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Procédé de broyage des matières dures et dispositif pour son exécution @ Le sujet de l'invention est une méthode de broyage des matières dures dans les moulins à cylindres, consi- stant dans l'accélération impliquée au matérieu à broyer , avant son introduction entre les cylindres, .0 le dispositif pour 1* exécution de cs procédé.
Le broyage est un procédé technologique @ppliqué dans beaucoup d'industries comme: chimique, sidérurgique , éner- gotique et autres. Ce procède n'est pas encore résolu ration- nelleme@t malgré l'existence d'un nembre considérable des types de grigroteurs, cone@seurs et moulins à effriter.
Il consomme d'une manière @nproductive des quantités impor- tante* d'énergie et exige l'application des machines lourdes et des énormes dispositifs. L'effet énergétique des dispo- sitifs de broyage connus s'élève à environ 100 milliards d e kWh.
Un des procédé d'émiettement le plus simple'est le broyage dans un concasseur entre deux cylindres en rotation*
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La matière à émietter est amenée sur les cylindres où Inaction de frottement accompagnée d*un glissement important surpasse l'inertie de la matière et sur un @ angulaire tout court lui implique 1* accélération indispe@ sable pour que sa vitesse atteigne celle des cylindrée.
Enfin les grains de la matière restent broyés par les cy- lindres.
Dans les méthodes appliquées jusqu'ici les cylindre de grande dimension tournent avec une petite vitesse. Pour accomplir ces deux conditions il faut augmenter considérable- . ment le poids' de dispositif.
Petites vitesses de rotation descylindres d'un con- casseur lesquelles en pratique rarement dopassent 200 tour/min et les grands diamètres de cylindres d'ordre de 1500 mm, restent en contradiction aux exigences de l'économie de, construction de machines.
La méthode de moudre entre les cylindres les matériau* dura, suivant l'invention, consiste dans le fait que cas cylindres -ne font que le travail de broyage,, pendant que toutes les fonctions d'accélération de la matière à broyer sont transmises au dispositif d'alimentation du mouline
La méthode diaprés l'invention permet d'éliminer complément le phénomène de glissement.
La matière qui va être soumise au broyage, est intro- duite entre les cylindres avec une vitesse linéaire proche de la vitesse circonférentielle des cylindres sous t'orne d'un flux plat, correspondant à la capacité de broyage du concasseurs Ce système d'alimentation, tout en @liminant
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Inaction nuisible d'inertie, permet au concasseur à cylindres do feuler les corps durs avec un rendement élevé et caracté- risé par les paramètres meilleurs que n'importe quel aut:
re @ moulin connu. pour pouvoir adapter l'invention, le Eoulin & cylindres
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doit être bruni dun dispositif permettant accusera la ma- titre une telle accélération qu*au moment dfi sa rtincontre avec les cylindres elle ait une vitesse linéaire gale à la vitesse o1rconfél'ent1elle de cea dernier/ . etthr accélé- ration est bzz obtenir par la chute libre de :La mâture que '1"nn réa.11a en plaçant les doseurs a une hauteur conTarc'bl au-dessus de la tente entre les cylindres.
Dans lois cas de
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nooosaitd d*application de vitesses linéaires encore plus grandes, on pet ae servir d'un cognent de gaz, poexe do 1*air ou. d"urt autre gaz, qui pourrait souffler la tas Hère entre les cylindres, où bien d'un courrent d'eau ou d'autre liquide, qui a également pour but l'introduction entre les cylindres, la matière avec une vitesse linéaire convenable On peut également adapter un dispositif mécanique,,
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qui projette la roo.t1re & broyer entre les cylindrée ou même appliquer une cascade de moulins à cylindres, calculée de telle façon, que en quittant la première paire de cylindres la matière ait ou atteigne la vitesse demandée par la seconde paire, placée en-dessous.
La méthode n'est pas expliquer par formules empi- riques connues. Le travail des cylindres dépend du frottement mais il est tout à fait indépendant de l'inertie.
