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Cornichon. Timbres utilisés au 19ème siècle pour casser le minerai d’étain
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Un concasseur de roches portable du début du 20ème siècle
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Le bac d’entrée d’un concasseur de pierres de mine
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Concasseur mobile
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Benne de concassage dans une carrière
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Le tableau suivant décrit les utilisations typiques des concasseurs couramment utilisés :
| Type | Dureté | Limite d’abrasion | Teneur en humidité | Reduction. rapport | Utilisation principale |
|---|---|---|---|---|---|
| Concasseurs à mâchoires | Doux à très dur | Aucune limite | Sèche à légèrement humide, non collant | 3/1 à 5/1 | Matériaux lourds, matériaux de carrière, sable &gravier, recyclage |
| Concasseurs giratoires | Souples à très durs | Abrasifs | Sèches à légèrement humides, non collantes | 4/1 à 7/1 | Mineurs lourds, matériaux de carrière |
| Concasseurs à cônes | Moyennement durs à très durs | Abrasifs | Sèches ou humides, non collantes | 3/1 à 5/1 | Matériaux de carrière, sable &gravier |
| Concasseur composé | Moyennement dur à très dur | Abrasif | Sèche ou humide, non collant | 3/1 à 5/1 | Mine, matériaux de construction |
| Masse à chocs à axe horizontal | Doux à mi-dur | Légèrement abrasif | Sec ou humide, non collant | 10/1 à 25/1 | Matériaux transportés, sable &gravier, recyclage |
| Déclencheurs à axe vertical (sabot et enclume) | Moyennement dur à très dur | Légèrement abrasif | Sèche ou humide, non collante | 6/1 à 8/1 | Sable &gravier, recyclage |
| Moteurs à percussion à arbre vertical (autogène) | Meaux tendres à très durs | Aucune limite | Sèches ou humides, non collantes | 2/1 à 5/1 | Matières extraites, sable &gravier |
| Concasseurs de minéraux | Durs à mous | Abrasifs | Sèches ou humides et collantes | 2/1 à 5/1 | Matériaux lourds exploitation minière |
| Bennes de concassage | Molles à très dures | Aucune limite | Sèches ou humides et collantes | 3/1 à 5/1 | Exploitation minière lourde, matériaux de carrière, sable &gravier, recyclage |
Concasseur à mâchoiresModifier
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Un concasseur à mâchoires utilise une force de compression pour casser une particule. Cette pression mécanique est obtenue par les deux mâchoires du concasseur dont l’une est fixe tandis que l’autre effectue un mouvement de va-et-vient. Un concasseur à mâchoires ou à genouillère est constitué d’un ensemble de mâchoires verticales, dont l’une est maintenue fixe et est appelée mâchoire fixe, tandis que l’autre, appelée mâchoire oscillante, se déplace d’avant en arrière par rapport à la première, grâce à un mécanisme de came ou de pitman, agissant comme un levier de classe II ou un casse-noix. Le volume ou la cavité entre les deux mâchoires est appelé la chambre de broyage. Le mouvement de la mâchoire oscillante peut être assez faible, car le broyage complet n’est pas effectué en une seule fois. L’inertie nécessaire au broyage du matériau est fournie par un volant d’inertie qui déplace un arbre créant un mouvement excentrique qui provoque la fermeture de l’interstice.
Les concasseurs à mâchoires sont des machines à usage intensif et doivent donc être de construction robuste. Le cadre extérieur est généralement fait de fonte ou d’acier. Les mâchoires elles-mêmes sont généralement construites en acier moulé. Elles sont équipées de garnitures remplaçables en acier au manganèse ou en Ni-hard (une fonte alliée au Ni-Cr). Les concasseurs à mâchoires sont généralement construits en sections pour faciliter le transport du processus s’ils doivent être emmenés sous terre pour effectuer les opérations.
Les concasseurs à mâchoires sont classés sur la base de la position du pivotement de la mâchoire oscillante
- Concasseur Blake-la mâchoire oscillante est fixée à la position inférieure
- Concasseur Dodge-.la mâchoire oscillante est fixée à la position supérieure
- Concasseur universel-la mâchoire oscillante est fixée à une position intermédiaire
Le concasseur Blake a été breveté par Eli Whitney Blake en 1858. Le concasseur à mâchoires de type Blake a une zone d’alimentation fixe et une zone de décharge variable. Les concasseurs Blake sont de deux types – concasseurs à mâchoires à simple et à double articulation.
