trémies

Stockage de solides en vrac: trémies et silos

Dans l’industrie minérale, nombreux procèdes requièrent une solution de stockage des produits solides en vrac. Les produits peuvent être entreposés en tant que produits finis ou intermédiaires en tas à l’air libre, sous hangar, en trémies ou silos; selon leur nature et leur valeur ajoutée.

Trémies de réception, trémies tampon :  utilisées pour le stockage temporaire de solides en vrac. Elles sont placées en début du processus pour doser l’alimentation de l’installation, ou à certaines étapes intermédiaires pour mieux contrôler et rendre plus efficace le fonctionnement de certains appareils (broyeurs, cribles…), ou pour le déchargement en transit vers les camions, bennes ou wagons.

Silos : fabriqués avec plaques acier au carbone ou en acier inox courbées. Le silo représente la méthode de stockage la plus simple. C’est une solution idéale pour les produits pulvérulents et susceptibles à la perte de masse par le vent pendant le stockage, surtout pendant le stockage à long terme.

Pendant le traitement on distingue 3 stades, et chaque d’entre eux demandera une solution spécifique:

  1. Réception des matières premières: en générale on trouvera des trémies de grande taille, souvent avec blindage de protections pour protéger les parois lors de la réception des roches en provenance des camions benne.
  2. Transition vers l’appareil où le solide va subir une transformation: trémies ou silos placées juste avant pour avoir un dosage continu et contrôle.
  3. Stockage et conditionnement des produits finis: habituellement le stockage est réalisé en tas à l’air libre, mais certains produits exigeront un stockage en silos

La conception de la solution de stockage dépendra des caractéristiques des produits en vrac et des exigences du processus.

Modes d’écoulement

  • Le vidange en masse (mass flow)(A) : apparait dans les silos ou trémies assez lises et suffisamment inclinés. Dès le début de la vidange, toute la matière descend régulièrement et on observe un mouvement d’ensemble de la matière.
  • Le vidange en entonnoir (funnel-flow) (B) : ce type d’écoulement apparait essentiellement dans les silos à fond plat ou avec trémies à faibles pentes. La matière s’écoule par une cheminée verticale. Celle-ci est souvent de forme conique avec le diamètre inférieur approximativement égal à la dimension de l’orifice de vidange. Des sérieux problèmes peuvent apparaitre pour les matières qui présentent de mauvaises propriétés d’écoulement. Avec le tassement, la matière augmente de consistance et reste immobile près des parois quand la zone active dans la cheminée est complément évacuée, formant ainsi une sorte de tuyau. Une partie de la matière entourant la cheminée reste instable et dans ces conditions, elle provoque un écoulement pulsatoire entrainement une sollicitation dynamique aléatoire de la structure du silo.
ecoulement d'un silo
Extrait : Mécanique des fluides & des solides. Henri Fauduet

Les principaux problèmes dans le stockage des solides dans des trémies ou des silos se situent lors de la vidange. Certains produits s’écoulent facilement, d’autres montreront problèmes de colmatage.

problèmes écoulement silos
Extrait : Modélisation eulérienne de la vidange d’un silo. François Audard

 

Différents problèmes pouvant survenir lors de la vidange d’un silo:

a. Formation d’arche

b. Écoulement en cheminée (funnel flow). Le problème survient lorsqu’il existe une succession d’états bloqués d’avalanches.

c. Cheminée stable: l’écoulement s’effectue par une mince voie à travers le milieu granulaire.

d. Submergence (flooding): dans le stockage des poudres fies, les particules peuvent se retrouver en suspension localement du à un apport d’air extérieur.

e. Ségrégation: l’effet apparaît lorsque le mélange (de poudres de tailles et/ou densités différentes) est soumis à la gravité et à des vibrations. Les particules fines et grosses se regroupent entre elles, et séparent le mélange.

f. Décharge non-uniforme – entonnoir excentrique

g. Décharge à travers de 2 sorties due à l’obstruction d’une des sorties

h. Vibrations: pour améliorer l’écoulement il est possible de produire des vibrations sur le silo. Des effets indésirables peuvent survenir si les vibrations sont trop fortes.

 

 

La conception d’une trémie et/ou un silo est un sujet délicat et doit être fait par de professionnels.

Vous avez besoin d’une solution de stockage? Contactez-nous au 04.67.10.01.57 ou travers le formulaire de contact de notre site: www.ma-ca-mat.com

 

 

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