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Les boues épaisses, notamment les pâtes brutes destinées à la fabrication du ciment, doivent être fabriquées en grandes quantités. Etant donné que ces pâtes épaisses contiennent fréquemment de petits grains, éven- tuellement aussi de petits silex dont la présence est indésirable, diverses propositions ont déjà été faites pour les tamiser. C'est ainsi qu'on a pro- posé d'utiliser par exemple des tamis à secousses, des tambours de tamisa- ge rotatifs montés horizontalement, des treillis ou gazes de blutage, etc.
Mais ces appareils présentent, si leurs perforations sont assez fines, l'in- convénient de s'user rapidement ou de se colmater facilement, ou encore, si les boues ou pâtes traitées sont très visqueuses, de n'avoir qu'un rende¯ ment médiocre, de sorte qu'on est obligé d'utiliser un grand nombre de ces appareils car, s'ils sont très chargés, leur efficacité devient faible ou nulleo
Le but de l'invention est de remédier à ces défauts et de permet- tre de tamiser de façon satisfaisante même des boues ou pâtes très visqueu- ses.
Le procédé de tamisage de boues épaisses, par exemple de pâte brute pour la fabrication du ciment tel que le prévoit l'invention consiste, à titre caractéristique, à soumettre les boues ou pâtes à la force centrifuge agissant dans un seul plan et dans toutes les directions, et de les proje- ter ainsi de tous côtés contre un tamis vertical à travers lequel passent toutes les particules fines tandis que le résidu de tamisage tombe à l'in- térieur du tamis et est ensuite évacué.
Il est avantageux que les boues ou pâtes à ciment projetées ne rencontrent le tamis que sur une partie de sa hauteur et à des niveaux dif- férents le long de sa périphérie. A cet effet, la pâte à ciment soumise à la force centrifuge peut être accumulée sous la forme d'une masse annulaire et être centrifugée lorsqu'elle dépasse un certain niveau d'accumulation, ou bien encore cette pâte peut être soumise par la force centrifuge à des ac- célérations différentes.
Il peut être avantageux de soumettre le résidu d'un premier tami- sage, provenant d'un premier tamis, à un ou plusieurs autres tamisages, immé- diatement après le premier traitement, en soumettant ce résidu tombant du tamis à l'effet d'une force centrifuge agissant sur lui de tous côtés et à le projeter contre d'autres tamis verticaux. Afin d'obtenir une répartition plus uniforme de la pâte et de réduire la dépense d'énergie fournissant la force centrifuge, il est avantageux d'appliquer tout d'abord à la pâte une composante de tourbillonnement, puis de la soumettre à l'effet de la for- ce centrifuge.
Le dispositif utilisable pour la mise en oeuvre du procédé tel que le prévoit l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur d'un tamis au moins sensiblement vertical, un disque ou plateau de centri- fugation monté à rotation sur un arbre d'entraînement verticale le conduit d'amenée de la pâte débouchant au centre du plateau de centrifugation, une trémie pour l'évacuation du résidu de tamisage étant raccordée au-dessous du tamis, une paroi étant prévue à l'extérieur du tamis, autour de celui-ci, pour former un canal par lequel sont évacués les parties fines de la pât@.
Suivant un mode de réalisation préféré dans lequel la pâte est tamisée plu- sieurs fois à l'intérieur d'un même appareil, il est prévu plusieurs tamis disposés coaxialement les uns au-dessus des autres, des plateaux de centri- fugation étant associés à ces tamis, la trémie du tamis supérieur se termi- nant au-dessus du centre du plateau de centrifugation sous-jacent. Le plateau de centrifugation peut comporter un rebord de retenue produisant déjà une certaine séparation des boues à particules fines de celles à particules gros- ses sur le plateau de centrifugation, et agissant afin que les boues proje- tées (ou la pâte projetée) par le plateau de centrifugation viennent frapper le tamis à des niveaux différents, ce qui est rationnel si l'on veut que ce
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tamis s'use uniformément.
Le rebord de retenue périphérique a avantageuse- ment une hauteur irrégulière, rationnellement de telle sorte que l'arête supérieure de ce rebord s'élève en hélice sur chaque moitié de la périphé- rie. Lorsque les plateaux de centrifugation ne comportent pas ce rebord d'accumulation ou de retenue, le même effet peut être produit en excentrant le bord du plateau de centrifugation par rapport à l'arbre d'entraînement.
Son diamètre peut toujours augmenter en spirale sur la moitié de la péri- phérie, ou bien encore le plateau de centrifugation peut avoir la forme d'un polygone à côtés égaux. Des pales répartitrices montées sur les plateux de centrifugation sont prévues pour favoriser une réparition uniforme de la pâte.
