CSS d'un concasseur : ce que c'est, comment le mesurer et l'ajuster

Le CSS — « closed side setting », ou réglage côté fermé — est l'écartement minimal entre les deux surfaces de concassage au bas de la chambre, à l'instant du cycle où elles sont le plus proches. C'est le paramètre qui fixe la taille du produit, et par là la capacité, la puissance absorbée et le rythme d'usure. Sur un concasseur à mâchoires, à cône ou giratoire, c'est le seul réglage que l'opérateur modifie régulièrement ; tout le reste — course, vitesse, chambre — est fixé par le fabricant ou changé lors d'un arrêt majeur.

Pourtant, sur beaucoup de sites, le CSS est un chiffre écrit sur un tableau plutôt qu'une valeur mesurée. Les pièces s'usent, la chambre s'ouvre, le produit grossit, l'étage aval se surcharge, et personne ne relie ces symptômes au réglage tant qu'un tamisage ne le révèle pas. Cet article rappelle ce que le CSS commande, comment on le mesure, pourquoi il dérive, et comment on l'ajuste selon la machine.

CSS et OSS : deux cotes, une course

À chaque cycle, la surface mobile — mâchoire, manteau — s'approche de la surface fixe puis s'en éloigne. L'écartement au point le plus proche est le CSS ; l'écartement au point le plus éloigné est l'OSS (« open side setting »). La différence entre les deux est la course (« throw »), fixée par l'excentricité de l'arbre. Les trois grandeurs sont liées : connaître le CSS et la course, c'est connaître l'OSS.

Ce qui change d'une machine à l'autre, c'est la cote de référence. Sur un concasseur à mâchoires ou à cône, on parle de CSS, parce que c'est lui qui fixe la fraction fine et la régularité du produit. Sur un giratoire primaire, la référence est souvent l'OSS, parce que le sujet est le plus gros morceau qui sort. Avant de comparer deux fiches ou deux relevés, il faut vérifier de quelle cote on parle — le fabricant précise laquelle il utilise pour tabuler la capacité et les courbes de produit de son modèle.

Une autre différence tient à l'endroit où l'on mesure. Sur une mâchoire, le CSS se mesure au bas des plaques, de sommet à sommet ou de creux à creux selon le profil, et le fabricant indique sa convention. Sur un cône ou un giratoire, il se mesure au bas de la chambre, dans la zone parallèle, du côté fermé.

Ce que le CSS commande

Le CSS n'agit pas seul. La forme du produit dépend aussi du remplissage de la chambre, et la capacité dépend de l'alimentation autant que du réglage. Mais à alimentation et chambre constantes, c'est lui le levier. Il fixe la réduction obtenue sur l'étage — voir notre article sur le ratio de réduction — et donc ce que reçoit l'étage suivant. Un CSS qui s'ouvre sans que personne ne le corrige déplace de la charge vers le secondaire ou le tertiaire, jusqu'à ce que celui-ci sature.

Mesurer le CSS : boule de plomb, bloc d'aluminium, capteurs

La mesure directe reste la référence, et elle se fait machine arrêtée, consignée, chambre vide.

La boule de plomb. Une sphère de plomb, d'un diamètre un peu supérieur au CSS attendu, est descendue au bout d'un fil dans la chambre, du côté que l'on veut mesurer. On fait tourner l'arbre à la main ou par impulsion — selon la procédure du fabricant — pour que la surface mobile vienne l'écraser au point le plus fermé. La boule ressort aplatie ; son épaisseur, mesurée au pied à coulisse, est le CSS à cet endroit. Sur un cône ou un giratoire, la mesure se répète en plusieurs points de la circonférence pour vérifier que la chambre est concentrique.

Le bloc d'aluminium. Même principe avec un bloc d'aluminium ou un lingot de plomb, plus stable dans une chambre de mâchoires, où on le pose au bas de la mâchoire fixe avant de faire passer la mâchoire mobile. Certains sites utilisent un pain d'argile quand le fabricant l'admet ; le principe reste la mesure d'une empreinte.

Les capteurs. Sur les machines à réglage hydraulique, un capteur de position de l'arbre ou du bol donne un CSS calculé, affiché en salle de commande. Cette valeur est commode, mais c'est une position, pas un écartement : quand les pièces s'usent, la même position donne un CSS plus grand. Le capteur doit donc être recalé sur une mesure physique à intervalle régulier — après chaque changement de pièces au minimum, plus souvent sur roche abrasive. Des systèmes de balayage de chambre, par laser ou relevé de profil, complètent la mesure ponctuelle en donnant l'usure sur toute la hauteur.

Quelle que soit la méthode, la mesure se consigne avec la date, le tonnage passé depuis le dernier changement de pièces et le point de mesure. C'est cette série qui rend la dérive visible.

