L'équipement de concassage de roche industrielle, également appelé machine à concasser, est un équipement mécanique qui casse les matériaux solides de grande taille en particules de dimensions spécifiées en provoquant une déformation fragile des matériaux par force externe. Il est largement utilisé dans divers domaines tels que l'exploitation minière, la construction, la réalisation de routes et le recyclage des déchets de construction, servant d'équipement de base pour la production de sable et de gravier, le traitement des minerais et l'utilisation des ressources à partir des déchets solides. En tant que type clé d'équipement de concassage de roche industrielle, il joue un rôle irremplaçable dans les industries modernes de traitement des matériaux.

I. Principes de fonctionnement fondamentaux des concasseurs

L'essence du fonctionnement d'un concasseur réside dans l'utilisation de force mécanique pour surmonter la force de liaison interne des matériaux, les fragmentant de forme entière en petits morceaux. Selon les différentes formes de force d'action, il se divise principalement en les catégories suivantes :

• Concassage par compression : Écrase les matériaux par mouvement relatif de deux surfaces de travail, provoquant une fracture par compression et une déformation par flexion. Les équipements typiques incluent les concasseurs à mâchoires et les concasseurs à cône ;
• Concassage par impact : Casse les matériaux en utilisant des pièces mobiles à haute vitesse (telles que des marteaux et des barres d'impact) pour frapper les matériaux, ou en faisant entrer en collision les matériaux entre eux à haute vitesse. Les équipements typiques incluent les concasseurs à impact et les concasseurs à impact vertical (VSI) ;
• Concassage par broyage : Atteint un concassage fin par friction et broyage entre les matériaux et les milieux de broyage. Il est couramment utilisé dans des équipements tels que les moulins à boulets et peut également être utilisé comme forme de concassage auxiliaire pour les concasseurs.

II. Principales classifications des concasseurs

Selon l'étape de concassage, la forme structurelle et le scénario d'application, les concasseurs peuvent être divisés en plusieurs catégories. Les trois catégories les plus largement utilisées sont les suivantes :

1. Concasseur à mâchoires (équipement de concassage primaire)

Le concasseur à mâchoires est l'équipement de concassage le plus traditionnel et le plus utilisé, principalement destiné au concassage primaire des matériaux. Sa structure comprend une plaque de mâchoire fixe et une plaque de mâchoire mobile formant une cavité de concassage. L'arbre excentrique entraîne la plaque de mâchoire mobile en oscillations alternatives, écrasant et fendant les grands matériaux entrant dans la cavité de concassage. Cet équipement présente une grande ouverture d'alimentation, peut traiter toutes sortes de roches dures avec une résistance à la compression inférieure à 320 MPa (telles que le granit et le basalte) et est largement utilisé dans l'étape de concassage primaire des mines et carrières. En tant que composant clé de l'équipement de concassage de roche industrielle, il garantit une première étape de fragmentation efficace pour les matériaux bruts.

2. Concasseur à cône (équipement de concassage secondaire et tertiaire)

Les concasseurs à cône sont principalement utilisés pour le concassage secondaire et tertiaire des matériaux, y compris les concasseurs à cône à ressort et les concasseurs à cône hydraulique. Leurs pièces de travail principales sont le cône mobile et le cône fixe. Le cône mobile effectue un mouvement oscillatoire entraîné par le manchon excentrique, écrasant, broyant et ciselant les matériaux pris dans la cavité de concassage. Cet équipement présente un rapport de concassage élevé et une granulométrie uniforme du produit fini, est adapté au traitement des minerais et roches avec une résistance à la compression inférieure à 300 MPa, et est l'équipement de base dans l'étape de concassage secondaire et tertiaire des lignes de production de sable et de gravier. Pour l'équipement de concassage de roche industrielle dédié aux projets exigeants en granulométrie, le concasseur à cône est indispensable.

3. Concasseur à impact (équipement de concassage secondaire et de formage des particules)

Le concasseur à impact s'appuie sur des barres d'impact tournant à haute vitesse pour frapper les matériaux. Après avoir heurté la plaque d'impact, les matériaux rebondissent et entrent en collision avec les matériaux alimentés ultérieurement pour réaliser un concassage multiple. Les produits finis sont de forme cubique avec une faible teneur en particules aiguës et lamellaires, qui peuvent non seulement compléter le concassage secondaire mais également former les matériaux. Il est adapté au traitement des roches molles, des déchets de construction, du calcaire et autres produits avec une résistance à la compression inférieure à 180 MPa, et est souvent utilisé dans la production de sable et de gravier pour la construction de routes. Ce type d'équipement de concassage de roche industrielle est particulièrement apprécié pour les projets nécessitant une qualité esthétique et mécanique élevée des agrégats.

