DOMAINE D'APPLICATION – ÉNERGIE ET CHAUFFAGE URBAIN

Le secteur de l'énergie et du chauffage urbain traverse aujourd'hui une transformation majeure des combustibles – du charbon vers la biomasse, les combustibles solides de récupération (CSR/SRF) et la valorisation énergétique des déchets (incinération). Tous ces combustibles ont un point commun : ils circulent en grandes quantités sur des bandes transporteuses rapides, passent par des broyeurs, des moulins et des alimentateurs et contiennent des objets métalliques indésirables – le tramp metal : clous, vis, fils, morceaux d'acier issus de la manutention et fragments d'outils.

La contamination métallique endommage des équipements coûteux, provoque des arrêts imprévus et réduit la qualité du combustible. SOLLAU s.r.o. est un fabricant tchèque d'équipements de séparation magnétique qui conçoit et produit pour ce secteur des équipements sur mesure – de la capture du tramp metal grossier sur les bandes rapides à la valorisation des métaux ferreux et non ferreux issus des mâchefers d'incinération. Toute la production a lieu en République tchèque.

Le saviez-vous… ? Le mâchefer issu de la valorisation énergétique des déchets contient 8,5 à 10,3 % de ferraille et 1,6 à 2,2 % de métaux non ferreux – une ligne de séparation moderne peut trier jusqu'à 80 kg de fer et 25 kg de métaux non ferreux à partir d'une seule tonne de mâchefer. Ce qui finissait autrefois en décharge se transforme en matière première secondaire.

L'introduction de la séparation magnétique dans les installations énergétiques et de chauffage urbain protège les broyeurs, les moulins, les alimentateurs et les chaudières, augmente à la fois la pureté et le pouvoir calorifique du combustible et transforme les métaux du mâchefer en matière première secondaire. Cela a un impact positif sur la rentabilité et l'efficacité de la production.

OÙ TROUVEREZ-VOUS NOS SÉPARATEURS MAGNÉTIQUES DANS L'ÉNERGIE ET LE CHAUFFAGE URBAIN ?

Combustion de la biomasse – plaquettes, sciure, paille et granulés

La biomasse issue de l'exploitation forestière, de la manutention et surtout des palettes broyées et du bois recyclé contient des clous, des vis, des fils, des pierres et du sable. Avant d'atteindre la chaudière, elle passe par une déchiqueteuse, un broyeur, un moulin et une série de convoyeurs – et dans chacun d'eux, l'impureté métallique cause des dégâts. De plus, le pouvoir calorifique des plaquettes forestières fluctue selon la saison, de sorte que chaque perte de qualité du combustible compte.

Lors de la préparation et du transport de la biomasse, les équipements suivants sont le plus souvent utilisés :

Les plaques overband et les électroaimants sont installés transversalement au-dessus de la bande transporteuse de biomasse, ou longitudinalement au-dessus du point de déversement (tambour de tête), où le matériau se désagrège lors de sa chute et où le champ magnétique pénètre plus profondément – ce qui est avantageux pour les plaquettes difficiles à faire couler et les couches épaisses sur la bande. Les tambours cartérisés et semi-ouverts sont placés à la sortie du broyeur/de la déchiqueteuse ou dans la trémie avant l'alimentateur de chaudière. Les lanternes magnétiques ML conviennent à la sciure sujette au voûtage, où les grilles magnétiques ne peuvent pas être utilisées.

Pour les matériaux abrasifs, l'enveloppe du tambour peut être fabriquée en acier au manganèse ou avec une enveloppe de protection interchangeable, remplaçable par un orifice de contrôle sans démonter tout le tambour. Un broyeur endommagé = des coûts de réparation inutiles, une chaudière à l'arrêt = une perte de fourniture de chaleur – le nettoyage automatique des plaques DND-AC fonctionne sans interrompre le flux de matière et sans intervention manuelle. SOLLAU fournit également des technologies magnétiques aux principaux fabricants de broyeurs et cribles mobiles.

