Dans l'environnement financier actuel, la base de coûts est une considération importante en prenant soin d'une entreprise de carrière efficace, ainsi que les prix d'usure associés aux concasseurs à cône peuvent être un centre de dépenses important. Cet article décrit une technique pour diminuer les prix d'usure en rechargeant les chemises de broyeur. Bien que ce processus ne soit pas nouveau sur le marché des carrières, ce n'est pas la norme, car plusieurs sceptiques l'ont essayé dans le passé avec des souvenirs amers. Néanmoins, le processus a été développé ces dernières années et peut bien fonctionner dans les applications appropriées.
Les concasseurs à cône fonctionnent en introduisant de la roche dans le haut de la chambre du concasseur. La chambre est doublée de composants d'usure, pièces d'usure de concasseur à cône à savoir le manteau et les concaves. Au fur et à mesure que la pierre tombe à travers la chambre étranglée, l'écrasement est atteint lorsque le mouvement du manteau provoque des pressions de compression et d'abrasion pour agir sur la pierre et également sur la doublure de plat, créant la roche à endommager.
Les revêtements sont fabriqués en acier au manganèse plutôt qu'en acier normal, car le matériau au manganèse offre une sécurité contre l'abrasion (l'acier normal a généralement une tolérance d'utilisation inférieure à celle exigée par les obligations d'écrasement). Selon la roche concassée, la part de manganèse dans les revêtements peut différer d'environ 12% à 23%. Des précautions doivent être prises tout au long du choix, car un manganèse inadéquat ne protégera pas le revêtement, tandis qu'un excès peut conduire à une fragilité du revêtement, provoquant une défaillance non pas par usure mais par fracture. Dans les deux cas, le coût du manganèse peut être considérable mais, comme le montre cet article, il peut être réduit.
Avec une utilisation continue, la structure cristalline de l'acier au manganèse change, devenant plus dense. Cela se produit lorsque la pierre écrasée est forcée contre le revêtement, ce qui provoque son «écrouissage». Le manganèse «vert» commence à environ 25 Rockwell (250 Brinell) et peut atteindre une dureté d'environ 60 Rockwell (660 Brinell) après une période d'écrouissage.
Sélection de doublure
Lors de la sélection d'un concasseur, le revêtement du bol varie également en type:
- Grossier: large ouverture d'entrée
- Moyen: ouverture d'entrée moyenne
- Fin: petite ouverture d'entrée
Encore une fois, la sélection dépend du produit requis et de la matière première. La consultation des fabricants est essentielle, dont certains fourniront des installations de conception informatique et offriront des services d'analyse de l'usure à la fois pour leur propre marque et pour d'autres marques de concasseur, tel est le niveau de concurrence.
Sélection du concasseur
La sélection correcte de la chambre de concassage est cruciale lors de l'installation d'un concasseur à cône. Le rapport de réduction, qui à son tour détermine le produit fabriqué, dépend de la chambre choisie. De plus, le réglage côté fermé (l'écart où l'écrasement maximal est atteint) affecte à la fois l'usure et le produit fabriqué. Par exemple, si une unité standard est utilisée à la place d'une tête de refoulement, une réduction du produit fin se produit, entraînant une recirculation et, par conséquent, une usure accrue.
Les caractéristiques des principaux types de chambre sont:
Standard: angle moins profond qu'un shorthead avec une face d'écrasement plus longue. Convient pour une plus grande taille d'alimentation, généralement + 100 mm, avec une large courbe de calibrage d'alimentation. Convient pour une utilisation en tant que broyeur secondaire mais, si une alimentation plus petite est introduite, peut devenir sensible aux bourrages / blocages.
Shorthead: angle plus raide qu'un standard avec une face d'écrasement plus courte. Convient pour une alimentation plus petite, généralement –100 mm, avec une courbe de calibrage d'alimentation courte. Convient pour une utilisation en tant que concasseur tertiaire mais n'acceptera pas de grande taille d'alimentation en raison de sa plus petite ouverture d'alimentation.
Rechargement dur
Afin d'éviter l'usure de la doublure pendant la période initiale d'écrouissage, les entrepreneurs spécialisés peuvent enduire les doublures d'une surface de protection. Ce processus doit être effectué avec le plus grand soin car les revêtements en manganèse peuvent se déformer et / ou rétrécir au cours du processus, entraînant un mauvais ajustement dans le concasseur. Les petites distorsions ne sont généralement pas un problème dans les concasseurs utilisant un composé de support, car le matériau de support compense de telles irrégularités. Pour appliquer le revêtement protecteur, la doublure est placée sur un plateau tournant et préchauffée soigneusement. Un cordon de carbure de chrome de 3 mm d'épaisseur est soudé sur la doublure pendant que la table tourne. Les zones nécessitant un traitement sont déterminées par le modèle d'usure sur un ensemble normal de doublures, et en expérimentant les modèles d'usure résultants sur des doublures traitées. Le rechargement dur peut donner aux revêtements une couche de protection allant jusqu'à 62 Rockwell jusqu'à ce qu'il soit usé, mais à ce moment-là, le manganèse devrait avoir durci jusqu'à sa dureté maximale d'environ 60 Rockwell.
Dans les essais entrepris à la carrière de quartzite, le manteau d'un concasseur Nordberg standard de 3 pieds avait une épaisseur de 3 mm de revêtement dur appliqué de haut en bas, recouvert d'un autre 3 mm du milieu vers le bas, avec un autre 3 mm près du bas (soit une épaisseur totale de 3 mm où la pierre entre dans le concasseur, 6 mm où l'écrasement est apparent et 9 mm au point de décharge). L'usure n'était pas aussi grave sur la doublure du bol, donc celle-ci a été traitée avec une seule épaisseur de 3 mm sur toute sa surface. La pierre traitée était un quartzite avec une teneur en silice de 85%, un PSV de 65 et un AAV de 2.
Implications sur la santé et la sécurité
Sur la plupart des concasseurs à cône, des revêtements en manganèse moulés bruts sont montés sur l'ensemble de tête et concaves à l'aide d'un matériau époxy communément appelé support de concasseur. L'exposition à ce matériau de support est connue pour entraîner des cas de sensibilisation, une condition qui peut conduire à des personnes ayant des réactions allergiques violentes lors d'une exposition infime, provoquant une éventuelle insuffisance respiratoire. Toute réduction des changements de pièces d'usure réduira non seulement l'exposition aux composés de support (une amélioration des conditions de travail des employés exigée par COSHH), mais réduira également l'utilisation de grues ou de treuils aériens, réduisant ainsi davantage la fréquence des situations potentiellement dangereuses. Certains concasseurs à cône n'utilisent pas de support mais ont plutôt des chemises moulées avec précision et usinées. Des travaux visant à réduire l'usure de ceux-ci ont été réalisés mais ne sont pas abordés dans cet article.
L'une des sources d'usure les plus courantes est la teneur en silice de la pierre concassée.
La roche à faible teneur en silice, par exemple le calcaire de bonne qualité, n'entraîne normalement pas de coûts d'usure élevés, tandis que la roche qui contient une forte teneur en silice, par exemple le grès, le sable et le gravier, etc., le fait invariablement. Le problème est généralement rencontré dès que les doublures sont installées, le manganèse s'usant avant qu'il n'ait une chance de durcir. Les coûts d'usure qui en résultent peuvent être considérables, car de nouvelles chemises, grues, installateurs et les temps d'arrêt associés sont généralement tous impliqués.