essais, les entreprises ont cherché à obtenir des tensions de serrage constantes pour les boulons en standardisant le type de lubrifiant utilisé, son application sur l'assemblage et le bon fonctionnement des outils de serrage. Elles ont testé plusieurs lubrifiants, dont la pâte d'assemblage MOLYKOTE® P-74. Relining Minerals fournissant non seulement les boulons, mais aussi le lubrifiant et l'assistance technique, le distributeur souhaitait une solution fiable, non pas comme simple recommandation à ses clients, mais comme solution de prédilection.
La solution
Au cours du processus de recherche et d'essai, Relining Minerals et MPS ont mis à l'épreuve la pâte d'assemblage MOLYKOTE® P-74 – sélectionnée pour son faible coefficient de frottement – en la comparant à d'autres solutions de lubrification de pointe.
Lors des essais de tension des boulons, MPS a utilisé une chemise de levage de pulpe, équipée de boulons M48, provenant d'un broyeur SAG de 11 mètres. Le banc d'essai a permis de calibrer le couple/la charge réelle sur les boulons et, grâce à une lubrification adéquate, de l'approcher des valeurs calculées afin de réduire la variation des charges appliquées.
Lors des essais de tension des boulons, MPS a utilisé une chemise de levage de pulpe, équipée de boulons M48, provenant d'un broyeur SAG de 11 mètres. Le banc d'essai a permis de calibrer le couple/la charge réelle sur les boulons et, grâce à une lubrification adéquate, de l'approcher des valeurs calculées afin de réduire la variation des charges appliquées.
Lors des essais comparant la pâte d'assemblage MOLYKOTE® P-74 aux lubrifiants les plus couramment utilisés sur les sites miniers, la pâte MOLYKOTE® P-74 a systématiquement surpassé les meilleurs lubrifiants concurrents d'au moins 10 %. Ces essais ont également démontré l'importance de la méthode d'application du lubrifiant. Un mauvais montage et un serrage insuffisant des boulons de revêtement entraînent leur fatigue et leur rupture. La pâte MOLYKOTE® P-74 contribue à réduire le frottement, permettant ainsi une meilleure conversion du couple appliqué en allongement et en force de serrage.
Dans le graphique ci-dessous, la pâte MOLYKOTE® P-74 a été comparée au lubrifiant anti-grippage le plus couramment utilisé. Cet essai a été réalisé avec un multiplicateur de couple RAD 50 et en suivant les meilleures pratiques établies lors des essais de tension, notamment :
- rondelle de tasse trempée
- Lubrifiant appliqué sur le filetage du boulon et la face de la rondelle
- En faisant caler le multiplicateur de couple, relâchez la détente, puis appuyez de nouveau sur la détente jusqu'à ce que l'arme cale à nouveau.
La pâte d'assemblage MOLYKOTE® P-74 a permis d'accroître la limite d'élasticité des boulons et de prévenir plus efficacement leur déformation sous contrainte. Lors de tests comparatifs portant sur sept groupes de cinq boulons, la pâte MOLYKOTE® P-74 a maintenu une limite d'élasticité proche de 70 % par rapport au lubrifiant concurrent.
Un choix évident pour les environnements exigeants
Suite aux résultats des tests, Relining Minerals a commencé à recommander la pâte d'assemblage MOLYKOTE® P-74 comme lubrifiant spécial de prédilection pour les applications de revêtement de broyeurs. L'entreprise a constaté que cette pâte maintenait l'allongement des boulons dans une plage optimale, avec une perte de tension minimale, ce qui réduisait les défaillances de boulons et les temps d'arrêt.
En empêchant le desserrage du boulon et de la chemise, le distributeur a constaté que le lubrifiant contribuait à réduire les arrêts imprévus, ce qui augmentait la productivité des usines, souvent point d'entrée du processus de raffinage du minerai. Il en résultait également une diminution des risques d'accidents, car les opérations de calibrage et de réglage nécessaires pour remédier au desserrage ou à la rupture des boulons sont fréquemment source de dangers physiques.
Un autre avantage pour le distributeur et ses clients résidait dans le fait que l'absence de métal dans la pâte contribuait à minimiser l'impact environnemental.
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