Avantages des plaques overband DND-AC :

• Champ puissant depuis une hauteur d'installation allant jusqu'à 500 mm (série ferrite BEAST), capture des particules Fe de 0,5 à 300 mm
• Nettoyage automatique sans interruption du flux de matière, conception tout inox, sans zones mortes
• Garantie 10 ans

Centrales électriques et de chauffage au charbon – transport, concassage et broyage du charbon

Le tramp iron (crampons de rail, vis, écrous, outils, fragments d'acier) provenant de la mine ou du transport endommage les alimentateurs de charbon et les pulvérisateurs. Le métal ne peut pas être broyé et provoque des contraintes extrêmes sur les roulements, les arbres et les anneaux de broyage ; un gros morceau peut briser un segment de l'anneau de broyage et mettre le moulin hors service. À cela s'ajoute l'environnement poussiéreux et explosif de la poussière de charbon, qui exige des équipements en version ATEX.

Lors du transport et du broyage du charbon, les équipements suivants sont le plus souvent utilisés :

Les aimants sont placés au-dessus des convoyeurs rapides de reprise et d'alimentation du charbon, de préférence au point de chute libre au-dessus du déversement, où la couche de charbon s'ouvre et où les métaux se séparent plus facilement. Pour les couches profondes et les bandes larges, le séparateur électromagnétique à suspendre DND-AC E, d'une hauteur d'installation allant jusqu'à 600 mm, est idéal ; le rouleau magnétique MV remplace le tambour d'extrémité (moteur) du convoyeur et capture le métal des couches inférieures. Avant le broyeur à charbon, le tambour cartérisé MBZ en version ATEX fait ses preuves.

Dans la pratique : la compagnie énergétique allemande RWE a déployé dans une centrale à lignite un tambour néodyme extrêmement puissant MBZ 304 N 1000 certifié pour la zone la plus explosive 20 (ATEX). Nous avons placé le tambour avant le broyeur à charbon – il a satisfait aux exigences strictes de l'autorité minière, capture les objets ferromagnétiques dès 0,5 mm et, par rapport au tambour ferrite usé d'origine, a nettement augmenté le taux de capture global et donc la protection des équipements en aval.

Valorisation énergétique des déchets (incinération) – séparation des métaux du mâchefer

Après l'incinération des déchets ménagers, le mâchefer (bottom ash) reste rempli de métaux ferreux et non ferreux. Leur tri présente un double avantage : la récupération de matières premières secondaires précieuses et le traitement du mâchefer en vue d'une utilisation dans la construction. L'ordre correct est essentiel – d'abord le fer avec un aimant, puis seulement les métaux non ferreux via l'ECS, car le fer perturbe la technologie à courants de Foucault.

Lors du traitement du mâchefer, les équipements suivants sont le plus souvent utilisés :

La chaîne est disposée après l'extracteur humide de mâchefer (après maturation et concassage) : d'abord une plaque magnétique au-dessus du convoyeur et un tambour magnétique ou un rouleau magnétique prélèvent le fer, puis le séparateur ECS repousse et éjecte les métaux non ferreux (aluminium, cuivre, laiton).

Le mâchefer humide est collant et il n'est donc pas possible d'utiliser des tambours magnétiques standard, car le mâchefer y adhérerait et réduirait ainsi leur efficacité. C'est pourquoi nous installons souvent un ensemble de deux tambours magnétiques dans une configuration spéciale, où les tambours sont placés au-dessus du convoyeur de mâchefer, dont ils extraient sans contact les impuretés métalliques. Celles-ci sont ensuite reprises par un autre tambour magnétique, les résidus de mâchefer se détachent, et le résultat est des contaminants ferromagnétiques propres, sans mâchefer.

Pour un rendement maximal, un nettoyage magnétique de finition en plusieurs étapes et l'optimisation de l'inclinaison des aimants font leurs preuves ; les trémies sont fabriquées en acier amagnétique afin de ne pas perturber le champ. Un alimentateur vibrant assure un dosage uniforme du mâchefer.

