Les broyeurs sont des machines utilisées pour écraser de divers matériaux, c’est-à-dire les roches, le minerai, et d'autres agrégats afin d’avoir de l’enrochement pour l’aménagement paysager, de la lutte contre l’érosion, et de l'extraction. Ces machines sont aussi connues sous le nom de concasseur. Il y a plusieurs différents types de broyeurs, tous adaptés aux différentes applications de construction et d'exploitation et employés pour écraser des roches de diverses formes et tailles.

Sommaire 1 Histoire 1.1 Anciennes Méthodes d’Écrasement 1.2 Les Premières Machines à Concasser 1.3 Les Contributions de Smith et Post 1.4 Broyeurs Croissant 1.5 L’Aube du Broyeur à Marteau 1.6 Les Broyeurs de Taylor 1.7 Constructions d’Autoroutes 2 Traits/Comment Ça Marche/Types 2.1 Broyeurs à Mâchoires 2.2 Broyeur Giratoire 2.3 Broyeur à Cône 2.4 Broyeur à Marteau 2.5 Broyeur à Rouleau 2.6 Broyeur à Barres et à Boulets 3 Fabricants Communs 4 Photos Supplémentaires 5 Références

[modifier] Histoire

[modifier] Anciennes Méthodes d’Écrasement

L'écrasement de roches et d’agrégats a été une industrie progressivement exigeante pour au moins les trois derniers siècles. À l'origine, des matériaux d'extraction tels que l'or, l'argent, et le cuivre ont été écrasés à la main. Quand il n'était pas possible d'employer la force brutale, des roches lourdes ont été élevées, par des groupes d’hommes ou avec l'aide des animaux, et ensuite lâchées. Quand les systèmes d’irrigation ont été inventés, les hommes utilisaient l’eau pour soulever des roches pour l'écrasement. D'autres méthodes ont inclus l'utilisation des marteaux de forgeron.^[1]

Avant l'utilisation de machines à vapeur, les abatteurs de pierres faisaient sauter et divisaient des roches en groupe de deux à quatre, forant de petits trous dans les roches et les remplissant de paille et d'explosifs. Puisque la vapeur était populaire au 19^ième siècle, les méthodes de perçage et d’écrasement ont changé rigoureusement. Des machines qui fonctionnaient à l’électricité ou à gaz diesel ont été produites.^[2]

[modifier] Les Premières Machines à Concasser

La première machine à concasser est apparue en 1830. Une idée a été postulée au sujet d'un marteau à chute libre, qui plus tard a été employé dans des bocards. Dans les années 1840s, un deuxième brevet a été publié : une boîte en bois et un tambour cylindrique en bois qui tournait à 350 révolutions par minute. Ni l'un ni l'autre dispositif n'a été assez développé pour avoir un impact sur l'industrie de tassement.

Bien qu'il n'ait jamais développé une gamme des broyeurs manufacturés, Thomas Edison a aidé à développer un broyeur primaire quand il essayait de réduire le fer magnétique Oregon. Il a découvert que l'écrasement des roches serait plus économique que d’utiliser des explosifs.

Eli Whitney Blake a produit le premier broyeur à mâchoire réussi en 1858, un prototype que tous les broyeurs suivants suivraient. Philters W. Gates a breveté le broyeur giratoire, une autre machine de broyage primaire, en 1883. Les modèles de Blake et de Gates ont été engagés dans un concours pour mesurer quelle machine était la plus réussie et productive. Devant écraser neuf verges cube (6.9 m³) de pierre, le modèle de Gates a accompli la tâche en 20 minutes et demi et le modèle de Blake a fini en 64 minutes et demi.

[modifier] Les Contributions de Smith et Post

Thomas L. Smith et Paul W. Post, les propriétaires originaux de ce qui est maintenant Telsmith, savaient en 1906 qu’il y aurait un marché pour l’agrégat puisque la production des voitures devenait plus répandue et puisqu’il y avait des législations pour un meilleur état de routes, et ils ont ainsi lancé un des plus grands fabricants de broyeur au monde entier.

Le premier broyeur produit par Smith et Post était le Symons, "Pillar Shaft" ; broyeur giratoire, vendant 50 unités. En 1910, elles produisaient également des broyeurs à mâchoire comme le "Dodge".

