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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés J 3 100 − 1 Criblage par Robert HOUOT Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Géologie Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientiﬁque (CNRS) et Robert JOUSSEMET Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Géologie Ingénieur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientiﬁque (CNRS) e criblage est une opération unitaire qui permet de séparer une population de fragments de matière suivant leur dimension en deux (ou plusieurs) par- ties. Pour cela, on utilise une surface perforée qui laisse passer les fragments de dimensions inférieures aux dimensions des perforations et qui retient les fragments de dimensions supérieures. 1. Déﬁnitions.................................................................................................. J 3 100 - 2 2. Surfaces criblantes.................................................................................. — 3 2.1 Types de surfaces ........................................................................................ — 3 2.2 Disposition des ouvertures. Équivalence .................................................. — 4 2.3 Choix des surfaces....................................................................................... — 5 3. Paramètres du criblage .......................................................................... — 7 3.1 Stratiﬁcation................................................................................................. — 7 3.2 Capacité d’un crible..................................................................................... — 7 3.3 Efﬁcacité du criblage ................................................................................... — 8 4. Principaux types d’appareil .................................................................. — 9 4.1 Grilles et cribles statiques........................................................................... — 9 4.2 Trommels, cribles rotatifs et blutoirs ......................................................... — 11 4.3 Cribles vibrants............................................................................................ — 11 4.4 Cribles circulaires (ou gyrocribles)............................................................. — 11 4.5 Cribles divers ............................................................................................... — 14 4.6 Groupes mobiles de criblage...................................................................... — 16 5. Critères de choix d’un crible ............................................................... — 17 5.1 Constructeur................................................................................................. — 17 5.2 Fonction criblage ......................................................................................... — 17 5.3 Installation.................................................................................................... — 18 5.4 Coût d’achat et d’entretien.......................................................................... — 18 5.5 Matériau traité.............................................................................................. — 18 5.6 Performances imposées.............................................................................. — 18 5.7 Choix du crible............................................................................................. — 19 5.8 Modélisation du criblage ............................................................................ — 19 6. Approche simpliﬁée de calcul d’un crible ........................................ — 20 7. Coûts du criblage..................................................................................... — 22 7.1 Coût d’investissement................................................................................. — 22 7.2 Coût opératoire............................................................................................ — 23 Pour en savoir plus........................................................................................... Doc. J 3 100 Mailles normalisées de tamis............................................................. Form. J 3 100 L CRIBLAGE ____________________________________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. J 3 100 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés Tout ensemble de particules peut être justiciable d’un tel processus. Les particules peuvent être d’origine minérale (granulats ou roches fragmentées), végétale (grains, farines), naturelle ou artiﬁcielle (objets manufacturés divers). Le but du criblage peut être variable : — séparer les plus gros fragments avant de les retraiter pour améliorer une fragmentation insufﬁsante ; — inversement, éliminer les fractions les plus fines qui peuvent être gênantes ou qui peuvent être traitées séparément (agglomération, par exemple) ; — préparer des classes granulométriques en vue de répondre à des exigences commerciales (granulats, charbon) ; — permettre une meilleure efficacité d’un procédé de traitement physique (gravimétrie, par exemple) ou physico-chimique (flottation, par exemple) par un choix judicieux des tranches granulométriques à traiter. Les pourcentages indiqués dans ce texte sont, sauf indication contraire, des pourcentages massiques. 