Environ 80 % de la ferraille se trouve dans les particules supérieures à 20 mm, tandis que 80 % des métaux non ferreux se trouvent dans les particules inférieures à 20 mm – c'est pourquoi les séparateurs ECS de SOLLAU atteignent une efficacité supérieure à 99 % et une séparation dès 0,5 mm (modèle BUFFALO), avec une garantie de 3 ans et 3 inspections de service gratuites. Une séparation inefficace = des matières premières perdues et un mâchefer inutilisable dans la construction.

Avantages des séparateurs de métaux non ferreux ECS :

• Efficacité de séparation supérieure à 99 %, séparation des métaux non ferreux dès 0,5 mm
• Rotor centrique et excentrique selon la fraction et le type de métal
• Largeur de travail 500–2000 mm, garantie 3 ans + 3 inspections de service gratuites

Production de combustibles solides de récupération (CSR / SRF / RDF) à partir de déchets

À partir de déchets broyés, on produit du combustible pour les cimenteries, les fours à chaux et les verreries. Les métaux dans le CSR/SRF endommagent les broyeurs et les presses du fabricant ainsi que la technologie de combustion de l'acheteur. Les composants métalliques augmentent en outre la corrosion des chaudières et les émissions. Les acheteurs évaluent donc soigneusement la qualité du combustible – et un combustible impur signifie une réclamation.

Lors de la production de combustibles de substitution, les équipements suivants sont le plus souvent utilisés :

La plaque magnétique est suspendue transversalement ou longitudinalement au-dessus de la bande transportant les déchets broyés ; pour les couches profondes, on utilise l'électroaimant DND-AC E. Là où l'inclinaison de la bande dépasse 30° (la bande d'évacuation de la plaque glisserait), la séparation est réalisée par un tambour magnétique entre la trémie de dosage et le convoyeur. Les métaux non ferreux et l'aluminium provenant des laminés et des emballages sont éliminés par le séparateur ECS.

Réalisation documentée SOLLAU : un fabricant tchèque de premier plan de combustibles de substitution à partir de déchets triés a déployé la plaque overband DND-AC Mx8 F BEAST, qui sépare les impuretés ferromagnétiques à une distance de 500 mm au-dessus de la bande (fraction 0–300 mm, largeur de bande 1400 mm, couche 300 mm, vitesse jusqu'à 3 m/s). Du métal dans le combustible = une réclamation et une chaudière endommagée chez l'acheteur – un CSR/SRF propre signifie un pouvoir calorifique plus élevé, moins de corrosion et un client satisfait.

Unités de biogaz

La biomasse et le substrat d'entrée – notamment issus de matières résiduelles et agricoles – transportent des objets métalliques qui endommagent les pompes, les macérateurs rotatifs et les agitateurs de fermenteur. La séparation magnétique à l'entrée protège cette technologie coûteuse et assure un fonctionnement fluide de la fermentation.

Dans les unités de biogaz, les équipements suivants sont le plus souvent utilisés :

Les aimants sont placés sur le convoyeur d'entrée du substrat et dans la trémie avant les équipements d'alimentation, de broyage et de macération. Pour la biomasse fermentée liquide dans les tuyauteries, on utilise un séparateur magnétique de flux qui capture les particules d'usure des tuyaux et de la robinetterie. Un agitateur bloqué = un fermenteur à l'arrêt et une perte de production de biogaz.

Traitement des cendres volantes et du mâchefer pour le bâtiment

Les cendres volantes et le mâchefer sont utilisés comme substitut du ciment ou des granulats (couche de fondation routière, éléments en béton). Toutefois, les métaux ferreux et non ferreux résiduels réduisent la qualité du matériau minéral secondaire et empêchent sa certification, il est donc nécessaire de les nettoyer par une étape de finition.

Lors du traitement des cendres volantes et du mâchefer, les équipements suivants sont le plus souvent utilisés :

Les séparateurs sont installés en chute gravitaire ou sur un convoyeur après le criblage et le tri. Pour les particules ferreuses fines et faiblement magnétiques, on utilise les rouleaux multiétagés à haut gradient VMSV, et les métaux non ferreux sont éliminés par l'ECS. L'avantage est une plus grande pureté de la fraction minérale, le respect des normes pour l'utilisation dans la construction et une réduction du volume de déchets mis en décharge.