Dans les concasseurs à mâchoires à simple articulation, la mâchoire oscillante est suspendue sur l’arbre excentrique, ce qui conduit à une conception beaucoup plus compacte que celle du concasseur à mâchoires à double articulation. La mâchoire oscillante, suspendue à l’excentrique, subit deux types de mouvement : un mouvement d’oscillation vers la mâchoire fixe dû à l’action de la plaque à genouillère et un mouvement vertical dû à la rotation de l’excentrique. Ces deux mouvements, lorsqu’ils sont combinés, entraînent un mouvement elliptique de la mâchoire. Ce mouvement est utile car il aide à pousser les particules à travers la chambre de broyage. Ce phénomène permet d’augmenter la capacité des concasseurs à mâchoires à simple articulation, mais il entraîne également une usure plus importante des mâchoires de concassage. Ce type de concasseurs à mâchoires est préféré pour le broyage de particules plus molles.
Dans les concasseurs à mâchoires à double genouillère, le mouvement oscillant de la mâchoire oscillante est provoqué par le mouvement vertical du pitman. Le pitman se déplace de haut en bas. La mâchoire oscillante se ferme, c’est-à-dire qu’elle se déplace vers la mâchoire fixe lorsque le pitman se déplace vers le haut et s’ouvre pendant le mouvement descendant du pitman. Ce type est couramment utilisé dans les mines en raison de sa capacité à broyer des matériaux durs et abrasifs.
Dans les concasseurs à mâchoires de type Dodge, les mâchoires sont plus écartées en haut qu’en bas, formant une goulotte conique de sorte que le matériau est broyé progressivement de plus en plus petit au fur et à mesure qu’il descend jusqu’à ce qu’il soit suffisamment petit pour s’échapper de l’ouverture inférieure. Le concasseur à mâchoires Dodge présente une zone d’alimentation variable et une zone de décharge fixe, ce qui conduit à l’étouffement du concasseur et, par conséquent, n’est utilisé qu’à des fins de laboratoire et non pour des opérations lourdes.
Concasseur giratoireEdit
Un concasseur giratoire est similaire dans son concept de base à un concasseur à mâchoires, composé d’une surface concave et d’une tête conique ; les deux surfaces sont généralement revêtues de surfaces en acier au manganèse. Le cône intérieur a un léger mouvement circulaire, mais ne tourne pas ; le mouvement est généré par un arrangement excentrique. Comme pour le concasseur à mâchoires, le matériau se déplace vers le bas entre les deux surfaces en étant progressivement écrasé jusqu’à ce qu’il soit suffisamment petit pour tomber à travers l’espace entre les deux surfaces.
Un concasseur giratoire est l’un des principaux types de concasseurs primaires dans une mine ou une usine de traitement du minerai. Les concasseurs giratoires sont désignés en taille soit par le diamètre de l’ouverture et du manteau, soit par la taille de l’ouverture de réception. Les concasseurs giratoires peuvent être utilisés pour le concassage primaire ou secondaire. L’action de broyage est provoquée par la fermeture de l’espace entre la ligne du manteau (mobile) montée sur l’axe vertical central et les revêtements concaves (fixes) montés sur le châssis principal du concasseur. L’ouverture et la fermeture de l’interstice sont assurées par un excentrique situé en bas de la broche qui fait tourner la broche verticale centrale. L’axe vertical est libre de tourner autour de son propre axe. Le broyeur illustré est un type de broche suspendue à arbre court, ce qui signifie que l’arbre principal est suspendu en haut et que l’excentrique est monté au-dessus de l’engrenage. La conception d’arbre court a supplanté la conception d’arbre long dans laquelle l’excentrique est monté sous l’engrenage.
Concasseur à côneModifier
Avec le développement rapide de la technologie minière, le concasseur à cône peut être divisé en quatre types : le concasseur à cône composé, le concasseur à cône à ressort, le concasseur à cône hydraulique et le concasseur giratoire. Selon les différents modèles, le concasseur à cône est divisé en concasseur à cône à axe vertical (VSC) série (concasseur à cône composé), concasseur à cône Symons, concasseur à cône PY, concasseur à cône hydraulique monocylindre, concasseur à cône hydraulique multicylindre, concasseur giratoire, etc.
Un concasseur à cône est similaire dans le fonctionnement à un concasseur giratoire, avec moins de pente dans la chambre de broyage et plus d’une zone parallèle entre les zones de broyage. Un concasseur à cône brise la roche en la comprimant entre une broche à giration excentrique, recouverte d’un manteau résistant à l’usure, et la trémie concave qui l’entoure, recouverte d’un concave en manganèse ou d’un revêtement de bol. Lorsque la roche pénètre dans la partie supérieure du concasseur à cône, elle est coincée et comprimée entre le manteau et la chemise du bol ou le concave. Les gros morceaux de minerai sont brisés une première fois, puis tombent dans une position plus basse (parce qu’ils sont maintenant plus petits) où ils sont à nouveau brisés. Ce processus se poursuit jusqu’à ce que les morceaux soient suffisamment petits pour tomber par l’ouverture étroite au fond du concasseur.
