BE1011286A3 - Broyeur rotatif. - Google Patents

Abstract

Le broyeur comporte une virole cylindrique (16) garnie d'un blindage intérieur et destinée à contenir de la matière à broyer et une charge d'engins broyants dans lequel le blindage, qui est constitué d'anneaux de plaques de blindage individuels juxtaposés, présente des profils releveurs longitudinaux intérieurs pour favoriser le relevage de la charge et de la matière à broyer lors de la rotation du broyeur. Pour adapter le profil de relevage aux paramètres et conditions de fonctionnement du broyeur, chaque plaque possède, sur la face arrière, vu dans le sens de rotation du broyeur, un gradin (10b,12b,14b) d'une hauteur radiale plus élevée que la face frontale et chaque anneau de plaques comporte plusieurs types de plaques différentes (10,12,14) qui se différencient au moins par la hauteur radiale de leur gradin (10b,12b,14b) et qui se succèdent, dans le sens circonférentiel, suivant un ordre déterminé.

Description

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   BROYEUR ROTATIF
La présente invention concerne un broyeur rotatif comprenant une virole cylindrique garnie d'un blindage intérieur et destinée à contenir de la matière à broyer et une charge d'engins broyants, dans lequel le blindage, qui est constitué d'anneaux de plaques de blindage individuelles juxtaposées, présente des ondulations longitudinales intérieures pour favoriser le relevage de la charge et de la matière à broyer lors de la rotation du broyeur. 



   L'invention vise plus particulièrement les broyeurs utilisés en cimenterie. Ces broyeurs sont constitués d'une virole cylindrique métallique tournant autour de son axe longitudinal et contenant une charge broyante constituée d'engins broyants, généralement des boulets, mais pouvant également être constituée de cylpeps, boulpeps, etc. de dimensions variables. La matière à broyer est introduite d'un côté du broyeur et, au fur et à mesure de sa progression vers la sortie, du côté opposé, elle est broyée et concassée entre les engins broyants. 



   Lors de la rotation du broyeur, la matière à broyer et la charge broyante sont relevées par le blindage et, à partir d'un moment donné, glissent, à nouveau, vers le bas. Il s'en suit que la charge du broyeur se concentre essentiellement dans le quatrième quart trigonométrique si le broyeur tourne dans le sens trigonométrique et dans le troisième quart si le broyeur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, et y occupe, dans un plan radial, une zone en forme de "haricot"comme montré sur la figure 4A de la demande de brevet belge 09301481. Le broyage est réalisé par les forces de cisaillement et de frottement lors du mouvement de la masse.

   Pour obtenir un broyage efficace et éviter la casse des blindages et des engins broyants, il faut que le blindage aie un profil tel qu'il relève la charge jusqu'à un niveau tel que celle-ci reste compacte car un relevage trop important provoque la projection de boulets plus loin que le pied de la charge,   c'est-à-dire   que les boulets frappent directement le blindage, sans interposition de matière à broyer. D'un autre côté, la charge doit être relevée suffisamment pour qu'il y ait un bon brassage de la masse. Il va sans dire que le coefficient de remplissage joue un rôle déterminant dans l'efficacité de broyage et que la zone en forme de 

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 haricot occupée par la charge doit avoir une forme, une position et des dimensions bien déterminées pour réaliser un broyage efficace et optimal. 



   Pour favoriser le relevage de la matière et de la charge, il est connu de prévoir sur les plaques formant le blindage intérieur du broyeur des ondulations longitudinales qui sont adaptées aux conditions et paramètres de fonctionnement du broyeur. Le problème est, toutefois, que, si les ondulations ou profils des plaques de broyage sont adaptées à un broyeur déterminé, ce ne sera peut-être plus le cas si les conditions changent. Il faut savoir, en effet, que le relevage de la charge et de la matière dépend de nombreux facteurs comme, par exemple, la dimension du broyeur, sa vitesse de rotation, la dimension des engins broyants, etc. 



   Par ailleurs, les plaques de blindage sont soumises à une usure intense si bien que, même si les conditions de relevage sont optimales au départ, elles peuvent se dégrader rapidement à cause du changement du profil des plaques occasionné par l'usure. 



