Qu'est-ce qu'un concasseur à cône ? Comment fonctionne-t-il ?

concasseur à cône

Qu'est-ce qu'un concasseur à cône ? Comment fonctionne-t-il ?

Qu'est-ce qu'un concasseur à cône ?

A concasseur à cône est un type de équipements de concassage secondaire ou tertiaire utilisé dans les secteurs minier, des carrières et de la production de granulats pour réduire les gros rochers en morceaux plus petits et de taille plus homogène.

On appelle cela un concasseur à cône car le mécanisme de broyage se compose d'un manteau conique en mouvement à l'intérieur d'un revêtement concave de la cuve. La roche est broyée par compression entre ces deux surfaces coniques.

Les concasseurs à cône sont largement utilisés pour le concassage :

  • Minerai d'or
  • Minerai de cuivre
  • Minerai de fer
  • Granit
  • Basalte
  • Calcaire
  • Pierre de rivière
  • Granulats de construction

Ils sont particulièrement adaptés à la fabrication de gravier fin et de taille moyenne en bon état.


Principaux composants d'un concasseur à cône

Un concasseur à cône classique se compose des éléments suivants :

1. Mantle (cône mobile)

Le manteau Il s'agit de la garniture résistante à l'usure montée sur le cône mobile.

Fonction :

  • Effectue un mouvement circulaire excentrique
  • Pousse la pierre contre la partie concave
  • Absorbe la majeure partie de l'impact de l'écrasement

Le manteau s'use progressivement et doit être remplacé.


2. Concave (cuve fixe)

Le concave Il s'agit de la couche d'usure fixe qui entoure le manteau.

Fonction :

  • Assure la surface de concassage
  • Forme la chambre de broyage avec la chemise
  • Détermine la taille finale du produit

L'écart entre le manteau et la concavité détermine la taille de la décharge.


3. Arbre principal

L'arbre principal soutient le cône mobile.

Fonction :

  • Transmet la force de concassage
  • Permet au manteau de se déplacer verticalement et d'effectuer une rotation excentrique

4. Assemblage excentrique

Le mécanisme excentrique est le cœur du concasseur à cône.

Cela crée un rotation décentrée de l'arbre principal, ce qui entraîne le manteau selon un mouvement circulaire.


5. Système d'entraînement

Comprend :

  • Moteur électrique
  • Transmission par courroie trapézoïdale
  • Pignon
  • Couronne dentée

Il fournit la puissance nécessaire à la rotation de l'ensemble excentrique.


6. Système hydraulique

Les concasseurs à cône modernes utilisent des systèmes hydrauliques pour :

  • Réglage de l'orifice de sortie
  • Déblocage des matières obstruant le passage
  • Protection du concasseur contre les objets non concassables

Comment fonctionne un concasseur à cône ?

Le processus de concassage s'effectue par concassage par compression.

Les étapes à suivre sont les suivantes :

Étape 1 : L'alimentation

Les gros rochers pénètrent par l'ouverture supérieure du concasseur.

Exemple :

  • Dimensions des pièces à traiter : 100 à 300 mm
  • Dimensions du produit : 5 à 50 mm

Le matériau tombe dans la chambre de concassage.


Étape 2 : Mouvement excentrique

Le moteur fait tourner l'arbre excentrique.

Le mouvement excentrique provoque les effets suivants sur le manteau :

  • Rapprochez-vous de la partie concave d'un côté
  • Éloignez-vous du côté opposé

Le manteau ne tourne pas comme une roue normale ; il se déplace selon un mouvement circulaire giratoire.


Étape 3 : Concassage par compression

Lorsque le manteau s'approche de la partie concave :

  • Les particules de roche sont comprimées
  • La force de compression brise la roche

La roche est principalement concassée par :

  • Compression
  • Fracturation
  • Broyage interparticulaire

Étape 4 : Sortie de l'hôpital

Lorsque le manteau s'éloigne :

  • Les matériaux broyés tombent vers le bas
  • Les particules les plus fines sortent par l'orifice d'évacuation

La taille de l'orifice de sortie détermine la taille du produit final.


Principe de fonctionnement simple

        Roche d'alimentation
 ↓

 ┌───────────┐
 │ Concave   │
 │ │
 │   /\ │
 │  /  \     │
     │ /Manteau\  │
 │    ↺ │
 └───────────┘

Le manteau se déplace de manière excentrique
 ↓

La roche est comprimée
 ↓

Des pierres concassées plus petites sortent

Types de concasseurs à cône

1. Concasseur à cône à ressort

Un modèle un peu ancien, mais fiable.

Avantages :

  • Structure simple
  • À bas prix
  • Entretien facile

Applications :

  • Installations de concassage de petite et moyenne taille

2. Concasseur à cône hydraulique

Conception moderne avec réglage hydraulique.

Avantages :

  • Protection automatique contre les surcharges
  • Meilleure efficacité de concassage
  • Réglage facile du débit
  • Une automatisation accrue

On le trouve couramment dans :

  • Grandes installations minières
  • Lignes de production de granulats

3. Concasseur à cône composite

Il allie les caractéristiques des systèmes à ressort et des systèmes hydrauliques.

Avantages :

  • Rapport de broyage élevé
  • Fonctionnement stable
  • Bonne forme du produit

4. Concasseur à cône hydraulique multicylindre

Utilisé pour les opérations à haut débit.

Avantages :

  • Force de broyage plus élevée
  • Réglage plus rapide
  • Une meilleure protection

Concasseur à cône Par rapport à Concasseur à mâchoires

FonctionnalitéConcasseur à mâchoiresConcasseur à cône
Étape de concassagePrimaireEnseignement secondaire/supérieur
Méthode de broyageCompression entre deux mâchoiresCompression entre le manteau et la concave
Taille des granulésTrès grand (jusqu’à 1 000 mm et plus)Moyen (généralement < 300 mm)
Forme du produitPlus anguleuxPlus cubique
CapacitéÉlevéÉlevé
Pièces d'usurePlaques de mâchoireManteau et concave

Une installation de concassage type comprend :

Gros cailloux
    ↓
Concasseur à mâchoires
    ↓
Concasseur à cône
    ↓
Crible
    ↓
Granulats fins

Avantages des concasseurs à cône

✅ Efficacité de broyage élevée
✅ Grande capacité de production
✅ Bonne forme des particules
✅ Faibles coûts d'exploitation
✅ Broyage en continu
✅ Convient aux roches dures


Inconvénients

❌ Investissement initial plus élevé que celui des concasseurs à mâchoires
❌ Nécessite un remplacement régulier de la doublure
❌ Ne convient pas aux matières très souples
❌ Entretien plus complexe


Application dans le traitement des minéraux

Pour une usine de traitement de minerai d'or, le schéma de traitement habituel est le suivant :

Minerai d'or ROM
 ↓
Alimentateur vibrant
 ↓
Concasseur à mâchoires
 ↓
Concasseur à cône
 ↓
Broyeur à boulets
 ↓
Concentration par gravité / Flottation
 ↓
Récupération de l'or

Le concasseur à cône a pour fonction de broyer le produit issu du concasseur à mâchoires en particules plus fines, adaptées au broyage dans le broyeur à boulets.


Caractéristiques techniques types d'un concasseur à cône

ModèleTaille des granulésCapacité
Petit concasseur à cône50 à 100 mm10 à 50 t/h
Concasseur à cône de taille moyenne100 à 200 mm50 à 300 t/h
Grand concasseur à cône200 à 350 mm300 à 1 000+ t/h

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