Il est en outre avantageux que le tamis soit formé de fils métal- liques parallèles, dont l'écartement seul détermine la finesse du tamisage.
Ce mode de réalisation du tamis favorise, en effet, la chute par glissement du résidu de tamisage, et permet en outre dexemplacer séparément les éléments du tamis lorsque celui-ci est constitué, comme cela est rationnel, par plu- sieurs éléments interchangeables.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation possibles de l'appareil utilisable pour la mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention.
La fige 1 montre un appareil de tamisage comportant deux plateaux de centrifugation montés en série.
Les figs. 2 à 8 montrent plusieurs modes de réalisation possibles des plateaux de centrifugation
La fig. 9 est une vue en plan d'un tamis.
La fig. 10 illustre le principe de fonctionnement de l'appareil.
La fig. 11 est une vue partielle d'un tamis.
La fig. 12 est une vue de détail de ce tamis.
Les figs. 13 et 14 montrent des variantes du tamis représenté par les figs 11 et 12.
Si l'on se reporte à la figo 1, on voit que l'appareil de tamisa- ge est constitué par un cylindre ou corps 1 dans lequel est monté à rota- tion un arbre 3 maintenu dans des paliers 2 et entraîné par un moteur 4 lo- gé dans le socle 5 de cet appareil. Sur l'arbre 3 sont montés deux plateaux circulaires de centrifugation 6, présentant chacun sur leur périphérie un re- bord d'accumulation ou de retenue. Les arêtes supérieures de ces rebords n'ont pas la même hauteur sur toute la périphérie, mais s'élèvent à la maniè- re d'un filetage à deux pas. Dans l'espace ménagé entre le cylindre 1 et les plateaux de centrifugation 6 sont disposés deux tamis fixes 7 et 8 qui, vus en plan, peuvent avoir la forme d'un cercle ou d'un polygone (par exemple d'un octogone) comme visible sur la fig. 9.
Un conduit.2 d'amenée de la pâte brute débouche au-dessus du centre de plateau de centrifugation supérieur 6.
Ce conduit 9 peut être disposé de telle sorte que la pâte arrive dans une buse de répartition 15 tangentiellement à l'arbre 3, et parvienne sur le pla- teau 6 avec déjà une certaine composante de tourbillonnement. Sous le tamis 7 est disposée une trémie 10 recueillant les matières retenues par le tamis 7 et les dirigeant sur le centre du plateau de centrifugation inférieur.
Sous le tamis 8 se trouve une autre trémie 11 dirigeant le résidu de tamisage vers un orifice d'évacuation 12.
Cet appareil de tamisage fonctionnne de la manière suivante :
La pâte épaisse qu'il s'agit de tamiser arrive par le conduit
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au centre du plateau de centrifugation supérieur 6. Lorsque cette pâte, qui possède déjà une certaine composante de tourbillonnement, frappe ce plateau, une partie de son énergie cinétique est utilisée, et on obtient le même effet de tamisage avec une dépense d'énergie moindre de la part du moteur d'entraînement 4, qui màintient les deux plateaux de centrifuga- tion à un régime constant.
La pâte amenée sur le plateau de centrifugation supérieur ¯6 est projetée, par la force centrifuge,contre le rebord d'accu- mulation ou de retenue et est projetée en nappe mince contre le tamis 7, par-dessus le bord supérieur du plateau. Etant donné que la hauteur du re- bord de retenue de la pâte varie d'un endroit à un autre de la périphérie du plateau, la nappe de pâte balaie une certaine largeur du tamis et n'est pas projetée constamment au même endroit sur ce tamis. L'agencement est étudié rationnellement de telle sorte que plus de la moitié de la largeur du tamis reçoive le jet de pâte. Selon les dimensions de l'appareil, la lar- geur de la partie du tamis recevant la pâte peut aller de 1 centimètre à ' plusieurs décimètres.
Ainsi, le tamis s'use sur toute sa hauteur d'une façon plus uniforme que les tamis qui ne reçoivent le jet qu'en-un endroit bien déterminé.
