Qu'est-ce qu'un broyeur VSI ? Et quelles sont les différences entre un broyeur à cône et un broyeur VSI ?

I. Définition de base du broyeur VSI

Le broyeur VSI, dont le nom complet est Vertical Shaft Impact Crusher (broyeur à impact vertical), est un équipement de concassage et de fabrication de sable efficace, largement utilisé dans les domaines du traitement des granulats de sable et de gravier, du concassage des minerais, de la réutilisation des déchets de construction, etc. Il s'appuie sur deux principes de concassage fondamentaux : « pierre sur pierre » et « pierre sur acier ». Grâce à un rotor tournant à haute vitesse qui entraîne les matières pour générer une force centrifuge, les matières entrent en collision, s'abrasent et se concassent dans la chambre de concassage, formant finalement des produits finis avec une granulométrie uniforme et une forme de grain excellente.

II. Principe de fonctionnement fondamental du broyeur VSI

Le processus de fonctionnement du broyeur VSI comprend principalement trois étapes : Premièrement, les matières entrent dans le broyeur par l'orifice d'alimentation et sont divisées en deux parties par le distributeur — l'une entre directement au centre de la roue à aubes tournant à haute vitesse, et l'autre tombe dans la zone annulaire de la chambre de concassage ; Deuxièmement, les matières contenues dans la roue à aubes sont accélérées et projetées sous l'effet de la force centrifuge, à une vitesse pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres par seconde, et entrent en collision violente avec les matières tombées du distributeur et la gaine d'impact de la paroi de la chambre de concassage ; Troisièmement, les matières concassées continuent de s'entrechoquer et de s'abraser dans la chambre de concassage jusqu'à atteindre la granulométrie prédéfinie, puis sont évacuées par l'orifice de décharge.

Parmi ces modes, le mode « pierre sur pierre » est adapté à la fabrication de sable à partir de matières moyennement dures et plus dures. Il réalise le concassage par collision mutuelle entre les matières, entraînant une faible usure des pièces d'usure ; le mode « pierre sur acier » achève le concassage par l'impact des matières sur une plaque d'impact métallique, offrant une efficacité de concassage plus élevée et étant adapté au traitement de matières moins dures.

III. Caractéristiques principales du broyeur VSI

• Forme de grain excellente : Les produits finis sont cubiques, avec une faible teneur en grains aiguillonnés et lamellaires et une gradation raisonnable, répondant aux normes de granulats pour les grands projets tels que les autoroutes et les lignes ferroviaires à grande vitesse ;
• Efficacité de concassage élevée : La vitesse du rotor est réglable pour s'adapter à différentes matières et exigences de granulométrie de décharge, et la capacité de traitement est 20 % à 30 % supérieure à celle des broyeurs traditionnels ;
• Consommation d'énergie réduite : Grâce à une conception optimisée de la chambre de concassage et à un appariement de puissance adapté, la consommation d'énergie unitaire est beaucoup plus faible que celle des broyeurs à marteau et des broyeurs à cône ;
• Entretien pratique : Les pièces d'usure adoptent une conception modulaire, faciles à remplacer, réduisant considérablement le temps d'arrêt pour maintenance ;
• Applications étendues : Il peut traiter diverses matières telles que les galets de rivière, le granit, le basalte, le calcaire et les déchets de construction, et peut non seulement fabriquer du sable mais aussi calibrer des granulats.

IV. Scénarios d'application du broyeur VSI

1. Production de granulats de sable et de gravier : Utilisé dans les usines de sable et de gravier pour fabriquer du sable à partir de matières premières telles que les galets de rivière et les cailloux, produisant du sable de construction et des granulats routiers ;

2. Traitement des minerais : Traitement de minerais tels que le minerai de fer, le minerai de cuivre et le quartz, fournissant des matières concassées qualifiées pour l'étape de concentration ;

3. Réutilisation des déchets de construction : Concassage et réutilisation des déchets de construction tels que les blocs de béton et les briques usées en granulats recyclés, réalisant une réutilisation des ressources ;

4. Projets hydrauliques et d'infrastructure : Fourniture de granulats de sable et de gravier de haute qualité pour des projets à grande échelle tels que les centrales hydroélectriques, les autoroutes et les ponts.

