Bien choisir un concasseur

Un concasseur est une machine de broyage qui utilise l’énergie mécanique pour briser des blocs de pierre, de béton, ou d’autres matériaux de construction, en blocs plus petits de granulométrie déterminée. Ils sont notamment utilisés dans l’industrie minière pour réduire la taille des blocs de minerai et faciliter leur traitement. Les concasseurs sont conçus pour recevoir des blocs avec une taille maximale. Il peut être nécessaire de passer par plusieurs étapes de concassage pour obtenir le produit fini voulu.

Les concasseurs sont classés suivant la finesse avec laquelle ils fragmentent le matériau de départ, en concasseurs primaires ou secondaires (produits finis grossiers) et en concasseurs tertiaires ou quaternaires (produits finis à particules fines).

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Comment choisir un concasseur ?

Plusieurs paramètres sont à prendre en compte :

  • Le coefficient d’abrasivité et la dureté. Il est primordial de connaître le matériau à concasser et ses caractéristiques, en particulier son abrasivité et sa dureté. Vous devez évaluer la résistance à la compression ou la force maximale que le matériau peut supporter avant de casser.
  • Les dimensions. Il faut considérer les dimensions maximales à entrer dans la machine (longueur, largeur et épaisseur).
  • La granulométrie. Il est nécessaire de définir le résultat souhaité, la granulométrie recherchée après concassage.
  • La capacité (le débit). Il faut déterminer la capacité de traitement (ou le débit) nécessaire par rapport à vos besoins. Celle-ci se mesure en tonnes/heure.

 

Vous pouvez ensuite étudier les principales technologies sur le marché des concasseurs :

  • Les concasseurs à mâchoire
  • Les concasseurs à cône
  • Les concasseurs à percussion aussi appelés concasseurs à marteau

 

Pourquoi choisir un concasseur à mâchoire ?

Concasseur à mâchoire de la marque  Shibang Industry & Technology Group
Concasseur à mâchoire de la marque Shibang Industry & Technology Group

C’est un concasseur primaire. Le concasseur à mâchoire est une machine à broyer les roches et autres matériaux durs et abrasifs, tels que le granit, les minerais ou le béton recyclé, généralement à des fins industrielles. Le dispositif de concassage comporte une paroi fixe et une partie mobile, appelées “mâchoire”, entre lesquelles la roche est coincée et broyée. Un moteur et une courroie transmettent le mouvement à un axe excentrique qui entraîne la partie mobile de la mâchoire par rotation. Un ressort fait revenir cette partie mobile pour laisser descendre progressivement les matériaux broyés dans le concasseur. Lorsque les matériaux sont assez petits, ils tombent dans l’espace situé entre les deux parties du concasseur. Le concasseur brise ainsi la roche en petites pierres qui servent notamment à la fabrication de béton et à la construction de routes.

Le concasseur à mâchoire est une construction rudimentaire et fiable qui ne nécessite pas beaucoup de maintenance ni de grandes notions d’ingénierie. C’est le concasseur le plus populaire dans le monde. Les concasseurs à mâchoire sont particulièrement adaptés quand l’objectif principal est de réduire des gros blocs en morceaux plus petits qui peuvent être traités par d’autres machines en aval.

 

Avantages :

  • Peu coûteux en maintenance et à l’usage car il possède peu de parties mobiles.
  • Réduit la matière première jusqu’à 150 mm environ.

Inconvénients :

  • Pas adapté pour les besoins en matériaux de petite taille (taille < 150 mm). Dans ce cas il peut être combiné avec d’autres concasseurs.
  • Ne convient pas à la manutention de l’argile ou du métal mélangé à la roche.

 

Pourquoi choisir un concasseur à cône ?

Concasseur à cône de la marque Metso
Concasseur à cône de la marque Metso

Dans un concasseur à cône (ou conique) la roche est brisée entre une tête tournante (excentrée) et le bol. La tête tournante est couverte par un blindage résistant à l’usure. Les gros morceaux sont cassés une fois entre les deux mâchoires, puis descendent progressivement dans le concasseur où ils continuent à être cassés, et ainsi de suite jusqu’à ce que les morceaux soient assez petits pour passer à travers l’ouverture étroite située dans le bas de l’espace de cassage. Un concasseur à cône peut concasser diverses roches, allant de mi-dures à dures. Le fonctionnement du concasseur à cône est similaire à celui du concasseur giratoire, mais dans un concasseur à cône la pente dans l’espace de cassage est moins forte.

