Les concasseurs à cône sont des machines de concassage secondaire et tertiaire à compression largement utilisées dans les industries minières et de granulats. Ils sont conçus pour produire des granulats de haute qualité présentant une excellente morphologie. Leur mécanisme de concassage unique repose sur une compression continue permettant de traiter des matériaux spécifiques. Le choix des matériaux les mieux adaptés à un concasseur à cône garantit une efficacité maximale, une usure réduite et une qualité de produit final supérieure.
1. Types de matériaux adaptés aux concasseurs à cône
1.1 Matériaux à haute dureté
Les matériaux présentant une dureté Mohs de 5 à 10 et une résistance à la compression de 300 à 550 MPa, caractérisés par une teneur élevée en silice et une forte abrasivité, constituent des matières premières idéales pour les concasseurs à cône, permettant le concassage secondaire et tertiaire après l'étape de concassage primaire (généralement réalisée par des concasseurs à mâchoires).
Granite et basalte : roches ignées dures largement utilisées comme granulats routiers de haute qualité.
Quartzite, galets de rivière et diabase : pierres de rivière et roches métamorphiques très abrasives utilisées pour la production de sable manufacturé et de granulats pour béton.
1.2 Matières premières primaires dans l'industrie minière
Minerais de métaux ferreux : tels que le minerai de fer et le minerai de manganèse.
Minerais de métaux non ferreux : minerai de cuivre, minerai de plomb-zinc et minerai d’or.
Dans les usines de traitement des minéraux, les concasseurs à cône sont responsables des opérations de concassage secondaire et tertiaire avant l'étape de broyage.
1.3 Déchets solides industriels encombrants
Les usines métallurgiques produisent des scories d'acier dur et des scories de four. Après extraction du fer, des concasseurs à cône transforment ces matériaux en granulats de construction et en matériaux de remblayage utilisables.
2. Avantages de l'utilisation de concasseurs à cône pour de tels matériaux
Le traitement des matériaux durs permet aux concasseurs à cône de tirer pleinement parti de leurs avantages inhérents :
2.1 Faible usure
Contrairement aux concasseurs à percussion, les concasseurs à cône utilisent le principe du concassage par compression, évitant ainsi l'usure importante généralement associée à des composants tels que les barres de percussion. Le manteau et les revêtements concaves sont généralement fabriqués en acier à haute teneur en manganèse, ce qui leur confère une longue durée de vie lors du concassage de roches dures comme le granit ou le quartzite, réduisant ainsi considérablement le coût de remplacement des pièces d'usure courantes.
2.2 Large plage de réglage
Les concasseurs à cône conviennent au concassage d'une grande variété de matériaux, des plus tendres aux plus durs, ce qui en fait un choix idéal pour les étapes de concassage secondaire, tertiaire et quaternaire (ultra-fin). En fonctionnement, la taille de l'ouverture de sortie peut être ajustée pour contrôler précisément le débit de granulats grossiers et de sable fin, répondant ainsi aux exigences granulométriques variées des différents projets de construction.
2.3 Excellente forme du produit
Le matériau concassé est de forme cubique et contient une forte proportion de particules fines, répondant ainsi aux normes des granulats de construction de haute qualité. Cette granulométrie optimale est particulièrement importante dans l'industrie des granulats, car des granulats anguleux et bien calibrés améliorent considérablement les performances des mélanges de béton et d'asphalte.
2.4 Capacité de traitement élevée
Les concasseurs à cône offrent une capacité de traitement exceptionnelle, permettant la manutention efficace de grands volumes de matériaux – un atout essentiel pour les industries privilégiant une production rapide et des cadences de production élevées. Grâce à leur châssis robuste, ces concasseurs peuvent broyer en continu de gros blocs de minerai dur sans nécessiter d'arrêts fréquents.
2.5 Faibles coûts d'exploitation
Grâce à un nombre réduit de pièces d'usure et à une longue durée de vie, cet équipement permet de réaliser des économies sur les coûts d'exploitation et de maintenance à long terme. Sa conception structurelle optimisée minimise également les temps d'arrêt liés au dépannage et au remplacement de composants. Au fil du temps, ces économies réduisent considérablement les dépenses d'exploitation, augmentant ainsi sensiblement le retour sur investissement global.
3. Matériaux inadaptés aux concasseurs à cône
Les concasseurs à cône fonctionnent par compression. Par conséquent, ils ne conviennent pas au traitement de matériaux mous, collants ou peu abrasifs. L'utilisation de matériaux inadaptés peut entraîner des obstructions de la chambre de concassage, une granulométrie irrégulière, des arrêts fréquents et une augmentation des coûts de maintenance. Les matériaux suivants ne doivent pas être traités avec des concasseurs à cône :
- Matériaux tendres, cassants et peu durs. Citons par exemple le calcaire, la dolomie, le gypse et les déchets de construction tels que les briques cassées et le béton concassé. Ces matériaux tendres ne nécessitent pas une force de compression élevée pour être concassés. Leur traitement dans un concasseur à cône entraîne un concassage excessif, une production importante de fines, un gaspillage de capacité de l'équipement et une réduction significative de la qualité du granulat final.
- Matériaux humides, collants et à forte teneur en humidité. L'argile collante, la mudstone humide, la terre humide et les matériaux dont la teneur en humidité dépasse 12 % sont totalement inadaptés. Ces matériaux ont tendance à adhérer au manteau (revêtement du cône mobile) et au concave (revêtement du cône fixe), rétrécissant l'ouverture de décharge et obstruant la chambre de concassage, ce qui peut entraîner le blocage ou l'arrêt inattendu de l'équipement. Le traitement prolongé de ces matériaux peut également provoquer la corrosion du revêtement et une usure accélérée des composants.
- Matériaux ultra-durs, très abrasifs et de grande taille. Bien que les concasseurs à cône soient conçus pour la roche dure, les minerais bruts de grande taille et les matériaux extrêmement durs, comme le corindon pur, ne doivent pas être introduits directement dans la machine. Les gros blocs non traités peuvent provoquer un chargement inégal, des vibrations mécaniques, des fissures dans le revêtement et même endommager l'arbre principal. Tous les matériaux durs et de grande taille doivent d'abord subir un concassage primaire dans un concasseur à mâchoires afin de répondre aux spécifications de granulométrie d'alimentation.
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