Calcaire : la mâchoire avant le broyeur fin

Le calcaire se laisse concasser, sauf quand il est siliceux ou argileux

La roche est tendre à l’échelle géologique : la calcite tient trois sur l’échelle de Mohs, et la résistance en compression d’un calcaire courant se situe le plus souvent entre trente et cent cinquante mégapascals, avec des variantes cristallines plus denses qui montent plus haut. Pour une mâchoire, cela signifie un arrachement facile, un réglage qui tient, et une usure modérée tant que la matrice reste carbonatée.

Deux impuretés changent le tableau. La silice libre d’abord : un quartz à sept sur l’échelle de Mohs dans une matrice tendre travaille comme un abrasif fin, et la tenue des joues se joue là, non sur la dureté nominale de la roche. En dessous d’environ cinq pour cent de silice libre, l’usure reste lente ; au-delà de dix à quinze pour cent, elle se paie deux à trois fois plus cher en pièces, à débit égal.

L’argile ensuite. Un calcaire marneux ou une carrière sous terre végétale apporte de la matière collante, qui ne use pas la machine mais la bourre : la chambre se chemise de matière, le produit s’agglomère, et le criblage aval s’aveugle. L’humidité admissible d’un étage sec se juge là, et le réglage qui suit n’est pas un réglage de mâchoire mais un réglage de vidange.

Alimenter une mâchoire : la règle des quatre-vingts pour cent

Le calibre maximal d’un bloc ne se décide pas à l’œil mais d’après l’ouverture de la gueule : on retient environ quatre-vingts pour cent de la largeur et de l’écartement d’entrée. Un bloc qui passe au mètre ruban peut malgré tout être celui qui coince. Le dégrillage de front, la sélection au pic en carrière ou un tri grossier à l’amenée évitent les blocs de refente qui bloquent une chambre pour trois quarts d’heure.

Le second point est le remplissage. Une mâchoire rend sa granulométrie quand la chambre reste pleine à régime constant : les blocs se pressent les uns contre les autres et l’énergie va dans la matière. Une chambre qui travaille à vide laisse les pierres rebondir, ce qui use les joues pour rien et envoie du surdimensionné. Une chambre noyée, elle, sature, ralentit et finit par caler sous une charge qui ne peut plus descendre.

Le pontage, défaut propre au calcaire

Entre la trémie et la gueule, un calcaire humide et stratifié forme voûte : les blocs s’accrochent sur les parois et la machine tourne à vide alors que la trémie est pleine. Le remède n’est pas dans la mâchoire mais dans son amenée — une trémie à paroi suffisante, un alimentateur vibrant dimensionné, et un racleur là où la géométrie s’y prête. Un pontage répandu use une joue en quelques semaines autant qu’une production normale en une saison.

Ouverture côté fermé : ce que la machine rend vraiment

Le réglage utile d’une mâchoire est sa plus petite ouverture, celle du côté fermé, que les catalogues anglophones notent closed side setting. Il se règle par cales ou par vérin hydraulique selon le modèle, et il fixe la grosseur du produit, pas sa finesse. Le taux de réduction usuel d’une mâchoire est de l’ordre de six pour un : au-delà, la chambre travaille hors de son domaine.

La taille soixante-dix à quatre-vingts pour cent passante se situe entre une et une fois et demie l’ouverture réglée. Avec dix à trente pour cent de surdimensionnés selon la roche et le remplissage. Le calcaire stratifié rend de plus des éclats plats et allongés : sa courbe est plus étalée que celle d’un cône à réglage égal, et ce sont précisément ces grossiers que l’étage suivant doit reprendre.

Transmettre au broyeur fin : la mauvaise question

La question « combien de millimètres à la mâchoire » est mal posée. Elle devient « quel calibre le broyeur accepte-t-il », et la réponse se trouve dans la machine aval : un broyeur à rouleaux ou trapézoïdal reprend de l’ordre de vingt à trente millimètres, un broyeur vertical accepte davantage selon sa table. Fermer la mâchoire pour supprimer un étage intermédiaire est presque toujours perdant.

L’écart de coût explique ce choix. L’étage primaire coûte de l’ordre de deux dixièmes à six dixièmes de kilowattheure par tonne. Atteindre deux cents mesh, soit soixante-quatorze microns, en coûte trente à quarante-cinq par tonne sur un broyeur à boulets, nettement moins sur un broyeur vertical à lit de matière comprimée, dans les proportions détaillées par la page sur le couple concasseur-broyeur. La mâchoire n’est donc pas faite pour approcher la poudre : elle est faite pour livrer le meilleur calibre au meilleur prix, et un étage intermédiaire reste la solution la moins chère quand la cible est fine.

Ce que la mâchoire coûte en pièces, et comment le tenir

Les joues sont l’organe qui paie. En manganèse aux environs de dix-huit pour cent, profil ondulé pour le gros calibre et plus lisse quand l’ouverture se ferme, elles durent de six à dix-huit mois sur un calcaire propre. La teneur en silice libre est le premier facteur, l’ouverture réglée le second : plus la mâchoire ferme, plus la zone de contact est longue par tonne.

Le reste se joue sur deux protections. La bielle ou le levier de sécurité, qui cède avant la machine quand un acier entre dans la chambre, et la grille de dégrillage amont, qui retire avant la gueule la fraction déjà plus petite que l’ouverture : cette part ne contribue pas au concassage, elle ne fait que circuler user et échauffer. Un dégrillage bien conduit gagne plusieurs pour cent de débit sans toucher au réglage.

Quatre vérifications avant de commander une mâchoire

• Le calibre maximal réel. Mètre ruban sur dix blocs au front, pas sur le plus beau : la gueule se dimensionne sur l’excédent.
• La silice libre et l’argile. Deux pour cents qui décident du prix des pièces et du type de profil de joue.
• Le débit d’amenée. L’alimentateur doit tenir la chambre pleine sans la noyer à l’ouverture retenue.
• Le calibre accepté en aval. Un broyeur fin demande de zéro à trente millimètres : c’est lui qui fixe l’objectif de l’étage.