   Les plaques de blindage connues ont, par ailleurs, le handicap d'être assez lourdes, de l'ordre de 40 à 50 kg, si bien que leurs manipulations sont pénibles et dangereuses. Les réformes des législations en matière de travail ont d'ailleurs tendance à interdire la manipulation d'objets dont le poids dépasse 25 kg. 



   Une autre contrainte est celle du remplacement des plaques usées et de leur fixation à la virole, notamment lorsqu'elles sont boulonnées. Il faut savoir en effet que les viroles possèdent, en vue de la fixation des plaques de blindage, des perçages qui sont disposés suivant des normes standard mais que ces normes peuvent varier d'un pays à l'autre. Tout modèle de plaque qui ne satisfait pas à ces perçages normalisés entraînerait la nécessité de réaliser un nouveau perçage du broyeur, ce qui ne peut pas être envisagé car c'est une opération très coûteuse qui a pour conséquence un déforcement de la virole et un risque de fuite de matière broyée accru. 



   Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau type de blindage qui permet d'atténuer les inconvénients décrits ci-dessus et, plus particulièrement, un broyeur dont le blindage est formé de plaques de blindage qui permettent d'adapter le profil de relevage aux 

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 paramètres et conditions de fonctionnement du broyeur et qui se modifie moins rapidement sous l'effet de l'usure. 



   Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un blindage du genre décrit dans le préambule qui est caractérisé en ce que chaque plaque possède, sur la face postérieure, vu dans le sens de rotation, un gradin d'une hauteur radiale plus élevée que la face frontale, en ce que chaque anneau de plaque comporte plusieurs types de plaques différentes qui se différencient, au moins, par la hauteur radiale de leur gradin et qui se succèdent dans le sens circonférentiel, suivant un ordre déterminé. Un certain nombre de l'un des types de plaques sont des plaques de fixation boulonnées à la virole, toutes les autres plaques n'étant pas nécessairement fixées à la virole par des boulons mais étant maintenues en place par simple effet de voûte. 



   Étant donné que l'on dispose de plusieurs types de plaques de forme différentes, on peut, par un choix judicieux, basé sur des tests, combiner les différents types de plaques pour former un profil de relevage bien déterminé qui permet un relevage optimal adapté aux conditions de fonctionnement du broyeur. 



   Selon un autre aspect de l'invention, les différents types de plaques se différencient également par la nature de leur matériau. On peut donc combiner les différents types de plaques en fonction de leur risque d'usure. Il devient ainsi possible de réaliser un profil de relevage qui est moins vulnérable à l'usure, c'est-à-dire de conserver plus longtemps le profil releveur initial. 



   Les plaques de blindage, à l'exception des plaques de fixation, comportent, de préférence, sur leur face frontale et sur leur face postérieure, au moins une nervure longitudinale, respectivement une rainure longitudinale correspondante ou vice-versa pour s'emboîter mutuellement et être maintenues en place par les plaques de fixation. 



   Étant donné que la plupart des plaques de blindage ne sont pas boulonnées à la virole mais sont maintenues simplement par emboîtement mutuel, il y a, lors du remplacement des plaques usées, 
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 moins de contraintes dues à l'arrangement des trous de perçage dans la virole. 



   Chacune des plaques est, de préférence, dimensionnée de manière à ne pas dépasser un poids de 25 kg. Ce poids réduit facilite 

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 la manipulation des plaques et se situe dans les limites imposées par les nouvelles législations. 



   D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description de quelques modes de réalisation avantageux présentés cidessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :   - la   figure 1 montre une vue en perspective d'un assemblage de trois types de plaques de blindage ; - la figure 2 montre une vue latérale des plaques de la figure 1 ;   - la   figure 3 montre une partie d'une couronne de plaques de blindage constituée d'une combinaison de deux types de plaques choisies parmi les trois types de la figure 1 ;   - la   figure 4 montre une vue latérale de la combinaison de la figure 3 ; - la figure 5 montre une vue analogue à celle de la figure 3 avec une autre combinaison de deux types de plaques ; - la figure 6 montre une vue latérale de la combinaison de la figure 5 ;

     - la   figure 7 montre une partie d'un anneau de plaques de blindage constituée d'une combinaison des trois types de plaques de la figure 1 et - la figure 8 monte une vue latérale de la combinaison de la figure 7. 



