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La présente invention concerne un dispositif et un procédé pour pulvériser ou réduire en menus fragments des mélanges de matière solide constituée par des particules de diverses dimensions, ce dispositif et ce procédé servant principalement à réduire progressivement les particu- les de la matière brute pour produire des fines dont les dimensions sont comprises entre des limites prédéterminées et à enlever continuellement ces fines de la matière.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la matière brute est réduite en menus fragments ou pulvérisée dans un broyeur ro- tatif du type à tambour, ce broyeur comportant à l'une de ses extrémités une sortie par laquelle se décharge la matière réduite en menus fragments con- tenant les produits désirés constitués par des fines dont les dimensions sont comprises entre des limites prédéterminées, aussi bien que des par- ticules plus grossières. La présente invention se rapporte principalement à un dispositif et à un procédé de manutention et de traitement du pro- duit déchargé après qu'il a subi l'action dudit broyeur. Toutefois, un tel dispositif peut fonctionner avec d'autres types de broyeurs de pul- vérisation et son utilisation n'est pas nécessairement limitée aux broyeurs du type représenté.
On a mis au point jusqu'à ce jour beaucoup de dispositifs et de procédés pour réduire une matière solide à un degré prédéterminé de fines- se ou pour l'amener à une finesse comprise entre des limites prédétermi- nées. De telles opérations de réduction en menus fragments ou de pulvéri- sation sont courantes et nécessaires dans le traitement de beaucoup de types de produits tels que des minerais abattus pour en extraire les élé- monts ou composés désirés et pour séparer les produits désirés d'avec la matière de refus ou la matière non désirée.
Dans d'autres cas, il est né- cossaire de réduire en menus fragments ou de pulvériser une matière brute dont les grandes dimensions la rendent inutilisable, pour l'amener à un degré do finesse plus ou moins uniforme, qui la rend alors utilisable à diverses fins.
On a longtemps utilisé les broyeurs dits à boulets ou à tiges, qu'ils soient coniques ou qu'ils aient une autre forme, pour exécuter de telles opérations de pulvérisation ou de réduction on menus fragments.
La matière brute désintégrée qui est déchargée du broyeur contient géné- raloment des fines utilisables aussi bien que des particules plus gran- des qui exigent un nouveau broyago. On a exécuté la séparation de la ma- tière ayant la finesso désirée d'avec la matière plus grossière de beau- coup de manières différentes.
La matière réduite on menus fragments est souvent de nature for- tement abrasive et l'usure de l'appareil de réduction en menus fragments ainsi que celle de l'appareil do séparation, sont importantes. En outre, lorsqu'on effectue la séparation au moyon de courants de fluides, il est nécessaire d'utiliser des générateurs de force actrice ayant des consom- mations de puissance rolativement élevées pour envoyer ce courant de flui- de, par exemple de l'air eu gaz, à l'appareil en vue d'amener le mélange déchargé du broyeur jusqu'à des séparateurs auxiliaires dans lesquels les particules ayant un certain degré de finesse désirée sont séparées d'avec les particules plus grossières dans le courant.
Dans certains types de mécanisme antérieurement utilisés pour obtenir les buts précités, on introduit ces courants de fluide dans le broyeur pour entraîner des particules de fines mélangées avec des parti- cules plus Grandes -le la matière pulvérisée, et on onvoie vers le haut ou dans d'autres directions ces courants do fluide, centennant les fines dési- rées et les particules de refus de matière à des méeanismes de typos divers
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pour s@parer les particules plus grandes ou plus gressières d'avec les fines désirées.
On utilise généralement ce déplacement ascendant, afin qu'une certaine proportion des particules plus grossières puisse revenir au broyeur sous l'effet de la pesanteur. Une puissance considérable est également nécessaire pour déplacer les produits de refus non désirés à travers le mécanisme de séparation et, après leur séparation d'avec les produits désirés, on renvoie les particules plus grossières au broyeur pour réduire de nouveau leurs dimensions. Il est évident qu'un appareil processus implique un effort gâché ou inutile très grand, une répétition d'opérations et une consommation de puissance considérables.
Beaucoup de ces mécanismes de séparation exigent des vitesses de courants très élevées pour effectuer la séparation désirée des fines d'avec la matière de re- fus, et les puissances nécessaires à l'obtention de cette séparation sont également élevées.
En particulier, lorsque la matière soumise au traitement est cons- tituée par exemple par un minéral contenant des métaux ou des matières minérales de différentes dimensions, les particules les plus grandes de la matière première tendent à rester dans le broyeur jusqu'à ce qu'elles soient réduites à une dimension telle qu'un courant de fluide introduit dans ce broyeur soit capable d'entraîner les particules réduites et de les faire passer du broyeur à un séparateur dans lequel les diverses par- ticules ayant des dimensions de fines acceptables, aussi bien que les particules de refus sont séparées les unes des autres.
Bien que les grandes particules subissent l'action du broyeur, elles tendent à se comporter comme un revêtement ou un agent d'étranglement vis-à-vis d'une quantité considérable de produits plus fins qui auraient pu sans cela'être entrai- nés dans les courants de fluide et être enlevés du broyeur. Cet état de choses est l'une des raisons pour lesquelles les procédés antérieurs de broyage et de classification mis en oeuvre avec le dispositif sont inef- ficaces.
