Pour qui : exploitants de carrières et de mines, concepteurs d'installations et entreprises qui définissent une nouvelle installation de concassage ou ajoutent un concasseur à un circuit existant.
Ce Que Fait un Concasseur dans l'Installation
Un concasseur réduit la roche abattue, le gravier, le minerai ou les matériaux de démolition à des tailles plus petites et exploitables ; c'est la machine centrale du circuit de concassage dans les installations de granulats, les mines et le recyclage. Aucune machine ne fait seule tout le travail : une installation de concassage réduit la roche par étapes et crible entre elles, pour que chaque concasseur ne traite que le matériau qu'il doit réduire.
- Le concassage primaire reçoit la plus grosse alimentation — la roche abattue sortie du front — et la réduit à une taille que l'étape suivante peut traiter. Les concasseurs à mâchoires et les concasseurs à percussion primaires sont les machines de cette étape.
- Le concassage secondaire rapproche le produit primaire des calibres commercialisables. Les concasseurs à cône et à percussion y sont courants.
- Le concassage tertiaire et quaternaire produit les tailles et la forme finales : concasseurs à cône, concasseurs à percussion tertiaires ou un VSI pour le sable manufacturé.
Ce qui limite une étape, c'est le taux de réduction. Un concasseur à mâchoires donne environ 4:1 à 6:1, un concasseur à cône 6:1 à 8:1, un concasseur à percussion à axe horizontal 6:1 à 10:1 et un VSI 2:1 à 5:1. Cette arithmétique explique pourquoi personne ne passe d'une alimentation de 700 mm à un sable 0–5 mm avec une seule machine, et pourquoi la plupart des installations combinent deux ou trois types de concasseurs.
Les Quatre Types de Concasseurs
Concasseur à mâchoires (série CK)
Un concasseur à mâchoires casse la roche par compression entre une plaque fixe et une plaque mobile. Un arbre excentrique fait osciller la bielle, la chambre en forme de coin se ferme et la roche est comprimée jusqu'à rupture ; tout le reste de la machine est là pour entretenir ce mouvement sous charge. Comme l'usure se répartit sur deux plaques, c'est le type de concasseur au coût d'usure à la tonne le plus faible dans les matériaux abrasifs : granit, basalte, minerai dur.
La série CK compte neuf modèles primaires et trois secondaires. Les ouvertures d'alimentation des modèles primaires vont de 600 × 380 mm à 1 600 × 1 200 mm et acceptent des blocs jusqu'à 1 080 mm ; le réglage côté fermé, de 40 à 300 mm, détermine le travail qui reste à l'étape suivante. La capacité va de 20 à 1 000 t/h. La contrepartie est la forme : le produit d'un concasseur à mâchoires est plus plat que celui d'un cône ou d'une percussion, et se corrige généralement en aval.
Concasseur à cône (série GHC)
Un concasseur à cône comprime la roche entre un manteau à mouvement giratoire et un concave fixe. L'écartement se ferme et s'ouvre une fois par tour en chaque point de la chambre : un fragment est donc comprimé plusieurs fois pendant sa descente, et non une seule. Chambre pleine, la roche casse aussi contre la roche et pas seulement contre le manganèse — c'est ce qui rend le produit cubique et fait durer les blindages.
La série GHC compte quatre modèles couvrant 25 à 600 t/h, avec un réglage côté fermé de 6 à 50 mm et une alimentation maximale de 35 à 300 mm selon le modèle. Les profils de concave fin (F), moyen (M) et extra-grossier (EC) adaptent la même machine à un service secondaire ou tertiaire. Le réglage hydraulique modifie le côté fermé sous charge et, à l'arrivée d'un fer non concassable, s'efface et le laisse passer au lieu d'arrêter l'installation.
Concasseur à percussion à axe horizontal
Un concasseur à percussion à axe horizontal ne comprime pas la roche : il la frappe. Les barres de percussion du rotor frappent l'alimentation et la projettent contre les tabliers d'impact, où elle se casse de nouveau au rebond. Un seul passage donne un taux de réduction de 6:1 à 10:1 — le travail pour lequel la compression demande deux étapes — et, comme la rupture suit les plans naturels de la pierre, le produit sort cubique.
