{"id":318,"date":"2026-10-11T21:58:33","date_gmt":"2026-10-11T13:58:33","guid":{"rendered":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/?p=318"},"modified":"2026-10-11T22:01:23","modified_gmt":"2026-10-11T14:01:23","slug":"pourquoi-vos-billes-en-zircone-ne-cessent-de-se-casser-et-dobstruer-le-tamis-dans-les-broyeurs-a-broyage-fin","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/why-your-zirconia-balls-keep-breaking-and-plugging-the-screen-in-fine-grinding-mills\/","title":{"rendered":"Pourquoi vos billes en zircone ne cessent de se casser et d'obstruer le tamis des broyeurs \u00e0 broyage fin ?"},"content":{"rendered":"
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Pourquoi vos billes en zircone ne cessent de se casser et d'obstruer le tamis des broyeurs \u00e0 broyage fin ?<\/strong><\/h1>\n

J'ai pass\u00e9 douze ans dans des usines de broyage humide aux alentours de Shanghai : des usines de pigments \u00e0 Songjiang, des ateliers de c\u00e9ramique \u00e9lectronique et quelques lignes de production de mat\u00e9riaux pour batteries dans les zones industrielles p\u00e9riph\u00e9riques. La plainte la plus fr\u00e9quente concernant les billes de zircone n'est pas qu'elles s'usent trop vite. C\u2019est plut\u00f4t qu\u2019elles se cassent, que le tamis de d\u00e9charge se bouche, que le broyeur se met en arr\u00eat de s\u00e9curit\u00e9 ou que le produit se retrouve contamin\u00e9 par des \u00e9clats grossiers. Neuf fois sur dix, le probl\u00e8me vient de billes de broyage en zircone stabilis\u00e9e \u00e0 l\u2019yttrium pr\u00e9sentant une grande dispersion granulom\u00e9trique ou un diam\u00e8tre inadapt\u00e9 \u00e0 la vitesse p\u00e9riph\u00e9rique et \u00e0 la viscosit\u00e9.<\/p>\n

Les billes en Y-TZP sont denses (environ 6,0 g\/cm\u00b3) et r\u00e9sistantes gr\u00e2ce au renforcement par transformation. Dans un broyeur \u00e0 billes correctement charg\u00e9, elles transf\u00e8rent plus d\u2019\u00e9nergie par collision que l\u2019alumine et ne perdent que tr\u00e8s peu de mati\u00e8re. Les taux d\u2019usure en laboratoire sur du Y-TZP de bonne qualit\u00e9 (0,8\u20131,2 mm) se situent souvent bien en dessous de 0,01% par heure lors d\u2019essais standard en suspension, et la contamination par le fer ou l\u2019alumine reste faible. Le probl\u00e8me survient lorsque la distribution granulom\u00e9trique est large ou que les billes sont trop grosses pour le broyeur. Les billes plus grosses transportent davantage d\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique. Si la viscosit\u00e9 de la boue est \u00e9lev\u00e9e ou si le remplissage n\u2019est pas correct, elles heurtent le tamis ou se heurtent entre elles avec suffisamment de force pour s\u2019\u00e9br\u00e9cher. Une fois que des \u00e9clats se forment, ceux-ci agissent comme un abrasif suppl\u00e9mentaire, l\u2019usure s\u2019acc\u00e9l\u00e8re et le s\u00e9parateur se bouche. J\u2019ai d\u00e9j\u00e0 ouvert des broyeurs o\u00f9 la moiti\u00e9 de la charge \u00e9tait encore ronde et l\u2019autre moiti\u00e9 constitu\u00e9e de fragments qui n\u2019auraient jamais d\u00fb s\u2019y trouver.<\/p>\n

L'ann\u00e9e derni\u00e8re, j'ai men\u00e9 un essai dans une usine de pigments \u00e0 Songjiang. Ils broyaient une suspension de pigment organique \u00e0 haute teneur en solides, comprise entre environ 55 et 60%, avec pour objectif d'obtenir une granulom\u00e9trie D90 inf\u00e9rieure \u00e0 5 \u00b5m, dans un broyeur \u00e0 billes horizontal \u00e9quip\u00e9 de billes d'un diam\u00e8tre nominal de 0,8 mm. Les billes de broyage en zircone qu\u2019ils utilisaient \u00e9taient \u00e9tiquet\u00e9es \u00ab Y-TZP 0,6\u20131,0 mm \u00bb, mais lorsque nous avons tamis\u00e9 un \u00e9chantillon, la distribution r\u00e9elle s\u2019\u00e9tendait d\u2019environ 0,4 mm \u00e0 1,4 mm, avec une frange notable de billes de zircone plus grosses. Au bout de 40 heures, la pression diff\u00e9rentielle du tamis a augment\u00e9 et nous avons trouv\u00e9 des billes cass\u00e9es et des \u00e9clats dans le produit de d\u00e9charge. L\u2019usure mesur\u00e9e sur les billes enti\u00e8res restantes \u00e9tait encore faible \u2014 environ 0,0081 TP3T en poids \u2014 mais le taux de rupture rendait le broyeur inutilisable. Des essais de compression en laboratoire sur les perles les plus grosses de ce lot ont montr\u00e9 qu\u2019elles c\u00e9daient sous des charges inf\u00e9rieures \u00e0 celles d\u2019un lot de r\u00e9f\u00e9rence plus homog\u00e8ne de 0,8 mm dont nous disposions.<\/p>\n

