Ce qui suit fournit une analyse complète de l'ensemble du processus et des points techniques clés des lignes de production de concassage et de production de sable traitant des matériaux durs tels que les galets et le granit, organisée systématiquement en fonction des pratiques industrielles et des paramètres de performance des équipements :
I. Caractéristiques des matières premières et choix des équipements
Analyse des caractéristiques des matériaux
Galets
Propriétés physiques : Dureté Mohs de 6-7 (proche du quartz), résistance à la compression de 200-300 MPa, teneur en silicium de 65 % à 80 %, haute résistance à l'abrasion.
Défis de traitement : Une teneur élevée en silicium accélère l'usure des équipements, nécessitant des chambres de concassage résistantes à l'usure ; le contrôle de la forme des particules est assuré par concassage laminaire.
Applications typiques : Granulats de construction, ballast ferroviaire, centrales à béton.
Granit
Propriétés physiques : Dureté Mohs de 6-7, résistance à la compression de 100-250 MPa, teneur en quartz de 40 % à 60 %, structure dense.
Défis de traitement : Structure cristalline de quartz sujette au sur-broyage ; nécessite un contrôle optimisé de l’orifice de déchargement pour la granulométrie finale ; traitement antirouille nécessaire en cas de forte teneur en fer.
Applications typiques : Granulats haut de gamme, pierres décoratives, sable manufacturé.
Configuration de l’équipement principal
Étape de concassage primaire
Concasseur à mâchoires : Taille de traitement ≤ 800 mm, largeur d’ouverture d’alimentation 600-1200 mm, plage de réglage de l’ouverture de déchargement 50-250 mm.
Avantages techniques : Structure simple, faibles coûts de maintenance, adapté au concassage primaire de matériaux très durs.
Étude de cas : Une ligne de production de 2 000 t/h équipée d’un concasseur à mâchoires PE1200×1500 atteint un débit journalier de 30 000 tonnes.
Étape de concassage moyen
Concasseur à cône : Les concasseurs à cône hydrauliques multicylindres des séries GPY/HPY recommandés utilisent le principe de concassage par compression en couches pour améliorer la qualité de la forme des particules.
Paramètres clés :
Vitesse de rotation : 300-900 tr/min
Réglage de l'ouverture de décharge : 6-50 mm
Puissance du moteur : 160-500 kW
Avancée technique : La série GPY intègre un dispositif de protection hydraulique qui décharge automatiquement le matériau en cas de surcharge, minimisant ainsi les temps d'arrêt.
Étape de concassage fin et de production de sable
Concasseur hydraulique à deux cylindres : Le matériau est concassé par la rotation relative de deux cylindres, ce qui permet d'obtenir une teneur en aiguilles et en flocons inférieure à 8 % avec une granulométrie continue.
Avantages techniques :
Durée de vie du revêtement du rouleau : Matériau en alliage à haute teneur en chrome : plus de 3 000 heures
Rendement du produit : ≥ 90 %
Consommation énergétique : 20 % à 30 % inférieure à celle des sableuses à impact
Solution alternative : La sableuse VSI (à arbre vertical et à impact) est adaptée aux applications exigeant une forme de particules exceptionnelle, mais entraîne des coûts d'usure plus élevés.
II. Déroulement typique du procédé
Déroulement d'une ligne de production sèche
Conception du procédé
Alimentateur (alimentateur vibrant) → Concasseur à mâchoires (concassage primaire) → Concasseur à cône (concassage secondaire) → Sableuse → Crible vibrant → Système de dépoussiérage.
Paramètres clés :
Taux de concassage : 4:1 (concassage primaire) × 3:1 (concassage secondaire) × 2:1 (concassage tertiaire) = rapport de concassage total : 24:1
Vitesse linéaire du rotor : 28-35 m/s (étape de fabrication du sable)
Efficacité de dépoussiérage : Dépoussiéreur à manches ≥ 99 %, concentration d'émissions < 10 mg/m³
Scénarios appropriés : Régions pauvres en eau, zones soumises à des exigences environnementales strictes.
Étude de cas
Une ligne de production sèche d'une capacité de 500 t/h, équipée d'un concasseur à mâchoires PE900×1200, d'un concasseur à cône HPC400 et d'un crible vibrant 2YKR3075, a atteint une consommation énergétique totale de 25 kWh/t et une conformité totale aux normes d'émission de poussières.
Procédé de la ligne de production humide
Conception du procédé
Alimentateur → Concassage primaire → Criblage humide → Concassage secondaire à cône → Sableuse → Laveur de sable → Crible d'assèchement. Contrôle de la consommation d'eau
Consommation d'eau par tonne de matériau : 0,5-1,2 m³ (taux d'utilisation de l'eau recyclée ≥ 85 %)
Type de laveur de sable : Laveuse de sable à roue à godets (capacité de 50-200 t/h) ou laveuse de sable à spirale (capacité de 100-500 t/h)
Avantages techniques :
Élimination significative du limon et de l'argile, avec une teneur en argile du produit fini inférieure à 0,5 %
Réduction de l'usure des équipements et prolongation de la durée de vie des pièces d'usure
Scénarios applicables : Projets avec une teneur en argile des matières premières supérieure à 3 % et des exigences élevées en matière de propreté du produit fini.
Étude de cas
Une ligne de production humide d'une capacité horaire de 800 tonnes, équipée d'un concasseur à mâchoires PE750×1060 + concasseur à cône HPT300 + laveur de sable XS3500, a atteint une consommation d'eau quotidienne de seulement 400 m³ dans son système de circulation d'eau. La granulométrie du sable fini est conforme aux normes GB/T 14684-2022.
III. Orientations d'optimisation technique
Contrôle intelligent : Surveillance en temps réel de la pression de la chambre de broyage et du courant moteur via des capteurs, avec réglage automatique de l'ouverture de décharge.
Mise à niveau des matériaux résistants à l'usure : L'utilisation de revêtements en carbure de tungstène et de revêtements composites en céramique prolonge la durée de vie des pièces d'usure de 30 à 50 %.
Conception modulaire : Intègre des unités de concassage, de criblage et de production de sable, réduisant le temps d'installation à 7 à 15 jours.
Fabrication écologique : Comprend un système de récupération de chaleur résiduelle qui utilise la chaleur de friction du concasseur pour préchauffer le matériau, réduisant ainsi la consommation d'énergie de 10 à 15 %.
IV. Données de référence du secteur
Tendances du marché : La production mondiale de sable manufacturé a atteint 4,5 milliards de tonnes en 2024, la Chine représentant plus de 60 % et un TCAC de 8,2 %.
Structure des coûts : Achat d’équipements (35 %), consommation d’énergie (25 %), main-d’œuvre (15 %), maintenance (10 %) et autres dépenses (15 %).
Orientation politique : Les « Orientations pour la réduction des déchets de construction » du ministère du Logement et du Développement urbain et rural imposent un taux d’utilisation de 80 % de sable produit mécaniquement dans les nouveaux projets de construction d’ici 2025.
Grâce à une sélection scientifique des équipements et à l’optimisation des procédés, les lignes de concassage et de production de sable pour matériaux durs peuvent fonctionner de manière efficace, économe en énergie et respectueuse de l’environnement, répondant ainsi à la demande en granulats pour la construction d’infrastructures.