   Les figures 1 et 2 montrent différents types de plaques de blindage 10, 10a, 12 et 14 ayant une face extérieure légèrement courbe pour épouser la face intérieure de la virole cylindrique du broyeur indiqué schématiquement par la référence 16. Vu dans le sens de rotation du broyeur, représenté par la flèche A, toutes les plaques possèdent une face frontale dont la hauteur est inférieure à celle de la face arrière de manière à définir un gradin sur le côté arrière de chaque plaque, gradin qui comporte un arrondi 10b, 12b, 14b, si bien que la juxtaposition des plaques crée un profil ondulé. 



   Les différents types de plaques se différencient au moins par la hauteur de leur face arrière,   c'est-à-dire   la hauteur de leur gradin 10b, 12 b et 14b. C'est ainsi que le gradin 14b des plaques 14 est plus marqué que le gradin 12b des plaques 12 qui, à son tour, est plus 

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 marqué que le gradin 1 Ob des plaques 10 ou 10a. Du point de vue de la contribution à la forme du profil intérieur, les plaques 10 et 10a sont identiques étant donné qu'elles ont le même gradin. Les plaques 10 et 10a peuvent donc être considérées du même type, de sorte que les figures 1 et 2 montrent trois types différents de plaques. 



  Toutefois, contrairement aux plaques 10, les plaques 10a sont des plaques de fixation et possèdent, à cet effet, une ouverture centrale 18 pour être boulonnées à la virole 16 à travers un perçage de la virole 16. 



  Toutes les plaques autres que les plaques 10a ne sont pas fixées directement à la virole 1 6 mais sont simplement maintenues en place par effet de voûte et emboîtement mutuel. A cet effet, chaque plaque possède, sur la face arrière, sur toute la longueur, une rainure 20 et sur la face frontale, une nervure correspondante 22 engageable dans la rainure 20 de la plaque précédente. Les rainures 20 et les nervures 22 peuvent, bien entendu, être inversées. 



  Les plaques de fixation 10a ne comportent ni nervure, ni rainure. 



  Les faces frontale et postérieure sont lisses et rentrantes, convergeant ainsi vers la virole 16. Le calage est réalisé au moyen de coins 24 et 26 de section triangulaire qui sont intercalés entre les plaques de fixation et les plaques voisines. Ces coins 24 et 26 possèdent des faces intérieures inclinées complémentaires aux faces inclinées de la plaque de fixation 10a. Les faces extérieures des coins 24 et 26 sont droites et pourvues d'une rainure 20, respectivement d'une nervure 22 pour s'emboîter dans la nervure 22, respectivement dans la rainure 20 des plaques adjacentes. Ainsi, le serrage de la plaque de fixation 10a à la virole 16 engendre une force d'écartement tangentielle qui se transmet aux plaques adjacentes et maintient solidement leurs emboîtements mutuels. 



  Les différents types de plaques 10, 12 et 14 peuvent se différencier, outre par la hauteur de leur gradin, par la nature de leur matériau ou alliage. Ainsi, les plaques les plus exposées à l'usure, notamment les plaques 12 et 14 avec le gradin le plus marqué, peuvent être en fonte avec une bonne résistance à l'usure et les plaques 10 qui sont moins exposées peuvent être en acier. On assiste 

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 ainsi à une usure plus régulière qui maintient plus longtemps le profil releveur initial. 



   Les dimensions globales des différentes plaques sont de préférence telles que leur poids n'excède pas 25 kg. Pour alléger les plaques, il est notamment possible que leur côté extérieur côté virole présente des creux tel qu'indiqué schématiquement en traits interrompus 28. 



