<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux procédés de broyage et aux broyeurs- pulvérisateurs.
La présente invention se rapporte aux broyeurs-pulvé- risateurs, et plus spécialement aux broyeurs-pulvérisateurs dans lesquels la pulvérisation s'effectue à l'aige de boulets travaillant entre des anneaux de broyage.
Un de ses buts consiste à procurer un broyeur-pulvé- risateur travaillant plus efficacement que ceux utilisés à présent. Un autre but consiste à réaliser un appareil de ce genre permettant'de soumettre la matière à traiter à un plus grand nombre de broyages successifs. Un autre but encore con- siste à procurer un pulvérisateur-broyeur ayant un plus grand
<Desc/Clms Page number 2>
rendement que ceux utilisés à présent. L'invention a en outre pour but de réaliser un broyeur-pulvéeisatuer permettant de sépa rer plus efficacement les matières finement moulues que ce n'a été possible jusqu'à présent. D'autres buts de l'invention ressortiront de la description ci-dessous.
Sur les dessins annexés on a représenté, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins:
Fig. 1 est une vue plus ou moins schématique du broyeur-pulvérisateur et de ses raccords d'alimentation et d'évacuation.
Fig. 2 est une coupe verticale d'un broyeur-pulvéri- sateur conforme à l'invention.
Fig. 3 est une coupe horizontale suivant la ligne III-III de la fig. 2, et
Figs. 4, 5 montrent plus en détail, le crible à bar- reaux représenté sur la fig. 2.
Sur les dessins, 10 représente une enveloppe dans laquelle pénètre une goulotte d'alimentation Il. Dans la par- tie inférieure de l'enveloppe 10 se trouve un anneau de broya- ge inférieur fixe 12 sur lequel reposent une rangée de boulets broyeurs 13. Un anneau de broyage intermédiaire 14, actionné par une chape 15, comporte dans sa face inférieure une voie de roulement reposant sur le sommet des boulets inférieurs 13.
L'anneau de broyage intermédiaire 14 est rotatif, la chape 15 clavetée sur un arbre vertical 16 coopérant avec lui. L'anneau intermédiaire 14 pouvant se déplacer de bas en haut contre l'opposition de ressorts de compression 22,¯ on prévoit entre lui et la chape 15 une transmission de commande flottante.
Cette commande est transmise par deux bossages 15a, 14b , dont le premier est fixé à la chape 15 et le second à l'anneau en-
<Desc/Clms Page number 3>
traîné 14. Ces bossages portent l'un contre l'autre, mais peuvent se déplacer relativement l'un à l'autre dans le sens verical. On peut assurer la rotation de l'arbre 16 par tous moyens convenables, ces moyens ne faisant pas partie de la présente invention. L'anneau de broyage intermédiaire
14 comporte dans sa face supérieure deux voies de roulement, sur chacune desquelles se trouve une rangée de boulets broy- eurs 17-18. On obtient donc de la sorte une rangée ou un cer- cle extérieur de boulets broyeurs 17, et une rangée ou un cercle intérieur de boulets broyeurs 18, chaque cercle de boulets 17,18 étant supporté par l'anneau de broyage inter- médiaire 14.
Dans un but qui sera expliqué par la suite; il est préférable que la rangée extérieure de boulets broyeurs soit située à un niveau légèrement plus élevé que la rangée intérieure.
Le broyeur-pulvérisateur cmmporte deux anneaux de broyage supérieurs 19, 20, dont l'anneau extérieur 19 repose sur la rangée extérieure de boulets broyeurs 17, tandis que l'anneau de broyage intérieur 20 repose sur la rangée inté- rieure de boulets broyeurs 18. Les deux rangées de boulets broyeurs supérieurs sont donc emprisonnées entre les anneaux de broyage supérieurs et les voies de roulements de la face supérieure de l'anneau de broyage intermédiaire 14.
Les faces 19c et 20c exposées à l'usure sont formées d'anneaux indépendants, afin qu'on puisse les remplacer sans devoir sacrifier les anneaux 19, 20, lesquels sont des piè- ces coulées plus coûteuses.
Les ressorts 21, 22 sont disposés en une seule rangée circulaire, des ,bras 20a s'étendant latéralement de l'anneau
20, de manière à ransmettre à celui-ci la pression du ressort 22. Quoique les anneaux 19, 20 soient libres de se mouvoir
<Desc/Clms Page number 4>
séparément dans le sens vertical contre l'action des ressorts ou autres organes de compression 21, 22, ils sont empêchés de tourner. Dans ce but, une saillie ou un prolongement 19a de l'anneau extérieur 19 est maintenu entre des pattes 10a fixées à l'enveloppe du broyeur-pulvérisateur. La saillie 19a peut se déplacer verticalement entre les faces plates des pattes, qu'on munit de plaques d'usure détachables et rempla- çables.