III. Scénarios d'application des concasseurs

L'application des concasseurs couvre plusieurs industries, les scénarios clés incluant :

• Exploitation minière : Traitement de toutes sortes de minerais bruts pour fournir des matériaux répondant aux exigences de granulométrie pour les étapes de préparation et de fusion des minerais ;
• Génie civil : Concassage des grosses roches en sable et en gravier pour utilisation dans la préparation du béton, du mortier et des bases de routes ;
• Recyclage des déchets de construction : Concassage et recyclage des déchets solides tels que les blocs de béton et les briques générés par la démolition et la construction pour réaliser une utilisation circulaire des ressources ;
• Construction de routes : Production de gravier et de sable fabriqué répondant aux spécifications pour satisfaire les besoins en matériaux des projets d'infrastructure tels que les autoroutes, les chemins de fer et les aéroports.

Dans tous ces scénarios, l'équipement de concassage de roche industrielle s'adapte aux différentes contraintes du terrain et des matériaux, démontrant sa polyvalence.

IV. Différences entre concasseurs mobiles et concasseurs fixes

Outre les concasseurs fixes traditionnels (qui nécessitent la construction de fondations fixes et sont adaptés aux grandes lignes de production), les concasseurs mobiles sont de plus en plus largement utilisés ces dernières années. Ils intègrent des systèmes de concassage, de tamisage et de transport sur un châssis ou une chenille mobile, sans besoin de fondations fixes, et peuvent être conduits directement sur le site de travail. Ils sont particulièrement adaptés à des scénarios tels que le traitement décentralisé des déchets de construction, l'exploitation de carrières de roche éloignées et les matériaux de projets temporaires, et présentent les avantages d'une mobilité flexible, d'un démarrage rapide en exploitation et de faibles coûts de transport. Que ce soit en version mobile ou fixe, l'équipement de concassage de roche industrielle est conçu pour optimiser l'efficacité opérationnelle.

V. Conclusion

En tant qu'équipement de base pour le traitement et le concassage des matériaux, le choix du type de concasseur doit être déterminé selon des facteurs tels que la dureté des matériaux, les exigences de granulométrie pour le concassage et le scénario d'application. Des équipements fixes traditionnels aux nouveaux équipements intelligents et mobiles, le développement technologique de l'équipement de concassage de roche industrielle s'est toujours concentré sur l'efficacité, l'économie d'énergie, la protection de l'environnement et la flexibilité, fournissant un soutien technique essentiel pour le développement des industries minières, de l'infrastructure, du traitement des déchets solides, etc. Maîtriser les caractéristiques et les principes de fonctionnement de chaque type d'équipement de concassage de roche industrielle est la clé d'une sélection optimale et d'une utilisation rentable.

Comment fonctionne un équipement de concassage de roche industrielle ?

L'équipement de concassage de roche industrielle est l'équipement de concassage de matériaux de base dans des domaines tels que l'exploitation minière, l'infrastructure et le traitement des déchets solides. Sa mission fondamentale est de surmonter la force de liaison interne des matériaux par force mécanique externe, cassant les matériaux solides de grande taille en particules de dimensions requises pour la production industrielle. Les différents types d'équipement de concassage de roche industrielle présentent des différences significatives dans leurs principes de fonctionnement en raison de différences dans la conception structurelle et le scénario d'application, mais essentiellement, ils utilisent tous des forces mécaniques telles que la compression, l'impact, le broyage et la fission pour casser les matériaux. Cet article détaillera les principes de fonctionnement et les scénarios d'application des principaux équipements de concassage de roche industrielle.

I. Types de forces de concassage fondamentales de l'équipement de concassage de roche industrielle

Indépendamment du type d'équipement de concassage de roche industrielle, le processus de concassage repose sur une ou plusieurs des forces mécaniques suivantes, qui constituent la base pour comprendre son principe de fonctionnement :

• Force de compression : Écrase les matériaux par mouvement relatif de deux surfaces de travail, provoquant une fracture des matériaux due à une insuffisance de résistance à la compression. Adaptée au concassage primaire et secondaire de matériaux à haute dureté tels que les roches dures et les minerais ;
• Force d'impact : Utilise des pièces mobiles à haute vitesse (telles que des marteaux et des barres d'impact) ou le mouvement à haute vitesse des matériaux eux-mêmes pour générer un impact, provoquant une fracture fragile des matériaux. Adaptée au concassage et au formage de matériaux médiocres et mous ;
• Force de broyage : Atteint un concassage fin par friction et broyage entre les matériaux et les milieux de broyage, et entre les matériaux eux-mêmes. Souvent utilisée dans l'étape de concassage final des matériaux ;
• Force de fission : Applique une force de fission aux matériaux à l'aide de composants pointus, provoquant une fissuration des matériaux le long des motifs ou des surfaces faibles. Souvent utilisée comme force auxiliaire pour le concassage par compression.