La limite est l'abrasivité. Les barres de percussion sont des pièces d'usure et se consomment vite dans la roche riche en silice ; c'est pourquoi le concasseur à percussion est chez lui dans le calcaire, la dolomie, le gypse et les déchets de démolition — des matériaux jusqu'à environ 200 MPa — et pourquoi une mâchoire reste le meilleur primaire dans le granit ou le basalte. La gamme à axe horizontal de GELEN réunit 15 modèles actuels pour les services primaire, secondaire et tertiaire, avec des diamètres de rotor de 1 000 à 1 600 mm, des capacités de 40 à 900 t/h et une alimentation jusqu'à 1 300 mm sur les modèles primaires.
Concasseur à percussion à axe vertical (VSI)
Un concasseur à percussion à axe vertical est la seule machine de l'installation qui met en forme en plus de réduire. Le rotor projette l'alimentation vers l'extérieur à 40 à 70 m/s et la pierre se casse contre un lit de son propre matériau formé autour de la chambre, et non contre une surface en acier. Les grains se fracturent selon leurs plans naturels : les particules plates et allongées cassent en premier et ce qui sort de la chambre est proche du cube. La surface de travail est renouvelée par l'alimentation elle-même, ce qui maintient un coût d'usure faible pour un service aussi abrasif.
Le prix à payer, c'est la taille d'alimentation. Un VSI demande un matériau déjà réduit par un concasseur à mâchoires, à cône ou à percussion : 40 à 50 mm sur les modèles à rotor fermé (CR), jusqu'à 120 mm sur le VSI900-OR à rotor ouvert. Il ne tolère aucun fer non concassable. Quatre modèles couvrent les diamètres de rotor de 700, 800 et 900 mm et 50 à 350 t/h, et la courbe produit se règle par la vitesse du rotor et le taux de cascade sans changer une seule pièce d'usure.
Les Types de Concasseurs Comparés
| Concasseur | Étape de concassage | Principe de concassage | Taille max. d'alimentation | Taux de réduction | Matériau idéal | Forme du produit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Concasseur à mâchoires (CK) | Primaire et secondaire | Compression entre une mâchoire fixe et une mâchoire mobile | Jusqu'à 1 080 mm | 4:1 à 6:1 | Roche dure et abrasive, minerai | Bonne ; quelques particules plates |
| Concasseur à cône (GHC) | Secondaire et tertiaire | Compression entre manteau et concave | Jusqu'à 300 mm | 6:1 à 8:1 | Roche dure et abrasive | Cubique |
| Concasseur à percussion à axe horizontal | Primaire, secondaire et tertiaire | Impact des barres de percussion contre les tabliers d'impact | Jusqu'à 1 300 mm | 6:1 à 10:1 | Roche mi-dure, calcaire, recyclage | Très cubique |
| Concasseur à percussion à axe vertical (VSI) | Tertiaire et quaternaire | Impact roche contre roche par un rotor à grande vitesse | Jusqu'à 120 mm | 2:1 à 5:1 | Matériaux abrasifs, fragiles et humides | Meilleure forme ; sable manufacturé |
Les taux de réduction et les tailles d'alimentation sont les valeurs publiées sur les pages produit GELEN ; le résultat sur site dépend du matériau, de la granulométrie et du réglage.
Séries et Capacités des Concasseurs GELEN
| Série | Étape | Modèles | Capacité | Alimentation et réglage |
|---|---|---|---|---|
| Concasseurs à mâchoires CK | Primaire et secondaire | 12 modèles | 20–1 000 t/h | Alimentation jusqu'à 1 080 mm, réglage côté fermé 30–300 mm |
| Concasseurs à cône GHC | Secondaire et tertiaire | 4 modèles | 25–600 t/h | Alimentation 35–300 mm, réglage côté fermé 6–50 mm |
| Concasseurs à percussion à axe horizontal | Primaire, secondaire et tertiaire | 15 modèles | 40–900 t/h | Alimentation jusqu'à 1 300 mm sur les modèles primaires |
| Concasseurs à percussion à axe vertical VSI | Tertiaire et quaternaire | 4 modèles | 50–350 t/h | Alimentation 40–50 mm en rotor fermé, jusqu'à 120 mm en rotor ouvert |
Les valeurs proviennent des tableaux de caractéristiques des pages produit GELEN et sont nominales ; la capacité réelle dépend du matériau, de la granulométrie, de l'humidité et des conditions d'exploitation.