La présente invention réalise un dispositif mécanique et un pro- cédé pour réduire en menus fragments et classer des mélanges de matière solide bruts de diverses dimensions et elle supprime la plupart des dé- fauts des dispositifs utilisés antérieurement, grâce à une dispersion et une agitation effectuées de manière plus efficace, à l'aide de dispositifs mécaniques et non de dispositifs pneumatiques, des mélanges de matière première partiellement désintégrée ou partiellement réduite en menus frag- ments, contenant certaines quantités de fines désirées et utilisables ainsi que des particules plus grandes incomplètement broyées qui nécessi- tent un nouveau broyage.
Ce mélange de matière qui est dispersé par un dispositif mécanique nécessitant des puissances relativement faibles, par rapport aux disposi- tifs utilisés antérieurement, est soumis, au cours de sa dispersion, à des courants de fluide qui enlèvent effectivement et efficacement les fines dont les dimensions sont comprises entre diverses limites prédéterminées d'avec les par ticules de ratière plus grossières qui exigent un nouveau broyage.
En même temps qu'à lieu cette séparation, il s'effectue progres- sivement un retour successif des particules de refus au broyeur, grâce au mécanisme qui est sourds à un minimum d'usure et qui n'a à déplacer ces matières que sur un,; distance minimum pour les ramener au broyeur on vue d'une nouvelle désintégration.
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matière relativement fine qui est enlevée du broyeur après sa séparation d'avec les particules plus grossières d'une manière telle qu'il suffit d'un minimum de nouvelle séparation entre les particules, ayant diverses dimensions de fines comprises dans des gammes prédéterminées, de la ma- tière enlevée du broyeur par ce courant de fluide.
De plus, la classification est aidée par l'agitation mécanique, s'exerçant dans la zone de classification, qui supprime la tendance de l'air à créer des zones se transformant en des courants canalisés à vites- se élevée qui tendent à déterminer un "court-circuit" dans le dispositif et à entraîner avec eux en même temps que les particules de fines, une trop grande quantité de particules grossières non désirées.
La présentedesoniption .comporte plusieurs modes de réalisation de l'invention qui permettent d'obtenir la classification désirée des pro- duits ainsi que la séparation des particules de fines désirées d'avec la matière plus grossière qui nécessite une nouvelle désintégration, ces modes de réalisation différents trouvant leur application dans des installa- tions variées, en particulier suivant les agencements des installations et le mécanisme associé avec lequel le dispositif doit être utilisé. De ce fait, ces divers modes de réalisation de l'invention ne sont pas entiè- rement équivalents entre eux bien qu'ils utilisent fondamentalement des moyens généraux similaires et qu'ils mettent en oeuvre des procédés étroi- tement associés.
Dans la description qui va suivre, on a exposé les détails des buts et avantages précités de l'invention et du mécanisme objet de l'in- vention, ainsi que d'autres objets de celle-ci, en se référant au dessin annexé, sur lequel : la fig. 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe verticale représentant à titre d'exemple un dispositif de broyeur conforme à un mode de réalisation de l'invention; la fig. 2 est une coupe verticale, faite à plus grande échelle que la fig. 1, représentant le mécanisme prévu au voisinage de l'extrémi- té de décharge du broyeur et servant à effectuer la séparation des fines désirées comprises dans une gamme prédéterminée de dimensions d'avec les particules plus grossières qui nécessitent une nouvelle réduction en menus fragments, cette vue représentant le même mode de réalisation que celui de la fig, 1;
la fig. 3 représente un détail du mécanisme représenté sur la fig.2, cette vue étant faite en coupe et à plus petite échelle, et illustrant une association de certains éléments constitutifs qui est différente de celle que représente la fig. 2; la fig. 4 est une coupe verticale faite par 4-4 de la fig. 2; la fig. 5 est une coupe verticale latérale, similaire à la fig. 2, mais elle représente un autre mode de réalisation du mécanisme de sépara- tion et de classification de l'invention; la fig. 6 est une coupe verticale faite par 6-6 de la fig. 5.
Sur le dessin,la fig. 1 représente l'ensemble d'un dispositif de broyeur qui est conforme à un mode de réalisation de l'invention et qui y est représenté à échelle réduite, mais il est par ailleurs représenté plus en détail sur la fig. 2.
Si l'on considère le dispositif dans son ensemble, on voit que la matière première constituée par un mélange de particules de matière solide de diverses dimensions est introduite dans une trémie d'admission 10. Un
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broyeur rotatif 12 du type à tambour est monté de façon classique de ma- nière à tourner autour d'un axe géométrique sensiblement horizontal. La trémie 10 décharge la matière première dans l'extrémité d'admission du broyeur 12 qui est représentée à l'extrémité de gauche de la fig. 1.
Dans le broyeur 12 sont disposés des éléments classiques de pulvérisation, tels que des boulets 14 de diverses dimensions, le broyeur étant partiel- lement rempli de ces éléments et de la matière première. Bien que l'illus- tration représentée sur la fig, 1 ne soit donnée qu'à titre d'exemple, elle représente une condition pratique pour faire fonctionner le broyeur.
La sortie 16 du broyeur est de préférence recouverte d'un écran (ou grille) massif 18 comportant une ouverture sensiblement centrale 20.
A l'extrémité de sortie du broyeur 12 est associé un réceptacle fermé 22. L'extrémité d'admission d'un conduit 24, par lequel des produits finement divisés compris dans la gamme prédéterminée de dimensions sont extraits du réceptacle 22 au moyen de dispositifs qui seront décrits, com- munique avec la partie supérieure du réceptacle 22. En général, on relie un séparateur ou classificateur initial 26 d'un type quelconque à la sortie 24 pour séparer spécialement toutes les particules de refus moyennes ou petites en vue de leur retour au réceptacle 22. La matière, après son passage à travers le classificateur 26 est extraite vers le haut par aspi- ration dans un conduit 28 qui la décharge dans un séparateur ou collec- teur 30 de produit fini.
