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" Dispositif de lavage pour matières pierreuses "
La présente invention se rapporte à des dispositifs de lavage pour 1* élimination par lavage des impuretés indésira- bles solubles dans l'eau, d'un tas de minerai, de pierres ou d'autres matières en morceaux telles que la pierre à chaux, le gypse, le graviers le sable, pour l'épuration de minerais argileux et analogues.
On a constaté que les tambours rotatifs
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de lavage ou d'épuration utilisée dans ce but, qui sont munie de vis sans fin, de tiges agitatrices, de cellules ou de dis- positifs semblables, n'étaient pas à même d'éliminer par lavage les substances d'addition ou impuretés difficilement solubles, telles que certaines variétés d'argile. L'argile est agglomérée dans ces dispositifs de lavage et y forme de petits grains de différentes dimensions, qui accompagnent le produit lavé dans le réservoir collecteur et l'y salissent à nouveau.
En partant du principe qu'il était important pour la libération et la dissolution des constituants argileux, de provoquer une action abrasive et de frottement mutuel des par- ticules ou fractions, on a eu recours à ce que l'on appelle les appareils de lavage à lames, dans lesquels la matière à laver se trouve dans une cuve fixe, et est agitée et découpée par des lames fixées à un arbre en rotation, les particules argileuses étant ainsi frottées, broyées, et dissoutes dans l'eau de lavage circulant à contre-courant. Bien que ces ap- pareils de lavage à lames produisent l'effet de lavage désiré, ils présentent l'inconvénient d'une usure trop rapide, d'une faible sécurité de fonctionnement et d'une trop grande consom- mation d'énergie.
Ces inconvénients sont surtout provoqués par le calage de grosses fractions entre les pointes des lames et la paroi de la cuve ou par le déplacement de la matière par rap port aux lames ; ilsaugmentent en raison du raccourcissement de lames dû à l'usure. Il en résulte une rapide diminution du ren- dement et une augmentation de la consommation d'énergie. Lorsqu l'on /traite un tas de matières à trè s gros grains, les phénomènes décrits sont tellement prononcés qu'un fonctionnement éconmiqu .d'un dispositif à lames pour les matières à gros graine est pre tiquement irréalisable.
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Les inconvénients cités sont supprimés suivant la présente invention, selon laquelle un tambour de levage connu en soi, en rotation autour d'un axe horizontal ou incliné, dans lequel la matière à laver est introduite à une extrémité pour en être évacuée à l'autre, présente des dispositifs de déplacement issus de la paroi du tambour, s'avançant vers l'in- térieur de celui-ci, traversant et retournant la matière à laver, qui reste en suspension, remuant ainsi les unes sur les autres les fractions de la matière.
Les calages quelconques, tels qu'ils se produisent avec des dispositifs de lavage à lames, spécialement lors du traitement de substances en gros morceaux, réduisant la sécurité de fonctionnement et augmentant la consommation d'énergie de la machine, sont exclus bien que le traitement mécanique de la matière en vue du broyage des impuretés soit plus intense que dans le cas d'un dispositif de lavage à lames.
La section des dispositifs de déplacement se rétré- cit en forme de coin dans le sens de la rotation. De préférence, la section diminue avec le rapprochement de l'axe du tambour.
La section en forme de coin ou de soc de charrue des dispositifs de déplacement peut être disposée symétriquement par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du tambour ou bien peut être disposée asymétriquement d'un c8té ou de l'au- tre de ce plan, de telle sorte qu'un mouvement supplémentaire de la matière à laver dans l'une ou l'autre direction de l'axe du tambour s'effectue. De cette manière, on peut, suivant le type de matière à laver et la durée et l'intensité désirées pour l'opération de lavage, accélérer ou ralentir le passage de la matière à laver à travers le tambour.