Quatre Questions Qui Décident du Concasseur
- Quelle dureté, quelle abrasivité ? C'est généralement l'abrasivité, plus que la dureté, qui tranche. Quand la teneur en silice monte, l'usure des barres de percussion s'accélère et le concassage par compression — mâchoires puis cône — devient le circuit le moins cher.
- Quel est le plus gros bloc ? Commencez par l'ouverture d'alimentation : elle doit être au moins 20 % plus grande que la plus grosse pierre attendue. Ce seul chiffre élimine une bonne partie de la gamme.
- Quel produit vendez-vous, et sous quelle forme ? Les spécifications enrobés et béton récompensent la particule cubique. Un concasseur à mâchoires seul n'y arrivera pas ; un cône, une percussion ou un VSI, oui.
- Combien de tonnes par heure ? Lisez la capacité au réglage que vous allez réellement tenir, pas le maximum du tableau. Un réglage plus petit donne un produit plus fin pour une production plus faible.
Le seuil pratique : à partir d'environ 8 % de silice, les barres de percussion deviennent le poste d'exploitation dominant. En dessous, la percussion l'emporte sur le taux de réduction et la forme du produit ; au-dessus, le circuit bascule vers mâchoires et cône.
Quel Concasseur pour Quel Matériau
- Granit, basalte, gabbro et minerai dur : un concasseur à mâchoires primaire, puis des concasseurs à cône secondaires et tertiaires
- Calcaire, dolomie et gypse : des concasseurs à percussion du primaire au tertiaire, produit cubique en un seul passage
- Béton armé, enrobés et déchets de démolition : un concasseur à percussion primaire, puis une percussion ou un cône à protection hydraulique en secondaire
- Gravier de rivière et matériaux alluvionnaires : un primaire à mâchoires ou à percussion, puis un concasseur à cône
- Sable manufacturé et mise en forme finale : un concasseur à percussion à axe vertical, avec lavage en aval
Vous hésitez encore entre deux machines ? Les guides concasseur à mâchoires vs concasseur à percussion, concasseur à mâchoires vs concasseur à cône et HSI vs VSI traitent chaque paire en détail.
Trois Circuits Types d'Installation de Concassage
Carrière de roche dure
Alimentateur à barres grizzly → concasseur à mâchoires → crible → concasseur à cône → crible → cône tertiaire ou VSI. La mâchoire encaisse l'abrasion à l'étape primaire, là où l'alimentation est la plus grosse et la plus sale ; les cônes assurent la réduction et la mise en forme. Un VSI est ajouté en fin de ligne quand l'installation vend du sable manufacturé ou doit tenir un indice de forme serré.
Carrière de calcaire
Alimentateur avec scalpage → concasseur à percussion primaire → crible → concasseur à percussion secondaire → concasseur à percussion tertiaire → cribles finaux. Dans une roche en dessous d'environ 200 MPa et pauvre en silice, la percussion donne un taux de réduction plus élevé et une meilleure forme que la compression : toute l'installation peut être bâtie sur une seule famille de concasseurs.
Recyclage et sable manufacturé
Alimentateur → concasseur à percussion primaire → détecteur de métaux et crible → percussion ou cône secondaire → VSI → lavage. Le béton de démolition et les enrobés cassent facilement mais contiennent des fers à béton : le réglage hydraulique des tabliers et le déclenchement hydraulique en surcharge comptent davantage que la capacité brute. Si l'installation produit du sable, le VSI assure la mise en forme et le lavage retire les fines.