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Qu'est-ce qu'une usine de concassage ?

Une usine de concassage, également souvent désignée comme ligne de production de concassage ou ligne de production de concassage et de criblage, est un processus opérationnel systématique composé de divers équipements de concassage, d’équipements de criblage, d’équipements de transport et d’équipements auxiliaires. Elle réalise l’ensemble du processus allant du concassage grossier, du concassage intermédiaire, du concassage fin au criblage et à la classification des matières premières (telles que les minerais, les déchets de construction, le calcaire, le granite, etc.) selon les spécifications requises. Très utilisée dans les industries minières, la production d’aggrégats de sable et de gravier, la valorisation des déchets de construction, la métallurgie, les matériaux de construction et autres, elle constitue un système de production central et indispensable dans la chaîne de traitement des matières.

1. Composants essentiels d’une usine de concassage

Une usine de concassage complète n’est pas un simple assemblage d’équipements individuels, mais un système personnalisé configuré en fonction des caractéristiques des matières, des exigences du produit fini et des besoins en capacité de production. Elle comprend principalement les types d’équipements clés suivants :

1.1 Équipements d’alimentation

Considérés comme la « porte d’entrée amont » de la ligne de production, les équipements d’alimentation (tels que les aliments vibrants) servent à transporter de manière uniforme et continue les matières premières à traiter vers le concasseur. Ils évitent la surcharge de l’équipement ou la baisse de l’efficacité de traitement due à une alimentation irrégulière, et garantissent la stabilité de l’alimentation de l’ensemble de l’usine de concassage.

1.2 Équipements de concassage

Il s’agit de l’unité de traitement centrale de la ligne de production. Selon les exigences différentes en termes de granulométrie du concassage des matières, elle est généralement divisée en plusieurs étapes de concassage :

• Équipements de concassage grossier : tels que les concasseurs à mâchoires, ils traitent principalement les matières premières de grande taille et les concassent jusqu’à une granulométrie intermédiaire, posant les bases pour les traitements ultérieurs ;
• Équipements de concassage intermédiaire : tels que les concasseurs à cône, les concasseurs à impact, ils réalisent un traitement secondaire des matières concassées grossièrement pour réduire davantage la taille des particules ;
• Équipements de concassage fin : tels que les machines à fabriquer du sable, les concasseurs à marteaux, ils sont destinés aux scénarios avec des exigences élevées en termes de granulométrie du produit fini, transformant les matières en particules fines de niveau millimétrique pour satisfaire les besoins en produits fins comme les aggrégats de sable et de gravier.

1.3 Équipements de criblage

Les équipements de criblage (tels que les tamis vibrants de la série YK de Dongmeng) sont installés après chaque étape de concassage. Leur fonction est de classifier et de cribler les matières concassées selon les spécifications de granulométrie prédéfinies : les matières répondant aux exigences du produit fini sont directement transportées vers la zone des produits finis, tandis que celles ne répondant pas aux exigences de granulométrie sont renvoyées au concasseur correspondant pour un retraitement, garantissant ainsi une granulométrie uniforme des matières finies conformes aux normes de production.

1.4 Équipements de transport

Les transporteurs à bandes sont le « lien » de la circulation des matières dans la ligne de production. Ils connectent les étapes d’alimentation, de concassage, de criblage, de stockage des produits finis et autres, réalisant un transport efficace des matières entre les différents équipements et garantissant la fluidité de la circulation des matières dans l’ensemble de l’usine de concassage.

1.5 Équipements auxiliaires

Outre les équipements clés, la ligne de production est également équipée d’équipements auxiliaires tels que des équipements de dépoussiérage (pour réduire la pollution par la poussière), des machines de lavage du sable (pour nettoyer la boue et les impuretés dans les matières) et des systèmes de commande électrique (pour la commande centralisée du démarrage/arrêt et des paramètres de fonctionnement des différents équipements), améliorant ainsi la protection environnementale, la qualité du produit fini et la convivialité d’exploitation de l’usine de concassage.

2. Processus de fonctionnement d’une usine de concassage

En prenant exemple sur une usine de concassage d’aggrégats de sable et de gravier courante, son processus de fonctionnement typique est le suivant :