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Il consiste uniquement dans le procédé d"daxasseae.nt et pour cette raison il n'y a pas. de. restriction théoriques quant! la Vitesse, ce qui permet une diminution resiar- quable des dimensions du moulin par application des cylindres minces et légers. Vu que la matière, tout en atteignant les
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cylindres avec une vitesse rapprochée z leur vitesse c4,.roo- fdZenti8lle L'y est pas meulée, nais reste seulement écrasée, ce qui a pour conséquence une moindre usure des cylindres et leur échaufferont minime.
La diminution considérable des
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dimensions du moulin par rapport aux Molutions actuelles permet d'appliquer, pour la confection des cylindres, une matière beaucoup plas meilleure et plus dure. Cela provoque
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ausai une diminution de demande d'énergie tout en augmentant 1(apport de dimension dea corps ou des grains 'broyés par rapport aux dimensions obtenues après le moulage.
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La cotNsande peut être exercée nur un ou sur les deux cylindrée.
Leur surface peut être lisse ou rugueuse, où
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des grains broyée envers les dimensions obtenu* a après le moulage.
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'Le moulin à cylindres peut contenir plus que deux paires de cylindres, travaillant en rang avec les fentes allant en diminution, entre les paires de cylindres successif
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vers, La vitesse de passage de la Matière entre lea ensembles de cylindres respectifs doit être convenablement synchronisa ' avec la vitesse C1rconfércntiel}f dois ensembles part1cuJ.5 el.< coni"otraraaz3: aux principes de v'tto invention.
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Le dispositif pontet tant Inapplication de la méthode d'après l'invention est démontré à titre d'exemple, comme un moulin mono-étagé sur la Figure 1 en coupe transversale sur la Figure 2 en plan vu au-dessus de In section A - A et aux la. Figure 3 comme moulin multi-otage - em coupe tra@s- versale.
La Figure 4 montre lenpeme moulin en vue de côté
Sur les dessina susdits,les cylindres sont marqués par les repères 1 et 3;le moteur de commande par 2 le régulateur des cylindres - par . ; le doseur - par 5 et! la buse du dispositif de déversement.par 6*
Le dispositif d'après l'invention fonctionne d'une façon suivantes
La matière il émietter, en quantité rigoureusement déterminée,est uniformément introduite par le doseur 5.
Dans le dispositif multi-étsgé, Figures 1 et 5, la matière est triturée par chaque étage successivement Pour que le moulin d'après l'invention fonctionne sana perturbations, il faut obligatoirement, à part l'acoélé- ration nécessaire, de faire le choix de la quantité de la matière dosée, suivant la grandeur de la fente entre les cylindres,
Un moulin à cylindres lisses par exemple d'un dia- mètre D - 60 mm, ayant une vitesse n = 2600 tour/min* avec une fente - 0,1 mm et une génératrice du cylindre 1 = 60 mm, demande 1* introduction de la matière à broyer avec une vi- tesse linéaire v = # . D . n . v m 490 m min.
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Une telle vitesse est obtenue, suivant l'invention, en payant un doseur de la matière à une hauteur d'environ 340 cm au-dessus des cylindres. Cette matière, qui va 8tre meulée, acquiert en tombant de la hauteur de 340 cm unu vitesse linéaire d'environ 490 m min.
Le rendement théorique de ce moulin atteind alors
V #. D .n .1 .S ce qui donne après substitution, que v= 4,23 m/24 heures.
Dans le cas où la matière moulée possède la densité égale à 1,60 t m3, non rendement théorique s'élève 6,8 t/24 heures. Les essais exécutés ont permis d'obtenir d'un moulin pareil le rendement après substitution, quo V = 4,23 m3 24 heures.
Dans le cas om la matière moulée possède la densité de chute égale ç l,6o t M3, alors son rendement théorique s'élève à 6,8 t/24 heures. Les essais exécutés ont permis d'obtenir d'un moulin pareil le rendement do 6,55 t/24 heures: de sable quartzeux.
