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"Appareil pour la séparation pneumatique de matières composées d'éléments de différentes densités"
On connaît déjà un très grand nombre d'appareils pour la séparation pneumatique de matières composées d'élé- ments de diffé rentes densités, telles que le charbon
Ces appareils comportent généralement une table à secousses perforée comprenant un seul ou plusieurs comparti- ments qui reçoivent la matière à traiter traversée par un courant d'air ascendant .Sous l'action des seccousses, la matière avance sur la table en une couche régulière qui, sous l'action du courant d'air, prend un état de division tel que les particules les plus denses peuvent descendre à travers la
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couche et venir se rassembler sur la tôle perforée de la table.
On conçoit que la couche de manières doit nécessaire- ment offrir une certaine résistance au passage de l'air pour que celui-ci soit bien utilisé, autrement il y aura projection abondante de poussières au-dessus de la couche et les fines particules les plus denses seront remontées en même temps que des particules plus grosses de moindre densité .
Dans certains types d'appareils existants., on prélève le charbon épuré tout le long du compartiment unique ou à 1' extrémité de chacun des compartiments constituant la table et pour conserver à la couche de matière une épaisseur convenable,, on donne à la table une largeur progressivement décroissante ou bien on réduit sa-largeur en chacun de ces points où s'opère le prélèvement du charbon,,
les diffé rentes sections de lar- geur décroissante de la table étant alors reliées entre elles par des couloirs inclinés et de forme trapézoi dale qui obli- gent la'couche de matière en mouvement à diminuer de largeur et à augmenter d'épaisseur ,
Il est évident qu'une pareill: transformation de la couche de matière ne peut se faire sans des effets de frotte- ment et de rebroussement desparticules,qui détruisent le classement par densité effectué dans la section précédente de la table .
De plus;, ces couloirs de raccordement qui sont de;, faible pente et par conséquent très longs afin d'obtenir un
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glissement aussi régulier que possible de la matière, augmen- tent inutilement la longueur de la table à secousses
Ceappareils dans lesquels on prélève le charbon épuré en différents points de leur longueur et les schistes à l'extrémité seulement, conviendraient difficilement dans le cas où l'on voudrait traiter leschistes obtenus dans une première épuration d'un charbon difficile à épurer, schistes qui contiennent alors encore des produits intermédiaires récupéra- bles Dans cette opération qui, suivant.
la nature du charbon traité sera aussi nécessaire que dans les installations d' épuration à l'eau, on ne devra en effet prélever que 20 % pa r exemple d'intermédiaires et éliminer 80 % de schistes, c'est- à-dire l'in verso de ce que l'on aura fait dans le premier traitement du charbon brut ayant produit cesschistes, et, dans ce cas, lesréductions de largeur des compartiments suc- cessifs de la table ne correspondront plus au travail à ef- fectuer
Dans certains appareils existants, on provoque des pulsations de la couche de matière soit en rendant le refoule- ment d'air intermittent, soit en suspendant ou en appuyant la table sur deslames flexibles plus ou moins inclinées, ce qui oblige le charbon à avancer par sauts prononcés.
Ces disposi- tions ont l'inconvénient qu'au moment où les pulsations donnent à la matière un mouvement ascendant., la couche est divisée à 'son maximum, sa résistance au passage de l'air diminue, celui-
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ci la traverse alors avec plus de vitesse, ce qui provoque un dégagement important de poussières et a en outre l'inconvénient de faire remonter les fines particules denses qu'il s'agissait précisément de concentrer à la partie inférieure de la couche .
Enfin on cherche à traiter souvent dans ces appareils des matières comprenant des particules de toutes dimensions, ce qui nuit considérablement à leur bonne séparation par den- ,Été et augmente encote la quantité de poussières. Pour éviter que celles-ci ne se propagent à l'extérieur, les appareils utilisés sont généralement surmontés alors de hottes fixes mises en dépression-au moyen de ventilateurs indépendants qui refoulent l'air chargé de poussières dans des cyclones ou dans des filtres où l'air est épuré avant d'être évacué dans 1' atmosphère. Des installations de ce genre sont coûteuses, en- combrantes et donnent rarement entière satisfaction .
On a cherché, confonnément à la présente invention, à éviter cesdivers inconvénients .
L'appareil qui fait l'objet de cette invention est constitué à cet effet par une table à secousses, en tôle per- forée par exemple, de largeur uniforme d'un bout à l'autre, reposant sur un caisson à air fixe unique qui sert de bâti à l'appareil, et sectionnée transversalement, de distance en distance, par des sortes de couloirs de faible largeur, formant autant de réservoirs à niveau plein de section d'évacuation . réglable par lesquels 'se fait l'évacuation continue des matiè-
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res à éliminer (schistes par exemple s'il s'agit du charbon);
l'évacuation de la matière épurée (charbon par exemple) se faisant uniquement au bout de la table
La table à secousses ou table à air est précédée d'une table de criblage à secousses composée de deux ou plu- sieurs tôles perforées ou toiles métalliques superposées, et qui sert d'une part à séparer la matière traitée des particu- les trop petites et des poussières, d'autre part à la diviser déjà en un certain nombre de couches suivant le calibre de ces particules, afin de lui permettre d'arriver déjà sur la table à air dans un certain état de stratification .
