Dépannage du broyeur à granulés de biomasse : 7 problèmes courants, causes et solutions

La plupart moulin à granulés de biomasse Les problèmes remontent à l'une des trois causes principales : préparation incorrecte des matières premières (humidité trop élevée ou taille de particules trop grossière), une filière annulaire usée ou mal spécifiée, ou un problème mécanique avec le rouleau, le roulement ou le système d'entraînement. Identifier la catégorie à laquelle appartient le problème est plus rapide que d'analyser les symptômes un par un – et cela détermine si la solution consiste en un ajustement par l'opérateur, un remplacement de consommable ou un appel de maintenance. Les sept problèmes les plus courants ainsi que leurs causes et solutions spécifiques sont abordés ci-dessous.

Problème 1 — Blocage de la matrice : le matériau cesse d'être extrudé

Une filière bloquée est la défaillance la plus perturbatrice d'une usine de granulés car elle arrête complètement la production et nécessite que la filière soit dégagée avant que la machine puisse redémarrer. La cause la plus courante est l’entrée de matière dans la chambre de granulation au-dessus de la limite d’humidité. Pour la plupart des matériaux issus de la biomasse, la plage de sécurité est de 10 à 15 %. À 18 % et plus, les particules fibreuses s'agglutinent et se compriment pour former un bouchon solide à l'intérieur des trous de la filière plutôt que d'être extrudées proprement.

Parce ques et correctifs

Pour dégager une matrice bloquée, retirez-la de la machine et trempez la face de la matrice dans de l'huile pénétrante pendant plusieurs heures avant d'essayer de pousser les bouchons. Forcer une matrice bloquée avec un couple élevé risque de fissurer le corps de la matrice – un remplacement coûteux qui aurait pu être évité. La série MZLH comprend un mécanisme de déchargement de matériau extérieur à la machine qui réduit le risque de durcissement du matériau dans la matrice lors d'arrêts imprévus en permettant de vider la chambre sans démontage complet.

Problème 2 — Faible rendement : broyeur à granulés en marche mais débit bien inférieur à la capacité nominale

Lorsqu'une usine de granulés de biomasse fonctionne en continu mais produit nettement moins que sa production nominale, la cause se situe presque toujours en amont : soit le chargeur ne fournit pas suffisamment de matériau, soit l'humidité du matériau est juste assez élevée pour réduire le débit sans bloquer complètement la filière, soit l'espace entre le rouleau et la filière s'est ouvert à cause de l'usure et n'applique plus la pleine force de compression.

• Vérifiez d'abord la vitesse du chargeur : le chargeur à fréquence contrôlée de la série MZLH est doté d'un mécanisme anti-arc (arc cassé) pour les matériaux fibreux légers, mais si la fréquence du chargeur est réglée trop basse ou si le dispositif anti-arc ne fonctionne pas, la chambre de granulation s'affame, quelle que soit la quantité de matériau se trouvant dans la trémie au-dessus.
• Mesurez l’humidité entrante : le matériau à 16-18 % sera extrudé lentement et de manière incohérente plutôt que de se bloquer proprement : le débit chutera de 20 à 40 % avant que la matrice ne finisse par se boucher
• Inspectez le jeu entre le rouleau et la matrice : l'écart correct est généralement de 0,1 à 0,3 mm ; une surface de rouleau usée ou un réglage lâche permet au matériau de glisser plutôt que de se comprimer, réduisant simultanément le rendement et la densité des granulés
• Vérifier l'état du tamis sur le broyeur à marteaux en amont : un tamis usé ou partiellement masqué produit des particules plus grossières qui mettent plus de temps à se comprimer à travers la filière, réduisant ainsi le débit du broyeur à granulés même lorsque l'humidité du matériau est dans la plage

Problème 3 — Granulés mous ou émiettés

La dureté des granulés dépend de l'activation de la lignine pendant la compression : la lignine présente dans le matériau de biomasse devient adhésive lorsque la température à l'intérieur du canal de la filière atteint environ 80 à 120 °C grâce à la chaleur de friction. Les pellets mous signifient une compression insuffisante, une chaleur de friction insuffisante, ou les deux. La pastille sort de la filière avant que la lignine ne soit complètement liée et s'effrite lors de la manipulation ou du transport.