La méthode de meulage d'après l'invention permet non seulement un meulage des matériaux les plus dura, tels que p. ex. : le sable quartzeux, mais également d'obtenir une mouture déterminée quant la grandeur des grains.
La diminution considérable des dimensions du moulin permet son isolement facile de l'entourage par uno envc- loppo étanche ou sa mise dans une ambiance de gaz Indif. férent ou enfin même dans le vide, si le procédé d'émiette- ment produit des poussières ou des gaz nocifs, ou bien si
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la matière à broyer est susceptible aux influences . atmosphériques, ou si elle est dangereuse pour l'entou- rage.
La littérature professionnelle admet la possibilité d'application de vitesses du rang de 1000 tour/min, au maximum sur lote cylindres d'un diamètre d'au noins de quelques dizaines de centimètres avec une tant:' de quelques milimbtres à peine. Diaprés cette littérature un moulin. ! cylindres au rendenont analogue est équipé des cylindres d'un diamètre D = 600 mm c tourna à la vitesse n = 800 tour/saine Ce Boulin triture le matexiau de dimension de 1/2" à 0,125" c.à d. jusqu'à 3 mm seule- mont ,
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Method of grinding hard materials and device for its execution @ The subject of the invention is a method of grinding hard materials in roller mills, consisting of the acceleration involved in the material to be ground, before its introduction between the mills. cylinders, .0 the device for the execution of this process.
Grinding is a technological process @ pplicated in many industries such as: chemical, steel, energy and others. This process is not yet rationally solved despite the existence of a considerable number of types of grigroteurs, cone @ seurs and crumblers.
It @nproductively consumes large amounts * of energy and requires the application of heavy machinery and huge devices. The energy effect of known grinding devices amounts to around 100 billion kWh.
One of the simplest crumbling methods is grinding in a crusher between two rotating cylinders *
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The material to be crumbled is brought on the cylinders where inaction of friction accompanied by a significant sliding surpasses the inertia of the material and on a very short angular it involves 1 * necessary acceleration so that its speed reaches that of the displacement.
Finally, the grains of matter remain crushed by the cylinders.
In the methods applied so far, large cylinders rotate at a low speed. To fulfill these two conditions it is necessary to increase considerably. the weight of the device.
Small rotational speeds of the cylinders of a crusher, which in practice rarely exceed 200 revolutions / min, and large cylinder diameters of around 1500 mm, remain in contradiction with the requirements of the economy of machine construction.
The method of grinding the dura material between the rolls, according to the invention, consists in the fact that the rolls only do the grinding work, while all the acceleration functions of the material to be ground are transmitted to the mill feed device
The diaprés method of the invention makes it possible to completely eliminate the sliding phenomenon.
The material which is going to be subjected to grinding is introduced between the rolls with a linear speed close to the circumferential speed of the rolls under a flat flow, corresponding to the grinding capacity of the crushers. , while @removing
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Harmful inertia inaction, allows the roll crusher to pound hard bodies with high efficiency and characterized by better parameters than any other:
re @ mill known. to be able to adapt the invention, the Eoulin & cylinders
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must be burnished with a device enabling the master to acceleration such that when it is against the cylinders it has a linear velocity equal to the actual velocity of the latter. etthr acceleration is bzz obtained by the free fall of: The mast that '1 "nn réa.11a by placing the feeders at a height conTarc'bl above the tent between the cylinders.
In case of
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Nooosaitd of application of even greater linear velocities, one can use a gas knocker, poex of air or. d "urt another gas, which could blow the Hère heap between the cylinders, or of a stream of water or other liquid, which also aims at the introduction between the cylinders, the material with a suitable linear speed It is also possible to adapt a mechanical device,
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which projects the roo.t1re & grind between the displacements or even apply a cascade of roller mills, calculated in such a way, that on leaving the first pair of cylinders the material has or reaches the speed demanded by the second pair, placed in- below.
The method is not explained by known empirical formulas. The work of the cylinders depends on friction but it is completely independent of inertia.