L'anneau intérieur 20 est, à son tour, empêché de tourner par le contact entre des plaques d'usure 20b fixées à un des bras à ressort 20a, d'une part, et des plaques d'u- sure coopérantes 19b, fixées à des consoles de l'anneau exté- rieur 19, d'autre part.
Des dispositifs sont prévus pour exercer une pression de haut en bas sur chacun des anneaux de broyage supérieurs, afin que la matière soit broyée entre ces anneaux et les trois rangées de boulets broyeurs correspondants. Comme c'est repré- senté sur les dessins, des ressorts 21 exercent cette pression sur l'anneau de broyage supérieur extérieur 19, et par consé- quent sur la rangée supérieure externe,de boulets broyeurs 17, tandis que des ressorts 22 pressent de haut en bas sur l'an- neau de broyage intérieur 20 et, par conséquent, sur la ran- gée intérieure de boulets broyeurs supérieurs 18.
Les ressorts 21, 22 comportent des vis de réglage 21a, 22a indépendantes, de sorte qu'on peut soumettre chaque anneau à la pression convenant le mieux à la nature de la. matière à broyer.
On voit que chacun des anneaux de broyage supérieurs exerce, par l'intermédiaire de la rangée de boulets qu'il re- couvre, une pression sur l'anneau de broyage intermédiaire 14 et par conséquent, sur la rangée inférieure de boulets 13 et 1 l'anneau de broyage inférieur 12. On voit en outre qu'un bou-
<Desc/Clms Page number 5>
let des rangées intérieure ou extérieure de boulets supé- rieurs peut se soulever, sans provoquer le soulèvement de l'anneau-de broyage supérieur avec lequel il n'est pas en contact. Ceci permet aux boulets compris dans une des rangées supérieures de se soulever, sans que la pression sur l'autre ne rangée supérieure de boulets/soit réduite, ce qui constitue un avantage lorsque la matière passant sous les boulets broy- eurs supérieurs est dure.
Le broyeur-pulvérisateur étant en marche, la matière à broyer pénètre dans l'enveloppe 10 par la goulotte d'ali- mentation 11 et tombe à l'intérieur de la rangée intérieure de boulets broyeurs supérieurs 18. Une faible quantité de cette matière s'accumulant dans l'espace annulaire, à l'in- térieur de ce cercle de boulets, est projetée vers l'exté- . rieur, par la force centrifuge, sur la voie de roulement in- térieure de l'anneau de broyage intermédiaire 14, où elle est soumise à un broyage préliminaire par la rangée intérieure de boulets broyeurs supérieurs 18.
Aidée dans ce mouvement par la force centrifuge, la matière est alors refoulée vers l'extérieur, et passe sur la voie de roulement extérieure et supérieure de l'anneau de broyage intermédiaire, où les boulets broyeurs 17 de la rangée extérieure la soumettent à uhe seconde pulvérisation. Du fait que la rangée extérieure de boulets broyeurs est disposée quelque peu au-dessus de la rangée intérieure, la matière finement divisée tend à attein- dre cette rangée extérieure pour y subir le second broyage, tandis que les particules plus grossières et plus lourdes tendent à rester Sous les boulets broyeurs 18 de la rangée intérieure.
Il ressort de ce qui précède que le fait de su- rélever la voie de roulement extérieure à pour effet de ra- lentir le courant de matière vers l'extérieur, et que celui
<Desc/Clms Page number 6>
d'abaisser cette voie de roulement a pour effet d'accélérer ce courant. Lorsque le broyeur-pulvérisateur est conçu en vue de traiter une matière difficile à pulvériser on suré- lève donc la voie de roulement extérieure, et lorsque le broyeur est destiné à traiter une matière facile à pulvéri- ser, on peut en accélérer le débit en atténuant, supprimant ou inversant cette surélévation de la voie de roulement ex- térieure.
La matière finement divisée, pulvérisée pour la deuxième fois sous la rangée extérieure de boulets broyeurs 17, passe vers l'extérieur sous l'influence de la force cen- trifuge, et descend à travers un petit passage annulaire 23, formé par une chicane annulaire réglable 24 entourant la voie de broyage intermédiaire. La matière descend de nouveau à partir de ce point, les particules trop grossières, que ne peut entraîner le courant d'air ascendant dont il sera ques- tion ci-dessous, passant au fond de l'espace annulaire en- tourant les boulets 13, et s'écoulant ensuite vers l'intérieur sous les rangées inférieurs de boulets 13 reposant sur l'an- neau de broyage inférieur 12. C'est à son passage entre les boulets 13 et l'anneau de broyage 12, que la matière restante est pulvérisée pour la dernière fois.
