Approche expérimentale et modélisation du broyage fin et ultra-fin de solides en voie humide dans un broyeur à billes agité

par Hatem Belfadhel

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Serge Domenech.

Soutenue en 1998

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Cette etude developpe une methodologie permettant de modeliser un procede continu de broyage fin et ultra-fin en voie humide. L'objectif est de predire la distribution de taille du produit en sortie du broyeur en fonction de sa taille initiale et des conditions de fonctionnement. Le modele repose sur la combinaison de la cinetique de fragmentation et du mode d'ecoulement de la phase solide dans la chambre de broyage. L'hydrargillite et le dioxyde de titane ont ete utilises comme materiaux tests. Ce sont des solides tres differents du point de vue de leurs proprietes mecaniques, texturales, morphologiques et granulometriques. La realisation d'essais de broyage en discontinu dans un broyeur a billes agite de laboratoire a permis de degager l'influence des parametres operatoires sur le processus de reduction de taille. De plus, l'existence d'une taille limite a ete confirmee ainsi que l'apparition des phenomenes de re-agglomeration des fines dans le cas du dioxyde de titane. L'analyse de l'energie specifique depensee au cours du broyage en fonction des parametres operatoires a de plus permis d'interpreter les resultats en termes d'efficacite du processus de broyage. Quelles que soient les conditions operatoires, la cinetique de broyage peut etre modelisee par une combinaison lineaire de lois log-beta modifiees. Le nombre de lois est lie au mecanisme de fragmentation mis en jeu qui peut etre deduit de l'analyse des proprietes morphologiques et granulometriques des fragments. Enfin, connaissant la cinetique de fragmentation, un modele mathematique global du procede continu a ete etabli en supposant que l'hydrodynamique dans le broyeur pourrait etre simulee par une cascade de quatre broyeurs parfaitement agites avec recyclage. Ce modele a ete valide par des essais de broyage en continu, sur les deux materiaux, conduits sous differentes conditions de fonctionnement. Ces essais ont permis de confirmer et completer les resultats des essais en discontinu sur l'influence des parametres operatoires sur la granulometrie des produits broyes. La distribution des temps de sejour mesuree a ete comparee a celle calculee par le modele d'ecoulement.

  • Titre traduit

    Experimental approach and modelling of fine and ultrafine grinding of solids in a stirred bead mill


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Informations

  • Détails : 1 vol. (237 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.189-199

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 1998 BEL
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