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It consists only of the daxation process and for this reason there is no theoretical restriction as to the Speed, which allows a remarkable reduction in the dimensions of the mill by application of the thin and light rolls. . Considering that the material, while reaching the
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cylinders with a close speed z their speed c4, .roo- fdZenti8lle It is not grinded there, but only remains crushed, which results in less wear of the cylinders and their heating up minimally.
The considerable decrease in
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dimensions of the mill compared to current Molutions makes it possible to apply, for the making of the cylinders, a much better and harder material. That provokes
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This results in a decrease in energy demand while increasing the size input of the ground bodies or grains relative to the dimensions obtained after molding.
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The pressure can be exerted on one or on both displacements.
Their surface can be smooth or rough, where
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grains crushed to the dimensions obtained * a after molding.
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'The roller mill can hold more than two pairs of rolls, working in a row with the slots going narrowing, between successive pairs of rolls
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Towards, the speed of passage of the material between the respective sets of cylinders must be suitably synchronized with the speed C1rconfercntiel} f must sets part1cuJ.5 el. <coni "otraraaz3: to the principles of your invention.
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The trigger guard device and the application of the method according to the invention is demonstrated by way of example, as a single-stage mill in Figure 1 in cross section in Figure 2 in plan seen above In section A - A and the. Figure 3 as a multi-hostage mill - cross section.
Figure 4 shows the mill in side view
On the aforementioned drawings, the cylinders are marked by the references 1 and 3; the control motor by 2 the cylinder regulator - par. ; the doser - by 5 and! the nozzle of the discharge device. by 6 *
The device according to the invention operates in the following way
The material it crumbles, in a strictly determined quantity, is uniformly introduced by the doser 5.
In the multi-stage device, Figures 1 and 5, the material is crushed by each stage successively So that the mill according to the invention operates without disturbances, it is obligatory, apart from the necessary acoeration, to make the choice of the quantity of the dosed material, depending on the size of the gap between the cylinders,
A mill with smooth rolls, for example with a diameter D - 60 mm, having a speed n = 2600 rev / min * with a slot - 0.1 mm and a generator of cylinder 1 = 60 mm, requires 1 * introduction of the material to be ground with a linear speed v = #. D. not . v m 490 m min.
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Such a speed is obtained, according to the invention, by paying a metering device for the material at a height of about 340 cm above the rolls. This material, which will be ground, acquires on falling from the height of 340 cm a linear speed of about 490 m min.
The theoretical yield of this mill then reaches
V #. D .n .1 .S which gives, after substitution, that v = 4.23 m / 24 hours.
In the case where the molded material has a density equal to 1.60 t m3, a theoretical yield is 6.8 t / 24 hours. The tests carried out made it possible to obtain from a similar mill the yield after substitution, that V = 4.23 m 3 for 24 hours.
In the case where the molded material has the falling density equal to 1.6o t M3, then its theoretical yield is 6.8 t / 24 hours. The tests carried out made it possible to obtain from such a mill the output of 6.55 t / 24 hours: of quartz sand.
The grinding method according to the invention not only allows grinding of the most durable materials, such as p. ex. : quartz sand, but also to obtain a grind determined as to the size of the grains.
The considerable reduction in the dimensions of the mill allows it to be easily isolated from its surroundings by a sealed enclosure or to be placed in an Indif gas environment. ferent or finally even in a vacuum, if the crumbling process produces dust or noxious gases, or if
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the material to be ground is susceptible to influences. atmospheric, or if it is dangerous for the surroundings.
The professional literature admits the possibility of applying row speeds of 1000 revolutions / min, at most on cylinders with a diameter of at least a few tens of centimeters with an amount of just a few millimeters. Diaprés this literature a mill. ! cylinders with a similar output are equipped with cylinders with a diameter D = 600 mm c rotated at the speed n = 800 rev / s This Boulin triturates the material with dimensions from 1/2 "to 0.125" ie. up to 3 mm only- mounted,