Selon les propriétés de la pâte et le mode de fonctionnement de l'appareil, il passe un pourcentage plus ou moins important de particules fines à travers le tamis 7. Le résidu, passant par la trémie 10, parvient sur le plateau de centrifugation inférieur 6, et est projeté par celui-ci contre le tamis 8. Toutes les particules fines traversant les tamis se rassemblent dans l'espace compris entre les tamis 7 et 8 et le cylindre 1, puis sont évacuées par le raccord 13. Les résidus parviennent par la trémie 11 au conduit d'évacuation 12. Cet agencement est avantageux lorsqu'on dé- sire obtenir une excellente séparation des particules fines et du résidu, ou bien lorsque la pâte traitée ne se prête pas à un tamisage facile. Mais il suffit généralement d'un seul plateau de centrifugation.
Dans des cir- constances très particulières, par exemple lorsqu'on désire obtenir une sé- paration aussi complète que possible des particules fines et grosses, l'ap- pareil peut comporter plusieurs étages, c'est-à-dire être équipé de trois plateaux de centrifugation ou même davantage dont plusieurs peuvent être montés en série.
Il est également possible de déverser simultanément la pâte sur des plateaux de centrifugation disposés les uns au-dessus des autres, par exemple en faisant arriver la pâte à travers l'arbre creux portant les pla- teaux de centrifugation, afin d'obtenir un rendement plus fort avec un seul ensemble unitaire. Cet agencement est particulièrement avantageux lorsque la pâte fournit peu de résidu et se prête à un tamisage facileo Il est éga- lement possible d'imaginer un mode de réalisation suivant lequel le résidu soit envoyé sur d'autres plateaux de centrifugation placés plus bas par plu- sieurs plateaux de centrifugation travaillant en parallèle, afin d'obtenir une séparation encore meilleure.
Divers modes de réalisation sont représen- tés en perspective sur les figso 2 à 80
Le mode de réalisation le plus simple est montré par la figo 2 ; il comporte un plateau circulaire 6 monté sur un arbre 3. Ce plateau de centrifugation produit une nappe de pâte en forme de calotte ou d'écran, qui frappe le tamis suivant une ligne.
Suivant le mode de réalisation que montre la figo 3 la distance.en- tre le bord extérieur du plateau 61 et l'axe de rotation n'est pas constan- te, mais croît en spirale sur une demi-périphérie. Avec ce type de plateau, la pâte épaisse qu'il reçoit est projetée de telle sorte que, par suite des différences d'accélération subies par les particules, celles-ci frappent le tamis en balayant une certaine hauteur.
Les particules de pâte qui quittent le plateau à l'endroit le plus rapproché de l'axe de rotation décrivent,
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poux un régime convenable, une trajectoire fortement incurvée, et frappent le tamis vers sa partie inférieure, tandis que les particules de pâte qui quittent le plateau à l'endroit le plus éloigné de l'axe décrivent une tra- jectoire plus étirée et frappent le tamis vers sa partie supérieureo Entre ces deux extrêmes, la transition est continue. On obtient ainsi une usure moindre du tamis, un meilleur effet de séparation, et un plus grand rende- ment de l'appareil.
Le plateau 62 que montre la fige 4 présente, vu en plan, la forme d'un triangle équilatéral mais il pourrait tout aussi bien avoir la forme d'un autre polygone, par exemple d'un carré, L'action de ce plateau est analogue à celle du plateau que montre la fig. 3.
Suivant le mode de réalisation que montre la fig. 5, le plateau 6 est circulaire et comporte un rebord de retenue 20 dont la hauteur est constante. Ce mode de réalisation permet déjà d'obtenir sur le plateau une certaine séparation des particules fines et grosses. Les particules fines ' restent à la surface, puis sont projetées par-dessus le rebord sous forme d'une nappe en forme de calotte, tandis que les grosses particules tombent au fond et forment un dépôt 16 derrière le rebord de retenue (Fig.10). Ce dépôt a pour but de réduire l'usure des plateaux.
La calotte de pâte qui se forme par suite de la rotation du plateau est ici uniforme sur tout? la périphérie du plateau 60 Il en est autrement, par contre, dans le cas du pla- teau 6 que montre,la figo 6, dont le rebord de. retenue 20 présente sur sa périphérie des différences de hauteur, comme il a déjà été expliqué à pro- pos de la fige 1. Ce type de plateau produit une répartition de la pâte iden- tique à celle fournie sur le plateau que montre la fige 3.
Comme visible sur la fige 7, la répartition de la pâte sur toute la périphérie du plateau peut être encore améliorée au moyen de courtes palettes radiales 21 disposées sur le plateau. Ces palettes répartitrices permettent d'augmenter la hauteur de la calotte de pâte lorsqu'elle frappe le tamis, de rendre la projection sur le tamis plus régulière, et par consé- quent d'augmenter le rendement dé l'appareil. D'autres formes de palettes répartitrices sont représentées par la fig. 8. Les palettes 22 sont recour-. bées ici comme les pales d'un rotor de pompe. Comme représenté, elles peu- vent être courtes, ou bien elles peuvent s'étendre jusqu'au centre du pla- teauy.
