Procédé de sphéroïdisation du sable céramique. Au cours du processus, le sable céramique frais et humide et les résidus du tamis de circulation sont mélangés uniformément et utilisés comme alimentation pour le tambour rotatif.
À l'extrémité d'alimentation du tambour rotatif, il existe deux façons d'augmenter la taille des particules de la charge fraîche : l'une consiste à enrober les particules recyclées existantes avec de la poudre fraîche, et l'autre consiste à générer de nouveaux noyaux d'agglomérat. Pour que l'opération soit stable, il est nécessaire de s'assurer que le taux de génération d'agrégats stables et de nouveaux noyaux est égal au taux de génération d'agrégats avec la taille de particule requise. En fait, il est difficile d'atteindre un équilibre précis car même si la teneur en humidité et le débit d'entrée des matières premières restent inchangés pendant le processus de sphéroïdisation, le taux de circulation du matériau dans le processus changera également (pulsation). Dans les opérations industrielles typiques, le temps requis pour la circulation est compris entre 8-12 minutes, et le taux de circulation du matériau est de 150 % à 300 % du débit d'alimentation, avec une plage de fluctuation de 20 % de la valeur moyenne.
Étant donné que le cylindre rotatif n'a pas la même fonction de criblage automatique que la plaque inclinée, la plage de distribution granulométrique du matériau déchargé à l'extérieur du cylindre est très large. Par conséquent, le cylindre rotatif adopte une méthode en circuit fermé avec une machine de criblage pour faire circuler le matériau tamisé vers l'entrée du cylindre rotatif (bien entendu, s'il y a du matériau tamisé, il doit être broyé). De plus, pendant le processus de sphéroïdisation des particules de céramique d'origine, si la taille de particule requise est augmentée en un seul passage, la longueur du cylindre rotatif sera grande. Par conséquent, il est nécessaire de faire circuler le matériau plusieurs fois dans le cylindre rotatif. Si un fonctionnement circulaire est adopté, il nécessite un espace plus grand et le même équipement auxiliaire couramment utilisé que le granulateur à plaque inclinée. De plus, le processus de sphéroïdisation lui-même présente des problèmes de contrôle.
Carter et Wright ont décrit la fluctuation du processus de sphéroïdisation du sable céramique. Si la fluctuation du fonctionnement est trop importante, elle est principalement due à une faible teneur en humidité. La fluctuation du fonctionnement entraîne une diminution du rendement de la granulation, une augmentation de la circulation des matériaux et d'autres obstacles au taux de croissance des agglomérats, car la plupart des matières premières fraîches sont utilisées pour grossir la taille des particules des matériaux recyclés. En raison de la diminution du taux de croissance nucléaire, le processus de sphéroïdisation a tendance à être une production intermittente, c'est-à-dire que le grossissement des particules sphériques en circulation empêche en fait la formation de noyaux d'agglomérat jusqu'à ce que la taille des particules sphériques en circulation atteigne le niveau requis. Lorsque la plupart des particules répondent aux exigences de taille des particules et sont évacuées du système de sphéroïdisation, le noyau d'agglomérat se forme à nouveau. L'ensemble du processus sera refait.
Il est évident qu'une augmentation du taux de croissance nucléaire peut améliorer considérablement la stabilité du fonctionnement du système. Le réapprovisionnement en eau par pulvérisation dans le tambour rotatif peut réduire la quantité de circulation de matière et réduire les fluctuations du processus. Cependant, les grumeaux formés peuvent avoir une faible résistance et une forme irrégulière. Par conséquent, lorsque la circulation de matière doit être considérablement plus importante, les fluctuations doivent être évitées et le fonctionnement doit être stable, sinon la qualité du produit peut poser des problèmes. Il existe de nombreuses façons de maintenir la stabilité, et la chose la plus importante est de concevoir soigneusement en fonction des exigences opérationnelles. Étant donné que la teneur en humidité des matières premières, le taux d'entrée, la vitesse du tambour rotatif et les changements de la surface intérieure du tambour rotatif peuvent tous affecter la stabilité du fonctionnement, une conception minutieuse est nécessaire.
L'utilisation d'équipements cycliques multi-systèmes permet d'atténuer le phénomène de fluctuations opérationnelles, où la valeur élevée des fluctuations générées par un système peut compenser la faible valeur des fluctuations générées par un autre système. Pour maintenir un fonctionnement stable, un processus à double tambour peut également être adopté, avec un contrôle approprié des conditions de fonctionnement. Tout d'abord, un noyau conforme à la proportion et formant des grumeaux est généré dans le premier tambour, puis davantage de matières premières sont transportées vers le deuxième tambour. Dans ce tambour, les graines sont grossièrement transformées en produits de granulométrie qualifiée à l'aide d'une méthode d'enrobage.