Pourquoi le CSS dérive avec l'usure

Les pièces d'usure — mâchoires, manteau, concaves — perdent de la matière à chaque tonne. Le bas de la chambre, là où la roche est le plus comprimée et le plus fine, s'use le plus vite. À position de réglage constante, l'écartement grandit, le produit grossit, la capacité monte et la puissance par tonne baisse : les indicateurs s'améliorent en apparence, alors que le produit sort de spécification.

L'usure n'est pas uniforme. Sur une mâchoire, le profil se creuse au bas et modifie l'angle de prise ; sur un cône, une alimentation mal centrée use un côté de la chambre plus que l'autre et le CSS varie selon l'endroit où on le mesure. C'est pourquoi le suivi du CSS est le premier indicateur pour décider quand changer les pièces d'usure : la dérive mesurée, rapportée au tonnage, donne la vitesse d'usure et la date à laquelle le réglage ne pourra plus être rattrapé.

Ajuster le CSS selon la machine

Concasseur à mâchoires. Sur les machines classiques, le réglage se fait à l'arrêt : cales que l'on ajoute ou retire derrière le siège de la plaque d'articulation, ou coins que l'on déplace par vis ou par vérin. Sur les modèles récents, un vérin hydraulique permet d'ajuster sans démonter, parfois en marche à vide.

Concasseur à cône. Selon la conception, on visse ou dévisse le bol dans le bâti — ce qui descend ou remonte les concaves par rapport au manteau — ou on déplace l'arbre principal par un vérin hydraulique sous la tête. Les machines modernes font l'un ou l'autre en marche, depuis l'automate, et peuvent maintenir le CSS ou piloter une puissance cible à mesure que les pièces s'usent. C'est ce qui donne au concasseur à cône sa régularité de produit sur toute la vie d'un jeu de pièces.

Concasseur giratoire. Le réglage est la position de l'arbre principal, supportée par un piston hydraulique : relever l'arbre serre la chambre, le descendre l'ouvre. L'ajustement se fait en marche, et le même circuit libère les imbroyables. Le détail est dans concasseur giratoire : fonctionnement.

Dans tous les cas, on ajuste par petits pas, on laisse la machine se stabiliser, et on vérifie sur le produit — pas seulement sur l'affichage.

Les erreurs courantes

• Confondre position et réglage : lire le CSS sur l'afficheur sans jamais le recaler par une mesure physique. La dérive passe inaperçue jusqu'à la plainte de l'aval.
• Mesurer en un seul point sur un cône ou un giratoire, alors que la chambre s'use de façon excentrée.
• Serrer pour compenser un secondaire faible : le primaire sort de sa plage, sa capacité chute et ses pièces s'usent beaucoup plus vite pour un gain marginal.
• Serrer sous le minimum admis par la chambre : la roche est broyée sur elle-même sans passer, la puissance monte, et la machine finit par se compacter par le bas.
• Changer le CSS sans prévenir l'aval : cribles, convoyeurs et concasseurs suivants sont dimensionnés pour un produit donné.
• Oublier de mesurer après un changement de pièces : des pièces neuves d'un profil différent donnent un CSS différent à position égale.

Pour aller plus loin

Le CSS est une valeur que l'on mesure, que l'on consigne et que l'on corrige — pas un chiffre que l'on suppose. Le suivi régulier, rapporté au tonnage, est ce qui permet de planifier les pièces d'usure au lieu de les subir ; notre service de pièces détachées et après-vente s'appuie sur ces relevés pour anticiper les commandes de manteaux, de concaves et de mâchoires. Les bourrages d'ouverture sont un sujet distinct — ils viennent de l'alimentation, pas du réglage — et relèvent d'un bras de déblocage fixe comme l'IC Boom System. Pour une machine précise — mesure, procédure, pièces — la demande de proposition.

Questions fréquentes

À quelle fréquence faut-il mesurer le CSS ? Au minimum après chaque changement de pièces d'usure et à intervalle régulier ensuite, rapporté au tonnage plutôt qu'au calendrier ; sur roche abrasive, plus souvent. Le fabricant recommande une fréquence pour son modèle.

Le CSS affiché par l'automate est-il fiable ? C'est une position d'arbre ou de bol convertie en écartement à partir d'un état de pièces donné. Il est fiable tant qu'il est recalé sur une mesure physique ; entre deux recalages, il sous-estime l'ouverture réelle à mesure que les pièces s'usent.

Peut-on régler le CSS en marche ? Sur les cônes et les giratoires à réglage hydraulique, oui, depuis la salle de commande. Sur la plupart des concasseurs à mâchoires, le réglage par cales ou par coins se fait à l'arrêt ; certains modèles à vérin l'autorisent à vide. Dans tous les cas, on procède par petits pas et on vérifie sur le produit.