1. Alimentation des matières premières : Des excavatrices ou des chargeuses envoient de grandes matières premières telles que des minerais et des roches dans le silo, et l’aliment vibrant distribue uniformément ces matières vers le concasseur à mâchoires ;
2. Traitement de concassage grossier : Le concasseur à mâchoires concasse les grandes matières premières en produits semi-finis d’une granulométrie d’environ 100-300 mm, qui sont transportés vers le tamis vibrant via un transporteur à bandes ;
3. Criblage et classification : Le tamis vibrant crible les matières concassées grossièrement ; les matières de grande taille ne répondant pas aux exigences de concassage intermédiaire sont renvoyées au concasseur à mâchoires pour un reconcassage, tandis que celles répondant aux exigences sont envoyées au concasseur à cône/concasseur à impact ;
4. Traitement de concassage intermédiaire/fin : L’équipement de concassage intermédiaire concasse les matières jusqu’à une granulométrie d’environ 20-50 mm ; si la production de sable fin ou d’aggrégats de haute qualité est nécessaire, ces matières sont envoyées à la machine à fabriquer du sable pour un traitement de concassage fin ;
5. Criblage et stockage des produits finis : Les matières concassées finement sont criblées par le tamis vibrant en produits finis de différentes granulométries (tels que du sable fin 0-5 mm, du gravier 5-10 mm, du gravier 10-20 mm, etc.), qui sont respectivement transportés vers les silos de stockage des produits finis, achevant ainsi l’ensemble du processus de traitement.

3. Caractéristiques et scénarios d’application d’une usine de concassage

3.1 Caractéristiques clés

• Personnalisation : L’assemblage des équipements peut être configuré de manière flexible en fonction du type de matières (roche dure/roche tendre/déchets de construction), de la granulométrie du produit fini et des exigences en capacité de production (quelques dizaines de tonnes à plusieurs centaines de tonnes par heure) ;
• Haute efficacité : Tous les équipements fonctionnent en collaboration pour réaliser un traitement continu des matières, avec une efficacité plusieurs fois supérieure à celle du fonctionnement d’un seul équipement ;
• Normalisation : La granulométrie des produits finis est strictement contrôlée par l’étape de criblage, garantissant que la qualité des matières répond aux normes industrielles (telles que le sable de construction, le gravier pour la construction de routes, etc.) ;
• Respect de l’environnement : Équipée d’équipements de dépoussiérage, de réduction du bruit et de pulvérisation, elle satisfait aux exigences de protection environnementale de la production industrielle moderne.

3.2 Scénarios d’application principaux

• Usines de sable et de gravier : Production d’aggrégats de sable et de gravier nécessaires aux projets de construction, de routes et de ponts ;
• Minière : Concassage et traitement de minerais tels que le minerai de fer, le minerai de cuivre, le calcaire, pour faciliter le traitement minier ultérieur ou le transport ;
• Traitement des déchets de construction : Concassage et recyclage des déchets de construction tels que des blocs de béton et des briques provenant de démolitions et de rénovations en aggrégats recyclés, réalisant la valorisation des ressources ;
• Industries métallurgique et chimique : Concassage et traitement des matières premières pour satisfaire aux exigences des processus de production en termes de granulométrie des matières.

4. Conclusion

Une usine de concassage est une solution de traitement systématique intégrant l’alimentation des matières, le concassage, le criblage et le transport. Sa valeur essentielle réside dans la transformation des matières premières en matières finies répondant aux besoins de la production industrielle grâce à des processus opérationnels standardisés et continus. Avec le développement des industries minières, des infrastructures et de la protection de l’environnement, la technologie des usines de concassage est en constante évolution, tendant vers l’intelligence, l’économie d’énergie et le respect de l’environnement, et est devenue un système de support central dans le domaine du traitement des matières.

Comment lancer une usine de concassage ?

Construire une usine de concassage efficace, stable et adaptée aux besoins de production n’est pas un simple assemblage d’équipements, mais un projet systématique qui nécessite une planification scientifique, un choix, une conception et une mise en service intégrant de multiples dimensions telles que les caractéristiques des matières, les objectifs de capacité de production, les conditions du site et les normes industrielles. Qu’il s’agisse d’une usine de sable et de gravier, d’une entreprise minière ou d’un projet de traitement des déchets de construction, un processus de construction de ligne de production rationnel est la condition préalable essentielle pour garantir l’efficacité de production et les avantages économiques ultérieurs. Cet article détaille les étapes clés du processus complet de construction d’une usine de concassage.

1. Enquête préliminaire et clarification des exigences

Avant de commencer la construction de la ligne de production, une enquête complète doit être menée pour clarifier les exigences essentielles et éviter des erreurs de choix d’équipement ou de layout à l’étape ultérieure :

