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Qu'est-ce qu'un concasseur VSI ? & Différences entre le concasseur conique et le concasseur VSI

I. Compréhension de base du concasseur VSI

Concasseur VSI, abréviation de Vertical Shaft Impact Crusher, est un équipement hautement performant intégrant les fonctions de concassage de pierres et de production de sable. Il joue un rôle central dans des domaines tels que le traitement précis des agrégats de sable et de gravier, le concassage de minerais multi-catégories et le recyclage des ressources des déchets de construction. Basé sur les deux modes de concassage principaux que sont « pierre sur pierre » et « pierre sur acier », cet équipement entraîne les matériaux à effectuer l'ensemble du processus d'impact, de broyage et de concassage fin dans la chambre de concassage, grâce à la forte force centrifuge générée par le rotor à haute vitesse de rotation, pour finalement produire des matériaux finis de haute qualité avec une granulométrie uniforme et une forme de grain régulière.

II. Analyse du mécanisme de fonctionnement du concasseur VSI

Le processus de fonctionnement du concasseur VSI peut être divisé en trois étapes clés : Tout d'abord, après que les matériaux pénètrent dans l'équipement via le système d'alimentation, ils sont précisément distribués par le distributeur — une partie est directement transportée vers la zone centrale de la roue tournante à haute vitesse, tandis que l'autre partie est uniformément dispersée dans la zone tampon annulaire de la chambre de concassage ; Ensuite, les matériaux à l'intérieur de la roue sont accélérés jusqu'à une vitesse de plusieurs dizaines de mètres par seconde sous l'effet de la force centrifuge et projetés à haute vitesse, entrant en collision avec une forte intensité avec les matériaux de la zone annulaire et le revêtement anti-impact de la paroi de la chambre de concassage ; Enfin, les matériaux après l'impact initial subissent des collisions et un broyage cycliques dans la chambre de concassage jusqu'à ce que leur granulométrie atteigne la norme prédéfinie, puis sont évacués par l'ouverture de décharge.

Du point de vue de l'adaptabilité technique, le mode « pierre sur pierre » réalise le concassage par impact mutuel entre les matériaux, entraînant une usure extrêmement faible des pièces d'usure de l'équipement, et il est adapté aux opérations de production de sable pour des matériaux de dureté moyenne à élevée, tels que le granite et le basalte ; le mode « pierre sur acier » complète le concassage par l'impact des matériaux sur les plaques anti-impact métalliques, présente une efficacité de concassage plus élevée et est plus adapté au traitement des matériaux de faible dureté, comme le calcaire et les déchets de construction.

III. Avantages principaux du concasseur VSI

• Forme de grain excellente : Les matériaux finis présentent une forme cubique standard avec une proportion extrêmement faible de grains aciculaires, et la courbe de gradation est parfaitement adaptée, répondant pleinement aux normes de qualité des agrégats pour les projets nationaux clés tels que les autoroutes et les lignes de train à grande vitesse ;
• Efficacité exceptionnelle : La vitesse du rotor supporte un réglage flexible, capable de s'adapter précisément aux caractéristiques des différents matériaux et aux exigences de granulométrie de décharge. Comparé aux équipements de concassage traditionnels, l'efficacité de traitement est augmentée de 20 % à 30 % ;
• Économie d'énergie et réduction de la consommation : Adoptant une conception optimisée de la structure de la chambre de concassage et un schéma d'adaptation du système de puissance, la consommation d'énergie par unité de production est significativement inférieure à celle des modèles traditionnels tels que les concasseurs à marteau et les concasseurs coniques, réduisant considérablement les coûts d'exploitation ;
• Entretien pratique : Les pièces d'usure adoptent une conception modulaire intégrée, avec des processus d'installation et de remplacement simples et efficaces, et le temps d'arrêt pour l'entretien de l'équipement est réduit de plus de 50 % par rapport aux équipements traditionnels ;
• Large adaptabilité : Il peut traiter efficacement plus de dix types de matériaux tels que les galets de rivière, le granite, le basalte, le calcaire et les déchets de construction, et peut non seulement réaliser la production de sable de haute qualité, mais aussi compléter les opérations de façonnage des agrégats.

IV. Domaines d'application typiques du concasseur VSI

1. Production d'agrégats de sable et de gravier : Dans les usines professionnelles de traitement de sable et de gravier, il est utilisé pour le traitement de production de sable à partir de matières premières naturelles telles que les galets de rivière et les cailloux roulés, afin de produire du sable de construction et des agrégats spéciaux pour l'ingénierie routière conformes à la norme GB/T 14684-2022 ;

2. Traitement approfondi des minerais : Il effectue le traitement de concassage sur des matières premières minérales telles que le minerai de fer, le minerai de cuivre et le quartz, fournissant des matériaux concassés qualifiés avec une granulométrie uniforme pour les processus ultérieurs de concentration et de purification des minerais ;

3. Recyclage des déchets de construction : Il concasse et tamise les déchets de construction tels que les blocs de béton démolis et les briques usagées en agrégats recyclés, qui sont utilisés dans la production de produits recyclés comme le béton recyclé et les dalles perméables, pour réaliser le recyclage des ressources ;

4. Construction de grands projets d'ingénierie : Il fournit des agrégats de sable et de gravier haute spécification pour de grands projets d'infrastructure tels que les barrages des centrales hydroélectriques, les ponts transocéaniques et les autoroutes, garantissant la résistance structurelle et la durabilité des projets.

