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'PROCEDE DE FABRICATION PAR VOIE SECHE DE CIMENT METALLURGIQUE.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication par voie sèche de ciment métallurgique à base de laitier granulé de haut-fourneau.
Ainsi que cela est bien connu, le ciment métallurgique se compose essentiellement de laitier granulé de hauts-fourneaux.? de ciment, en général de ciment Portland, sous forme de klinker ou de poudre et d'accélérateurs de prise g gypse, chlorure de sodium, chlorure de calcium, etc.
Dans les méthodes existantes de laitier qui contient toujours un certain pourcentage d'eau est soumis à une opération de séchage et les divers constituants cités plus haut, c'est-à-dire le laitier, le ciment et un ou plusieurs accélérateurs de prise sont broyés ensemble dans un même broyeur à . boulets.
Après broyage le tout est envoyé dans des silos pour être ensaché.
Ce mode de fabrication présente différents inconvénients qui sont les suivants :
1 Le laitier et le ciment Portland (celui-ci sous forme de klin- ker) ont des grosseurs et des duretés différentes.
Les grains de laitier s'écrasent facilement tandis que le ciment sous forme de klinker est plus gros et plus dura
De ce fait, les boulets du broyeur qui conviendraient pour le lai- tier doivent être de petites dimensions et avoir ainsi un maximum de points de contact, par contre ceux qui conviendraient pour le klinker doivent être plus lourds et plus gros.
Il faut donc faire un choix plus ou moins judicieux des boulets.
Si au lieu de klinker on emploie le ciment sous forme de poudre, le contraire se produit, le ciment Portland en poudre réclamera des boulets de petites di- mensions.
Il n'est ainsi jamais possible d'utiliser pour chacun des consti- tuants les dimensions de boulets convenant le mieux.
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2 Le laitier, quoique séché à fond, contient encore de l'eau emprisonnée dans les granulés.
L'expérience a montré qu'il était impossible d'élever suffisam- ment la température du sécheur pour faire éclater les granules et libérer l'eau. De plus, dans le broyeur des installations existantes, ces granules s'écrasent et éclatent et l'eau libérée contrarie le broyage.
3 Le gypse introduit dans le broyeur en même temps que les au- tres constituants, libère une partie de son eau et cela à une température de 800-1000; cette eau contrarie également le broyage.
Or, le ciment métallurgique doit être finement moulu.
Les explications ci-dessus montrent donc qu'il importe que tous les éléments soumis au broyage soient bien secs.
Le procédé objet de l'invention a pour but de remédier à ces in- convénients et consiste en ce que le laitier est soumis séparément à une opé- ration de séchage puis est broyé à une finesse telle que l'eau emprisonnée dans les granules soit libérée et expulsée par exemple au moyen d'un courant d'air après quoi le laitier complètement sec est introduit dans un broyeur principal qui le réduit à une très grande finesse.
Le gypse ou autre accélérateur de prise est séché séparément à une température de 60 C environ puis est à son tour broyé finement.
Le laitier et le gypse ou autre accélérateur ainsi soumis séparé- ment au séchage et au broyage sont ensuite mélangés ensemble et au ciment.
Afin de bien faire comprendre comment ce procédé peut être exécu- té en pratique, on décrira ci-après en se référant au dessin schématique an- nexé, une installation pouvant être utilisée.
Les détails de réalisation sont évidemment donnés à titre purement exemplatif.
Sur ce dessin, on a représenté en 1 un sécheur du type rotatif relié par une conduite 2 à un four 3 produisant l'agent de séchage. Un trans- porteur-élévateur 5 reçoit à son extrémité inférieure par exemple par l'in- termédiaire d'une table tournante 6 la matière contenue dans un réservoir 7.
Cet élévateur élève la matière qui est déversée dans une trémie 4 et intro- duite dans le sécheur.
Au sécheur 1 fait suite un broyeur 8 débouchant dans un réservoir 9 muni d'une entrée d'air 10 ainsi que d'un ventilateur 11.
Le laitier est tout d'abord séché dans l'appareil 1 et est intro- duit ensuite dans un broyeur 8 qui a comme fonction d'amener le laitier à une finesse telle que toute l'eau emprisonnée dans les granules soit libérée et expulsée sous forme de vapeur par le ventilateur 11.
