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Une productivité inférieure aux attentes dans un concasseur à mâchoires est un problème fréquent qui impacte directement la rentabilité de l’ensemble de l’installation de concassage. Lorsque le tonnage horaire chute, les coûts par tonne produite augmentent, et la chaîne de production en aval peut se trouver sous-alimentée. Identifier la ou les causes racines n’est pas toujours évident, car plusieurs facteurs mécaniques, opérationnels ou liés au matériau peuvent être en jeu. Cet article dresse la liste des causes les plus courantes d’une faible productivité et propose une méthodologie de diagnostic et des solutions correctives.

1. Problèmes d’Alimentation et de Distribution du Matériau

C’est la cause la plus fréquente et souvent la plus simple à corriger.

• Cause : Alimentation irrégulière ou « à coups ».
  • Explication : Si le concasseur reçoit le matériau par paquets, alternant entre surcharge et famine, il ne peut pas fonctionner à son régime optimal. Une goulotte d’alimentation mal conçue peut également provoquer une distribution inégale sur toute la largeur des mâchoires, concentrant l’usure et réduisant la capacité effective.
  • Solution : Utiliser un chargeur vibrant (vibrating grizzly feeder) correctement dimensionné et réglé pour assurer un flux constant, régulier et uniforme sur toute la largeur de la chambre de concassage.
• Cause : Taille excessive des blocs à l’alimentation.
  • Explication : Des blocs trop grands par rapport à l’ouverture d’admission du concasseur vont se coincer ou nécessiter plusieurs cycles pour être réduits, bloquant le processus.
  • Solution : S’assurer que la taille maximale du matériau en tête ne dépasse pas 80-90% de la largeur de l’ouverture d’alimentation. Contrôler l’opération de minage/abattage ou ajouter un pré-cribleur/scalpeur.

2. Réglages et Usure Mécanique

• Cause : Réglage incorrect de l’ouverture de décharge (CSS – Closed Side Setting).
  • Explication : Une ouverture trop large produit un matériau grossier, mais augmente mécaniquement la capacité. Une ouverture trop étroite réduit la taille du produit mais diminue fortement le débit et augmente le risque de bourrage. Un CSS mal réglé est une cause directe de faible production.
  • Solution : Vérifier et ajuster régulièrement le CSS en fonction de la courbe granulométrique cible, en suivant les recommandations du fabricant. Utiliser les jauges appropriées.
• Cause : Usure excessive des mâchoires (plaques de concassage).
  • Explication : Des mâchoires usées perdent leur profil denté optimal. La géométrie de la chambre de concassage est altérée, réduisant l’efficacité du « pinch » (saisie) et de la compression. L’angle de prise devient moins efficace, et le matériau a tendance à glisser.
  • Solution : Retourner ou remplacer les mâchoires en temps voulu, avant leur usure complète. Surveiller l’épaisseur restante et suivre un planning de maintenance préventive.
• Cause : Vitesse de fonctionnement (RPM) sous-optimale.
  • Explication : La vitesse de l’excentrique (nombre de cycles par minute) est calculée pour un équilibre entre l’énergie d’impact et l’évacuation du matériau. Une vitesse trop faible réduit le nombre de cycles de compression.
  • Solution : Vérifier la vitesse de la poulie motrice et la comparer aux spécifications techniques de la machine pour le matériau traité.

3. Caractéristiques du Matériau à Concasser

• Cause : Changement des propriétés du matériau.
  • Explication : Passer d’un calcaire tendre à un basalte très dur sans ajuster les paramètres (CSS, alimentation) entraîne une chute de production. Une teneur en humidité ou en fines (« fines ») plus élevée que prévue peut aussi colmater la chambre et ralentir l’évacuation.
  • Solution : Caractériser le flux de matériau. Pour un matériau plus dur, réduire légèrement le CSS et s’assurer d’une alimentation régulière. Pour un matériau humide et collant, envisager un pré-criblage des fines.
• Cause : Présence de matériaux impropres (argile compacte, bois, métaux).
  • Explication : Ces éléments peuvent causer des bourrages temporaires ou forcer le système de protection à se déclencher, interrompant le processus.
  • Solution : Renforcer le contrôle à l’alimentation (chargeur avec grille de scalpage, overband magnétique) et former les opérateurs.

4. Problèmes de Puissance et de Transmission

• Cause : Courroies de transmission desserrées ou glissantes.
  • Explication : Des courroies mal tendues provoquent une perte de puissance et une vitesse de rotation effective du volant d’inertie plus basse que prévue.
  • Solution : Vérifier et retendre les courroies selon les préconisations du manuel. Inspecter leur état général.
• Cause : Moteur sous-dimensionné ou en surchauffe.
  • Explication : Un moteur qui ne délivre pas la puissance nominale (problème électrique, mauvais réglage) ou qui surchauffe et se met en sécurité ne peut pas entraîner le concasseur à pleine charge.
  • Solution : Vérifier l’ampérage du moteur, les connexions électriques et les systèmes de refroidissement.

Guide de Diagnostic Méthodique

1. Observez l’Alimentation : Le flux est-il continu et réparti sur toute la largeur des mâchoires ?
2. Écoutez la Machine : Entendez-vous des cycles à vide (bruit métallique lorsque les mâchoires se referment sans matériau) ? Cela indique une sous-alimentation.
3. Inspectez Visuellement le Produit : La granulométrie correspond-elle à celle attendue avec le CSS réglé ? Sinon, vérifiez le CSS et l’usure des mâchoires.
4. Vérifiez les Données Electriques : Le moteur tire-t-il le courant attendu à pleine charge ? Sinon, il y a peut-être un problème de transmission ou le concasseur n’est pas pleinement chargé.
5. Contrôlez l’Usure : Mesurez l’épaisseur des mâchoires et inspectez le profil des dents.

Conclusion

Une faible productivité du concasseur à mâchoires est rarement due à une défaillance soudaine, mais plutôt à l’accumulation de petits écarts par rapport aux conditions de fonctionnement optimales. Une approche systématique, commençant par l’analyse de l’alimentation et du réglage du CSS, permet généralement d’identifier et de corriger rapidement le problème.

Un programme de maintenance préventive rigoureux (surveillance de l’usure, tension des courroies, vérification des paramètres) et une formation des opérateurs aux bonnes pratiques sont les meilleurs investissements pour maintenir la productivité à son niveau nominal et garantir le coût de revient le plus bas par tonne de matériau produit. La performance du concasseur primaire conditionne celle de toute l’usine ; sa surveillance doit donc être une priorité.