En plus de ce mouvement axial de la matière à laver
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dû aux dispositifs de déplacement, on réalise un mouvement radial de la matière à laver, en inclinant vers l'arrière l'arête frontale des dispositifs de déplacement par rapport à la direction radiale de façon telle que leurs points d'inter- section retardent de plus en plus sur le point d'intersection avec la paroi du tambour, lorsque leur distance à la paroi du tambour augmente. Il se produit ainsi une composante de force radiale, qui a tendance à soulever la matière à laver en direc- tion de l'axe du tambour.
L'action efficace des dispositifs de déplacement est subordonnée à un degré élevé de remplissage du tambour de lavage et au niveau de l'eau dans celui-ci. De cette manière, la ma- tière à laver est toujours maintenue en suspension à un niveau inférieur déterminé et agit avec la pression nécessaire, due à son poids, sur les dispositifs de déplacement. Pour atteindre ce résultat, on augmente le diamètre du tambour par rapport à la longueur de celui-ci, et on donne la forme nécessaire aux parois frontales du tambour pour atteindre le degré de remplis- sage désiré. Ce résultat peut être obtenu à l'aide de roues de puisage ou de cônes de décharge appropriés, dont l'ouverture de décharge est à un niveau approprié, plus élevé que l'ouver- ture d'admission.
On règle de préférence le degré de remplissage à l'aide d'une plaque de barrage spéciale prévue à l'extrémité d'évacuation du tambour, Qui, en cas d'utilisation d'une roue de puisage ou d'un cône de décharge, est montée directement INAL avant cette roue ou ce cône et qui présente une ouverture de déc@areg centrale. Etant donné qu'à l'intérieur du tambour,
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aurait, si l'évacuation ne se faisait que par l'ouverture centrale, une séparation progressive de la matière à laver se trouvant dans le tambour, et ce serait la matière dont les graine ont une certaine dimension, par exemple la matière à gros graine, qui serait principalement évacuée.
Dans le but d'empêcher cela, on pratique dans les zones annulaires com- prises entre l'ouverture d'évacuation centrale et la paroi du tambour, des ouvertures supplémentaires, permettant de ré- gler l'évacuation des différentes grosseurs de grains de la matière lavée.
Dans le but de pouvoir adapter les différentes espèces de matière à laver à une certaine intensité et durée de 1' opération de lavage, on peut régler séparément ou con- jointement les dimensions des différentes ouvertures d'évacua- tion, par exemple par interchangeabilité de la plaque de bar- rage ou par des pièces de recouvrement montées à pivotement ou à glissement.
D'autres caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit ainsi que des revendica- tions.
Le dessin représente un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale à travers le tambour de lavage.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, et la figure 3 représente des sections transversales de différentes formes des dispositifs de déplacement.
NNAL Le tambour de lavage se compose d'une enveloppe 1, NNAL à axe horizontal ou incliné 10, qui est montée de façon connue
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à l'aide d'anneaux de roulement 2 sur des galets de roulement 3 et qui est actionnée, dans le sens de la flèche 4, par l'in- termédiaire d'un engrenage 5. La paroi frontale 6 du tambour présente une ouverture d'admission centrale 7, dans laquelle pénètre une goulotte d'admission 8 supportée à l'extérieur du tambour. A l'autre extrémité du tambour, on a prévu de façon connue une roue de puisage 9, qui, à l'aide d'aubes transver- sales 11, soulève la matière lavée proche et la déverse dans une trémie collectrice 12 supportée à l'extérieur du tambour, d'où elle est évacuée par une goulotte 13 dans des wagonnets ou analogues.
L'ouverture centrale 14 que traverse la goulotte d'évacuation 13, a des dimensions telles qu'un degré de remplis- sage et un niveau d'eau de lavage élevés sont atteints Si l'on emploie un cône d'évacuation au lieu d'une roue de puisage, l'évacuation de la matière lavée ayant alors lieu à l'aide de tringles à levier, on peut donner une forme semblable à l'ou- verture centrale, dans le but de réaliser un degré de remplis- sage élevé.