Afin de maintenir la pulvérisation à l'efficacité maximum, il est très important que la matière finement divisée soit rapidement balayée de la zone de pulvérisation dès qu'elle est réduite à la finesse voulue. Dans ce but on fait circuler un courant d'air à travers la zône de pulvérisation et autour de celle-ci, comme on l'expliquera ci-dessous. Si on n'écarte pas la matière finement pulvérisée, elle joue le rôle de coussin entre les surfaces de broyage et diminue l'effet de pulvérisation ou de comminution.
<Desc/Clms Page number 7>
Dans la forme de réalisation du broyeur-pulvérisateur représentée sur la fig. 1, le ventilateur aspirateur 33 crée un appel d'air au sommet de l'enveloppe 11, par l'intermédiaire de ses raccords 32, 27 et 26. Cet appel d'air fait circuler à travers le broyeur-pulvérisateur l'air entrant par l'ad- mission 25. Le broyeur disposé de cette manière constitue un appareil dénommé "à aspiration", mais on peut le convertir en broyeur à refoulement en montant un ventilateur souffleur dans le raccordement d'admission 25, et en refoulant de l'air ou un autre gaz, à travers le broyeur, sous pression.
La conduite 25 est reliée à une chambre annulaire 25b destinée à répartir l'air également entre des lumières 25c ménagées dans le support de l'anneau de broyage 12. Après avoir passé vers l'axe du broyeur à travers les lumières 25c, l'air est dévié de bas en haut par la partie intérieure, in- férieure et courbe, de la pièce de support coulée, et est ensuite envoyé à proximité des parois internes des boulets de la rangée 13, par la bride inférieure de la chape rotative 15.
L'interstice annulaire 25d compris entre l'anneau 12 de la bride de la chape 15 étant de faible section, la vitesse du courant d'air suffit pour qu'il emporte les particules de ma- tière pulvérisées et non pulvérisées, de poids convenable, et les restitue à la zône de broyage ou les entraîne vers les dispositifs de triage de l'installation.
Après avoir traversé l'interstice 25d le courant d'air se divise, une partie de cet air passant entre les bou- lets 13 vers l'espace annulaire compris entre ceux-ci et l'en- veloppe, et montant ensuite vers l'extérieur de la chicane 24, tandis que la partie restante de l'air passe à l'intérieur e la rangée infériquerre de boulets. Cette partie restante de
<Desc/Clms Page number 8>
l'air se divise ensuite en deux courants, dont l'un s'écoule à travers les lumières 14a vers l'espace*annulaire situé à l'extérieur de l'anneau.14, où il se joint à l'air qui est passé entre les boulets 13. Le deuxième courant d'air s'é- coule vers l'intérieur, puis de bas en haut, pour sortir à travers un crible à barreaux 43, représenté plus en détail sur la fig. 4.
Durant son passage à travers la rangée de bou- lets 13 et vers l'extérieur de ceux-ci, le courant d'air em- porte de la matière broyée et, si celle-ci est pulvérisée au degré de finesse convenable, l'entraîne vers la conduite d'é- vacuation 26.
Une chicane annulaire conique 42 surplombant l'in- terstice annulaire, la chicane 24 et les anneaux de broyage 19, s'étend de haut en bas de l'enveloppe externe 10 vers l'intérieur de celle-ci, et se termine approximativement au niveau de la face supérieure de l'anneau de broyage supérieur 19. Cette chicane 42 s'emboîte étroitement autour des res- sorts 21, 22, de sorte que le courant d'air montant directe- ment de l'espace qu'elle surplombe est dévié de haut en bas vers la zône de broyage, afin d'écarter les particules de ma- tière qui n'ont pas été réduites au degré de finesse voulu.
Les parties intérieure et inférieure de cette chicane annulai- re peuvent être ajustables de manière qu'on puisse en modifier la position, pour régler l'interstice annulaire compris en- tre elle et l'anneau de broyage 19.
La matière évacuée à travers l'interstice 23 contient une quantité appréciable de particules suffisamment pulvéri- sées pour que le courant d'ai les emporte et, en s'écoulant de bas en haut à l'extérieur de l'anneau de broyage 19 et entre cet anneau et la chicane annulaire 42, cet air les em- !\ porte ainsi que la matière broyée à la même finesse et évacuée
<Desc/Clms Page number 9>
par dessus la chicane 24. A partir du bord inférieur de la chicane 42, l'air s'écoule de bas en haut dans un grand espace libre de.la partie supérieure de l'enveloppe du broyeur, et le ralentissement de ce courant d'air permet aux particules plus grossières de s'en séparer.
Ces particules plus gros- sières sont restituées à la zône de broyage supérieure ; peuvent tomber du côté intérieur de l'anneau 20 et revenir sous l'action des boulets broyeurs 18, ou une partie d'entre elles peuvent tomber à travers l'interstice annulaire compris entre les anneaux 19 et 20 et revenir directement, de ce fait, subir l'action des boulets broyeurs 17.