Nous sommes pass\u00e9s \u00e0 une charge de Y-TZP \u00e0 distribution \u00e9troite de 0,8 mm, de m\u00eame densit\u00e9 et de composition chimique nominale identique. Le taux de remplissage a \u00e9t\u00e9 maintenu conform\u00e9ment aux recommandations du fabricant du broyeur et nous avons surveill\u00e9 la viscosit\u00e9 afin que les billes de zircone restent en suspension sans s\u2019agglom\u00e9rer. Au bout de 40 heures suppl\u00e9mentaires, le tamis \u00e9tait rest\u00e9 propre, aucun fragment mesurable n\u2019a \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9 dans le produit et l\u2019usure des billes \u00e9tait comprise entre 0,006 et 0,0071 TP3T. Le d\u00e9bit a augment\u00e9 car nous avons pu allonger les intervalles entre les nettoyages. Les contr\u00f4les de contamination (ICP sur la suspension) ont montr\u00e9 des teneurs en zirconium dans la fourchette basse des ppm, ce qui \u00e9tait acceptable pour ce pigment. L\u2019usine a ensuite pu respecter les sp\u00e9cifications granulom\u00e9triques plus strictes.<\/p>\n

La densit\u00e9 et la r\u00e9sistance des billes de broyage en zircone stabilis\u00e9e \u00e0 l\u2019yttrium de bonne qualit\u00e9 constituent de r\u00e9els avantages pour le broyage fin. Elles permettent d\u2019utiliser des billes plus petites tout en transmettant de l\u2019\u00e9nergie aux particules, et le taux d\u2019usure reste faible, ce qui \u00e9vite d\u2019avoir \u00e0 ajouter constamment de la poussi\u00e8re m\u00e9tallique ou c\u00e9ramique. Mais ces avantages disparaissent si les billes se brisent. Une distribution granulom\u00e9trique trop large ou des billes trop grosses par rapport \u00e0 la vitesse p\u00e9riph\u00e9rique transforme la charge en une source de copeaux plut\u00f4t qu\u2019en un outil de broyage. La r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019usure des billes de zircone par rapport \u00e0 celles d\u2019alumine semble excellente sur la fiche technique ; dans le broyeur, cette comparaison ne tient que si la zircone reste intacte.<\/p>\n

Voici quelques points que je v\u00e9rifie sur place. Tamisez un \u00e9chantillon de chaque nouveau lot : ne vous fiez pas uniquement \u00e0 l\u2019\u00e9tiquette du sac. Adaptez le diam\u00e8tre des billes de zircone \u00e0 l\u2019\u00e9cartement du s\u00e9parateur et \u00e0 la finesse vis\u00e9e ; opter pour un diam\u00e8tre plus grand n\u2019apporte que rarement un avantage et augmente souvent le risque de rupture. Maintenez la teneur en solides et la viscosit\u00e9 dans la plage pour laquelle le broyeur a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u, afin que les billes ne s\u2019agglom\u00e8rent pas et ne heurtent pas violemment le tamis. Et si vos billes de zircone utilis\u00e9es pour le broyage fin obstruent la sortie ou laissent des \u00e9clats dans le produit, mesurez la distribution granulom\u00e9trique et recherchez des fractures avant de rejeter la faute sur la boue ou la vitesse du broyeur. Sur la ligne de pigments de Songjiang, le passage \u00e0 une charge plus fine de 0,8 mm a mis fin aux cassures et a permis au faible taux d\u2019usure du Y-TZP de se manifester r\u00e9ellement lors de cycles plus longs. La plupart des broyeurs que je vois par ici obtiennent le m\u00eame r\u00e9sultat d\u00e8s lors qu\u2019ils cessent de traiter toutes les billes de zircone comme identiques et commencent \u00e0 v\u00e9rifier quelle taille se trouve r\u00e9ellement dans la chambre.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Why Your Zirconia Balls Keep Breaking and Plugging the Screen in Fine Grinding Mills I\u2019ve spent twelve years in wet mills around Shanghai\u2014pigment plants in Songjiang, electronic ceramic shops, and a couple of battery-material lines in the outer parks. The complaint that shows up most with zirconia balls is not that it wears too fast. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[21],"tags":[],"class_list":{"0":"post-318","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-knowledge","7":"czr-hentry"},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/318"}],"collection":[{"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=318"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/318\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":320,"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/318\/revisions\/320"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=318"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=318"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/zirconia-ceramics.com\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=318"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}