L'air refoulé d'une manière continue sous la faible à air circule de préférence en circuit fermé avec séparation continue des poussières par tous moyens connus .
La table à secousses est montée de préférence sur le caisson à air fixe tonnant bâti par l'intermédiaire de sup- ports à billes et d'amortisseurs destinés à supprimer les chocs et- les vibrations .
Au dessin ci-joint est représentée, 'à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'in- vention .
Dans ce dessin fig. 1 est une vue en coupe longitudinale et éléva- tion de l'appareil ; fig. 2 en est une vue en plan, les hottes enlev6es
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fig. 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne A-B de 'fig. 1; fig. 4 représente deux demi-coupes suivant les lignes C-D et E-F dé fig. l .
:Le charbon brut, préalablement criblé de préférence en diverses catégories qui ont été emmagasinées à part pour être traitées sur des séparateurs distinets, arrive par une trémie 1, avec distributeur rotatif 2, sur une première table inclinée 3, formée de deux ou plusieurs tôles perforées ou toiles métalliques superposées, à perforations différentes, les tôles présentant les perforations les plus petites étant en dessous , Sur cette table 3 ( animée , comme on le verra plus loin, de mouvementsalternatifs longitudinaux) s'opère un nouveau criblage permettant,
d'éliminer les déclassés prove- nant de l'imperfection du criblage préalable en même temps que toutes les poussières dues au bris des particules pendant la manipulation et l'emmagasinement des diverses catégories.
Ces déclassés et ces poussières après avoir traversé les t6les perforées de la table 3, sont évacués par le conduit 4, et peuvent retourner, aux premiers apparei@s de criblage qui les renvoient dans les catégorie correspondantes .
Sur chacune destôles perforées de la table 5 restent des particules de matières de dimensions différentes, les particules les plus grosses se trouvant sur la t6le supérieure et les particules les plus petites sur la tôle inférieure .
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Le charbon se trouve donc en réalité parfaitement calibré en deux ou plusieurscouches distinctes qui viennent à l'extrémité de la table 3 se superposer, sans modifier leur stratification, sur la table à air 5 qui fait suite à la table 3 et qui est animée, comme elle, de mouvements alternatif; longitudinaux, ainsi qu'on le verra plus loin
La table à air 5 a partout* la même largeur;
elle est constituée par un.: tôle perforée faiblement inclinée sur l'horizontale, et divisée sur sa longueur en plusieurs compar- timents séparés les uns des autres par des couloirs transver- saux 6, de faible largeur, formant réservoirs, et dont la section d'entrée peut être modifiée- à volonté, suivant les charbons traités, par une tôle mobile 7, Dans certains cas, une tôle verticale mobile 7', réglable en hauteur, est prévue à l'aval des dits couloirs transversaux pour faciliter le passage des schistesà travers cescouloirs.Ces couloirs transversaux 6 sont munis de trappes latérales d'évacuation 8 dont la section de sortie peut être réglée à l'aide d'un re- gistre mobile 9
La table à air 5 repose sur un cai sson à air fixe 10 qui forme bâti,
par l'intermédiaire de supportsà billes11 qui peuvent être éventuellement réglables en hauteur de manière à permettre de faire varier l'inclinaison de la table; le caisson à air 8 est ouvert à sa partie supérieure et des joints élastiques 12 relient la table 5 aux bords du caisson 10, sur
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tout le pourtour de ce dernier et à l'apomb descouloirs transversaux 6 de manière à permettre les mouvements de va-et- vient de la table sur le caisson, tenu en assurant la liaison hermétique de ces deux organes .
, De l'air est refoulé d'une façon continue dans le caisson 10 par un ventilateur 13, placé de préférence sous le compartiment de criblage 5 de manière à présenter le minimum d'encombrement . Ce ventilateur aspire sur une conduite collec- trice 14 sur laquelle sont branchés les tuyaux 15 aboutissant à des hottes fixes 16 disposées au-dessus de la table de cri- blage 3 et des diverses sections de la table à air 5 ; les poussières du charbon, entraînées avec l'air aspiré par le ventilateur, sont séparées dans ce dernier (du type turbo- capteur par exemple ) etse déposent dans un cyclone 17 d'où l'air est évacué par le conduit 18 e repasse dans le ventila- teur qui le rèfoule dans le caisson 10 .
De là., l'air est refoulé sous la tôle perforée de la table et à travers la masse de charbon stratifiée qui recouvre cette dernière. On peut régler-l'admission de l'air refoulé sous cette table par tous moyens appropriés, et par exemple en disposant à une certaine distance sous cette table deux tôles perforées super- posées 19, l'une fixe et l'autre mobile et coulissant sur la première de façon à découvrir plus ou moins les trous de pas- sage de l'air .
Des registres peuvent être placés sur les diverses
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conduites d'air de manière à permettre le réglage du système.