Dans le but de séparer et d'agiter continuellement la matière à laver pendant la rotation du tambour et de provo- quer le mouvement réciproque des différentes fractions de ma- tière, pour ainsi détacher, broyer et dissoudre les matières d'addition argileuses non désirées, on a prévu des dispositifs de déplacement 15 également en rotation, oui, partant de la paroi du tambour, se dirigent vers l'axe de celui-ci. Leur sec- tion est en forme de coin ( figure 3) et ils sont montée de façon telle que leur arête antérieure étroite 16 pénètre dans la matière à laver en suspension. La section diminue en se raccrochant de l'axe du tambour.
Par rapport à un plan 18 per-
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pendiculaire à l'axe du tambour, la section peut être symétri- que des deux côtés ( figure 3a) ou bien asymétrique, vers l'un ou l'autre côté ( figures 3b et c). Dans le premier cas, les effets du coin dirigés des deux côtés sur la matière à laver, s'annulent; dans le cas de la figure 3b, la matière à laver est déplacée plus fortement en direction axiale vers l'extré- mité d'admission que vers l'extrémité d'évacuation; dans le cas de la figure 3c, c'est l'inverse.
De cette manière, on peut conférer à la matière à laver, en plus du mouvement dû à la pesanteur et dirigé vers l'extrémité d'évacuation du tambour, un mouvement dans l'un ou l'autre sens de la direction de l'axe, ce qui, suivant le type de matière à laver, permet de prolon- ger ou de réduire la durée de l'opération de lavage et d'en augmenter ou d'en diminuer l'intensité.
Les dispositifs de déplacement sont tels que, dans tous les cas, ils saillissent de la matière à laver. Pour des raisons mécaniques, ils peuvent être reliés au centre ou bien être constitués d'éléments de construction isolés, qui sont dirigés d'un endroit de la paroi du tambour à l'endroit opposé.
Ils sont, de préférence, disposés suivant une ou plusieurs hé- lices, sur la paroi du tambour. Leur section transversale et leur forme générale peuvent être semblables ou peuvent être différentes suivant le type de matière à laver ; on peut, par exemple, augmenter leur nombre vers l'extrémité d'évacuation, en diminuant leur section transversale. Comme le représente la figure 2, les tranchants ou arêtes frontales 16 des disposi- tifs de déplacement ne sont pas dirigés radialement, mais sont inclinés par rapport à la direction radiale, de manière telle que leurs points d'intersection retardent de plus en plus sur le point d'intersection avec la paroi du tambour, par rapport IAL au sens de rotation.
Cela a pour conséquence que t'exerce, sur
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la matière traitée, en direction radiale, l'effet d'une compo- sante de mouvement qui tend aussi à soulever continuellement en direction radiale la matière à laver vers l'axe du tambour, et provoque ainsi un retournement continu vers le haut des couches de la matière à laver se trouvant près de la paroi du tambour.
L'obtention mentionnée d'un degré de remplissage suffisamment élevé qui est rendue possible par un diamètre de tambour relativement grand par rapport à la longueur du tambour, a pour but de maintenir une pression suffisamment forte de la matière à laver sur les dispositifs de déplacement dans le but de maintenir la matière à laver en suspension à un certain niveau et de rendre aussi intense que possible l'ac- tion de nettoyage.
Dans ce cas, la détermination du degré de remplissage par une conformation adéquate de la roue de puisage ou du cône d'évacuation présente l'inconvénient que, d'une part, la dimension est fixée rigoureusement par la construction de la roue de puisage ou du cône d'évacuation et que, d'autre part, on n'a pas la possibilité d'influencer la proportion des dimen- sions de grains de la matière lavée évacuée.