V. Différences principales entre le concasseur VSI et les concasseurs traditionnels

Comparé aux équipements de concassage traditionnels tels que les concasseurs à mâchoires et les concasseurs coniques, le point fort compétitif principal du concasseur VSI réside dans sa capacité de production de sable et de façonnage des agrégats. Les concasseurs traditionnels sont principalement destinés au concassage grossier et moyen, et les matériaux finis produits présentent des formes de grain irrégulières et une haute proportion de grains aciculaires, ce qui rend difficile de satisfaire les besoins des projets haut de gamme ; tandis que les concasseurs VSI se concentrent sur les fonctions de concassage fin et de façonnage, qui peuvent non seulement concasser les matériaux jusqu'au niveau de sable fin (0-5 mm), mais aussi optimiser la forme de grain et la gradation des agrégats. De plus, les concasseurs VSI adoptent une conception structurelle compacte, ne couvrant que 60 % à 70 % de la surface des équipements traditionnels de même capacité de production, ce qui est plus adapté à l'aménagement des lignes de production de sable et de gravier de petite et moyenne taille ou des projets de traitement avec un espace limité.

VI. Conclusion

En tant qu'équipement emblématique de l'industrie moderne de production de sable, les concasseurs VSI sont devenus l'équipement préféré dans le domaine du traitement de sable et de gravier grâce à leurs avantages principaux de haute efficacité, d'économie d'énergie et de forme de grain excellente. Avec la montée continue des exigences de qualité des agrégats dans l'industrie nationale de l'infrastructure et la forte promotion du recyclage des ressources dans le cadre des politiques de protection de l'environnement, les scénarios d'application des concasseurs VSI seront davantage étendus, fournissant un soutien matériel solide pour le développement vert et efficace de l'industrie des matériaux de construction.

Quelles sont les différences entre le concasseur conique et le concasseur VSI ?

I. Différences essentielles dans les principes de fonctionnement principaux

Les concasseurs coniques adoptent le principe principal de concassage par laminage. Le moteur entraîne la manchon excentrique en rotation, qui à son tour entraîne le cône mobile à effectuer des oscillations périodiques. Les matériaux entre le cône mobile et le cône fixe sont concassés sous l'action combinée des forces d'extrusion, de flexion et de cisaillement. L'ensemble du processus de fonctionnement est centré sur le « concassage par extrusion », et les matériaux se trouvent toujours dans un environnement de contrainte relativement statique.

Les concasseurs VSI, en revanche, prennent le concassage par impact comme leur mécanisme de fonctionnement principal. Après avoir pénétré dans l'équipement, les matériaux sont accélérés et projetés à haute vitesse par la roue tournante à haute vitesse, frappant le revêtement anti-impact ou d'autres matériaux dans la chambre à une vitesse de plusieurs dizaines de mètres par seconde, et réalisant le concassage par impact et par broyage grâce aux effets doubles du « pierre sur pierre » ou du « pierre sur acier ». L'ensemble du processus dépend de l'énergie cinétique de mouvement à haute vitesse des matériaux et de la force de collision.

II. Différences principales dans le positionnement du concassage et la gamme de granulométrie

Les concasseurs coniques sont principalement destinés aux étapes de concassage moyen et fin, et sont généralement utilisés dans les processus de concassage secondaire et tertiaire après le concassage grossier par les concasseurs à mâchoires. La granulométrie de décharge est généralement comprise entre 10 et 60 mm (un réglage fin peut être réalisé en ajustant la taille de l'ouverture de décharge), et ils ne peuvent pas produire directement du sable fin pour la construction (0-5 mm). Les matériaux finis sont principalement des particules de niveau d'agrégat.

Le positionnement principal des concasseurs VSI est le concassage fin, la production de sable et le façonnage des agrégats, ce qui en fait l'équipement central des lignes de production professionnelles de sable. Ils peuvent concasser des pierres de granulométrie moyenne (10-30 mm) jusqu'à la norme de sable de construction (0-5 mm), et ont simultanément la fonction de façonnage des agrégats, améliorant efficacement la forme de grain et la gradation des agrégats. La granulométrie de décharge est plus fine avec une précision de réglage plus élevée, capable de satisfaire simultanément les besoins doubles de production de sable et d'amélioration de la qualité des agrégats.

III. Différences significatives dans la qualité des matériaux finis et la forme de grain

En raison de la limitation du principe de concassage par extrusion, les matériaux finis produits par les concasseurs coniques présentent une proportion relativement élevée de grains aciculaires, des formes de grain irrégulières et une distribution de gradation inégale, ce qui ne peut satisfaire que les besoins d'utilisation des agrégats pour les projets de construction ordinaires, et il est difficile de répondre aux normes strictes des projets clés tels que les lignes de train à grande vitesse et les autoroutes concernant la forme de grain des agrégats.