Ce dernier peut être d'un type quelconque de col- lecteur ordinaire servant à séparer l'air d'avec les fines enlevées du broyeur. Le produit fini s'accumule dans un cône 32 et il en est enlevé par mécanisme de décharge 34.
Le véhicule ou courant fluide qui transporte les fines par le con- duit 28 jusqu'au collecteur 30 en sort par un conduit de retour 36 dans lequel règne généralement une dépression provoquée par un ventilateur 38.
Le débit du ventilateur 38 est refoulé dans un dispositiftransmetteur de courant de fluide comprenant un conduit d'admission 40. Le véhicule flui- de qui traverse le ventilateur en passant par le conduit de retour 36 est sensiblement libéré de particules de poussière dans les conditions ordinaires de l'opération. Dans les dispositifs préférés de ce genre, le conducteur d'admission 40 se termine vers le haut par un orifice d'évacua- tion 42, l'admission à cet orifice étant réglée par un registre 44.
Les conduits et le mécanisme qu'on vient de décrire au sujet du véhicule fluide sont bien connus et l'on estime qu'il n'est pas nécessai- re de prolonger leur description. Pour une description plus poussée de ce mécanisme, on se référera aux brevets antérieurs des Etats-Unis d'A- mérique no. 1.721.594 du 23 juin 1929 et no. 2.174.630 du 3 octobre 1939.
Le broyeur 12 contenant les éléments de broyage 14 et la matière première mélangée avec ceux-ci est entraîné en rotation par n'importe quel mécanisme ordinaire, tel qu'un dispositif 46, étant entendu que cc dispositif est actionné par un élément moteur approprié, par exemple un moteur électrique. Si le broyeur est du type conique, comme représenté sur le dessin, les éléments de pulvérisation 14 et la matière premiers. sont constamment agités dans le broyeur d'une manière qui assure la pul- vérisation. Les particules les plus grossières de la matière première restent généralement dans la zone la plus grande ou corps principal 48 du broyeur.
La partie du broyeur située au voisinage de l'extrémité de sortie 16 est de plus petit diamètre, de manière à constituer une sortie étran- glée, et le fonctionnement du broyeur est tel que la matuère précitée par- tiellement pulvérisée et comportant de petites particules de refus mélan- gées avec des fines ayant les dimensions du produit, est graduellement
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déplacée à travers les ouvertures de la grille 18 à 1'extrémité de sortie 16 du broyeur à partir de laquelle elle est progressivement déchargée dans la partie inférieure de réceptacle 22, comme représenté en détail sur la fig. 2.
Une partie des grosses particules de refus peut être également déchargée dans le réceptacle, en même temps que la matière pulvérisée mais l'appareil fonctionne de manière à la manutentionner comme il est décrit par la suite.
Le réceptacle peut avoir n'importe quelle forme désirée. Dans le mode particulier de réalisation du réceptacle représenté sur les fig. 2 et 4, par exemple le réceptacle a en élévation une section transversale sensiblement rectangulaire et celui-ci est supporté à demeure par tout dispositif approprié, par exemple des supports 50. Les parois terminales du réceptacle 22 sont situées à quelque distance l'une de l'autre mais, de préférence, elles ne sont pas largement espacées,et chaque paroi'comporte une'ouverture sensiblement ciroulaire 52 dans laquelle des rebords parallèles annulaires 54 et 56 mutuellement réunis sont disposés sur le broyeur au voisinage d'un support rotatif 58, de manière à pouvoir tourner.
Les re- bords annulaires 54 et 56 sont réunis par une série de nervures espacées
60 qui peuvent par exemple être venues de fonderie avec ces rebords, et les espaces séparant ces nervures reçoivent une partie du mécanisme et constituent des passages pour les courants de fluide et pour la matière.
En particulier dans les installations qu'on désire mettre sen- siblement à l'abri des poussières, on prévoit un dispositif d'étanchéi- sation du genre des bagues 62 qu'on fixe aux parois terminales du récep- tacle 22 et qui portent de manière coulissante contre la périphérie des rebords annulaires 54 et 56, comme représenté en détail sur la fig. 2.
Ces bagues d'étanchéisation peuvent être en n'importe quelle matière ap- propriée, et le bois ou le feutre conviennent parfaitement à cet effet.
Les bagues d'étanchéisation peuvent être constituées par plusieurs seg- ments courbes qui sont respectivement maintenus contre les parois termi- nales du réceptacle 22 au moyen de ressorts 64 et des organes auxiliaires tels que des organes élastiques de resserrement 66, représentés comme étant des ressorts, entourant la périphérie des segments de la bague d'é- tanchéisation 62 de manière à maintenir étroitement la surface intérieure de ces bagues d'étanchéisation associée de manière coulissante avec la périphérie des rebords 54 et 56.
Un mécanisme qui entre en contact avec la matière, la soulève, l'agite et la disperse, est monté dans le réceptacle 22, ce mécanisme an- nihilant également la tendance des courants de fluide à former des pas- sages canalisés et à entraîner des particules grossières trop grandes avec la matière sous forme de fines. Ce mécanisme comporte plusieurs élé- ments 68 en forme d'augets ou écopes s'étendant sensiblement radialement.
