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" Appareil de broyage*
L'invention concerne un nouveau broyeur permettant d'atteindre une efficacité très supérieure à celle qui est possible avec les broyeurs usuels.
Les broyeurs usuels à tambour tels que les broyeurs à boulets, les broyeurs à tiges, les broyeurs à cylindres ou les broyeurs autogènes sont des tambours dans lesquels un fût cylindrique ou conique tourne lentement autour d'un axe hori- zontal et dans lesquels la charge à désagréger est divisée à l'état sec ou humide au moyen d'éléments de broyage tels que des billes d'acier, des tiges, des galets ou des fragments plus gros de la charge elle-même. La charge est introduite à travers une ouverture d'alimentation disposée au centre dans la joue plane ou conique du tambour et les particules désa- grégées sont évacuées à l'extrémité opposée,par une ouvertu- re d'évacuation, également disposée au centre de l'autre joue.
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La vitesse de rotation 1E 1:1=y:zo.± a é^.--<"'Jfiyd" est généralement choisie de façon q.a'e)1# izl± y,:-: .'nro .5 et 95 s de la vitesse critique de rdatica. 1i ¯ 30 i RI si l'on appelle R. le rayon u tz=1:J?#w 3û -=3#reza 3 éléments de broyage son-,, soulevés FAr a :r t :=.f ' j55- qu'à une certaine hauteur et lorsqu'ils yeosn;, la zb. igi est désagrégée priB.cipsIeBnt par prussion.3 Dans ces cons- tructions, le travail de percussion représente onvirc-R .i"R.-.95çÉ du travail total de désagrégation. Si tut2òis on fait 'S'or- ner le tambour à une vitesse représentant seml'sEieRt 5%-b013 de
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la vitesse critique de rotation, la charge no fait que revoir en glissant au lieu de se retourner avec choc$ de sorte que
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la majorité du travail de désagrégation gpf ectu par frotte-
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ment et usure ou abrasion.
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- La-vitesse de percussion des élémsnts de broyage lors du retournement, dans les broyeurs à tambour : iâ.3res, est v - \ 2gH si l'on appelle H la hautes de ch.ate =t¯z
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l'accélération due à la gravité. Donc, par exemple, si l'on a
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H - 0#5 - 1 - 2 - 3 - 5- 7. la valeur correspondante 41e "r sera 3tl - 4,4 - 6e3 - 7e7- 9,9 - 1,8 =/-3.
L'énergie du choc mutuel à faible .Jit<ùss# 125 frag- ments dans les broyeurs à tambour ordinaires est g4nµr?déù>eù% insuffisante pour briser des roches dans des b-oy7irs à ben- lets actuellement utilisés qui ont 2-3 m de diasetre seuls les chocs des éléments de broyage en acier dsClgrèg'3H; les roches
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avec une sûreté suffisante.
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Dans les broyeurs autogènes, on nil1G0 pas d'àlé- ments de broyage étrangerfe sorte que leur diamètre doit 4tre choisi entre 6 et 10 m. Toutefois, dons aortains oase on uti- lise un faible pourcentage de boulets d'*aoier àé g2&1e 1in- sion pour désagréger davantage certaines roshes F: dures de grosseur critique qui ne peuvent pas @tre divisées par de pres- ses roches. Le travail de percussion, qui e±fetuc le gros du
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travail de désagrégation, se produit seulement dans une peti- te partie du volume totale du broyeur.
On connaît, aussi les broyeurs centrifuges dans les- quels la désagrégation se fait lors d'un choc les .roches, heurtant des tiges, des plaques de guidage ou leur propre ma- tière, se brisent par suite du choc qui dépend de la dureté ou de la solidité des roches. Le produit broyé est évacué de ces types de machines après un nombre de coups relativement petits, par exemple 4-6 chocs ou moins encore. Précisément pour cette raison, ces machines ne conviennent pas à un broyage plus fin.
L'invention a pour but d'éliminer les défauts ci-des- sus que présentent les broyeurs à tambour et broyeurs centri- fuges connus en créant un broyeur à tambour nouveau au troyen duquel on puisse réaliser la désagrégation c'est-à-dire le broyage jusqu'à la finesse désirée avec une plus grande effi- cacité et une plus grande économie qu'antérîeurement. En con- séquence, l'invention a pour objet un broyeur centrifuge à
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tambour qui comporte des éléments centrifiigàà%àftélff0%f85ÙZ"" sés dans le parcours des roches retournées (agitées à grande vitesse) à l'infériez du broyeur en rotation lente au lieu tournant d'éléments broyeurs en acier.
Le rôle principal du tambour/ selon l'invention est d'assurer une amenée répétée et conti- nue de matière aux éléments centrifuges à grande vitesse au moyen desquels la charge est étalée sur une grande partie du volume du tambour et les roches introduites, à l'état intact ou divisé, sont amenées principalement à se heurter les unes les autres et dans uns moindre mesure à heurter la paroi du tambour.
