Associer concasseur et broyeur sur une ligne de poudre

Le concasseur rend une courbe, pas une taille

Une mâchoire réglée à 70 mm ne produit pas un granulat 0/70 mm propre. La plus grande partie du tonnage passe sous cette valeur, mais une file grossière subsiste, souvent de l’ordre d’un dixième du produit : l’ouverture côté ouvert dépasse le réglage de quelques millimètres et la cavité n’est jamais vide au moment où la machine décroche. C’est cette traîne que la chambre avale encaisse en priorité.

Les fines comptent autant que les gros grains. Un produit affiné à 25 mm contient fréquemment un tiers de particules sous 2 mm. Dans un broyeur vertical, elles se recomptent dans le lit de matière et repartent au classement ; dans un circuit à rouleaux, elles sont broyées deux fois, échauffent la chambre et sollicitent inutilement le dépoussiérage. La courbe utile n’est donc pas la plus serrée possible : c’est celle qui tient dans la fenêtre d’acceptation de la machine aval.

Régler l’ouverture côté fermé du primaire

Le réglage courant d’une mâchoire de carrière se situe entre 40 et 90 mm. Fermer d’une dizaine de millimètres resserre visiblement le produit transmis et facilite le travail du broyeur. Le même geste coûte du débit, de la puissance absorbée et de la tenue aux plaques fixes et mobiles ; il favorise aussi les granulats allongés, que la chambre aval reprend mal et qui usent les angles d’entrée.

Quand le broyeur exige un aliment sous 25 mm, un primaire seul ne suffit plus : une mâchoire ne descend pas jusque-là sans s’étrangler. On ajoute alors un étage d’affinage, cône réglé entre 15 et 35 mm ou impacteur à axe horizontal, et l’on boucle cette machine sur un crible plutôt que de poursuivre la fermeture du réglage.

La question à poser au réglage

Le produit change quand la veine change. Un banc de silex, une teneur en argile plus forte ou un tir mal calibré modifient la cassure, donc la granulométrie reçue par le broyeur. Un relevé sur tamis de contrôle en début d’équipe évite de passer la journée à corriger l’aval pour compenser l’amont.

Le crible de reprise, troisième membre du couple

Un concasseur rendu à son domaine de débit travaille mieux lorsque le circuit est fermé par un tamis. La maille se choisit voisine de la taille cible : trop large, elle laisse repasser des grains déjà exploitables et gaspille de l’énergie de broyage ; trop fine, elle engorge la boucle et fait chuter la cadence. Le recyclage s’établit en général entre 20 et 40 % du tonnage en circulation.

Sans reprise, le broyeur devient le tamis. Il encaisse les surdimensions, une partie du flux est éjectée vers la cheminée d’alimentation, et le classifieur corrige ensuite l’irrégularité en rognant sur le débit. Le coût de ce montage n’apparaît nulle part dans l’étude : il est dans les heures d’arrêt et dans les réglages successifs qui ne stabilisent jamais la production.

Répartir l’énergie entre les deux étages

Ouvrir un bloc de carrière coûte peu par tonne : la réduction des grossiers se situe de l’ordre de 0,3 à 0,8 kWh par tonne. Descendre de 25 mm à quelques dizaines de microns en coûte davantage, entre 30 et 60 kWh par tonne selon la matière et la finesse visée. Le raisonnement utile est donc de laisser au concasseur ce qu’il fait bien, c’est-à-dire ouvrir la roche, et de ne jamais lui demander de la pulvériser.

C’est aussi la raison pour laquelle un broyeur fin correctement alimenté revient moins cher qu’un broyeur suralimenté en grossiers : chaque kilowattheure dépensé à l’amont sur une machine hors domaine se retrouve multiplié en aval, en usure et en chaleur perdue.

Quatre symptômes qui viennent en réalité de l’amont

Le diagnostic se mène dans l’ordre de la matière, de la trémie vers le silo. Avant de toucher à la vitesse du classifieur ou à la charge du broyeur, on regarde ce qui arrive réellement dans la goulotte.

• Bloc coincé à l’entrée. Une surdimension de deux fois la fenêtre d’acceptation suffit à couper l’alimentation ; un éjecteur bien réglé ne fait que retarder le constat.
• Courant de broyeur en dents de scie. Le lit de matière n’est plus stable : le dosage est correct, la granulométrie reçue ne l’est pas.
• Dépoussiéreur sollicité en continu. Trop de fines en entrée, classement dépassé, débit d’air en surplus et manchons qui s’encrassent.
• Revêtement d’entrée usé avant l’heure. Un aliment mal calibré frappe toujours au même point ; la pièce d’usure ne tient pas son tonnage de référence.

Un réglage type, du front de taille au 200 mesh

Carrière de calcaire tendre, aliment 0/250 mm, objectif 18 t/h à 200 mesh pour 5 % d’humidité. Mâchoire à 75 mm, tapis à bande, crible à maille 25 mm avec recyclage de 30 %, cône à 22 mm, magasin tampon, élévateur à godets, broyeur à rouleaux dont la fenêtre s’arrête à 25 mm. Le premier mois, deux dérives apparaissent presque toujours : un banc de silex qui envoie du 40 mm dans la chambre, et un alimentateur trop riche pendant les reprises d’équipe. La première se corrige par un contrôle de veine au front de taille, la seconde par une temporisation et une consigne de charge stable.