Le Broyeur à deux arbres intervient principalement lors du broyage primaire des métaux ferreux. Ses couteaux en alliage disposés en quinconce cisaillent et déchirent la matière à vitesse lente et couple élevé, réduisant ainsi le volume des carcasses automobiles, ferrailles industrielles et métaux mixtes pour alimenter les étapes de tri en aval.
Le choix de l'épaisseur des disques et de la géométrie des dents dépend de la forme du matériau entrant et de son épaisseur de paroi. L'utilisation d'un même jeu d'outils pour des tôles fines et des ferrailles lourdes provoque l'ébrèchement des arêtes ou le glissement de la charge. Un réducteur dimensionné aux contraintes réelles, associé à une boucle de protection ampèremétrique, limite les blocages répétés en régime continu.
| Type d'équipement | Matières admissibles | Étape du procédé | Critères de décision |
|---|---|---|---|
| Broyeur à deux arbres | Carcasses automobiles, ferrailles industrielles, déchets métalliques encombrants | Broyage primaire | Épaisseur et profil des dents selon la ductilité et la paroi du déchet, couple dimensionné aux chocs de crête |
| Broyeur vertical | Fractions métalliques issues du primaire, quincaillerie composite | Broyage secondaire | Fragmentation et décollement par rotor vertical, augmentant le taux d'exposition du métal pour le tri |
| Broyeur mobile | Débris de déconstruction, VHU, déchets industriels solides | Broyage sur site | Granulométrie réglable de 30 à 200mm, adapté aux déplacements fréquents et au déchiquetage lourd |
1. Caractéristiques des métaux ferreux mixtes et règles d'adéquation entre épaisseur de couteau et profil de dent
Le traitement des carcasses automobiles ou des tôles d'emboutissage, minces mais étendues, exige des disques fins pourvus de plusieurs crochets. Ces points d'attaque rapprochés agrippent la tôle pour l'amener vers la chambre de coupe, ce qui évite le flottement de la matière au-dessus des arbres. Pour des ferrailles industrielles à section épaisse et haute rigidité, l'exploitant doit basculer sur des disques épais à simple ou double crochet, afin de reporter le couple sur une dent unique sans risquer de rupture transversale.
La sélection repose sur le comportement mécanique du matériau, selon qu'il se déforme plastiquement ou subit une rupture fragile. Les parois minces demandent des perforations multiples pour être entraînées vers le bas. Les ferrailles épaisses et dures nécessitent une force descendante concentrée sur un crochet robuste. Un angle d'attaque trop fermé peine à mordre dans la masse, tandis qu'un angle trop ouvert surcharge la pointe du couteau et favorise l'éclatement du métal.
2. Détermination du couple d'entraînement et inversion automatique anti-blocage sous fortes contraintes
Le broyage des métaux ferreux soumet les organes de transmission à des chocs répétés. Dimensionner l'installation sur la seule puissance nominale du moteur expose le réducteur à des avaries prématurées. Le calcul de la motorisation prend pour référence le pic de couple instantané requis pour cisailler la pièce de ferraille la plus massive, ce qui impose un réducteur renforcé et des paliers pour charges lourdes capables de traverser les fortes épaisseurs à bas régime.
La commande électrique doit intégrer un circuit de détection d'intensité réactif et un cycle d'inversion rapide. Dès qu'un corps indésirable bloque la chambre, le capteur identifie la surintensité en quelques millisecondes, arrête la rotation et commande la marche arrière pour dégager l'obstacle avant de reprendre la coupe avant. Cette cinématique protège le moteur, la pignonnerie et les arbres porte-couteaux contre les chocs mécaniques violents.
3. Maîtrise de la granulométrie de sortie et maintenance des disques d'usure
Dépourvu de grille de criblage, le Broyeur à deux arbres produit des fragments dont la largeur équivaut à l'épaisseur du couteau, tandis que la longueur découle du nombre de crochets et de l'écart de vitesse entre les arbres. Cette étape vise à fractionner les pièces volumineuses et désagréger les paquets. Pour aller vers une granulométrie plus resserrée, une unité verticale affichant un rendement de fragmentation supérieur de plus de 30% aux matériels classiques peut être implantée en broyage secondaire pour libérer la matière avant séparation magnétique.
La maintenance de routine cible l'étanchéité des paliers et les temps d'arrêt liés au changement des couteaux. Les particules d'acier étant abrasives, les têtes d'arbres reçoivent des garnitures à labyrinthe pour bloquer la poussière métallique. La ligne d'arbres gagne à adopter une conception modulaire permettant le levage direct de l'ensemble, sans dépose intégrale du corps de broyeur ni démontage complet des paliers, réduisant la durée des interventions.
La machine en action
Questions fréquentes
- Sur quelles bases arbitrer entre un Broyeur à deux arbres et un broyeur vertical en recyclage des métaux ferreux ?
- Le broyeur à deux arbres tourne lentement avec un couple élevé pour traiter les grands gabarits, tôles fortes et matières compactées en réduction primaire par cisaillement. Le broyeur vertical recourt à la percussion d'un rotor vertical avec un rendement de fragmentation supérieur de plus de 30% aux technologies conventionnelles, ce qui le destine à l'affinage secondaire et à la libération des fractions composites.
- Quels équipements de séparation placer directement derrière un Broyeur à deux arbres ?
- Le flux issu du broyeur primaire passe sur un overband ou séparateur magnétique pour capter les ferreux, puis traverse un séparateur à courants de Foucault pour extraire les non-ferreux, permettant d'atteindre une pureté de récupération métallique supérieure à 98%. En présence d'éléments légers, un séparateur aéraulique en pression ou dépression, voire un trieur optique, élimine les polluants résiduels.
- Comment la machine réagit-elle en présence d'un infaisable ou d'une pièce massive provoquant un calage ?
- Le système surveille en temps réel l'intensité absorbée par le moteur. Dès franchissement d'un seuil critique, la commande stoppe l'avance et engage une inversion de rotation pour délester la zone d'engrenage, mettant les disques et la transmission à l'abri des surcharges destructrices.