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Dans les secteurs des travaux souterrains et de l’exploitation minière, le concassage aide à fragmenter les blocs de roche volumineux avant leur passage en broyage. Cette opération optimise les performances des installations en facilitant le traitement des matériaux. Il existe plusieurs types de concasseurs, chacun conçu pour répondre à des caractéristiques spécifiques telles que la dureté, la granulométrie ou encore le débit souhaité. Les concasseurs industriels peuvent atteindre des capacités de traitement supérieures à 850 tonnes par heure. Il faut ainsi bien choisir le concasseur en fonction des exigences du chantier et des contraintes techniques.
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De quoi se compose un concasseur ?
Un concasseur est une machine industrielle conçue pour fragmenter différents types de roches, comme le granite, les galets ou les minerais. Pour assurer cette fonction, l’équipement intègre plusieurs composants robustes, conçus pour résister à des sollicitations mécaniques importantes et à l’usure.
Il se compose des éléments suivants :
- Un bâti en acier renforcé, garantissant la solidité de l’ensemble
- Des blindages latéraux en acier au manganèse, résistants à l’abrasion
- Un vérin hydraulique réglable, permettant d’ajuster l’ouverture de concassage
- Un palier principal, supportant les charges mécaniques
- Diverses articulations, facilitant le mouvement des éléments mobiles
- Un convoyeur, pour le transport continu des matériaux traités
- Un moteur, fournissant l’énergie nécessaire au fonctionnement
- Un séparateur magnétique, pour éliminer les particules métalliques
- Des chenilles, dans le cas des concasseurs mobiles, pour faciliter leur déplacement sur site
L’ensemble de ces composants permet à la machine d’assurer un concassage efficace, fiable et adapté à de nombreuses configurations de chantier.
Quels sont les différents types de concasseurs existants ?
Concasseur à mâchoire
Un concasseur à mâchoire est un concasseur primaire utilisé à des fins industrielles. Il permet le concassage grossier ainsi que le prébroyage des matériaux durs, mi-durs, cassants et abrasifs tels que les roches, les minerais, le béton recyclé ou encore le granit. Les matériaux sont coincés entre les deux mâchoires du concasseur (une fixe et une autre mobile) puis broyés jusqu'à obtenir des particules fines qui seront évacuées par l'orifice de sortie.
Permettant une réduction de la matière première jusqu'à 150 mm environ, cet équipement est adapté pour la fabrication du béton et la construction de routes. Son principal avantage réside dans son tarif peu coûteux en usage et en maintenance.
Concasseur giratoire
Le concasseur giratoire possède une structure simple et facile à opérer. Son prix d'opération relativement bas. Il est utilisable aussi bien en concassage primaire qu'en concassage secondaire. Grandement utilisé dans les mines et les usines de traitement du minerai, cet équipement fonctionne selon le même principe que le modèle à mâchoire. Les pierres sont cassées en étant pressées entre une surface concave et une tête conique appelée cône d'usure.
Souvent doublée avec des pièces en acier au manganèse, la cône d'usure est animée d'un mouvement excentrique à l'intérieur de l'espace limité par la cuve. Le matériau chute entre ces deux éléments tout en étant progressivement écrasé jusqu'à ce qu'il soit suffisamment petit pour être évacué.
Concasseur à cône
Un concasseur conique ou concasseur à cône est adapté pour le concassage des roches et minerais de dureté moyenne à élevée. Il est utilisé pour les étapes de concassage secondaire et tertiaire dans les secteurs de l’exploitation minière, des carrières ou du recyclage. Ce type de concasseur se distingue par sa robustesse, sa productivité élevée, son coût d’exploitation maîtrisé et sa facilité de réglage. Il convient aux applications nécessitant une réduction précise et régulière de la granulométrie.
Deux types de concasseurs à cône sont proposés :
- Un concasseur standard qui permet un concassage secondaire. Il est conçu pour traiter des particules de taille comprise entre 5 et 60 mm.
- Un concasseur à tête courte qui permet un concassage fin ou tertiaire. Il est adapté à des matériaux plus fins, dont la taille varie entre 3 et 20 mm.
Concasseur à percussion
Le concasseur à percussion est constitué de plusieurs éléments, dont des marteaux et des écrans de projection. C'est un équipement polyvalent utilisé pour le traitement de matériaux friables ou à gros grains. Il peut être déployé en phase de concassage primaire, secondaire ou tertiaire, selon les modèles et la technologie embarquée.
Ce type de concasseur se décline en deux variantes principales :
- Le concasseur à percussion à axe horizontal, qui offre un bon rendement énergétique et génère un produit final aux formes cubiques régulières
- Le concasseur à percussion à axe vertical, plus adapté pour la production de sable et les granulométries très fines, avec un excellent contrôle sur la taille des particules en sortie.
Grâce à sa capacité à affiner différents matériaux, le concasseur à percussion est utilisé dans les industries des carrières, du recyclage ou du bâtiment.
Comment choisir un concasseur ?
Selon la capacité de production et la granulométrie attendue
Le choix d’un concasseur dépend en premier lieu du débit de traitement souhaité, exprimé en tonnes par heure. Il doit être dimensionné en fonction des volumes de matériaux à concasser. La granulométrie cible est également un critère essentiel : certaines applications exigent une taille précise des matériaux après concassage.
Il est indispensable de considérer les dimensions maximales des blocs à introduire dans la chambre de concassage (longueur, largeur, épaisseur), car elles conditionnent la taille d’ouverture de la machine et son efficacité.
Selon la nature du matériau à concasser
Les propriétés physiques du matériau influencent directement le type de concasseur à privilégier. Deux paramètres doivent être analysés :
- La dureté, qui détermine la résistance à la fragmentation
- L’abrasivité, qui influe sur l’usure des composants internes
| Type de roche | Dureté | Concasseur recommandé |
|---|---|---|
| Calcaire | Faible à moyenne | Concasseur à percussion ou à mâchoires |
| Granite, basalte | Très dure | Concasseur à cône ou giratoire |
| Déchets inertes | Variable | Concasseur à percussion ou à mâchoires |
Selon le résultat attendu en sortie
Le résultat final souhaité oriente le choix vers une technologie de concassage spécifique :
- Pour une granulométrie précise : opter pour un concasseur à cône ou giratoire
- Pour des matériaux à forme cubique : privilégier un concasseur à percussion
- Pour le traitement de gros volumes : choisir un concasseur giratoire
- Pour un usage polyvalent et robuste : le concasseur à mâchoires est recommandé.
Selon les contraintes techniques et économiques
Le choix du concasseur doit également tenir compte de l’environnement et des conditions d’exploitation :
- La disponibilité de l’espace sur le site
- La nécessité d’un équipement mobile ou fixe
- La facilité d’entretien et la fréquence des opérations de maintenance
- Les coûts d’investissement, de fonctionnement et de maintenance à long terme.
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