A sa sortie du broyeur 8 le laitier passe dans le réservoir 9 et est amené par une vis transporteuse 12 à une trémie 13 et par un élévateur 14 à un broyeur principal 15 qui réduit le laitier à une très grande finesse.
Il est dirigé ensuite dans un silo 16.
Le gypse est également séché dans l'appareil 1 à une température d'environ 60 puis est broyé finement dans le broyeur 8. Il est mis en stock et repris par un wagon basculant 17 dont il sera encore question ci-après.
Le laitier contenu dans le silo 16 est pesé automatiquement par une,bascule 18 puis introduit dans un malaxeur 19 où sont déversés à leur tour le ciment en sac, le gypse (wagonnet 17) et d'autres accélérateurs, Tou- tes ces matières étant sèches, le mélange se fait rapidement.
Le ciment de laitier ainsi fabriqué est amené du malaxeur 19 par une table tournante 20 et un élévateur 21 à un silo 22. Il est ensaché ou amené directement à la bétonnière.
Un tel appareillage peut être installé sur chantier; les dimen-
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sions des différents appareils sont appropriées à la consommation du ciment.
D'autre part le procédé convient même pour des consommations relativement peu élevées pouvant descendre jusqu'à 5 à 10 tonnes par journée.
Les avantages de l'invention sont en résumé les suivants g
1) Les produits ne doivent plus être ensachés. L'économie est de ce fait importante si l'on tient compte de ce que 20 sacs sont nécessaires à la tonne.
2) Les manipulations sont plus faciles du fait de l'emploi de laitier en vrac.
3) Le prix de revient est diminué dans une mesure importante éga- lement du fait que les cimentières importantes ne doivent pas intervenir.
4) Personnel très réduit. Il ne faut qu'un ouvrier par poste pour alimenter le broyeur et le sécheur, un ouvrier pour le reste des opérations et cela pour une production horaire de 2 tonnes.
5) Le ciment peut être fabriqué au fur et à mesure des besoins et l'utilisateur dispose toujours de ciment frais qui n'est jamais éventé tandis que le ciment très fin en sacs et en magasin perd rapidement sa valeur et souvent même devient inutilisable.
Le ciment obtenu par le procédé décrit ci-dessus peut donner une finesse de mouture de moins de 1% au refus du tamis de 4.900 mailles. Il n' exige pas une dépense d'énergie supérieure à 50 Kw. à la tonne et donne des résultats supérieurs à ceux obtenus comparativement avec le ciment Portland haute résistance.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication par voie sèche de ciment métallurgique à base de laitier granulé de haut-fourneau, de ciment et d'accélérateurs de prise caractérisé en ce que le laitier est soumis séparément à une opération de séchage puis est broyé à une finesse telle que toute l'eau emprisonnée dans les granules soit libérée et expulsée par exemple au moyen d'un courant d'air après quoi le laitier complètement sec est introduit dans un broyeur principal qui le réduit à une très grande finesse.
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'' DRY MANUFACTURING PROCESS OF METALLURGIC CEMENT.
The present invention relates to a process for the dry manufacture of metallurgical cement based on granulated blast furnace slag.
As is well known, metallurgical cement consists primarily of granulated blast furnace slag. cement, generally Portland cement, in the form of klinker or powder and as setting accelerators gypsum, sodium chloride, calcium chloride, etc.
In the existing methods of slag which always contains a certain percentage of water is subjected to a drying operation and the various constituents mentioned above, that is to say the slag, the cement and one or more setting accelerators are crushed together in a single crusher. cannonballs.
After crushing, everything is sent to silos to be bagged.
This method of manufacture has various drawbacks which are as follows:
1 Slag and Portland cement (the latter in klinker form) have different sizes and hardnesses.
The grains of slag are easily crushed while the cement in the form of klinker is larger and more durable.
Therefore, the balls of the mill which would be suitable for the slag must be of small dimensions and thus have a maximum of contact points, whereas those which would be suitable for the klinker must be heavier and larger.
It is therefore necessary to make a more or less judicious choice of the balls.