Avec la demande d'un agrégat plus petit, Telsmith a décidé qu'un autre type de machine, le broyeur tertiaire, était nécessaire pour ramener les roches à 0.5 pouce (1.3 cm). Smith Engineering (connu plus tard sous le nom de Telsmith) a développé un broyeur à cône appelé le broyeur de réduction, aussi bien que le cône de Telsmith, l'Intercone et peut-être un des broyeurs les plus réussis dans l'histoire, le broyeur de Gyrasphere au milieu des années 1930s.^[3]

[modifier] Broyeurs Croissant

Les broyeurs giratoires de Gate continuaient à devenir plus grands avec le temps. Sa deuxième machine avait une ouverture de réception de 18 pouces (46-cm) et en 1910, le broyeur giratoire avait une ouverture de réception aussi grande que 48 pouces (122 cm).

D'autres fabricants de broyeur étaient dans la course pour produire des machines plus grandes et plus productives. Power & Mining Machinery Co. a construit le broyeur à mâchoire de 84 x 60 et un broyeur à cylindres de luge, un broyeur primaire avec une machine de 84 x 60 pouces (213 x 152 cm), qui pourrait seulement être utilisé pour des applications choisies, mais s'avérait très populaire.

[modifier] L’Aube du Broyeur à Marteau

Le broyeur à marteaux est apparu en 1920 et a été employé pour casser les pierres par la force d'impact. Le dispositif en forme de boîte s'est composé d'un axe au centre, qui tournait des marteaux portés et un ensemble de grilles. La prémisse du broyeur à marteaux était de casser la pierre en créant un impact à grande vitesse. Les broyeurs à marteaux ont évolué la plupart du temps entre 1920 et 1950, quand des compacteurs ont été inclus à la liste, qui signifiait qu’il n’y aurait plus de grilles.

[modifier] Les Broyeurs de Taylor

Un des broyeurs les plus grands était un modèle produit par Taylor Engineering en 1919. Il avait une ouverture de réception de 60 pouces (152-cm) et restait en premier place jusqu'à ce que Taylor ait produit le broyeur giratoire de 72 pouces (183-cm) en 1969. Ce fut la seule machine la plus grande au monde jusqu'en 2001, quand la machine a été réduite en taille afin d'exécuter des applications d'extraction au fond. Peut-être le plus grand développement dans les broyeurs depuis la révolution de la taille de Taylor était la création de calibreurs à faible vitesse et des broyeurs à cylindres – des machines conçues pour le matériel doux ou moyen.^[4]

[modifier] Constructions d’Autoroutes

Telsmith a également amélioré ses choix de broyeur. Avec la construction de l'autoroute nationale, le grand équipement était nécessaire et en conséquence, le broyeur à mâchoire 4248 et les broyeurs Gyrasphere de 66 pouces (168-cm) ont été produits dans les années 1960s.^[5]

[modifier] Traits/Comment Ça Marche/Types

L'écrasement des matériaux se produit en trois étapes : primaire, secondaire, et tertiaire. Les roches peuvent passer par quatre broyeurs pour réaliser la taille désirée. Quand une roche traverse un broyeur, sa taille est réduite, une expression désignée sous le nom du rapport de réduction.

Les types de broyeurs incluent :

[modifier] Broyeurs à Mâchoires

Le broyeur à mâchoire se compose d'une armature, d'un axe excentrique, d'une grande poulie à courroie, d’un volant, d'une mâchoire mobile, d'un contreplaque de côté, d'un support d’articulation, d'un siège arrière de support d’articulation, d'un vis d'espace de modulation, d'un ressort renvoyant, d'une garniture des mâchoire fixe et d'une garniture des mâchoire mobile.

Le broyeur à mâchoire est l'un des broyeurs primaires les plus employés couramment et approprié aux matériaux du doux au extrêmement dur. Il reçoit la pierre entre deux mâchoires ; une mâchoire stationnaire et un morceau mobile qui se déplace verticalement et horizontalement une fois tourné. Le modèle de Blake, un broyeur deux cabillots, contient une mâchoire mobile pendu d'un axe qui se repose sur une armature de roulements. Il réalise l'écrasement suffisant en tournant l'axe, en élevant et en abaissant le mineur, et en utilisant les deux cabillots. Pendant que les cabillots montent, la fiole d'oscillation se ferme légèrement et la pression est exercée. Quand les pierres sont assez petites, elles tombent au fond de la mâchoire. Le rapport de réduction pour les broyeurs à mâchoire s'étende de 3/1 à 5/1. Les broyeurs à mâchoire varient en tailles de 12 pouces (30 cm) à 1.5 pouce (38 millimètres).^[6]

Les broyeurs à mâchoire sont fabriqués en deux types d’articulation : le double cabillot (broyeur à mâchoire DT) et le cabillot simple (broyeur à mâchoire ST). La différence entre les deux est que le cabillot simple exige un conducteur et peut produire en général seulement 27.500 livres par pouce carré (189.605 kPa), écrasant seulement des matériaux légères ou moyens. Cependant, le double cabillot peut écraser 90.000 livres par pouce carré (620.528 kPa) et comporte des attachements d'ajustement d’articulation hydraulique. ^[7]