Grâce à l'impact à haute vitesse et au broyage par collisions cycliques multiples, les matériaux finis produits par les concasseurs VSI présentent une forme cubique régulière, avec la proportion de grains aciculaires contrôlée en dessous de 5 %. La forme de grain est arrondie et la gradation est raisonnable. Ils peuvent non seulement produire du sable de construction de haute qualité, mais aussi les agrégats façonnés peuvent pleinement satisfaire les exigences de qualité des projets d'infrastructure haut de gamme.

IV. Distinction précise dans les matériaux applicables et les conditions de fonctionnement

Les concasseurs coniques ont une plus large adaptabilité à la résistance à la compression des matériaux, et peuvent traiter des matériaux de dureté moyenne à très élevée tels que le granite, le basalte et le minerai de fer (résistance à la compression ≤ 350 MPa). Ils sont adaptés aux opérations de concassage de minerais à grande capacité et continues, ainsi qu'aux étapes de concassage moyen et fin des lignes de production d'agrégats de sable et de gravier à grande échelle, avec une capacité de traitement par unité pouvant atteindre plusieurs centaines de tonnes par heure.

Les concasseurs VSI sont plus adaptés à la production de sable et au façonnage des matériaux de dureté moyenne et inférieure (résistance à la compression ≤ 280 MPa), tels que les galets de rivière, le calcaire et les matériaux recyclés des déchets de construction. Bien que la capacité de traitement par unité soit inférieure à celle des concasseurs coniques de même spécification, l'efficacité de production par unité dans les scénarios de production de sable est plus élevée ; en même temps, le degré d'usure des pièces d'usure de l'équipement est positivement corrélé à la dureté des matériaux, et la perte par usure augmentera significativement lors du traitement des matériaux de très haute dureté.

V. Comparaison de la structure de l'équipement et des caractéristiques d'entretien

Les concasseurs coniques ont des structures complexes, avec des composants principaux incluant le cône mobile, le cône fixe, la manchon excentrique, l'arbre principal, etc. L'équipement est de grande taille et lourd, avec une difficulté technique élevée pour l'installation et le réglage ; les pièces d'usure sont principalement le revêtement de la cuve et la paroi de concassage, avec un cycle de remplacement relativement long, mais le remplacement nécessite l'arrêt de l'équipement et le démontage de plusieurs composants principaux, entraînant un temps d'entretien long et des exigences élevées concernant le niveau technique des opérateurs.

Les concasseurs VSI ont des structures compactes, avec des composants principaux incluant la roue tournante, le revêtement anti-impact, le distributeur, etc. L'équipement est de petite taille et occupe peu d'espace, avec une installation rapide et pratique ; les pièces d'usure sont principalement le protecteur de la roue tournante et le bloc anti-impact, adoptant une conception modulaire, qui ne nécessitent pas le démontage de l'ensemble de la machine lors du remplacement, avec un temps d'entretien court et un seuil de fonctionnement bas, mais la fréquence de remplacement des pièces d'usure est plus élevée que celle des concasseurs coniques, en particulier dans le mode de concassage « pierre sur acier », où le taux d'usure sera davantage accéléré.

VI. Adaptation différenciée dans le niveau de consommation d'énergie et les scénarios d'application

Les concasseurs coniques ont une consommation d'énergie par unité relativement élevée, mais une grande capacité de traitement par unité, adaptés aux scénarios de production d'agrégats à grande échelle et continus, tels que les sections de concassage des grandes usines de sable et de gravier et des mines métalliques, avec la fonction principale de satisfaire la demande de base d'approvisionnement en agrégats à grande échelle.

Les concasseurs VSI ont une consommation d'énergie par unité plus faible et une pertinence fonctionnelle plus forte, principalement utilisés dans les lignes de production professionnelles de sable, les lignes de production de façonnage d'agrégats, le recyclage des déchets de construction pour la production de sable et d'autres scénarios, en particulier adaptés aux usines de sable et de gravier de petite et moyenne taille ou aux projets d'ingénierie avec des exigences élevées en matière de qualité du sable, et sont des équipements essentiels pour le traitement des agrégats dans les projets clés tels que les lignes de train à grande vitesse et les autoroutes.

VII. Conclusion

Les différences principales entre les concasseurs coniques et les concasseurs VSI découlent des différences essentielles dans leurs principes de concassage : les premiers se concentrent sur le concassage par extrusion et sont destinés à la production à grande échelle d'agrégats concassés moyen et fin ; les seconds prennent le concassage par impact comme principe principal et se concentrent sur les fonctions de production de sable et de façonnage des agrégats. Dans les applications d'ingénierie pratiques, les deux sont souvent utilisés en combinaison complémentaire — les concasseurs coniques complètent le traitement de concassage moyen et fin des agrégats, tandis que les concasseurs VSI sont responsables de la production de sable ultérieure et de l'amélioration de la qualité des agrégats, formant conjointement une ligne de production complète de traitement de sable et de gravier, afin de satisfaire pleinement les besoins d'utilisation des matériaux de différentes granulométries et qualités.