II. Explication détaillée des principes de fonctionnement des principaux équipements de concassage de roche industrielle

1. Concasseur à mâchoires : Équipement de concassage primaire dominé par la compression + la fission

Le concasseur à mâchoires est l'équipement de concassage primaire le plus largement utilisé, avec des structures de base incluant une plaque de mâchoire fixe, une plaque de mâchoire mobile, un arbre excentrique, un volant et autres composants. Son principe de fonctionnement est le suivant :

Le moteur entraîne l'arbre excentrique en rotation par une courroie trapézoïdale (V-belt), et l'arbre excentrique entraîne la plaque de mâchoire mobile en oscillations alternatives autour de l'arbre de suspension, provoquant un changement périodique de l'espace de la cavité de concassage entre la plaque de mâchoire mobile et la plaque de mâchoire fixe. Lorsque la plaque de mâchoire mobile s'approche de la plaque de mâchoire fixe, les grands matériaux entrant dans la cavité de concassage sont écrasés, fendus et fléchis jusqu'à être cassés en petits morceaux répondant à la granulométrie de décharge requise. Lorsque la plaque de mâchoire mobile s'éloigne de la plaque de mâchoire fixe, les matériaux concassés sont évacués de l'orifice de décharge sous l'effet de la gravité. L'ensemble du processus est répété cycliquement pour réaliser des opérations de concassage primaire continues. Cet équipement présente une grande ouverture d'alimentation, peut traiter des roches dures telles que le granit et le basalte avec une résistance à la compression ≤ 320 MPa, et la granulométrie de décharge peut être contrôlée en ajustant l'écart entre les plaques de mâchoire. En tant que pilier de l'équipement de concassage de roche industrielle pour le concassage initial, il assure une fiabilité et une durabilité exceptionnelles.

2. Concasseur à cône : Équipement de concassage secondaire et tertiaire dominé par la compression + le broyage

Les concasseurs à cône sont divisés en concasseurs à cône à ressort, concasseurs à cône hydraulique et autres types, et sont l'équipement de base pour le concassage de roches dures dans les étapes secondaire et tertiaire. Son principe de fonctionnement est le suivant :

Les composants principaux de l'équipement sont le cône mobile et le cône fixe, qui forment une cavité de concassage annulaire. Le moteur entraîne le manchon excentrique en rotation par le dispositif de transmission, et le manchon excentrique entraîne le cône mobile en mouvement oscillatoire. Il existe une excentricité entre l'axe du cône mobile et l'axe du cône fixe. Lorsque le cône mobile s'approche du cône fixe, les matériaux dans la cavité de concassage sont écrasés, broyés et ciselés, entraînant leur fracture. Lorsque le cône mobile s'éloigne du cône fixe, les matériaux concassés tombent pour compléter un cycle de concassage. Le concasseur à cône hydraulique est également équipé d'un système de nettoyage de cavité hydraulique et de protection contre la surcharge. Lorsque des objets non concassables entrent dans la cavité de concassage, le système hydraulique peut élever le cône mobile, évacuer les corps étrangers et se réinitialiser automatiquement pour garantir un fonctionnement stable de l'équipement. Les concasseurs à cône présentent un rapport de concassage élevé et une granulométrie uniforme du produit fini, adaptés au concassage secondaire et tertiaire de minerais et roches avec une résistance à la compression ≤ 300 MPa. Pour l'équipement de concassage de roche industrielle visant une production à grande échelle et de haute qualité, le concasseur à cône est un choix incontournable.

3. Concasseur à impact : Équipement de concassage secondaire et de formage des particules dominé par l'impact + la collision

Le concasseur à impact se concentre sur le concassage secondaire et le formage des matériaux, avec des structures de base incluant le rotor, les barres d'impact (blow bars), les plaques d'impact (impact plates), l'orifice d'alimentation et autres composants. Son principe de fonctionnement est le suivant :

Le moteur entraîne le rotor en rotation à haute vitesse (vitesse de rotation allant jusqu'à 1000-1500 tours par minute), et les barres d'impact sur le rotor se déplacent à haute vitesse en synchronisation avec le rotor. Lorsque les matériaux entrent dans l'équipement par l'orifice d'alimentation, ils sont d'abord frappés par les barres d'impact tournant à haute vitesse.