• Confirmation des attributs des matières : Maîtriser avec précision le type (tels que granite, calcaire, déchets de construction, etc.), la dureté, le taux d’humidité, le taux de boue des matières à traiter, ainsi que la granulométrie maximale d’alimentation des matières premières. C’est la base essentielle pour choisir le type d’équipement de concassage (par exemple, la roche dure convient aux concasseurs à cône, tandis que la roche tendre ou les déchets de construction conviennent aux concasseurs à impact) ;
• Définition des exigences du produit fini : Clarifier les spécifications de granulométrie des matières finies (telles que sable fin 0-5 mm, gravier 5-10 mm, etc.), les exigences de capacité de production (rendement horaire/journalier/annuel) et l’utilisation des produits finis (sable de construction, aggrégats routiers, traitement minier, etc.). Les différentes utilisations présentent des différences significatives dans les exigences de granulométrie et de pureté du produit fini ;
• Enquête sur le site et la conformité : Sondage de la surface, du relief et des conditions géologiques du site de construction (telles que zone montagneuse ou terrain plat), confirmation des conditions de support du site en termes d’eau, d’électricité et de transport ; simultanément, prise de connaissance des exigences politiques locales en matière de protection de l’environnement, de supervision de la sécurité, de planification foncière, etc., pour garantir que le projet respecte les normes de conformité.

2. Choix de l’équipement : Appariement scientifique des étapes clés

Le choix de l’équipement détermine directement l’efficacité de traitement et le coût d’exploitation de l’usine de concassage, et doit être configuré en fonction des résultats de l’enquête préliminaire :

• Équipements d’alimentation : Choisir le modèle de l’aliment vibrant en fonction du volume d’alimentation des matières premières, garantissant que la vitesse d’alimentation correspond à la capacité de traitement de l’équipement de concassage ultérieur, évitant le blocage de l’équipement dû à une alimentation trop rapide ou la baisse de la capacité de production due à une alimentation trop lente ;
• Équipements de concassage : Choisir selon le principe de classification « concassage grossier - concassage intermédiaire - concassage fin ». Les concasseurs à mâchoires sont préférés pour le concassage grossier (adaptés aux matières premières de grande taille) ; les concasseurs à cône (pour roche dure) ou les concasseurs à impact (pour roche tendre) sont choisis pour le concassage intermédiaire en fonction de la dureté des matières ; les machines à fabriquer du sable sont utilisées pour le concassage fin si la fabrication de sable est nécessaire, et les concasseurs à marteaux peuvent être utilisés si seul du gravier fin est requis ;
• Équipements de criblage : Choisir le nombre de couches et l’ouverture du tamis des tamis vibrants circulaires en fonction des exigences de classification du produit fini. Un plus grand nombre de couches permet une classification plus précise des produits finis, ce qui doit correspondre au nombre de types de granulométrie du produit fini ;
• Équipements de transport : Choisir la largeur de la bande, la longueur et la vitesse de transport des transporteurs à bandes en fonction de la distance de layout des équipements et du volume de transport des matières, tout en considérant l’angle de montée (généralement inférieur à 18°) ;
• Équipements auxiliaires : Dans les zones avec des exigences élevées en matière de protection de l’environnement, des filtres à sacs et des équipements de réduction de la poussière par pulvérisation doivent être configurés ; si les matières premières ont un taux de boue élevé, des machines de lavage du sable doivent être équipées ; en outre, des installations auxiliaires telles que des systèmes de commande électrique (armoires de commande centralisée), des silos et des supports en structure métallique doivent être fournies.

3. Conception du layout de l’usine de concassage : Equilibre entre efficacité et praticité

Un layout rationnel permet non seulement d’améliorer l’efficacité de production, mais aussi de réduire les coûts de transfert des matières et de garantir la sécurité opérationnelle :

• Optimisation du processus : Suivre l’ordre de circulation des matières « matières premières - concassage grossier - criblage - concassage intermédiaire - concassage fin - criblage des produits finis - stockage des produits finis », minimiser la distance de transport entre les différents équipements, réduire la régurgitation des matières et baisser la consommation d’énergie ;
• Utilisation du site : Layout combiné aux caractéristiques topographiques. Les sites montagneux peuvent utiliser les différences de hauteur pour réaliser la circulation des matières par gravité et réduire le nombre de transporteurs ; les sites plats doivent planifier la zonation de la zone des matières premières, de la zone de traitement, de la zone des produits finis et de la zone de bureau pour éviter les opérations croisées ;
• Espace pour l’exploitation et la maintenance : Réserver des canaux de maintenance suffisants (généralement pas moins de 1,5 mètres) entre les équipements pour faciliter la maintenance ultérieure de l’équipement, le remplacement des pièces de rechange et l’exploitation par le personnel ; simultanément, planifier des zones de collecte des déchets et de la poussière pour garantir un environnement de production propre.