Ces écopes s'étendent entre les rebords 54 et 56 reliant les nervures et elles sont fixées au broyeur 12, de manière à tourner avec celui-ci.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 2 et 4, chaque écope 68 est soudée à un bloc 70 et ce bloc ainsi que toutes les écopes sont fixés au rebord annulaire 54 par des boulons appropriés 72. On peut uti- liser d'autres moyens de fixation qui, de préférence, écartent les éco- pes 68 d'avec les rebords 54 et 56 et d'avec le réceptacle 22.
Au broyeur 12 est également fixé de manière à tourner avec celui-ci un élément guidant'ou'orientant la matière'et constitué par un tronc de cône 74 qui est ouvert à ses deux extrémités et qui est sensiblement dans l'axe géométrique du broyeur 12. La section de l'élément conique 74 diminue en direction de son axe géométrique en se rapprochant de l'ouverture de sor- tie 20 de la grille 18. Dans le mode de réalisation préféré de l'inven-
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tion, la petite extrémité de l'élément conique 74 s'étend quelque peu dans l'ouverture 20 de la grille mais elle en est périphériquement espacée de manière à ménager une ouverture annulaire 76 dont l'utilité sera dé- crite par la suite.
La grande extrémité de l'élément conique 74 comporte plusieurs saillies 78 auxquelles sont fixées les extrémités rabattues vers l'inté- rieur de supports 80. Ces supports sont également fixés de toute manière appropriée au broyeur 12, par exemple par une fixation à l'intérieur du support rotatif 58 par n'importe quel moyen convenable, par exemple par des vis ou par soudage, comme clairement représenté sur la fig. 2. En outre, la grande extrémité de l'élément conique 74 comporte un tamis mas- sif 84 fixé par exemple aux supports 80 et servant à empêcher le passage par l'élément conique 74 soit de particules de matière de refus très grossières, soit de fragments d'éléments de broyage 14.
Pour le cas où une quantité quelconque de ces types de matières pénétrerait dans l'é- lément conique 74, on a prévu une auge de retour 86 qui y est fixée, de manière à assurer la venue en contact avec de telles matières lorsque l'élément conique tourne avec le broyeur 12 et, lorsque cette auge 86 atteint la zone supérieure de son déplacement, ces matières sont ramenées par gravité dans le broyeur en glissant le long de l'auge.
De plus, l'élément conique 74 comporte plusieurs aubages 88 s'é- tendant radialement à partir de la surface extérieure de l'élément 74, comme clairement représenté sur les fig. 2 et 4. On peut remarquer par- ticulièrement sur la fig. 4 que les extrémités intérieures des écopes 68 s'arrêtent à peu de distance de l'élément conique 76 mais que ces extré- mités intérieures s'étendent entre des aubages adjacents 88, comme repré- senté sur la fig. 4.
En fonctionnement, lorsque le broyeur 12 tourne, les écopes vien- nent successivement en contact avec la matière mélangée 90 accumulée, finement divisée et partiellement pulvérisée, qui est déposée par le broyeur dans la partie inférieure du réceptacle 22, comme clairement re- présenté, en particulier sur la fig. 2. Dans les conditions préférées, on règle le fonctionnement du broyeur de manière que le mélange de matiè- re 90 soit amené progressivement et continuellement dans le réceptacle 22 et qu'il en soit enlevé par les écopes 68 à une cadence telle que le niveau supérieur du mélange de matière ne dépasse pas les ouvertures 52 des é@@@@@@@@s terminaux du réceptacle 22.
De ce 'fait , la matière n'a qu'une tendance minimum ou nulle à passer entre les bagues d'étanchéisation 62 et les rebords 54 et 56, à moins que le dispositif ait reçu une charge excessive. Toutefois, cet agencement comporte en outre un moyen d'indication, en ce sens que si le broyeur 12 est alimenté à une allure trop rapide, et si la matière s'accumule trop rapidement dans le réceptacle 22, la matière déplacée dans le réceptacle 22 tendra, par exem- ple, à s'échapper par lesdits éléments d'étanchéisation, ce qui indique à l'ouvrier qu'il est nécessaire de procéder à un réglage du fonctionne- ment de l'appareil.
Pendant la rotation du broyeur 12 et à mesure que les écopes 68 viennent en contact avec des portions du mélange de matière 90 accumulée dans le réceptacle 22 et qu'elles soulèvent ces portions, chaque écope 68 commence à décharger la matière soulevée à mesure que les écopes se déplacent vers leur position supérieure, la matière tombant par pesanteur de ces écopes sur le dispositif de retour ou d'orientation constitué par l'élément conique 74, au-dessus de l'axe géométrique de cet élément, comme clairement représenté sur la fig. 2.
Du fait que l'élément conique 74 présente naturellement une pente, la matière déchargée s'écoule par
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pesanteur par l'ouverture annulaire 76 et elle entre de nouveau dans le broyeur en tombant sous forme d'un courant ou de courants s'écoulant vers le bas le long de la petite ouverture de l'élément conique 74.
Une telle action exercée sur la matière 90 provoque sa disper- sion très efficace aussi bien que son agitation et elle amène la matière dans une condition très appropriée dans laquelle elle peut être soumise à l'action d'un courant fluide la traitant efficacement et servant à en- lever et à entraîner de la matière des fines qui sont comprises entre des limites de dimensions prédéterminées et qui, dans les conditions d'opé- ration les plus préférées, constituent largement les produits finis et désirés. Ainsi, le courant de fluide passe en dessous des particules plus grossières et il les traverse en revenant vers l'extrémité d'alimenta- tion du broyeur en coupant leur trajet de chute.