V. Différences entre le broyeur VSI et les broyeurs traditionnels

Par rapport à des équipements traditionnels tels que les broyeurs à mâchoire et les broyeurs à cône, l'avantage majeur du broyeur VSI réside dans sa capacité de fabrication de sable et de calibration. Les broyeurs traditionnels se concentrent principalement sur le concassage grossier et moyen, avec des produits finis de mauvaise forme de grain et une haute teneur en grains aiguillonnés et lamellaires ; tandis que le broyeur VSI se spécialise dans le concassage fin et la calibration. Il peut non seulement concasser les matières jusqu'à la granulométrie de sable fin (0-5 mm) mais aussi optimiser la forme et la gradation des granulats. De plus, le broyeur VSI présente une structure plus compacte et occupe moins d'espace, étant plus adapté à la configuration de lignes de production de sable et de gravier de petite et moyenne taille.

VI. Conclusion

En tant qu'équipement de base de l'industrie moderne de fabrication de sable, le broyeur VSI est devenu le choix dominant dans le domaine du traitement du sable et de la gravier, grâce à ses caractéristiques d'efficacité élevée, d'économie d'énergie et de forme de grain excellente. Avec l'amélioration constante des exigences en matière de qualité des granulats dans l'industrie des infrastructures et la promotion de la réutilisation des ressources par les politiques environnementales, le champ d'application du broyeur VSI va s'élargir davantage, fournissant un soutien important au développement durable de l'industrie des matériaux de construction.

Quelles sont les différences entre un broyeur à cône et un broyeur VSI ?

I. Principes de fonctionnement fondamentaux différents

Le broyeur à cône fonctionne selon le principe de concassage par lamellation. Le moteur entraîne la chemise excentrique en rotation, faisant osciller périodiquement le cône mobile. Les matières entre le cône mobile et le cône fixe sont concassées par des forces d'extrusion, de flexion et de cisaillement. L'ensemble du processus est centré sur le « concassage par extrusion », et les matières se trouvent dans un environnement d'extrusion relativement statique lors du concassage.

Le broyeur VSI (Vertical Shaft Impact Crusher) est centré sur le concassage par impact. Après être entrées dans l'équipement, les matières sont accélérées et projetées par la roue à aubes tournant à haute vitesse, heurtant la gaine d'impact ou d'autres matières à une vitesse de plusieurs dizaines de mètres par seconde. Le concassage est réalisé par l'effet d'impact et d'abrasion de « pierre sur pierre » ou « pierre sur acier », et le processus de concassage dépend du mouvement à haute vitesse et de la collision des matières.

II. Étapes de concassage et positionnements granulométriques différents

Le broyeur à cône est principalement utilisé pour les étapes de concassage moyen et fin, généralement dans le concassage secondaire et tertiaire après le concassage grossier. La granulométrie de décharge se situe généralement entre 10 et 60 mm (peut être réglée finement en ajustant la taille de l'orifice de décharge), et il ne peut pas produire directement du sable fin (0-5 mm) répondant aux normes de sable de construction. Les produits finis sont principalement des granulats.

Le broyeur VSI se concentre sur les étapes de concassage fin et de fabrication de sable, et est l'équipement de base de la ligne de production de sable. Il peut concasser des pierres de 10 à 30 mm en sable de construction de 0 à 5 mm, tout en calibrant les granulats pour améliorer leur forme et leur gradation. La granulométrie de décharge est plus fine et plus contrôlable, répondant aux besoins doubles de fabrication de sable et de calibration de granulats.

III. Forme de grain et qualité des produits finis différents

Du fait du principe de concassage par extrusion, les produits finis du broyeur à cône présentent une teneur relativement élevée en grains aiguillonnés et lamellaires, une forme de grain irrégulière et une gradation inégale. Ils ne peuvent répondre qu'aux besoins de granulats pour les projets de construction ordinaires et ont du mal à satisfaire les exigences élevées en matière de granulats pour les grands projets tels que les lignes ferroviaires à grande vitesse et les autoroutes.