Pour supprimer ces inconvénients, en monte, à l'extré- mité du tambour de lavage, une plaque de barrage spéciale 19, qui présente une ouverture centrale 21. Cette ouverture centra- le détermine le degré de remplissage du tambour, et la surface de passage doit, dans tous les cas, être plus grande que la surface de l'ouverture d'admission 7. On constate qu'en prévoyant une telle plaque de barrage, l'emploi de roues de puisage 9 ou de cônes d'évacuation spéciaux n'est pas nécessaire lorsque la matière traitée ne doit pas être, en vue d'un transport ulté- GHAL, levée par le tambour lui-même à un niveau déterminé.
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Dans le but de ne pas évacuer principalement la couche supérieure de la matière de lavage, généralement consti- tuée par des graina plus gros et ainsi laisser séjourner les couches inférieures dans le tambour de lavage, ce qui porterait préjudice à l'opération de lavage, on peut prévoir d'autres ou- vertures de passage dans les différentes zones annulaires entre la périphérie du tambour et l'ouverture centrale 21. On peut prévoir spécialement à la périphérie du tambour des ouvertures de passade 22, qui permettent l'évacuation des particules de matière lavée se trouvant près de la paroi du tambour.
La surface de passage de ces ouvertures 22 doit avoir une étendue telle qu'une partie seulement de la matière lavée puisse les traverser, tandis que le restant est évacué par l'ouverture centrale 21. La matière lavée est de préférence évacuée par moitié par les ouvertures de bord 22 et par moitié par l'ouverture centrale 21.
Dans le but de pouvoir adapter l'intensité et la durée de l'opération de lavage des différents types de matière à laver au degré de lavage et à la vitesse désirés, on a soin de prévoir des ouvertures de passage 21,22 de grandeur réglable. Ce but peut par exemple être atteint en prévoyant l'interchangeabili- té de la plaque de barrege 19 elle-même, de telle sorte qu'en cas de besoin, elle soit remplacée par une autre plaque de barrage de grandeur différente et présentant une répartition différente des ouvertures de passage. Au lieu de cela, on peut également munir les différentes ouvertures de passage de plaques de recou- vrement amovibles ou réglables, permettant de modifier séparé- ment ou conjointement la grandeur de ces ouvertures.
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"Washing device for stony materials"
The present invention relates to washing devices for the washing out of unwanted water-soluble impurities from a pile of ore, stones or other lumpy materials such as limestone. gypsum, gravel, sand, for the purification of clay ores and the like.
It has been found that the rotating drums
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washing or scrubbing used for this purpose, which are fitted with worms, stirring rods, cells or similar devices, were not able to wash off additives or impurities hardly soluble, such as some varieties of clay. The clay is agglomerated in these washing devices and forms therein small grains of different dimensions, which accompany the washed product in the collecting tank and make it dirty again there.
Proceeding from the principle that it was important for the release and the dissolution of the clay constituents to cause an abrasive action and mutual friction of the particles or fractions, one had recourse to the so-called washing apparatuses. with blades, in which the material to be washed is in a fixed tub, and is agitated and cut by blades fixed to a rotating shaft, the clay particles being thus rubbed, crushed, and dissolved in the washing water circulating at against the current. Although these blade washers produce the desired washing effect, they have the disadvantage of too rapid wear, poor operational reliability and too much energy consumption.
These drawbacks are mainly caused by the wedging of large fractions between the tips of the blades and the wall of the tank or by the movement of the material relative to the blades; they increase due to the shortening of blades due to wear. This results in a rapid decrease in efficiency and an increase in energy consumption. When dealing with a heap of very coarse-grained material, the phenomena described are so pronounced that economical operation of a blade device for coarse-grained material is almost impractical.
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The cited drawbacks are eliminated according to the present invention, according to which a lifting drum known per se, rotating about a horizontal or inclined axis, in which the material to be washed is introduced at one end to be discharged from it at the other , presents displacement devices issuing from the wall of the drum, advancing inwardly, passing through and turning over the material to be washed, which remains in suspension, thus stirring the fractions of matter.