[modifier] Broyeur Giratoire

Le broyeur rotatoire en forme de cône est un autre exemple d'une machine primaire. Ce type de broyeur se compose d'une armature de fonte en fer ou en acier avec une chambre qui est large au-dessus et à l'étroit au fond et garnis de concaves en acier. Une tête concasseuse tourne l'appui. Quand la roche traverse le dessus, elle est écrasée quand elle entre dans la chambre de concassage et ensuite réduite en taille jusqu'à ce qu'elle traverse le fond de la chambre. Elle est capable de produire 350 à 10.000 MTPH et une dureté de concassage de jusqu’à 900.000 livres par pouce carré (kPa 6.205.281).^[8]

[modifier] Broyeur à Cône

Également connu comme broyeur de réduction, le broyeur à cône est un dispositif secondaire ou tertiaire utilisé pour produire la pierre finement écrasée de matériel abrasive moyenne ou dure. Il est semblable en style au broyeur giratoire, mais diffère parce qu'il a un cône et plus petit une ouverture de réception plus petite. La vitesse tournante du cône est plus haute que la rotatoire, à 430 à 580 révolutions par minute. La tête de cône, faite d'acier de manganèse, se repose sur un axe, qui est également l'une des surfaces concasseuses. Le processus de l'écrasement est répété jusqu'à ce que les morceaux soient assez petits pour disparaître dans l'ouverture inférieure du broyeur.^[9]

[modifier] Broyeur à Marteau

Le broyeur à marteaux (ou broyeur) est utilisé d'une matière prédominante comme broyeur à percussion dans l'écrasement secondaire, et il peut écraser les matériaux moyens ou durs avec une abrasion légère. Le rotor se compose d'un marteau, et il est déplacé par un moteur ayant pour résultat la rotation à grande vitesse. Des matériaux comme le ciment et le charbon sont alimentés par la fente supérieure et écrasés avec succès par le cisaillement et le broyage provoqué par le marteau.

[modifier] Broyeur à Rouleau

Le broyeur à rouleau est utilisé pour craquer le matériel doux ou moyen quand d'autres réductions doivent être faites. La structure se compose d'une armature de fonte en fer et de deux pains en acier, chacune sur un axe horizontal. Des roches sont écrasées finement sur un réa de courroie trapézoïdale. Cette machine a un entretien généralement lent et élevé.

[modifier] Broyeur à Barres et à Boulets

Le broyeur à barres et à boulets est employé aux étapes finales et les aides à produire un produit fini d’agrégats uniformément fins, tels que le sable. Le broyeur à barres est un dispositif circulaire avec une coquille externe en acier et un intérieur minéral, et emploie une roue menant pour déplacer la pierre. Pendant que le moulin tourne d'une façon lente, la pierre est grincée par les tiges croulantes. Le broyeur à boulets utilises des boules en acier au lieu des tiges et peuvent grincés de l’agrégats encore plus fin et plus petit que cela du broyeur à barres.^[10]

[modifier] Fabricants Communs

• Allis-Chalmers
• Canica
• CEC
• Cedarapids
• Cemco
• El-Jay
• Grasan
• Hazemag
• HK Machinery
• Inertia
• JCI
• Kolberg/Pioneer
• Lippmann
• Nordberg
• Rexcon
• Svedala
• Symons
• Telsmith
• Terex Pegson
• Trio
• Universal
• VSI

[modifier] Photos Supplémentaires

[modifier] Références

1. ↑ Mular, Andrew L. et al. Mineral Processing Plant Design, Practice and Control. SME: 2002.
2. ↑ Aggregate Production Through The Ages. Wainwright. 2008-09-24.
3. ↑ Telsmith History. Telsmith. 2008-09-24.
4. ↑ Mular, Andrew L. et al. Mineral Processing Plant Design, Practice and Control. SME: 2002.
5. ↑ Telsmith History. Telsmith. 2008-09-24.
6. ↑ Peurifoy, R.L Construction Planning, Equipment and Methods. McGraw-Hill: New York, 1970. 564-591
7. ↑ Mular, Andrew L. et al. Mineral Processing Plant Design, Practice and Control. SME: 2002.
8. ↑ Mular, Andrew L. et al. Mineral Processing Plant Design, Practice and Control. SME: 2002.
9. ↑ Jaw Crusher. Stone Crusher. 2008-09-24.
10. ↑ Peurifoy, R.L Construction Planning, Equipment and Methods. McGraw-Hill: New York, 1970. 564-591