Bien que connu pour sa capacité à concasser des minerais et roches dures et abrasives, le concasseur à cône est mieux adapté au concassage secondaire. Il est conçu pour concasser des matériaux pré-dimensionnés, généralement de 100 mm, 150 mm ou 200 mm, et donne des produits finis de petites dimensions.

 

Avantages :

  • Construction robuste
  • Haute productivité
  • Réglage facile
  • Faibles coûts opérationnels. Ce concasseur est pourvu d’un système de libération à ressort qui le protège contre les surcharges et permet aux matériaux imbroyables de passer par l’espace de concassage sans endommager le concasseur.
  • Machine peu coûteuse

 

Inconvénients :

  • Le concasseur à cône ne peut pas accepter toutes les tailles de matériaux. Les matériaux doivent être pré-dimensionnés pour le concasseur (généralement 200 mm ou moins).
  • Le produit fini n’est pas homogène, ce qui est une exigence essentielle dans de nombreuses spécifications de matériaux.
  • Comme les concasseurs à mâchoire, il ne convient pas à la manutention de l’argile ou du métal mélangé à la roche.

Pourquoi choisir un concasseur à percussion ?

Concasseur à percussion de la marque Weir Minerals
Concasseur à percussion de la marque Weir Minerals

Le concasseur à percussion peut être utilisé en primaire, secondaire ou tertiaire selon les tailles et technologies. Il est équipé de battoirs aussi appelés marteaux, et d’écrans de projection. Son fonctionnement est le suivant : l’alimentation se fait par la partie supérieure, puis les cailloux sont percutés par les marteaux et projetés en direction des écrans. Le caillou se brise sur l’écran et repart par rebond en direction des marteaux. Le processus se renouvelle jusqu’à ce que le caillou atteigne la taille visée. Les concasseurs à percussion sont idéaux pour les matériaux contaminés. Ils concassent argile, saleté ou métal mélangé avec le matériau d’alimentation, par exemple les barres d’armature, les treillis métalliques ou chevilles. Ils peuvent concasser des matériaux durs, mais sont surtout adaptés aux roches tendres à moyennes. Le concasseur à percussion, appelé aussi « concasseur à marteaux », peut être à axe horizontal ou vertical.

 

À axe horizontal : il génère un produit cubique uniforme. Il peut accepter toutes les entrées d’alimentation et assurer une productivité maximale, aussi bien dans le concassage primaire que le secondaire.

Avantage :

  • La percussion permet de mieux contrôler la taille du résultat du concassage, par exemple une meilleure cubicité des gravillons.

Inconvénients :

  • Les coûts d’exploitation peuvent être plus élevés.
  • Difficulté de briser les pièces de petite taille, car la capacité du concasseur à briser des blocs est liée à l’énergie accumulée par le caillou lors de l’impact avec le marteau. Cette énergie dépend donc de la vitesse du marteau, mais aussi de la masse du caillou.
  • L’usure des battoirs qui dépend des types de matériaux concassés.

 

À axe vertical : il permet de fabriquer des sables de qualité. Il concasse encore plus finement les graviers car il casse les liaisons les plus rémanentes du granulat. On obtient ainsi un sable dont la consistance et la forme sont optimales, pour les sables de type béton notamment. Cette machine combine l’énergie de rotation avec l’énergie de percussion pour le concassage.

Avantages :

  • Grande capacité de production
  • Rapport de casse élevé
  • Faible consommation d’énergie
  • Granulométrie uniforme

Inconvénients :

  • Ne peut être utilisé que pour obtenir des produits finis fins

Quelles autres caractéristiques faut-il prendre en compte pour choisir un concasseur ?

Concasseur mobile de la marque Kleemann
Concasseur mobile de la marque Kleemann

Bien que les concasseurs stationnaires aient l’avantage d’être de conception robuste, il peut être intéressant d’opter pour un concasseur mobile afin de l’approcher de l’endroit où l’on va en avoir besoin. Les concasseurs sur pneus peuvent être déplacés sur un chantier à l’aide d’un camion. Ces unités sont généralement autonomes et n’ont donc pas besoin de moteur diesel supplémentaire pour fonctionner. Les concasseurs sur chenilles sont conçus pour une relocalisation constante, ils sont plus compacts et pèsent moins lourd que les concasseurs mobiles sur pneus.

Le concasseur mobile effectue les mêmes types de concassage que les installations fixes. Pour des raisons d’autonomie, il comporte en plus une trémie et un convoyeur assurant l’alimentation du concasseur, ainsi qu’un second convoyeur assurant l’évacuation du produit final.