La partie de l'air passant de bas en haut à travers le crible à grille 43 entraîne également de la matièrepulvé- risée. Les particules grossières se séparant éventuellement de ce courant d'air tombent sur le sommet incliné de la chape 15, qui les lance, par effet centrifuge, vers la rangée in- férieure de boulets 13. L'air sortant à travers le crible à grille 43 circule de bas en haut à l'extérieur du cône 44, en même temps que l'air passant sous la chicane 42, mais du- rant ce trajet il traverse la matière abrute amenée à l'in- térieur de la rangée de boulets 18, ainsi que la matière ren- voyée par le fond du cône 44, et passe très près de la matiè- re pouvant éventuellement stationner sur la plaque inclinée, à l'intérieur de la rangée de boulets 18.
Durant ce parcours, le courant d'air emporte les fines particules et les entraîne de bas en haut vers les dispositifs de triage.
Le courant vertical d'air qui a ainsi emporté du broyeur les particules finement pulvérisées atteint le pla- fond de l'enveloppe 10, et descend dans l'enveloppe conique 44 d'un séparatuer, Le courant d'air change de direction à l'intérieur de l'enveloppe conique 44, dépose les particules
<Desc/Clms Page number 10>
grossière qu'il portait en suspension, et passe de bas en haut à travers le conduit 26, vers les séparateurs et autres dis- positifs plus élevés, comme ce sera décrit ci-dessous.
La bride conique s'étendant vers l'intérieur de la partie inférieure du conduit 26 constitue un dispositif grâce auquel on peut diriger vers le fond du cône 44 le courant d'air chargé de matière broyée, sans étrangler de manière excessive ce courant, ce qui aurait pour résultat d'en aug- menter la vitesse, de provoquer une chute de pression, et d'occasionner une mauvaise séparation de la matière. La par- tie conique du conduit 26, sensiblement parallèle à la paroi du cône 44, comporte des organes de suspension réglables, per- mettant de régler l'importance de l'ouverture annulaire entre les deux corps coniques et, par conséquent, le degré de triage.
L'air pénètre dans le broyeur-pulvérisateur par un conduit 25 après avoir été convenablement chauffé au préalable dans un appareil indiqué de manière schématique en 25a (Fig.l).
Cet air traverse ensuite le broyeur de bas en haut, et en sort par le conduit d'évacuation 26. Durant son trajet, l'air emporte le charbon suffisamment pulvérisé pour être entraîné en suspension.
Après avoir traversé le broyeur-pulvérisateur, l'air s'écoule de bas en haut par un conduit 26, vers une paire de séparateurs du type cyclone (Fig. 1) où la matière pulvérisée est séparée, et d'où elle est évacuée par des conduits 28 vers un dispositif transporteur 29 (représenté sous forme d'une pompe Fuller Kinyon bien connue), qui la refoule dans un ré- servoir d'emmagasinage ou autre (non représenté) à travers un conduit 30.
Les séparateurs 27 comportent des tuyaux de ventila- tion 31-31 communiquant avec l'atmosphère, munis de soupapes
<Desc/Clms Page number 11>
de sûreté contre les explosions. L'air, et la matière rési- duelle finement pulvérisée, non éliminée par les séparateurs cyclone 27, sont conduits par des raccords 32a-32a vers un ventilateur-aspirateur centrifuge 33, destiné à les refouler par un tuyau 34 vers une deuxième paire de séparateurs 35-35' du type cyclone. Ces séparateurs 35-35 précipitent la plupart de la poussière résiduelle en suspension dans l'air, cette poussière descendant ensuite par des tuyaux 36-36 débouchant dans les deux séparateurs 27-27 qu'on a décrits. Les sépara- teurs 35-35 sont munis de tuyaux 35a de ventilation et de sécurité contre les explosions.
L'air à évacuer dans l'atmos- phère sort des deux séparateurs 35-35, par des tuyaux 37-37, et gagne une paire d'épurateurs 38-38 qui peuvent être du type humide ou sec, destinés à en extraire toute la poussière res- tante avant qu'il soit évacué dans l'atmosphère par les con- duits 39-39. On assemble et on évacue de toute manière connue la poussière que les épurateurs 38-38 extrayent de l'air, à l'aide des conduits 40-40, par exemple.
Sur la fig. l, on a représenté le dispositif d'ali- mentation du broyeur-pulvérisateur sous forme d'une trémie 41, reliée à la goulotte d'amenée 11 par des raccords convenables.
Ces raccords peuvent comprendre un alimenteur à retardement 41a, destiné à régler la vitesse d'amenée de la matière à traiter.
Quoiqu'on n'ait décrit ci-dessus et représenté sur les dessins annexés qu'une forme de réalisation de l'invention, il est clair qu'on pourrait exécuter celle-ci de différentes manières, sans sortir de son cadre tel que défini dans les revendications.