Any stalls, such as they occur with blade washing devices, especially when processing large-sized substances, reducing the operational safety and increasing the energy consumption of the machine, are excluded although the processing mechanics of the material for grinding impurities is more intense than in the case of a washing device with blades.
The movers section narrows in a wedge shape in the direction of rotation. Preferably, the section decreases with the approach of the axis of the drum.
The wedge-shaped or plow-shaped section of the moving devices may be arranged symmetrically with respect to a plane perpendicular to the axis of the drum or may be arranged asymmetrically on one side or the other. plane, so that further movement of the material to be washed in either direction of the drum axis takes place. In this way, it is possible, depending on the type of material to be washed and the duration and intensity desired for the washing operation, to accelerate or slow down the passage of the material to be washed through the drum.
In addition to this axial movement of the material to be washed
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due to the displacement devices, a radial movement of the material to be washed is achieved, inclining backwards the front edge of the displacement devices with respect to the radial direction in such a way that their intersection points are delayed by increasingly on the point of intersection with the drum wall, as their distance to the drum wall increases. There is thus produced a component of radial force which tends to lift the material to be washed in the direction of the axis of the drum.
The effective action of the moving devices is dependent on a high degree of filling of the washing drum and the level of water therein. In this way, the material to be washed is always kept in suspension at a determined lower level and acts with the necessary pressure, due to its weight, on the moving devices. To achieve this result, the diameter of the drum is increased relative to the length thereof, and the front walls of the drum are shaped as necessary to achieve the desired degree of filling. This can be achieved with the aid of suitable scooping wheels or discharge cones, the discharge opening of which is at an appropriate level, higher than the inlet opening.
The degree of filling is preferably adjusted by means of a special barrier plate provided at the discharge end of the drum, Which, when using a pumping wheel or discharge cone , is mounted directly INAL before this wheel or cone and which has a central dec @ areg opening. Since inside the drum,
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would have, if the evacuation was done only through the central opening, a gradual separation of the material to be washed in the drum, and it would be the material whose seeds have a certain size, for example the large-seeded material , which would mainly be evacuated.
In order to prevent this, additional openings are made in the annular zones comprised between the central discharge opening and the wall of the drum, allowing the discharge of the different grain sizes of the drum to be regulated. washed material.
In order to be able to adapt the different kinds of material to be washed to a certain intensity and duration of the washing operation, the dimensions of the different discharge openings can be adjusted separately or together, for example by interchangeability of the barrier plate or by pivoting or sliding cover parts.
Other characteristics of the present invention will emerge from the following description as well as from the claims.
The drawing shows an embodiment of the present invention.
Figure 1 is a longitudinal section through the washing drum.
Figure 2 is a section taken along the line II-II of Figure 1, and Figure 3 shows cross sections of different shapes of the movers.
NNAL The washing drum consists of a casing 1, NNAL with horizontal or inclined axis 10, which is mounted in a known manner
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with the aid of rolling rings 2 on track rollers 3 and which is actuated, in the direction of arrow 4, by means of a gear 5. The front wall 6 of the drum has an opening central intake 7, into which enters an intake chute 8 supported outside the drum. At the other end of the drum, a drawing wheel 9 is provided in a known manner, which, by means of transverse vanes 11, lifts the washed material nearby and discharges it into a collecting hopper 12 supported at the bottom. 'exterior of the drum, from where it is discharged through a chute 13 in wagons or the like.
The central opening 14, through which the discharge chute 13 passes, has such dimensions that a high degree of filling and a high washing water level are achieved by employing a discharge cone instead of 'a drawing wheel, the evacuation of the washed material then taking place by means of lever rods, it is possible to give a shape similar to the central opening, in order to achieve a degree of filling Student.
For the purpose of continually separating and agitating the material to be washed during the rotation of the drum and of causing the reciprocal movement of the different fractions of material, thereby loosening, crushing and dissolving unwanted clay additives devices are provided for moving also in rotation, yes, starting from the wall of the drum, moving towards the axis of the latter. Their cross-section is wedge-shaped (Fig. 3) and they are mounted so that their narrow leading edge 16 penetrates the suspended wash material. The section decreases when it is hooked up to the axis of the drum.