4. Infrastructure du site et installation de l’équipement

• Construction de l’infrastructure : Achever le nivellement du site, le coulage des fondations (des fondations renforcées sont requises pour les équipements de concassage afin de prévenir le déplacement par vibration pendant le fonctionnement), le pose des réseaux de tuyaux d’eau et d’électricité, la construction des fondations des silos de stockage des produits finis, etc., conformément aux dessins de layout des équipements ; l’infrastructure doit satisfaire aux exigences de charge et de dimension pour l’installation de l’équipement ;
• Installation de l’équipement : Effectuer la construction conformément aux spécifications par des entreprises manufacturières d’équipements professionnelles ou des équipes d’installation. D’abord installer les équipements de concassage clés, puis installer successivement les équipements d’alimentation, de criblage et de transport, garantissant que le niveau et la coaxialité de l’équipement satisfont aux exigences, et ajuster la tension de la bande du transporteur à l’état optimal ;
• Installation des installations auxiliaires : Achever simultanément l’installation et la mise en service des systèmes de dépoussiérage, de lavage du sable et de commande électrique, garantissant que tous les équipements auxiliaires sont normalement connectés à l’usine de concassage principale.

5. Mise en service et production d’essai : Vérification de la stabilité de l’usine de concassage

Après l’achèvement de l’installation de l’équipement, une mise en service complète et une production d’essai sont nécessaires pour dépanner et optimiser :

1. Mise en service à vide : D’abord démarrer le fonctionnement à vide de chaque équipement individuel, vérifier si la vitesse, le bruit et la vibration de l’équipement sont normaux, et si les fonctions de démarrage/arrêt et de protection du système de commande électrique sont efficaces ;
2. Mise en service sous charge : Ajouter progressivement des matières premières pour une production d’essai à basse charge, observer l’effet de concassage des matières, la précision de criblage et la fluidité du transport, et enregistrer les paramètres de fonctionnement de chaque équipement ;
3. Optimisation des paramètres : Ajuster la vitesse d’alimentation, la taille de l’orifice de décharge de l’équipement de concassage, l’amplitude de l’équipement de criblage et d’autres paramètres en fonction des données de production d’essai jusqu’à ce que la granulométrie du produit fini et la capacité de production satisfassent aux exigences prédéfinies ;
4. Formation du personnel : Organiser une formation professionnelle pour le personnel d’exploitation et de maintenance, leur permettant de maîtriser les spécifications d’exploitation de l’équipement, les points de contrôle quotidien et les méthodes de traitement des pannes courantes.

6. Acceptation de conformité et production officielle

• Acceptation de conformité : Achever les tests de protection de l’environnement (émission de poussière et de bruit), l’acceptation de sécurité (protection de l’équipement, installations d’incendie), les tests d’équipements spéciaux (tels que transporteurs, récipients sous pression), etc., et obtenir les documents de qualification d’acceptation pertinents ;
• Production officielle : Après avoir passé l’acceptation, augmenter progressivement la charge de l’usine de concassage jusqu’à la capacité de production complète, établir un compte de maintenance journalière de l’équipement, et effectuer une maintenance régulière de l’équipement (telle que la lubrification, le remplacement des pièces d’usure) pour garantir le fonctionnement stable à long terme de l’usine de concassage.

7. Exploitation et optimisation ultérieures

Après la mise en production de l’usine de concassage, il est nécessaire de surveiller en permanence l’état de fonctionnement et d’effectuer des optimisations et des améliorations en temps opportun :

• Surveillance de la capacité de production et de la qualité : Tester régulièrement la granulométrie et le rendement des produits finis, et ajuster les paramètres de production en fonction de la demande du marché ;
• Gestion de la maintenance de l’équipement : Élaborer le cycle de remplacement des pièces d’usure (telles que les doublures du concasseur, les tamis) pour éviter la baisse de la qualité du produit fini ou la panne de l’équipement due à l’usure des pièces ;
• Contrôle de la consommation d’énergie et des coûts : Compter les coûts d’exploitation tels que l’eau, l’électricité, les pièces de rechange et la main-d’œuvre, et réduire le coût unitaire du produit fini en optimisant les paramètres de fonctionnement de l’équipement et en améliorant le taux d’utilisation de l’équipement ;
• Amélioration de la protection de l’environnement : Mettre à jour en temps opportun les équipements de dépoussiérage et de réduction du bruit conformément aux dernières politiques de protection de l’environnement, garantissant que le processus de production satisfait aux exigences de protection de l’environnement.

Conclusion

Construire une usine de concassage est un projet systématique allant de l’enquête sur les besoins à la mise en service et à la production. Son essence réside dans l’« appariement précis » : le choix de l’équipement correspond aux exigences des matières et du produit fini, la conception du layout correspond aux conditions du site, et la gestion de l’exploitation correspond aux objectifs de coût et d’efficacité. Qu’il s’agisse d’une nouvelle usine de concassage ou d’une modernisation et d’une transformation, il est nécessaire de prendre la planification scientifique comme prémisse, combinée au choix d’équipements professionnels et à une installation et une mise en service standardisées, pour construire une usine de concassage efficace, stable et conforme, et réaliser la double garantie des avantages économiques et sociaux.