   En faisant un choix judicieux entre les différents types disponibles de plaques et en les alternant suivant une combinaison bien déterminée, on a la possibilité d'adapter le profil des plaques releveuses aux paramètres et aux conditions de fonctionnement du broyeur afin que le relevage de la matière et de la charge soit suffisant sans qu'il y ait projection d'engins broyants, c'est-à-dire que la masse occupe la forme idéale en haricot, favorable à un broyage optimal. 



   Si les conditions de fonctionnement du broyeur changent pour une raison ou l'autre, il est possible, à tout moment, de changer de type de plaque et/ou de combinaison pour rétablir un profil d'ondulation idéal. 



   Les figures 3 et 4 montrent un premier exemple d'arrangement des plaques selon lequel on n'utilise que les deux types de plaques 10 et 12 et selon lequel, à chaque plaque d'un type 10 ou 12, sont juxtaposées deux plaques de l'autre type 12 ou 10. 



   Les figures 5 et 6 illustrent un arrangement analogue au précédent mais ici, on fait alterner les plaques du type 10 avec celles du type   14.   



   Les figures 7 et 8 illustrent un exemple d'arrangement avec une double alternance des trois types de plaques 10,12 et 14. La combinaison choisie est : 10-12-10-14-10-12..., c'est-à-dire qu'il y a deux fois plus de plaques du type 10 que de plaques du type 12 et de plaques du type 14. 



     Il   est bien entendu possible de prévoir d'autres combinaisons que celles citées ci-dessus à titre d'exemples. De même, il est possible de prévoir plus de trois types différents de plaques. 



   Par ailleurs, il se peut que, dans un même broyeur, les conditions de broyage soient différentes suivant que l'on se trouve du côté de 

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 l'entrée ou du côté de la sortie, notamment par suite du broyage progressif et de la granulométrie changeante de la matière à broyer. Pour adapter le profil des plaques releveuses à ces différentes conditions, on pourrait prévoir, dans un même broyeur, à   l'entrée,   des types de plaques et/ou combinaisons différentes de celles à la sortie.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS 1. Broyeur rotatif comprenant une virole cylindrique (16) garnie d'un blindage intérieur et destinée à contenir de la matière à broyer et une charge d'engins broyants dans lequel le blindage, qui est constitué d'anneaux de plaques de blindage individuels juxtaposés, présente des profils releveurs longitudinaux intérieurs pour favoriser le relevage de la charge et de la matière à broyer lors de la rotation du broyeur, caractérisé en ce que chaque plaque possède, sur la face arrière, vu dans le sens de rotation du broyeur, un gradin (lOb, 12b, 14b) d'une hauteur radiale plus élevée que la face frontale, en ce que chaque anneau de plaques comporte plusieurs types de plaques différentes (10, 12,14) qui se différencient au moins par la hauteur radiale de leur gradin (10b, 12b, 14b)

   et qui se succèdent, dans le sens circonférentiel, suivant un ordre déterminé.
2. 2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé et en ce qu'un certain nombre de l'un des types de plaques (10) sont des plaques de fixation (10a) boulonnées à la virole (16), toutes les autres plaques n'étant pas nécessairement fixées à la virole (16) par boulons mais étant maintenues par simple effet de voûte.
3. 3. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents types de plaques (10,12, 14) se différencient également par la nature de leur matériau.
4. 4. Broyeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les plaques avec le gradin le plus marqué sont en fonte et les plaques avec le gradin moins marqué sont en acier.
5. 5. Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que toutes les plaques de blindage, à l'exception des plaques de fixation (10a) comportent, sur leur face frontale et sur leur face postérieure, au moins une nervure longitudinale (22), respectivement une rainure longitudinale (20) correspondante ou viceversa pour s'emboîter mutuellement et être maintenues en place entre les plaques de fixation (10a).
6. 6. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les faces postérieures et antérieures des plaques de fixation (1 Oa) convergent vers la virole (16) et sont séparées des plaques de blindage adjacentes par des coins (24,26) possédant, sur leur face <Desc/Clms Page number 9> extérieure, une rainure (20), respectivement une nervure (22) pour s'emboîter dans la nervure (22), respectivement dans la nervure (20) de chaque plaque adjacente.
7. 7. Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque type de plaque a un poids inférieur à 25 kg.