On remarquera que cette dispersion ou agitation de la matière 90 est réalisée au moyen d'un mé- canisme de nature extrêmement simple qui n'exige pour fonctionner qu'un minimum de puissance supplémentaire par rapport à celle qui est néces- saire pour faire tourner le broyeur 12, les écopes élévatrices 68 étant portées par le broyeur et se déplaçant avec celui-ci au cours de sa ro- tation. Du fait que les écopes 68 ne sont pas très longues, le diamètre hors-tout de l'ensemble des écopes est inférieur au diamètre le plus grand du broyeur 12, et un minimum de déplacement ascendant de la matière 90 suffit pour qu'on obtienne les résultats désirés.
Le mécanisme est, en outre, soumis à un minimum d'usure, et la dispersion efficace de la ma- tière permet d'utiliser de faibles vitesses de courant de fluides pour assurer l'entraînement désiré de la matière sous forme de fines qu'ils contiennent.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 1 à 4, on re- marquera d'après ce qui précède qu'un courant ou jet fluide est déchargé à partir du ventilateur 38 et par l'intermédiaire du conduit 40 dans le support rotatif 58 du broyeur. Ce courant ou jet est orienté axialement à travers le support rotatif 58 et dans un espace 92 prévu au voisinage de l'extrémité d'admission du courant de fluide de l'élément conique 74, espace dans lequel le courant subit une expansion.
Cet espace résulte de la forme conique réalisée à l'extrémité de sortie du broyeur 12, com- me représenté sur la fig. 2, et l'entraînement des produits sous forme de fines au moyen du courant de fluide s'y produit aussi bien que par- tout ailleurs*
Pour la clarté de la présente-description, on va supposer que le courant ou jet du véhicule fluide représenté par des flèches sur la fig.2 se déplace à une vitesse relativement élevée ainsi que cela est bien con- nu dans les dispositifs de ce genre et particulièrement dans ceux qui sont décrits dans les brevets précités ; peut régler un registre d'admission 94 aussi bien quels registre 44 réglant le conduit d'évacuation 42 de manière à obtenir une pression négative dans l'espace 92.
Si l'on suppose alors que le courant fluide introduit axialement dans l'espace 92 et dans l'é- lément conique 74 est animé d'une vitesse élevée, ce courant fluide sera dispersé dans plusieurs directions différentes en pénétrant dans l'espace 92. Par exemple, comme représenté par la flèche 96, une partie de ce cou- rant de fluide sera, en raison de sa force et de la dépression régnant dans le conduit de sortie 24, projetée contre les écopes 68 et elle en- trera en contact avec la matière soulevée et dispersée de ce fait de ma- nière à entraîner la matière sous forme de fines ayant des dimensions comprises dans une gamme prédéterminée et à enlever cette matière en- traînée en la faisant passer du réceptacle 12 au conduit ascendant 24 qui est soumis à la dépression régnant dans le conduit 28.
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Particulièrement du fait de la direction axiale de la partie prin- cipale du courant de fluide introduit, une grande partie de ce courant pénètre dans le broyeur 12 par la petite extrémité de l'élément conique 74 et elle circule dans le broyeur à contre-courant comme représenté par les flèches de la fig. 1.
Les détails de ce fonctionnement à courant in- versé sont décrits et représentés dans les brevets précités, cette ac- tion à courant inversé se traduit par la mise en contact avec le courant de fluide: des fines ayant des dimensions prédéterminées ou comprises en- tre des limites de dimensions prédéterminées se trouvant dans le broyeur 12 et par leur entraînement par ce courant qui sortira par les ouvertu- res de la grille 18 et pénétrera dans le réceptacle 22 ; en raison de la dépression régnant dans le conduit de sortie 24, ces courants de fluide chargés de particules seront rapidement évacués du réceptacle par le conduit 28.
Le mode de réalisation de l'invention représenté sur les fig. 1 à 4 offre un autre avantage, à savoir que le courant de fluide pénétrant dans le broyeur 12 par l'élément conique 74 n'est pas contrarié par des courants sortants contenant des fines entraînées, du fait qu'il est con- centré par l'extrémité intérieure ouverte de l'élément conique 74. Ces courants sortants changés de fines traversent les ouvertures de la gril- le 18, comme représenté par les flèches 98 sur la fig. 2 et ils passent de là dans le réceptacle 22 et dans le conduit de sortie escendant 24.
Ainsi, grâce à l'agencement précité servant à introduire le cou- rant de fluide dans le broyeur et du fait que le retour à contre-courant des particules de fines entraînées dans le courant de fluide traverse la grille 18, indépendamment dudit courant entrant pour pénétrer dans le ré- ceptacle 22 et en sortir par le conduit de sortie 24, ce contre-courant ne sort pas par le support rotatif 58 comme il ne pouvait en être autre- ment dans les broyeurs à contre-courant précédemment utilisés, dans les- quels le courant de fluide était introduit à travers le support rotatif.
En conséquence, on peut réduire notablement les dimensions du support rota- tif 58, qui, soit dit en passant, est d'un prix de revient assez élevé, par rapport aux dimensions requises dans les autres agencements précé- demment utilisés qu'on a mentionnés, ce qui non seulement réduit le prix de ce support mais encore améliore grandement le rendement du dispositif, principalement en raison du fait qu'il ne se produit pas d'interférence en- tre le courant de fluide propre entrant et le courant de fluide sortant qui est entraîné avec des fines et des particules de refus.