Comme on le voit, l'air nécessaire à l'épuration circule donc en circuit fermé, ce qui procure l'avantage de supprimer l'installation de la captation des poussières, tou- jours onéreuse et encombrante
Une hélice 20 placée sous le caisson à air 10 sert évacuer d'une façon continue par un tuyau 21 lespoussières qui pourraient s'y deposer pendant la marche.
L'ensemble forme par la table de criblage 3 et par la table à air 5 est animé de mouvements, longitudinaux de va-et-vient grâce à l'action d'une ou de deux bielles 22, à excentricité variable, commandées par un arbre 23, relié par poulies 24 et courroie 25 à l'arbre 26 du ventilateur entraîné lui-même par une courroie 27. Des amortisseurs 28, de type connu quelconque (amortisseurs pneumatiques, à ressorts, en matière élastique ou autres) sont interposés entre les tables etle caisson 10 formant bâti dans le but de supprimer les chocs et les vibrations Le fonctionnement de l'appareil est facile à comprendre:
le charbon, distribué comme on l'a vu plus haut, sur la table 3, où il ac ève de se cribler et où il se divise en couches distinctes suivant le calibre de ses particules, passe, sous l'effet du lent mouveuent de cneminement qui lui est imprimé de gauche à droite par le mouvement de va-et-vient des tables et par leur inclinaison, de la table 3 aur la table
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5 où il arrive ainsi déjà stratifié, ses particules les plus grosses au-dessus, les plus fines au-dessous.
Il continue à descendre lentement, et régulièrement le long des différentes sections de la table 5, sans que la stra- tification établie dès le début se trouve troublée, puisque cette table conserve partout sa même largeur et ne comporte pas de rétrécissements successifs comme dans d'autres appareils.
Au fur et à mesure de son avancement sur la table 5, la couche de charbon stratifié est traversée par le courant d' air refoulé qui, en maintenant les particules solides dans un certain état de suspension et de divin!, on à l'intérieur de la masse, permet à la stratification de se compléter régulièrement et 'aux petites particules denses de se ramasser dans le bas, tandisque les plus grosses particules moins, denses restent dans le haut.
Les particules de schistes se trouveront ainsi locali- sées dans le bas de la couche, et le prélèvement de cesschis- tes se fera à l'aplomb de , chacun des couloirs transversaux 6 que l'on a soin de maintenir constamment pleins en réglant con- venablement les registres 9. Il n'y aura donc aucun effet d'af- faissement de la couche en mouvement sur la table, et la strati- fication ne sera pas troublée par ces prélèvements de schistes.
Les couloirs transversaux 6, avec leurs deux trappes réglables 8 dont une seule peut fonctionner, peuvent assurer 1' évacuation de quantités trèsvariablesde schistes, de sorte que la même table pourra convenir aussi hier. au traitement de char-
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bons peu schisteux que de schistes peu charbonneux
La proporbion total,;
de schistes contenu dans le char- bon étant généralement de 15 à 25 %, s'il y a par exemple qua- tre points de prélèvement des schistes, on n'évacuera donc en chacun de ces quatre points que 4 à 6 % de 7¯'épaisseur totale de la couche
Cette épaisseur se trouve donc peu diminuée d'un bout à l'autre de la table 5, ce qui permet de conserver à cet- te dernière la même largeur partout, l'admission d'air étant réglée d'ailleurs en conséquence
La couche de cha/rbon épurée 'à la suite de ces prélè- vements successifs de schiste est déversée en bout de la table 5 au moyen d'un ou de plusieurs couteaux 29, réglables en hau- teur;
on peut la diviser ainsi en deux ou plusieurs couches à teneurs en centlres différentes, le charbon de première qualité sortant à l'extraite de la table, puis un peu en arrière, le charbon de deuxième qualité, enfin en 30 les schistes ou inter- médiaires définitifs àu à retraiter
Confie on le voit, le charbon épuré n'est prélevé qu' en un seul point de l'appareil, ce qui permetde réduire le nombre des chutes et par conséquent les bris au minimum; de plus le contrôle de la marche est plus facile et les appareils de transport sont simplifiés.
Grâce à la disposition de la table de criblage 3 pré- cédant la table à air 5 et assurant la stratification préala-
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ble du charbon, on peut, avec cet app@@@il, traiter des char- bons dont les schistes à éliminer ont des densités peu diffé- rentes de celles du charbon .
Dès le début de la table 5, on pourra utiliser une pression d'air plus forte et activer ainsi la séparation des éléments les plus denses' qui pourront être éliminés après le parcours 'le plus réduit du charbon sur la table .
Enfin on verra diminuer la projection à l'extérieur des poussières restant dans le charbon, car, avant d'être éva- cuées avec l'air, elles devront traverser tout;; l'épaisseur de la couche ,
Dans le cas du traitement de charbon humide, on pourra ménager en 31, sur le conduit 4 une prise d'air soufflé pour -. r permettre le nettoyage des toiles métalliques à fines mailles utilisées pour constituer l'étage inférieur de la. table 3 ; on arrêtera un moment, pour ce nettoyage, l'arrivée de charbon brut par la trémie 1 .