Les palettes 23 sont rectilignes, mais inclinés par rapport au rayon du plateau, et elles n'attaquent que la pâte qui se trouve sur le bord du plateau. Mais, comme déjà dit, elle peuvent également s'étendre jusqu'au cen- tre du plateau. Les palettes répartitrices 24 sont également rectilignes, mais disposées radialement; elles attaquent la pâte dès qu'elle arrive sur le plateau. Lorsque la pâte arrive sur le plateau supérieur de centrifuga- tion avec une composante de tourbillonnement, ces palettes répartitrices peuvent agir comme les pales montées sur le rotor d'une turbine et déchar- ger le moteur d'entraînement. Ces palettes r@partit@ices peuvent être utili- sées avec n'importe quel type de plateau de centrifugation.
Les tamis 7 et 8 sont rationnellement formés de plusieurs éléments facilement démontables et remplaçables. Comme le plus simple est de fabri- quer des éléments de tamisage plans, la forme la plus rationnelle d'un tamis est une forme polygonale, comme représenté sur la fig. 9. Les éléments du tamis peuvent être naturellement courbes et former par assemblage une paroi cylindrique.
A l'encontre des tamis connus, dans lesquels la surface de tamisa- ge est constituée par des fils de même grosseur tressés et disposés en croix, ce qui donne naissance à de petites mailles, le tamis utilisé suivant l'inven- tion n'est constitué que par des fils métalliques 30 disposés parallèlement entre eux (Figso 11 et 13) et dont l'écartement est adapté à la finesse de
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tamisage désirée.
Les tamis connus présentent cet inconvénient que les fils doivent être extrêmement fins lorsque le tamis doit tamiser très fin, étant donné que la grandeur des mailles est toujours supérieure à la grosseur des fils du tamis. Avec le tamis utilisé suivant l'invention, il est possible d'a- dopter des fils 30 beaucoup plus gros, étant donné que la finesse du tamisa- ge est déterminée uniquement par l'écartement de ces fils.
Les fils 30 du tamis sont tendus par leurs extrémités dans des cadres (non représentés).,
Suivant le mode de réalisation que montrent les figso 11 et 12, l'écartement des fils 30 est déterminé en plusieurs endroits Par des fils de liaison 31 pouvant avoir une grosseur quelconque, de telle sorte que la fines. se de tamisage puisse être réglée selon les besoins.Les zones dans lesquelles se trouvent les fils de liaison 31 sont protégées par une couche de caoutchouc vulcanisé 32 afin que ces fils de liaison ne subissent pas d'usure.
Suivant la variante de réalisation que montrent les figs. 13 et 14, les fils 30 passent à travers des bandes de tôle perforées 33, qui dé- terminent l'écartement des fils et par conséquent la finesse de tamisageo Les fils 30 du tamis peuvent être maintenus à l'écartement désiré de toute autre manière, par exemple en les noyant ou en les encastrant à force dans des barres de liaison 33. Les éléments du tamis sont disposés de telle sorte que les fils 30 s'étendent au moins dans une direction sensiblement verti- cale. Il en résulte cet avantage que le résidu de tamisage retombe facile- ment pendant l'utilisation du tamis, et que celui-ci ne se colmate pas.
Il est évident que, du point de vue de l'usure et du danger de colmatage, les éléments de tamis utilisés suivant l'invention sont de beau- coup supérieurs, pour une finesse de tamisage égale, aux tamis connus, ce qui a une très'grosse importance quant à la sécurité de leur fonctionnement.
Par rapport à leur encombrement, le rendement de ces appareils de tamisage, notamment lorsqu'ils sont à plusieurs étages, est très élevé. En outre, il est également possible de tamiser avec ces appareils même desboues ou pâtes ayant une forte viscosité, alors que les tamis connus ne peuvent convenir dans ce cas.
REVENDICATIONS
1.- Procédé utilisable pour le tamisage de boues épaisses, par exemple de pâte brute pour la fabrication du ciment, consistant à titre ca- ractéristique, à soumettre ces boues ou pâtes épaisses à l'effet de la force centrifuge agissant dans ùn seul plan.et dans toutes les directions, et à les projeter ainsi de tous côtés contre un tamis vertical à travers lequel les particules fines des boues ou pâtes peuvent passer tandis que le résidu retombe à l'intérieur du tamis, pour être,ensuite évacué.