En outre, le passage prévu pour le courant de fluide dans le support rotatif monté dans le dispositif conforme à l'invention ne laisse passer qu'un courant de fluide propre, et il n'est soumis à aucune érosion ni aucune abrasion provoquée par des particules de produits comme c'était le dans les dis- positifs de broyeurs précédemment utilisés, ce qui réduit fortement l'u- sure du support rotatif.
On peut faire varier le pourcentage ou la fraction de courant de fluide pénétrant dans la zone de broyage du broyeur 12 au moyen d'un dispositif de commande ou de réglage approprié représenté sur les fig. 1 et 2 et comprenant un manchon coulissant 100 qui peut se déplacer entre une position reculée (représentée sur la fig. 2) par rapport à l'élément co- nique 74 et une position avancée ou fermée (représentée.sur la fig. 3) par rapport à l'élément 74.
On peut prévoir n'importe quel dispositif approprié de réglage ou de mise en position pour le manchon 100. Sur la fig. 2 ,par exemple, on a représenté un levier 102 qui est articulé à un support 104 fixé à un conduit de raccordement 106 s'étendant entre le conduit d'admission 40 et l'extrémité extérieure du support rotatif creux 580 Le conduit de
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raccordement 106 est fixe et, dans le mode de réalisation préféré de l'in- vention, une bague d'étanchéisation supplémentaire 108 similaire à la bague d'étanchéisation 62 est fixée au support rotatif 58 par des organes clairement représentés sur la fig.
2 et ressemblant à ceux grâce auxquels les bagues 62 sont fixées et maintenues en contact étroit coulissant avec un conduit 100 qui est fixé au conduit de raccordement 106 et le prolonge,
Le manchon coulissant 100 comporte plusieurs nervures transver- sales 112 qui sont reliées sensiblement à l'endoit de l'axe du manchon, et un élément à collerette annulaire 114 est relié à ces nervures sensi- blement dans l'axe du manchon. Une barre ou plaque d'accouplement 116 est guidée de manière à coulisser longitudinalement dans les conduits 106 et 110, cette barre étant dans l'axe de l'élément 114.
L'extrémité inté- rieure de l'élément 116 comporte une partie contre-coudée 118 qui porte contre les surfaces opposées du rebord formé sur la collerette de l'é- lément 114 et qui sert à déplacer la manchon dans le sens axial du sup- port rotatif 58 lorsque la barre d'accouplement 116 est déplacée dans le sens longitudinal. L'extrémité opposée de la barre d'accouplement 116 est reliée à une extrémité à fente du levier 102, ce qui fait qu'à me- sure que le levier 102 est déplacé autour de son axe d'articulation, le manchon 100 se rapproche ou s'écarte de la grande extrémité de l'élément conique 74.
Lorsque le manchon 100 est amené dans la position représentée sur la fig. 3, la quasi-totalité du courant de fluide pénétrant dans le support rotatif 58 est envoyée par l'élément conique 74 dans le broyeur 12 pour créer l'effet de courant inversé précité servant à entraîner la plus grande quantité possible de matière finement divisée, ayant la di- mension désirée prédéterminée, dans le broyeur et, de là, cette matière entraînée sort de l'appareil, par la grille 18 et le conduit de sortie 24, comme on l'a décrit.
Toutefois, lorsqu'on désire qu'une partie de ce cou- rant de fluide pénètre dans l'espace 92 afin qu'elle soit mise en circula- tion à un degré plus poussé dans le réceptacle 22 et afin de réduire dans le broyeur l'action du courant inversé, qui modifie fâcheusement la dispo- sition de la matière de refus ramenée par le souffle dans la zone de broyage, on amène le manchon 100 dans sa position reculée sur une distance quelcon- que désirée afin d'obtenir le fonctionnement optimum du mécanisme.
En ce qui concerne les opérations et les détails précités du mé- canisme, la résistance opposée au passage du courant de fluide à son en- trée dans le broyeur, et à travers celui-ci, aussi bien que la résistan- ce que ce courant rencontre, lorsqu'il vient en contact avec le mécanis- me de soulèvement et de retour de la matière, qui comporte les écopes 68 et l'élément conique 74, sont fortement réduites par rapport aux résis- tances rencontrées dans les broyeurs ordinaires fonctionnant essentiel- lement avec un courant inversé. De ce fait, pour un volume donné d'air, la puissance nécessaire à l'évacuation du courant de fluide entraîné est réduite au minimum.
En outre, il se produit une mise en contact très ef- ficace des courants de fluide avec la matière 90 dispersée, incomplète- ment réduite en menus fragments ou incomplètement pulvérisée dans le ré- ceptacle lorsque les écopes 68 la recueillent pour l'élever et pour le disperser contre l'élément conique 74, ce qui facilite l'entraînement des fines désirées dans ladite matière au sein de ce courant de fluide.
Le retour efficace de cette matière est assuré par des aubages 88 qui empêchent la matière de se déplacer latéralement par rapport à l'é- lément conique 74 lorsqu'elle s'écoule par pesanteur vers le bas le long du cône et en avant de la petite extrémité ouverte de l'élément 76.
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Ainsi, à mesure que le courant de fluide entrant traverse en l'intercep- tant le jet tombant de matière, comme clairement représenté sur la fig. 2, la matière sous forme de fines ayant la dimension désirée ou ayant des dimensions comprises entre des limites désirées, qui est contenue dans le jet tombant de matière est efficacement entraînée par ce courant de flui- de.
