Approchez-vous d'un concasseur à cône sur le sol d'une carrière en activité et le poids de la chose s'enregistre avant même de vous en approcher. La vibration passe par vos bottes. Le cadre en acier ressemble à quelque chose construit pour durer plus longtemps que les personnes qui l'ont installé. Ces machines ne sont pas légères et elles ne sont pas censées l’être.
Mais "quel est le poids d'un cône de concasseur" est en fait deux questions différentes selon la personne qui la pose. Si vous êtes un ingénieur de chantier et que vous déterminez ce que votre fondation en béton doit supporter, vous vous interrogez sur le poids total de la machine. Si vous êtes un superviseur de maintenance et que vous essayez de déterminer de quelle grue vous avez besoin pour un prochain changement de revêtement, vous posez des questions sur le manteau. Les chiffres sont complètement différents et les mélanger crée de réels problèmes.
Cône de concasseur
La machine complète : une large gamme
Les concasseurs à cône couvrent plus de terrain en termes de poids que ce que la plupart des gens pensent. Les plus petites unités portables, celles qui sont transportées par camion vers des sites éloignés pour un concassage secondaire dans le cadre d'opérations plus petites, peuvent peser moins de 10 000 kg. Le Blackhawk 100 de Sepro pèse environ 7 700 kg, ce qui reste une charge importante mais gérable avec une remorque surbaissée standard et une grue de capacité raisonnable à l'extrémité de réception.
Les machines fixes-de taille moyenne sont une autre histoire. Un Terex TC1000 pèse environ 10 000 kg pour le châssis principal à lui seul. Ajoutez le moteur, les courroies d'entraînement, le panneau hydraulique et le système de refroidissement d'huile et vous êtes plus proche de 13 000 kg. La plupart des concasseurs secondaires de carrière se situent dans cette fourchette de poids et les fondations situées sous eux sont coulées en conséquence.
En haut de gamme, les gros concasseurs miniers sont véritablement lourds. La gamme FLS comprend des modèles dépassant les 50 000 kg. Lorsque vous entrez dans les très grandes unités construites pour l'extraction du minerai de fer ou du cuivre, les ensembles de concasseurs complets peuvent dépasser 100 tonnes. Déplacer l'un d'entre eux entre les sites est un projet logistique sérieux, pas un travail que vous résolvez la semaine précédente.
Une répartition approximative par classe de taille :
| Classe de taille | Utilisation typique | Plage de poids |
|---|---|---|
| Petit portable | Emplois mobiles, petites carrières | 5 000 à 15 000 kg |
| Moyen fixe | Usine de granulats secondaire/tertiaire | 15 000 à 40 000 kg |
| Grand industriel | Carrière majeure, extraction de roche dure | 40 000 à 100 000 kg |
| Exploitation minière à très grande échelle | Traitement du minerai à fort tonnage- | 100 000 kg et plus |
Une chose à signaler : le poids indiqué dans une brochure produit correspond souvent à la machine nue. Le moteur, le système hydraulique, la trémie d'alimentation et parfois la protection d'entraînement sont répertoriés séparément ou entièrement laissés de côté. Les ingénieurs civils qui travaillent à partir des chiffres du catalogue sans les vérifier ont tendance à le découvrir lors du coulage des fondations, ce qui n'est pas le bon moment pour découvrir l'écart.
Pour le transport routier, le poids de la machine détermine la sélection de la remorque, les calculs de charge par essieu et les restrictions de franchissement de pont. Sur la voie publique, tout ce qui dépasse environ 40 000 kg nécessite généralement une autorisation de transport spéciale et une enquête d'itinéraire. Les petites machines se déplacent généralement sans trop de drames. Les plus gros nécessitent des semaines de préparation logistique.
Le manteau du concasseur à cône : une question complètement différente
Lemanteau de concasseur à côneest la pièce d'usure qui fait le travail réel. Il s'agit d'une pièce moulée épaisse en forme de cône-qui repose sur l'arbre principal et tourne à l'intérieur du revêtement du bol, pressant et fracturant la roche lorsqu'elle passe à travers la chambre de concassage. Parce qu’il est en contact direct avec un matériau abrasif soumis à une force de compression élevée, il s’use et doit être remplacé périodiquement. Sur des roches dures et abrasives comme le granit ou le quartzite dans une usine à haut débit, la durée de vie du manteau peut être de trois ou quatre mois. Sur du calcaire plus tendre à des vitesses d'alimentation inférieures, la même pièce peut fonctionner pendant un an ou plus.
Le poids d’un manteau évolue avec la machine. Sur les machines plus petites, un manteau peut peser entre 150 et 400 kg. C'est à portée d'un ascenseur à deux-si la géométrie le permet, bien que la plupart des sites utilisent toujours une grue ou un palan pour tout ce qui se situe dans cette catégorie, juste pour assurer la sécurité du travail et éviter les blessures au dos. Sur les concasseurs de production de taille moyenne-, les manteaux pèsent généralement entre 400 et 1 500 kg, et vous êtes sans aucun doute dans le bon territoire des grues.