Un concasseur à cône convient pour le broyage d’une variété de minerais et de roches mi-durs et plus mi-durs. Il présente l’avantage d’une construction fiable, d’une productivité élevée, d’une meilleure granularité et forme des produits finis, d’un réglage facile et d’un coût d’exploitation réduit. Le système de libération à ressort d’un concasseur à cône agit comme une protection contre la surcharge qui permet aux déchets de passer à travers la chambre de concassage sans endommager le concasseur.
Concasseur à cône composéModifier
Le concasseur à cône composé (concasseur à cône de série VSC) peut écraser des matériaux de dureté supérieure à moyenne. Il est principalement utilisé dans les mines, l’industrie chimique, la construction de routes et de ponts, le bâtiment, etc. En ce qui concerne le concasseur à cône de série VSC, il y a quatre cavités de broyage (grossier, moyen, fin et superfin) à choisir. Comparé au même type, le concasseur à cône de série VSC, dont la combinaison de la fréquence de concassage et de l’excentricité est la meilleure, peut faire des matériaux avoir un degré de broyage plus élevé et un rendement plus élevé. En outre, l’effet de broyage laminaire amélioré du concasseur à cône de série VSC sur les particules de matériaux rend la forme cubique des matériaux broyés meilleure, ce qui augmente le point de vente.
Concasseur à cône SymonsModifier
Le concasseur à cône Symons (concasseur à cône à ressort) peut écraser des matériaux de dureté supérieure à moyenne. Et il est largement utilisé dans la métallurgie, la construction, l’hydroélectricité, le transport, l’industrie chimique, etc. Lorsqu’il est utilisé avec un concasseur à mâchoires, il peut être utilisé comme concassage secondaire, tertiaire ou quaternaire. En général, le type standard de concasseur à cône Symons est appliqué à un concassage moyen. Le type moyen est appliqué à l’écrasement fin. Le type à tête courte est appliqué à un concassage grossier et fin. Comme la technique d’acier de coulée est adoptée, la machine a une bonne rigidité et une grande résistance élevée.
Concasseur à cône hydraulique monocylindreEdit
Le concasseur à cône hydraulique monocylindre est principalement composé d’un cadre principal, d’un dispositif de transmission, d’un arbre excentrique, d’un roulement en forme de bol, d’un cône de concassage, d’un manteau, d’une chemise de bol, d’un dispositif de réglage, d’un manchon de réglage, d’un système de contrôle hydraulique, d’un système de sécurité hydraulique, d’un anneau antipoussière, d’une plaque d’alimentation, etc. Il est appliqué au moulin à ciment, à l’exploitation minière, à la construction de bâtiments, à la construction de routes &ponts, à la construction de chemins de fer et à la métallurgie et quelques autres industries.
Concasseur à cône hydraulique multicylindreEdit
Le concasseur à cône hydraulique multicylindre est principalement composé d’un cadre principal, d’un arbre excentrique, d’un cône de concassage, d’un manteau, d’une chemise de bol, d’un dispositif de réglage, d’une bague anti-poussière, d’un dispositif de transmission, d’un roulement en forme de bol, d’un manchon de réglage, d’un système de contrôle hydraulique, d’un système de sécurité hydraulique, etc. Le moteur électrique du concasseur à cône entraîne l’arbre excentrique pour qu’il effectue un mouvement de balancier périodique sous l’axe de l’arbre, et par conséquent, la surface de l’enveloppe s’approche et s’éloigne de la surface de la paroi du bol de temps en temps, de sorte que le matériau est écrasé en raison de la compression et du broyage à l’intérieur de la chambre de concassage. Le cylindre de sécurité de la machine peut assurer la sécurité ainsi que soulever le manchon de support et le cône statique par un système hydraulique et retirer automatiquement les blocs dans la chambre de broyage lorsque la machine est soudainement étouffée. Ainsi, le taux de maintenance est grandement réduit et l’efficacité de la production est grandement améliorée car il peut retirer les blocs sans démonter la machine.
Concasseur à impactModifier
Les concasseurs à impact impliquent l’utilisation de l’impact plutôt que de la pression pour écraser le matériau. Le matériau est contenu dans une cage, avec des ouvertures au fond, à l’extrémité ou sur le côté de la taille souhaitée pour permettre au matériau pulvérisé de s’échapper. Il existe deux types de concasseurs à impact : l’impacteur à arbre horizontal et l’impacteur à arbre vertical.
Impacteur à arbre horizontal (HSI) / Moulin à marteauxEdit
Les concasseurs HSI brisent la roche en l’impactant avec des marteaux fixés sur le bord extérieur d’un rotor en rotation. Les machines HSI sont vendues dans des configurations stationnaires, montées sur remorque et montées sur chenilles. Les HSI sont utilisées pour le recyclage, les roches dures et les matériaux tendres. Dans les années précédentes, l’utilisation pratique des concasseurs HSI est limitée aux matériaux mous et aux matériaux non abrasifs, tels que le calcaire, le phosphate, le gypse, les schistes altérés, cependant les améliorations de la métallurgie ont changé l’application de ces machines.