Il y a lieu d'ajouter que l'admission concentrée de ce courant de flui- de, qui est provoquée par l'extrémité intérieure étranglée de l'élément conique 74, est envoyée en totalité contre ce jet tombant de matière, et les particules plus grossières ou les particules de refus de la matière contenues dans ces jets tombants sont ramenées par le souffle plus ou moins axialement dans le broyeur en direction de la zone plus grande 48 de celui-ci à un degré plus grand et plus efficace que si le jet tombait simplement par pesanteur dans le broyeur. De ce fait, les particules plus gorssières sont placées ou ramenées dans la zone précitée du broyeur, dans laquelle se trouvent habituellement les éléments de pulvérisation les plus grands, et dans laquelle la pulvérisation a lieu plus rapidement.
On choisit la largeur des écopes 68, de manière à ménager un es- pace adéquat entre les côtés des écopes et les parois terminales du ré- ceptacle 22 pour assurer une circulation efficace du fluide et pour qu'il ne se produise aucun contact susceptible de provoquer un coincement et des dégâts entre les particules plus grandes de la matière partiellement pulvérisée et les écopes. Il en résulte un minimum d'usure et également un maintien au minimum de la force motrice nécessaire.
Particulièrement dans les installations dans lesquelles la ques- tion d'espace est primordiale, on peut obtenir les avantages de la pré- sente invention en mettant en oeuvre le mode de réalisation représenté sur les fig. 5 et 6. Sur ces figures, tous les éléments de l'invention qui sont communs au mode de réalisation représenté sur les fig. 1 à 4 sont similaires. La différence principale entre ces modes de réalisation ré- side dans le fait que dans le second mode de réalisation représenté sur les figo 5 et 6, on utilise des moyens différents pour introduire le cou- rant de fluide dans le réceptacle 22 et, qu'en outre, le courant de flui- de représenté par les flèches 119 est introduit dans le broyeur 12 par l'extrémité d'admission édjacente à la trémie 10 par des moyens ordinaires (non représentés).
Sur la fig. 6 en particulier, on peut voir que le refoulement d'un ventilateur 120 se fait dans un conduit 122, étant admis que le ven- tilateur 120 est alimenté en agent fluide, par exemple, à partir d'une source appropriée, telle que le conduit de retour 36 représenté sur la fig. 1. Un conduit d'évacuation 124 communique avec le conduit 122 à par- tir duquel il s'étend. L'entrée du véhicule fluide dans le conduit d'é- vacuation 124 est réglée par un registre 126 qui fonctionne de la même manière que le registre 44. Dans le conduit 122 on a également prévu un registre 128 destiné à des buts similaires à ceux qu'on a décrits au su- jet du registre 94. Le conduit 122 se termine de préférence par deux con- duits de branchement d'admission 130 et 132, le conduit 132 comportant également un registre de réglage 134.
Les conduits d'admission 130 et 132 sont raccordés au réceptacle 22 dans une direction sensiblement trans- versale ou radiale à l'axe géométrique du broyeur 12 et de l'élément co- nique 74.
Le courant de fluide est de ce fait introduit, sous pression, dans le réceptacle 22 par les conduits 130 et 132 dans le mode de réalisa- tion décrit ici. Par suite de la direction transversale du courant de fluide entrant dans le réceptacle 22 dans ce mode de réalisation, con- trairement à l'entrée axiale de ce véhicule fluide dans le mode de réali-
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sation représenté sur les fig. 1 à 4, on pout réduire notablement la lon- gueur hors-tout du dispositif de réduction en menus fragments et de clas- sification, comme clairement représenté sur la fig. 5. Le réglage du regis- tre 34 détermine la quantité de véhicule fluide qui sera initialement en- voyée au conduit de sortie 24 et la quantité de véhicule fluide qui se- ra envoyée dans le réceptacle par une ouverture d'admission radiale 136.
La fig. 5 est une coupe verticale longitudinale du support ro- tatif et de l'extrémité de sortie du broyeur 12, et la fig. 6 est une coupe faite par 6-6 de la fig. 5 dans le sens des flèches. De ce fait,la moi-
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tié dû réceptacle "22 qui ômpcre-'ou.vetûé'à'admissiorl'136"n'st pas visi- ble sur la.fig.5. C'est pourquoi on a réprésénté l'ouverture 136 en trait mixte sur la fig. 5 pour faire comprendre le fonctionnement du disposi- tif de ce mode de réalisation de l'invention.
A mesure que le courant de fluide pénètre dans le réceptacle 22 en passant par le conduit 122 et l'ouverture 136, il rencontre la matiè- re 90, qui a été soumise à l'action des écopes 68, pour la disperser et l'agiter ainsi que pour effectuer l'entraînement des fines qui y sont contenues et dont les dimensions sont comprises entre des limites dési- rées. Ces courants passent également dans l'espace 92, ils rencontrent et entraînent la matière sous forme de fines, qui y est contenue et dont les dimensions sont comprises entre des limites désirées, pour les sé- parer d'avec les particules plus grossières de la matière 90 au sein de l'atmosphère régnant dans cet espace et pour enlever cette matière sous forme de fines entraînées et la faire passer par le conduit de sortie 24.
On remarquera particulièrement en examinant la fig. 5 que l'extré- mité extérieure du support rotatif 58 est obturée par une plaque-couver- cle 138, mais qu'à la surface intérieure de ce support rotatif sont fixés les supports 80 qui maintiennent l'élément conique 74 étroitement fixé au broyeur 12 en vue de sa rotation avec celui-ci.