• Matériau trop sec (en dessous de 8% d'humidité) : paradoxalement, un matériau trop sec produit également des granulés mous ou fissurés : l'humidité est insuffisante pour permettre la plastification de la lignine, même sous la chaleur. Ajoutez une petite quantité d'eau ou de vapeur à l'entrée d'alimentation pour amener l'humidité à 10-12 %
• Taux de compression de la matrice trop faible pour le matériau : le taux de compression (longueur du canal de filière divisée par le diamètre du trou) détermine la pression subie par le matériau. Les bois tendres comme le pin nécessitent des taux de compression inférieurs à ceux des bois durs denses ou de la paille. L'utilisation d'une filière conçue pour le bois tendre sur du bois dur produit des granulés mous.
• Écart entre le rouleau et la matrice trop grand : Ajustez le jeu des rouleaux aux spécifications (0,1 à 0,3 mm) et revérifiez la dureté des granulés avant de remplacer les consommables.
• Nouveau dé pas encore rodé : une nouvelle matrice nécessite généralement 2 à 4 heures de production avec un mélange huile-sable avant que les surfaces des trous ne développent une légère texture qui favorise une friction et une liaison constantes.

Problème 4 — Bruit ou vibration anormal pendant le fonctionnement

Un bruit inhabituel provenant d'une usine de granulés de biomasse pendant le fonctionnement est toujours un signal pour s'arrêter et inspecter avant de continuer – le fait de subir un bruit anormal risque de transformer un ajustement mineur en une défaillance majeure d'un composant. La localisation du bruit identifie le composant :

• Cognements métalliques provenant de la chambre de granulation : un corps étranger (boulon, pierre, fragment métallique) est entré avec le matériau. Arrêtez-vous immédiatement, ouvrez la porte de la chambre et inspectez la matrice et les rouleaux pour déceler tout dommage avant de redémarrer. La série MZLH comprend un puissant dispositif de sécurité magnétique à l'entrée d'alimentation, spécifiquement pour capturer les corps étrangers ferreux avant qu'ils n'atteignent la filière.
• Grincement ou grondement provenant du boîtier de roulement principal : le lubrifiant est épuisé ou le roulement commence à tomber en panne. Vérifiez le calendrier de lubrification ; si le bruit persiste après la lubrification, mesurer la température du roulement – au-dessus de 80 °C indique une défaillance imminente du roulement
• Vibrations à haute fréquence dans toute la machine : déséquilibre du rotor dû à une usure inégale des rouleaux ou à une fixation du rouleau desserrée. Arrêter et vérifier le couple et l'usure de l'ensemble de rouleaux
• Cognements périodiques de la boîte de vitesses : usure des dents d'engrenage ou niveau d'huile d'engrenage insuffisant. Vérifiez le niveau et l'état de l'huile ; remplacer si l'huile semble laiteuse ou contient des particules métalliques

Problème 5 — Surcharge du moteur principal ou déclenchements fréquents

Le moteur principal de la série MZLH va de 90 kW (MZLH420) à 220-280 kW (MZLH768) . Lorsque le moteur se déclenche à plusieurs reprises en raison d'une protection contre les surcharges, cela signifie que la charge mécanique sur le rotor dépasse la capacité nominale du moteur - soit parce que la filière est partiellement bloquée, soit parce que l'espace entre les rouleaux est trop serré, soit parce que l'alimentateur délivre le matériau plus rapidement que la filière ne peut le traiter.

• Réduisez d’abord la vitesse du chargeur : si le courant du moteur retombe dans la plage de fonctionnement normale, le chargeur surchargeait la chambre. Réglez la fréquence d'alimentation pour maintenir le courant du moteur entre 80 et 90 % de la valeur nominale plutôt que de fonctionner à la limite.
• Vérifiez le jeu des rouleaux : S'il est trop serré (inférieur à 0,1 mm), le rouleau entre directement en contact avec la surface de la matrice, créant une charge de friction extrême sur le moteur, indépendamment du débit de matériau.
• Inspecter le blocage partiel de la matrice : une matrice bloquée à 30–50 % crée une charge de moteur beaucoup plus élevée qu'une matrice entièrement transparente, car le rouleau doit appliquer plus de force pour pousser le matériau à travers les trous ouverts restants

La série MZLH comprend un mécanique dispositif de protection contre les surcharges qui déconnecte l'alimentation d'entraînement avant que les dommages n'atteignent la boîte de vitesses ou le roulement principal — si ce dispositif s'est déclenché, identifiez et résolvez la cause de la surcharge avant de le réinitialiser. Une réinitialisation répétée sans s'attaquer à la cause profonde accélère l'usure de l'accouplement de surcharge lui-même.