Grâce au concassage par impact et à des collisions et abrasions répétées, les produits finis du broyeur VSI sont cubiques, avec une teneur en grains aiguillonnés et lamellaires contrôlée à moins de 5 %. La forme de grain est arrondie et la gradation est raisonnable. Il peut non seulement produire du sable de construction de haute qualité, mais les granulats calibrés peuvent également satisfaire les exigences de qualité des projets d'infrastructure haut de gamme.

IV. Matériaux adaptés et conditions de fonctionnement différentes

Le broyeur à cône présente une large adaptabilité à la résistance à la compression, et peut traiter des matières moyennement dures à très dures telles que le granit, le basalte et le minerai de fer (résistance à la compression ≤ 350 MPa). Il est adapté aux étapes de concassage moyen et fin des lignes de production de concassage de minerais et de granulats de sable et de gravier à grande capacité et continue, avec une capacité de traitement par machine pouvant atteindre plusieurs centaines de tonnes par heure.

Le broyeur VSI est plus adapté à la fabrication de sable et à la calibration de matières moyennement dures et moins dures (résistance à la compression ≤ 280 MPa), telles que les galets de rivière, le calcaire et les déchets de construction recyclés. Bien que sa capacité de traitement par machine soit inférieure à celle du broyeur à cône du même规格, il offre une efficacité plus élevée dans les scénarios de fabrication de sable. De plus, l'usure des pièces d'usure est liée à la dureté des matières, et l'usure augmente considérablement lors du traitement de matières très dures.

V. Structure et caractéristiques d'entretien différentes

Le broyeur à cône présente une structure complexe, avec des composants principaux incluant le cône mobile, le cône fixe, la chemise excentrique et l'arbre principal. Il est de grande taille et de poids lourd, rendant son installation et son réglage difficiles ; les pièces d'usure sont principalement la chemise de concassage et la paroi de concassage, avec un cycle de remplacement relativement long. Cependant, leur remplacement nécessite l'arrêt et le démontage de nombreux composants, entraînant un temps d'entretien long et des exigences élevées en matière de techniques opérationnelles.

Le broyeur VSI présente une structure relativement compacte, avec des composants principaux incluant la roue à aubes, la gaine d'impact et le distributeur. Il est de petite taille et occupe peu d'espace, facilitant son installation ; les pièces d'usure sont principalement la protection de la roue à aubes et le bloc d'impact, adoptant une conception modulaire. Le remplacement n'exige pas le démontage de l'ensemble de la machine, avec un temps d'entretien court et un seuil d'opération plus bas. Cependant, la fréquence de remplacement des pièces d'usure est plus élevée que celle du broyeur à cône (notamment en mode « pierre sur acier »).

VI. Consommation d'énergie et scénarios d'application différents

Le broyeur à cône présente une consommation d'énergie unitaire relativement élevée mais une grande capacité de traitement par machine. Il est adapté à des scénarios de production de granulats à grande échelle et continue, tels que la section de concassage des grandes usines de sable et de gravier et des mines de métaux, répondant principalement au besoin fondamental d'approvisionnement en granulats.

Le broyeur VSI présente une consommation d'énergie unitaire plus faible et une forte spécificité. Il est principalement utilisé dans des scénarios tels que les lignes de production de sable, les lignes de calibration de granulats et la fabrication de sable à partir de déchets de construction recyclés. Il est particulièrement adapté aux petites et moyennes usines de sable et de gravier ou aux projets nécessitant la production de sable de haute qualité, et est également un équipement indispensable pour le traitement de granulats dans des grands projets tels que les lignes ferroviaires à grande vitesse et les autoroutes.

VII. Conclusion

La différence fondamentale entre le broyeur à cône et le broyeur VSI réside dans leurs principes de concassage différents. Le premier est principalement basé sur le concassage par extrusion, se positionnant dans la production de granulats pour concassage moyen et fin ; le second est centré sur le concassage par impact, se spécialisant dans la fabrication de sable et la calibration de granulats. Dans des applications pratiques, les deux sont souvent utilisés conjointement : le broyeur à cône réalise le concassage moyen et fin des granulats, tandis que le broyeur VSI continue de concasser les granulats en sable ou de les calibrer, formant conjointement une ligne de production complète de traitement du sable et de la gravier pour répondre aux besoins en matières de différentes granulométries et qualités.