1. Déﬁnitions Avant de se lancer dans le cœur de l’article, il est utile de déﬁnir certains termes courants de criblage. Le produit alimentant un crible constitue le tout-venant : le cri- blage permet de séparer le tout-venant en passant (ou tamisat) et en refus. Le débit d’un crible (ou la capacité de criblage) correspond à la quantité horaire massique que peut recevoir cet appareil pour une efﬁcacité de criblage déterminée. La granularité désigne l’ensemble des caractéristiques déﬁnissant l’état granulaire d’un produit, avec : — la granulométrie, mesure des dimensions des grains et de leur répartition ; — la longueur d’un grain, plus grande dimension, et son épais- seur, distance entre deux plans parallèles dans laquelle peut pas- ser ce grain ; — la grosseur du grain, mesurée par l’ouverture de la plus petite maille, ou le diamètre de la plus petite perforation, à travers laquelle ce grain peut passer ; — le coefficient volumétrique, rapport entre le volume d’un grain et celui de la sphère de diamètre égal à la longueur de ce grain ; — la forme et les coefficients de forme d’un grain, déterminés par des relations qui existent (mais ne sont pas normalisées) entre ses diverses dimensions, telles que longueur/grosseur et grosseur/épaisseur donnant respectivement le coefficient d’allon- gement et le facteur de forme. Les courbes granulométriques représentatives de l’analyse granulométrique d’un échantillon sont généralement établies en portant en abscisse la dimension des coupures successives et en ordonnée le pourcentage cumulé de refus (ou de passant) aux dites coupures. La surface entre deux courbes granulométriques plus ou moins rapprochées est désignée par le terme fuseau. On représente ainsi la tolérance acceptée pour la préparation d’un produit commer- cialisé. Le module de ﬁnesse, utilisé dans la déﬁnition des sables pour la construction, s’obtient en divisant par 100 la somme des pour- centages cumulés de refus aux tamis de la série ASTM : 8-16-30-50- 100 et 140 mesh (pas ou mailles par pouce linéaire), soit 2,23-1,19- 0,595-0,297-0,149-0,105 mm d’ouverture [Form. J 3 100]. Concernant le classement dimensionnel, plusieurs termes peuvent être rencontrés dans la littérature spécialisée, en particulier : — le scalpage, ou étêtage, qui est l’élimination de blocs particu- lièrement gros dans une alimentation ; on parle de précriblage quand ce sont les fractions fines qui sont éliminées avant une opération de fragmentation ; — le calibrage, qui est le classement portant sur de gros éléments (en principe supérieurs à 100 mm) ; on utilise des grilles fixes ou animées ; — le criblage, qui est la classification portant sur des granu- lométries comprises entre 1 et 100 mm et réalisées avec des cribles rotatifs (trommels), des cribles plans à secousses ou des cribles vibrants ; — le tamisage, qui est l’opération portant sur des produits de gra- nulométrie comprise entre 0,04 et 1 mm avec des blutoirs rotatifs ou des tamis vibrants variés ; — l’égouttage, qui est l’opération visant à éliminer par voie d’écoulement naturel l’excédent de liquide dans les mélanges solide- liquide ; — l’essorage, qui est un égouttage amplifié par des moyens mécaniques (centrifugation ou vibration par exemple) ; — le dépoussiérage (ou défillérisation) et le déschlammage, qui sont des opérations visant à éliminer les plus fines particules res- pectivement par voie sèche et par voie humide. Les surfaces criblantes sont en général obtenues par l’entre- lacement de ﬁls tendus parallèles, appelés ﬁls de chaîne, et de ﬁls disposés perpendiculairement aux premiers par un moyen méca- nique et appelés ﬁls de trame. Ils sont entrecroisés selon divers modes appelés armure. La texture précise les différences existant entre la chaîne et la trame (diamètre des ﬁls, écartement des ﬁls, matière, etc.). La maille désigne l’ouverture formée par cet entre- lacement. Elle peut être carrée, rectangulaire, triangulaire, etc. L’ouverture nominale correspond au diamètre de la sphère tangente aux ﬁls formant la maille. Le pas représente la distance axe à axe de deux ﬁls consécutifs, le numéro étant le nombre de pas par lon- gueur de référence (dénomination plus en vigueur maintenant). Les dimensions réelles de passage à travers les surfaces criblantes sont généralement exprimées en France en dimensions métriques (centimètres, millimètres ou micromètres), selon la norme NF X 11-501. Dans les documents anciens ou dans certains pays anglo-saxons réticents à l’emploi de telles unités, on peut encore rencontrer comme dénomination le numéro ou le nombre de mailles au centimètre carré, ou même des mailles ASTM (ou mesh) repré- sentant le nombre de mailles par pouce linéaire. ____________________________________________________________________________________________________________________________ CRIBLAGE Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés J 3 100 − 3 Un paramètre très important caractérisant ces surfaces criblantes est la surface utile de passage par unité de surface totale. Elle s’exprime aussi en pourcentage de vide, ou transparence, et varie de 20 à 75 % selon la nature des surfaces et la dimension des ouvertures. La porosité de la surface criblante exprime le pourcentage du volume des vides par rapport au volume total. 2. Surfaces criblantes avec la collaboration de J.M. OUDOT [1]. 2.1 Types de surfaces Selon les produits traités, deux types essentiels de surfaces cri- blantes garnissent les tamis vibrants. Le premier possède trois formes très classiques en acier : — les tôles perforées ; — les grilles métalliques ; — les tissus métalliques. Le deuxième type reprend les trois formes, mais fabriqué en matière synthétique, armée ou non : caoutchouc et (ou) poly- uréthane et (ou) nylon. Les tissus synthétiques sont peu ou pas utilisés, sauf en minoterie. 2.1.1 Tôles perforées Elles sont utilisées dans de nombreuses installations, en particulier pour le criblage des produits lourds et de granulométrie supérieure à 70 mm. On peut distinguer : — les tôles planes sans crochet, livrées avec des trous permet- tant une fixation aisée, leur changement s’effectuant sans perte de temps ; — les tôles planes avec des crochets de tension pouvant faire corps avec la tôle ou être rapportés par soudure si les tôles ont plus de 5 mm d’épaisseur ; — les tôles avec crochets et chapes de renfort pour les tôles uploads/s3/ criblage.pdf