Problème 6 — Longueur ou diamètre inégal des granulés

La longueur des pellets est contrôlée par la position du couteau de coupe par rapport à la face de la filière. Si les pellets sortent à des longueurs incohérentes (certaines trop longues, d'autres trop courtes, certaines fragmentées), le couteau est soit placé trop loin de la filière, soit émoussé, soit la filière extrude le matériau à un rythme inégal à travers différents trous.

• Ajustez la distance entre le couteau et la matrice : rapprocher le couteau de la matrice produit des pellets plus courts ; le déplacer plus loin en produit des plus longs. Commencez avec le couteau à 2–5 mm de la face de la matrice et ajustez en fonction de la longueur cible des pellets.
• Remplacer le couteau émoussé : un couteau usé se déchire plutôt que de couper, produisant des extrémités de granulés irrégulières et une longueur incohérente ; le remplacement du couteau est une solution consommable peu coûteuse
• Usure inégale de la matrice sur le visage : si les trous d'un côté de la matrice sont plus usés que l'autre, la vitesse d'extrusion varie sur toute la face de la matrice, rendant impossible une coupe uniforme quelle que soit la position du couteau - la matrice doit être remplacée

Problème 7 — Usure excessive des matrices et des rouleaux

L’usure des filières et des rouleaux est normale et attendue : ce sont des consommables dans une opération de granulés de biomasse. La question est de savoir si le taux d’usure se situe dans la plage attendue pour votre matière première. Une usure anormalement rapide (matrice nécessitant un remplacement après moins de 500 heures) indique un problème matériel ou opérationnel, et pas seulement une consommation normale.

• Matières premières riches en silice : la balle de riz, certaines pailles et les fibres de palmier sont nettement plus abrasives que les matériaux à base de bois. Si vous passez à ces matières premières, prévoyez des intervalles de matrice plus courts et spécifiez des matrices en acier allié de qualité supérieure tel que 40CrMnTi avec traitement thermique de carburation.
• Matière trop sèche : le fonctionnement en dessous de 8 % d'humidité élimine l'effet de lubrification que les traces d'humidité fournissent à l'intérieur du canal de la matrice, provoquant une friction métal sur métal qui accélère l'usure des surfaces de la matrice et des rouleaux.
• Écart des rouleaux réglé à zéro ou négatif : le rouleau ne doit jamais entrer en contact avec la surface de la matrice — maintenir un jeu de 0,1 à 0,3 mm à tout moment
• Dommages causés par des corps étrangers : une seule pierre ou un fragment de métal non détecté passant à travers le séparateur magnétique peut rayer les surfaces des rouleaux et des matrices en quelques secondes, créant ainsi des motifs d'usure qui accélèrent d'autres dommages. Inspectez quotidiennement le séparateur magnétique sur les lignes de traitement de déchets de bois mélangés ou de résidus agricoles.

Mesures préventives : réduire les temps d'arrêt avant que des problèmes ne surviennent

La plupart of the seven problems above are either prevented or caught early by a consistent daily and weekly inspection routine. The following checks add less than 20 minutes per shift and address the failure modes that cause the most unplanned downtime:

Pour les opérateurs qui mettent en place une nouvelle usine de granulés de biomasse MZLH ou qui mettent en service une unité de remplacement, le guide de sélection explique comment adapter la capacité du modèle à votre ligne de production et quelles spécifications de matrice commander pour le diamètre de granulés cible : Comment choisir un broyeur à granulés de biomasse : matières premières, humidité, taille et capacité de la filière . Pour connaître le contexte de la situation de l'usine de granulés dans une chaîne de production complète et la manière dont l'équipement en amont affecte les problèmes décrits ci-dessus, voir : Comment mettre en place une ligne de production de granulés de bois : équipement, capacité et guide de planification en 7 étapes .