1. Définition d'un concasseur à percussion

Le concasseur à percussion est un équipement destiné au concassage secondaire moyen et fin, ainsi qu’au façonnage des granulats. Il est largement utilisé dans le traitement des granulats de sable et de gravier, des déchets de construction, du calcaire, de la pierre bleue et d’autres matériaux cassants de dureté moyenne, et est généralement installé en aval du concasseur à mâchoires pour assurer le concassage secondaire.

Entraînées par un rotor à grande vitesse, les barres de percussion frappent violemment les pierres, et les matériaux broyés entrent en collision à plusieurs reprises avec les plaques d'impact pour être fragmentés davantage. Son principal avantage réside dans le fait que les granulats obtenus présentent une forme cubique régulière avec très peu de particules lamellaires, ce qui répond pleinement aux normes applicables aux projets d'infrastructure de haut niveau tels que les autoroutes, le béton de construction et les ponts.

1.1 Matériaux concernés

Il convient aux matériaux friables de dureté moyenne ou inférieure (résistance à la compression ≤ 150 MPa), notamment le calcaire, la dolomite, la gangue de charbon, les déchets de chantier, les parpaings, les briques, le gypse, etc.

⚠️ C'est non recommandé pour les minerais à haute dureté tels que le granit, le basalte et le minerai de fer, car ces matériaux provoquent une usure rapide et importante des barres de frappe et entraînent des coûts d'exploitation et d'entretien extrêmement élevés.

1.2 Principales classifications

1. Concasseur à percussion standard de la série PF: Modèle polyvalent offrant une excellente forme des granulats finis, largement utilisé pour la production de sable et de granulats ainsi que pour le recyclage des déchets de chantier.
2. Concasseur à percussion PFW, version européenne: Il intègre un système d'ouverture hydraulique, ce qui facilite considérablement le remplacement de la barre de frappe et l'entretien de la chambre interne, tout en offrant un niveau d'automatisation plus élevé.
3. Station mobile de concassage à percussion: Structure compacte et intégrée, pouvant être acheminée directement sur les chantiers pour le concassage sur place de granulats routiers et de déchets de démolition.

1.3 Objectifs principaux de l'application

1. Broyer les pierres grossières traitées par des concasseurs à mâchoires pour obtenir des granulats de construction finis d'une granulométrie comprise entre 0 et 31,5 mm.
2. Permettre le recyclage des déchets de chantier en broyant le béton et les briques usagés pour en faire des granulats recyclés réutilisables.
3. Transformer le calcaire en matières premières destinées à la désulfuration des gaz de combustion des centrales électriques, aux matériaux de construction et aux usines de chaux.

2. Structure principale du concasseur à percussion

1. Entrée d'alimentation: Le canal par lequel les pierres grossièrement concassées pénètrent dans la chambre de concassage.
2. Rotor à grande vitesse et barres de soufflage: L'ensemble mobile principal. Le moteur entraîne le rotor qui tourne à grande vitesse, tandis que les barres de percussion exercent une force d'impact permettant de broyer les pierres brutes.
3. Plaques d'impact primaires et secondaires: Des plaques en acier incurvées et résistantes à l'usure qui font rebondir les cailloux projetés afin d'obtenir un concassage par impacts multiples.
4. Réglage de la barre d'accouplement / Dispositif de réglage hydraulique: Permet de régler l'écart entre les plaques d'impact et les barres de frappe afin de contrôler la granulométrie finale du produit broyé.
5. Châssis principal soudé: Boîtier étanche et robuste qui empêche la pénétration de poussière et résiste à de fortes charges d'impact pendant le fonctionnement.

3. Principe de fonctionnement détaillé de Concasseur à percussion

Le concasseur à percussion utilise la technologie de concassage par percussion, et les matériaux subissent trois étapes de fragmentation répétée :

Étape 1 : Concassage primaire à haute vitesse par impact

Les pierres pré-broyées par des concasseurs à mâchoires tombent dans la chambre de concassage par la goulotte d'alimentation. Des barres de frappe fixées sur le rotor et tournant à grande vitesse exercent un choc violent et instantané sur les matériaux. Sous l'effet de cette forte force d'impact, les pierres se fendent le long de leurs fissures naturelles et sont projetées à grande vitesse vers les plaques d'impact incurvées.

Étape 2 : concassage secondaire par collision avec des plaques d'impact

Les pierres projetées à grande vitesse heurtent violemment les plaques d'impact. La majeure partie de l'énergie cinétique est dissipée lors de la collision, et les pierres se fracturent à nouveau. Une fois fragmentées, les particules glissent le long de la surface interne des plaques d'impact et reviennent dans la zone d'impact des barres de concassage pour subir un concassage répété.

Étape 3 : Broyage par collision interparticulaire tertiaire

À l'intérieur de la chambre de concassage hermétique, les matériaux nouvellement introduits entrent en collision et frottent en permanence contre les fragments rebondis, ce qui permet d'effectuer le concassage tertiaire. Les petites particules, dont la taille est inférieure à l'écart prédéfini entre les barres de frappe et les plaques d'impact, sont évacuées par la sortie inférieure de la machine.

Les matériaux de trop grande taille resteront dans la chambre de concassage, où ils subiront des chocs et des collisions répétés jusqu’à ce que la taille de leurs particules réponde aux normes requises pour leur évacuation.

Principe de réglage du débit

En actionnant la tige de liaison ou le système hydraulique pour modifier l'écart entre les plaques d'impact et les barres de frappe :

• Écart plus faible : granulométrie finale plus fine
• Écart plus important : granulométrie finale plus grossière

4. Avantages et inconvénients

4.1 Avantages

1. La proportion de granulats cubiques dépasse 95% et, compte tenu du nombre très limité de particules lamellaires, aucun équipement de mise en forme supplémentaire n'est nécessaire.
2. Un rapport de réduction élevé, qui permet de transformer de grosses pierres brutes en granulats finis conformes en un seul passage, simplifiant ainsi l'ensemble du processus de production.
3. Structure globale compacte dotée d'une chambre de broyage étanche, permettant de réduire les émissions de poussière lorsqu'elle est équipée de dispositifs de dépoussiérage adaptés.
4. Excellentes performances en matière de recyclage des déchets de chantier, avec un taux élevé d'utilisation des ressources.

4.2 Inconvénients

1. Les roches à haute dureté provoquent une usure rapide des barres de frappe et des plaques d'impact, ce qui entraîne le remplacement fréquent de ces pièces sensibles.
2. Les matériaux humides et riches en argile ont tendance à adhérer aux plaques d'impact, ce qui entraîne un colmatage de la chambre et des arrêts de production imprévus.
3. Un niveau élevé de bruit et de vibrations est généré lors d'un fonctionnement continu par chocs à grande vitesse.

5. Schémas courants de configuration des chaînes de production

1. Chaîne de production de granulats à base de calcaire et de sable issu des déchets de chantierAlimentateur vibrant + concasseur à mâchoires + concasseur à percussion + crible vibrant
2. Pour les roches à haute dureté telles que le granit et le basalte : les concasseurs à percussion ne sont pas adaptés au concassage secondaire ; il convient d'utiliser à la place des concasseurs à cône hydrauliques.