Sur les gros équipements miniers-, le revêtement du manteau d'un concasseur à cône pour un concasseur primaire ou secondaire peut peser entre 1 500 et 5 000 kg, voire plus. Certains des manteaux des plus grandes machines sont plus lourds que l'ensemble du concasseur à l'extrémité la plus petite du spectre de taille. En changer un n’est pas seulement un travail mécanique. Il s'agit d'un plan de levage, d'une vérification du gréage et d'une procédure séquencée qui prend un quart de travail complet ou plus.
Presque tous les manteaux sont moulés en acier à haute teneur en manganèse-, parfois appelé acier Hadfield en l'honneur du métallurgiste qui l'a développé dans les années 1880. Il possède une propriété utile pour écraser les applications : il durcit sous l'effet d'impacts répétés. La couche superficielle du manteau devient en fait plus dure à mesure qu'elle est touchée, ce qui est exactement ce que vous souhaitez dans un composant qui passe sa vie à être heurté par de la roche. Le matériau de base est dense, environ 7 800 à 8 000 kg par mètre cube, comparable à l’acier doux standard. Certains manteaux sont plutôt coulés dans des alliages de chrome -molybdène, en particulier dans les applications où la roche est très abrasive mais pas particulièrement dure. La densité est similaire dans les deux cas.
Manteau DUMA pour concasseur à cône
Qu'est-ce qui ne va pas lorsque vous ignorez le poids
La plupart des superviseurs de maintenance expérimentés racontent qu'un changement de manteau a mal tourné parce que quelqu'un avait supposé que la grue sur place était adéquate sans la vérifier. Les chiffres comptent.
Le même modèle de concasseur peut être équipé de manteaux de poids très différents en fonction de la cavité de concassage pour laquelle il est configuré. Un manteau à cavité grossière et un manteau à cavité fine pour la même machine peuvent différer de plusieurs centaines de kilogrammes. Les dimensions du revêtement du manteau du concasseur à cône changent en fonction du type de cavité et le poids suit. Vérifier le manuel de maintenance pour le numéro de pièce spécifique, et pas seulement le modèle de machine, est la bonne approche. Si le manuel n’est pas disponible, le fabricant peut rechercher le poids à partir du numéro de série.
Le gréement et les conditions du sol comptent également plus que ce que les gens leur attribuent. Lorsqu'un grand manteau se détache d'un broyeur, il a besoin d'un endroit où aller qui puisse le soutenir physiquement. Un manteau posé sur un sol mou ou sur un caisson en bois qui n'était pas dimensionné pour la charge s'est déjà basculé. Dans des conditions humides, ce risque augmente. La solution pratique est assez simple : une plaque d'acier ou un caisson correctement évalué installé avant le démarrage de l'ascenseur plutôt qu'improvisé après.
La séquence d’un changement de manteau comporte également des implications de poids au sens littéral. Le vérin hydraulique destiné à briser l'ajustement conique sur l'arbre principal se produit généralement avant que la charge complète de la grue ne soit prise en charge. Sauter cette séquence parce qu'un travail est en retard ou parce que la grue est déjà engagée dans une autre tâche est la façon dont les gens se blessent.
Pourquoi les grosses machines ont des revêtements disproportionnellement lourds
Il est utile de comprendre pourquoi le poids du manteau n’évolue pas de manière linéaire avec le diamètre de la machine. Un concasseur avec un diamètre de tête deux fois plus grand n'a pas de manteau qui pèse deux fois plus. Il pèse généralement beaucoup plus que cela.
La raison en est que la force d’écrasement évolue plus rapidement que le diamètre. Une machine plus grande ne fait pas le même travail à plus grande échelle. Il génère des forces sensiblement plus élevées par unité de surface de surface d’écrasement, ce qui signifie que la paroi du manteau doit être plus épaisse pour absorber ces forces sans se fissurer ni se déformer. Un concasseur de type Symons de 7-pieds n'est pas seulement une version plus grande d'une machine de 4 pieds. La géométrie change, la portée excentrique est différente et les contraintes sur le revêtement sont dans une catégorie différente.
C’est également la raison pour laquelle les coûts des revêtements d’usure constituent un véritable poste dans les budgets miniers plutôt qu’une erreur d’arrondi. Un grand concasseur primaire qui traverse plusieurs manteaux et revêtements de bol par an consomme un tonnage important d'acier à haute teneur en manganèse. L'approvisionnement, la manipulation et l'installation de ces composants font partie des opérations planifiées et ne sont pas quelque chose qui est réglé en cas de panne inattendue d'un paquebot. Les opérations qui le traitent après coup se soldent par des temps d'arrêt imprévus, qui coûtent plus cher que les composants eux-mêmes.
Quelques chiffres à garder à portée de main
Si vous essayez d'obtenir une référence rapide sans fouiller dans les fiches techniques :
Petit concasseur à cône portable, machine complète : environ 5 à 15 tonnes. Manteau : 150 à 400 kg.
Concasseur de carrière moyenne, machine complète : 15 à 40 tonnes. Manteau : 400 à 1 500 kg.
Grand concasseur minier, machine complète : 40 à 100 tonnes ou plus. Manteau : 1 500 à 5 000 kg selon le type d'empreinte et la taille de la machine.
Pour tout ce qui va au-delà de ces chiffres approximatifs, la fiche technique du fabricant pour le modèle spécifique est la bonne source. Les poids estimés sont utiles pour une planification précoce. Pour la conception des fondations, les autorisations de transport ou les plans d’ascenseurs, vous avez besoin des chiffres réels.