Compared to an 18-person plan
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pendicular to the axis of the drum, the section can be symmetrical on both sides (figure 3a) or else asymmetrical, towards one side or the other (figures 3b and c). In the first case, the effects of the wedge directed from both sides on the material to be washed cancel each other out; in the case of Figure 3b, the material to be washed is moved more axially towards the inlet end than towards the outlet end; in the case of FIG. 3c, it is the reverse.
In this way, in addition to the movement due to gravity and directed towards the discharge end of the drum, the material to be washed can be imparted to movement in either direction of the direction of the drum. axis, which, depending on the type of material to be washed, makes it possible to extend or reduce the duration of the washing operation and to increase or decrease its intensity.
The moving devices are such that, in all cases, they protrude from the material to be washed. For mechanical reasons, they can be connected in the center or they can be made up of isolated construction elements, which are directed from one place on the drum wall to the opposite place.
They are preferably arranged in one or more helices on the wall of the drum. Their cross section and general shape may be similar or may be different depending on the type of material to be washed; it is possible, for example, to increase their number towards the discharge end, by reducing their cross section. As shown in Figure 2, the cutting edges or front edges 16 of the moving devices are not directed radially, but are inclined with respect to the radial direction, so that their points of intersection lag more and more on. the point of intersection with the wall of the drum, with respect to IAL in the direction of rotation.
This has the consequence that you exercise, on
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the treated material, in the radial direction, the effect of a moving component which also tends to continuously lift in the radial direction the material to be washed towards the axis of the drum, and thus causes a continuous upward turning of the layers. of the washing material near the wall of the drum.
The mentioned achievement of a sufficiently high degree of filling, which is made possible by a relatively large drum diameter in relation to the length of the drum, is intended to maintain a sufficiently high pressure of the material to be washed on the moving devices. in order to keep the material to be washed in suspension at a certain level and to make the cleaning action as intense as possible.
In this case, the determination of the degree of filling by an adequate conformation of the pumping wheel or the discharge cone has the disadvantage that, on the one hand, the dimension is strictly fixed by the construction of the pumping wheel or of the discharge cone and that, on the other hand, it is not possible to influence the proportion of grain sizes of the washed material discharged.
To eliminate these drawbacks, by fitting, at the end of the washing drum, a special barrier plate 19, which has a central opening 21. This central opening determines the degree of filling of the drum, and the surface area of the washing drum. passage must, in all cases, be greater than the surface of the inlet opening 7. It is noted that by providing such a barrier plate, the use of pumping wheels 9 or special discharge cones is not necessary when the treated material is not to be lifted by the drum itself to a determined level for subsequent transport.
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In order not to mainly evacuate the upper layer of the washing material, generally constituted by larger grains and thus allow the lower layers to remain in the washing drum, which would be detrimental to the washing operation, other passage openings can be provided in the various annular zones between the periphery of the drum and the central opening 21. It is possible to provide specially at the periphery of the drum passage openings 22, which allow the evacuation of the particles. of washed material near the wall of the drum.
The passage surface of these openings 22 should be of such an extent that only part of the washed material can pass through them, while the remainder is discharged through the central opening 21. The washed material is preferably discharged in half through them. edge openings 22 and by half through the central opening 21.
In order to be able to adapt the intensity and duration of the washing operation of the different types of material to be washed to the desired degree of washing and speed, care is taken to provide passage openings 21, 22 of adjustable size. . This object can for example be achieved by providing the interchangeability of the bar plate 19 itself, so that, if necessary, it is replaced by another barrier plate of different size and having a distribution. different from the passage openings. Instead, the different passage openings can also be provided with removable or adjustable cover plates, allowing the size of these openings to be varied separately or jointly.