Impacteur à arbre vertical (VSI)Edit
Les concasseurs VSI utilisent une approche différente impliquant un rotor à grande vitesse avec des pointes résistantes à l’usure et une chambre de concassage conçue pour « jeter » la roche contre. Les concasseurs VSI utilisent la vélocité plutôt que la force de surface comme force prédominante pour briser la roche. Dans son état naturel, la roche présente une surface dentelée et irrégulière. L’application d’une force de surface (pression) produit des particules imprévisibles et généralement non cubiques. L’utilisation de la vitesse plutôt que de la force de surface permet d’appliquer la force de rupture de manière uniforme à la fois sur la surface de la roche et à travers la masse de la roche. La roche, quelle que soit sa taille, présente des fissures naturelles (failles) dans toute sa structure. Lorsque la roche est « projetée » par un rotor VSI contre une enclume solide, elle se fracture et se brise le long de ces fissures. La taille finale des particules peut être contrôlée par 1) la vitesse à laquelle la roche est projetée contre l’enclume et 2) la distance entre l’extrémité du rotor et le point d’impact sur l’enclume. Le produit résultant du concassage VSI est généralement de forme cubique cohérente, comme celle requise par les applications modernes d’asphalte routier Superpave. L’utilisation de cette méthode permet également de broyer des matériaux beaucoup plus abrasifs que ce qui est possible avec un HSI et la plupart des autres méthodes de broyage.
Les broyeurs VSI utilisent généralement un rotor tournant à grande vitesse au centre de la chambre de broyage et une surface d’impact extérieure composée soit d’enclumes métalliques résistantes à l’abrasion, soit de roche broyée. L’utilisation de surfaces métalliques moulées « enclumes » est traditionnellement appelée « VSI à sabot et enclume ». L’utilisation de roches concassées sur les parois extérieures du concasseur pour écraser les nouvelles roches est traditionnellement appelée « VSI roches sur roches ». Les concasseurs VSI peuvent être utilisés dans une installation statique ou dans un équipement mobile à chenilles.
Concasseurs de minérauxEdit
Les concasseurs de minéraux sont une variété de concasseurs à rouleaux qui utilisent deux rotors avec de grandes dents, sur des arbres de petit diamètre, entraînés à une faible vitesse par un système d’entraînement direct à couple élevé. Cette conception produit trois principes majeurs qui interagissent tous lors du broyage des matériaux à l’aide de la technologie des calibreurs. Ces principes uniques sont l’action de rupture en trois étapes, l’effet d’écran rotatif et le motif de dents en volutes profondes.
L’action de rupture en trois étapes : initialement, le matériau est saisi par les faces avant des dents opposées du rotor. Celles-ci soumettent la roche à une charge ponctuelle multiple, induisant une contrainte dans le matériau pour exploiter toute faiblesse naturelle. Dans un deuxième temps, le matériau est brisé en tension en étant soumis à une charge en trois points, appliquée entre les faces avant des dents d’un rotor et les faces arrière des dents de l’autre rotor. Tous les grumeaux de matériau qui restent encore surdimensionnés, sont brisés lorsque les rotors hachent les dents fixes de la barre de cassage, ce qui permet d’obtenir une taille de produit contrôlée tridimensionnelle.
L’effet de tamis rotatif : La conception entrelacée des rotors dentés permet au matériau sous-dimensionné à écoulement libre de passer à travers les espaces changeant continuellement générés par les arbres à déplacement relativement lent.
Le motif de dents de la volute profonde : La volute profonde transporte le matériau le plus gros à une extrémité de la machine et aide à répartir l’alimentation sur toute la longueur des rotors. Cette caractéristique peut également être utilisée pour rejeter le matériau surdimensionné de la machine.
Le godet concasseurEdit
Un godet concasseur est un accessoire pour les pelles hydrauliques. Son mode de fonctionnement consiste en un godet avec deux mâchoires de concassage à l’intérieur, l’une d’elles est fixe et l’autre se déplace d’avant en arrière par rapport à elle, comme dans un concasseur à mâchoires. Ils sont fabriqués avec une chaîne cinématique à forte inertie, un mouvement circulaire des mâchoires et une plaque antistagnation, qui empêche les gros morceaux de broyage de se coincer dans la bouche du godet, ne leur permettant pas d’entrer dans les mâchoires de broyage. Les mâchoires de broyage sont également placées en position croisée. Cette position ainsi que son mouvement circulaire donne à ces godets concasseurs la faculté de broyer des matériaux humides.
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