Par ailleurs, le fonctionnement du dispositif du mode de réali- sation représenté sur les fig. 5 et 6 est similaire à celui du mode de réalisation représenté sur les fig. 1 à 4, à cette exception que le cou- rant de fluide n'est pas envoyé de manière active, ou n'est pas refoulé, à travers l'élément conique 74 pour ramener les particules plus grossiè- res, déposées sur l'élément conique 74, dans le broyeur en direction de sa partie principale 48. Toutefois, ces particules plus grossières se déplacent dans le broyeur en descendant par leur poids le long de l'élé- ment 74.
Ce qui précède permet de voir qu'on obtient dans les deux modes de réalisation une grande réduction de la résistance opposée au passage du véhicule fluide à travers le broyeur et le mécanisme assurant le re- tour de la matière. Les particules grossières ou la matière qu'on pour- rait appeler matière de refus "vagabonde" sont ramenées mécaniquement dans le dispositif de broyeur sans que ce retour soit nécessairement réa- lisé par l'utilisation d'un véhicule fluide ou d'un courant de fluide.
Toutefois, dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 1 à 4, on utilise le courant de fluide, lorsqu'il est introduit dans le broyeur, pour aider au déplacement des particules de refus renvoyées dans la zone de broyage au delà de la grille et pour les y ramener de nouveau plus loin que ce serait possible sans cela, et aucun dispositif de conduits, qui serait soumis à une usure, n'est nécessaire comme dans les broyeurs de ce genre utilisés antérieurement pour obtenir ce résultat. On obtient de ce fait une économie relative à l'usure et à la puissance motrice.
Dans les deux modes de réalisation de l'invention, les particu- les grossières de la matière déchargées initialement du broyeur sont re-
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tenues dans un réceptacle fixe situé au voisinage de l'extrémité de sortie du broyeur et elles ne peuvent pas remonter dans le conduit ascendant ou conduit de décharge par lequel les fines désirées du produit ayant des dimensions comprises entre des limites prédéterminées sont enlevées du broyeur. Grâce à un tel agencement, on obtient une économie notable re- lative à l'usure de ce conduit de sortie en même temps qu'on supprime ou qu'on réduit au minimum la résistance au libre écoulement du courant de fluide.
Les vitesses de courant de fluide généralement utilisées sont notablement inférieures à celles qui étaient précédemment nécessaires pour amener la matière constituée par des fines depuis le broyeur jusqu'à un classificateur ordinaire, car au lieu d'utiliser nécessairement un cou- rant de fluide de sortie contenant les particules entraînées pour entraî- ner au moins une certaine partie des petites particules de refus, ces der- nières ne sont pas dans l'invention contenues dans le courant de sortie du fluide qui ne contient qu'une matière constituée par des fines ayant des dimensions comprises entre des limites prédéterminées.
Dans les deux modes de réalisation, les particules de refus tombent dans le réceptacle et, de là, elles sont ramenées mécaniquement dans le broyeur par un mé- canisme qui est sujet à un minimum d'usure et qui exige pour fonctionner une puissance bien inférieure à celle des mécanismes de ventilateur et de souffleur antérieurement nécessaires pour déplacer de tels courants de sortie de fluides.
En outre, dans le cas où l'on utilise un classificateur auxiliai- re avec les dispositifs de réduction en menus fragments et de classifica- tion conformes aux divers modes de réalisation de l'invention, étant donné que la quasi totalité des particules grossières de refus n'est pas entraînée dans lesdits courants de sortie de fluides, le classificateur auxiliaire n'a aucune action à exercer sur les particules de refus plus grossières et son action se borne à manutentionner et à traiter des matières cons- tituées par des fines ayant des dimensions comprises entre des limites prédéterminées.
En conséquence, la charge appliquée au classificateur au- xiliaire est moins importante et le rendement de l'opération est augmen- té, ce qui se traduit alors par une réduction de la quantité de produit fini renvoyé avec les refus au broyeur et ce qui augmente en outre le ren- dement global du dispositif. De plus, grâce à la possibilité plus gran- de et plus efficace de régler l'admission des courants de fluide dans le broyeur et l'action de ces courants sur la matière de refus (particulière- ment dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 1 à 4), on peut alors régler les opérations de broyage avec le broyeur à un degré d'ef- ficacité bien plus élevé, bien plus avantageusement, et dans une gamme de conditions de fonctionnement bien plus importante, qu'il était possi- ble antérieurement.
Les dispositifs des divers modes de réalisation de l'invention décrits et représentés ici manutentionnent et traitent la matière par des moyens nouveaux représentés par des nouveaux procédés de traitement qui font partie de l'invention . Ces procédés consistent essentiellement à disperser une seule fois des mélanges de matière incomplètement broyée et de fines par des moyens mécaniques au lieu des moyens pneumatiques, tout en soumettant la matière dispersée à des courants de fluides pour entraî- ner, à partir des particules plus grossières incomplètement broyées et réduites, des fines, ayant des dimensions comprises entre des limites pré- déterminées, qui peuvent soit constituer le produit fini désiré soit le contenir.
Bien qu'on ait décrit et représenté divers modes préférés de réa-
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lisation de 1'invention avec certains de leurs détails, il est bien enten- du que l'invention n'est pas limitée aux détails précis qui ont été dé- crits et représentés ici et qu'on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.