If instead of klinker we use the cement in powder form, the opposite happens, the Portland cement powder will require balls of small dimensions.
It is thus never possible to use the most suitable ball dimensions for each of the constituents.
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2 The slag, although thoroughly dried, still contains water trapped in the granules.
Experience has shown that it is not possible to raise the temperature of the dryer enough to burst the granules and release the water. In addition, in the crusher of existing plants, these granules crush and burst and the water released hinders the grinding.
3 The gypsum introduced into the mill at the same time as the other constituents releases part of its water and this at a temperature of 800-1000; this water also hinders grinding.
However, metallurgical cement must be finely ground.
The above explanations therefore show that it is important that all the elements subjected to grinding be very dry.
The object of the process of the invention is to remedy these drawbacks and consists in that the slag is subjected separately to a drying operation and then is ground to a fineness such that the water trapped in the granules is released and expelled for example by means of a current of air after which the completely dry slag is introduced into a main grinder which reduces it to a very great fineness.
The gypsum or other setting accelerator is dried separately at a temperature of about 60 ° C. and is in turn finely ground.
The slag and the gypsum or other accelerator thus subjected to separate drying and grinding are then mixed together and with the cement.
In order to make it clear how this process can be carried out in practice, with reference to the accompanying schematic drawing, an installation which can be used will be described below.
The implementation details are obviously given purely by way of example.
In this drawing, there is shown at 1 a dryer of the rotary type connected by a pipe 2 to an oven 3 producing the drying agent. A conveyor-elevator 5 receives at its lower end, for example, by means of a turntable 6, the material contained in a reservoir 7.
This elevator lifts the material which is discharged into a hopper 4 and introduced into the dryer.
The dryer 1 follows a crusher 8 opening into a tank 9 provided with an air inlet 10 and a fan 11.
The slag is first of all dried in the apparatus 1 and is then introduced into a grinder 8 which has the function of bringing the slag to a fineness such that all the water trapped in the granules is released and expelled under form of vapor by the fan 11.
On leaving the mill 8, the slag passes into the tank 9 and is brought by a conveyor screw 12 to a hopper 13 and by an elevator 14 to a main crusher 15 which reduces the slag to a very great fineness.
It is then directed to a silo 16.
The gypsum is also dried in the apparatus 1 at a temperature of about 60 and then is finely ground in the crusher 8. It is stored and taken up by a tilting car 17, which will be further discussed below.
The slag contained in the silo 16 is weighed automatically by a rocker 18 then introduced into a mixer 19 where in turn the bagged cement, the gypsum (wagon 17) and other accelerators are discharged, All these materials being dry, mixing is done quickly.
The slag cement thus produced is fed from the mixer 19 by a turntable 20 and an elevator 21 to a silo 22. It is bagged or fed directly to the concrete mixer.
Such equipment can be installed on site; the dimensions
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sions of the different devices are appropriate for cement consumption.
On the other hand, the process is suitable even for relatively low consumption which can drop to 5 to 10 tonnes per day.
The advantages of the invention are in summary the following g
1) The products should no longer be bagged. The economy is therefore significant if we take into account that 20 bags are needed per tonne.
2) Handling is easier due to the use of bulk slag.
3) The cost price is reduced to a significant extent also because large cement companies do not have to intervene.
4) Very small staff. It only takes one worker per shift to feed the crusher and the dryer, one worker for the rest of the operations and that for an hourly production of 2 tons.
5) Cement can be made as needed and the user always has fresh cement that never gets stale while very fine cement in bags and stores quickly loses its value and often even becomes unusable.
The cement obtained by the process described above can give a fineness of grinding of less than 1% at the refusal of the sieve of 4,900 mesh. It does not require an expenditure of energy greater than 50 Kw. per ton and gives better results compared to high strength Portland cement.
CLAIMS.
1.- Process for the dry manufacture of metallurgical cement based on granulated blast furnace slag, cement and setting accelerators, characterized in that the slag is separately subjected to a drying operation and then is ground to a fineness such that all the water trapped in the granules is released and expelled for example by means of a current of air after which the completely dry slag is introduced into a main mill which reduces it to a very great fineness.