Les éléments centrifuges ou doigts sont disposés selon l'invention autour d'un arbre de préférence excentré relativement à l'axe du tambour. On peut modifier considéra- blement la partie utile du volume du tambour - où se fait le chcc des roches- c'est-à-dire la régler en choisissant conve- nablement le degré d'excentricité ainsi que la position-, de @
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l'arbre à 1?axe da ±àiba;*# se 1 seas de rotation des doigts :t.ri.e i p-ir exs:.:;>]:1 3?a#KJira disoos-5 de telle sorte le-3; liri G-11,.'L4b..i1 des doigts GCr.s.fge3 pété- trient dans la portion de la charge z5:
¯¯ csb #e'a"oixement peu perturbée et qui durit = ara à 1?inis.àxùoeiw d#i Si-. aboln*, 19s doigta projanent les roches J*;twnue:s .:lcùz la >;>1?a-rge et àvo- risent le -tr-7,-r !la ou la à=lsaià':51=';isi# de la r.j;l, 1' frottement et usura ï7.é.S Ca choisil de prà±-5=encJ la .;-d3;3s5J périphérique d-33 doigts cpara.fQE33 façcîn .g;;? à?.3-J 5'33. 3eo? pins élevée qu'il n'est. usuel 'ixas les b;5;.#nz'i à t;éù2#==o:?i;
MD±t 30-60 m/s au lieu de 1-a -vitessa usuelle joe 3-é rj'%, '3G qaâ :..ât d'é liorer TItl2â.':z."ßl l'ôi±1<aeità - la m L7. ß: 4n ?y.3--'essus de désagrégation Par cuitez la i¯¯s3 = xlsz.>diµe ?..r le broyer est dimisuêa Hii':dis q-aa sox dêbl-- a:>,<3nZa .i#r= 'of.ficaci'.ê choc à graààe .IÂB ssé est - ui-yÂ-sn .33lle. de 5" : "''^ choc grn,-Ie lirucssc e;t ¯N- #r-f¯¯;. à petite vitesse dans ,1.=# b-yûy;"s à 1;Jibc,hi ia#iels> G.1 choisit la vitesse périphé=1¯## des 1.*ii#;.: -vs2w¯.. ,- de- ±éaa,;n =pà';i.ie dépasse n<Jt>';ls=ént 3..i vi.=-exJ< =>#.à,?.i.j;#s >g::S. ±à> nà: d.* ràsi- ) dépasse notlset ylless?: .'Iti-aT: ?ORd ris- tance des raehes à 1s ruptures x::;#.>.ô.E cas 1:>w1 c?=a.f qai se produit dnzs le brc.yeur 4¯3=i9= - à Lìiià>:éE" Eà.iC, 1"iRV*n. - j :
tien entrains Tins 3R "l. y, - :.é:¯. lx- tîon entralne - rrui xxip;.w.e< 3n +*. ±+5.J*:iJ.B *c.i:.ien±+i&ùniL 1 =9K- ) centricité de le x=-J"5 ;z<, =:-#=#%- r73.? X"a ràj s>1: * partie du voltez tr:;bJ>n. àax =isi.± ' .P.iJfl=1<2 =*' 2bt=-à#d<1"; à travail autogène.
II est en aHtre r'les-1î"le ^3 =Di=±T 1;13Ui#;3 le 1 à<4X"É- mités des do4 zts "$'fr7CLlë,i aùq;:ùi eax. f-s c-:x5?i irsa- ses se reràplisà-enl de. la ''.a . itiv't.d 3a :îc:lr3eHt. da sorte qu'il se profit, -une due ià3'gb*? .it=nS IÔS extrémités creuses. Le gros des x.>c:=h±.z p;=:=.fù<L=1,Tc giztt aérien centrifuge se heurtent les unes les ait-1-l-,r----' ?35%#t aU pÀIXS une petite proportion de la eh;rge hé%'B+ la p3 Oi du ë :'bo,z En conséquence, la consmxatîon spifl.3 ùasler at be ;
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coup plus aVt4itzgeuse dans le 'broyeur centrifuge Il tambour selon l'invention que dans les 'broyeurs à tambour usuels.
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L'invention a donc pour objet unbroyel11" comprenant un tambour de broyage à axe horizontal et un arbre dont l'axe est parallèle à celui du tambour et qui traverse celui-ci, l'arbre étant monté de manière à pouvoir tournoi- dans le tam-
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bout et des doigts centrifuges étant disposés f.:\l!1." l'arbre.
On décrit plus particulièrement ci-après un mode
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deex4cution préférentiel de l'invention en se référant aux dessins annexés sur lesquels!
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la figure 1 représente la zone .ltilQ dg choc dans un broyeur à tambour usuel,,, les figures 2a-2d illustrent las aires utiles d'un
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broyeur centrift.1e a tasibour selon Itinvel1tiCil! telles qu'on les obtient en dipo= les éiaments cetrifes une excentricité variable ainsi qu'en les faisant tourner en des sens différenisg .." les figures 3a et 3b -montrent, respec%'Tzc.zoe?t en coupe: et en -vue latéral'3j ,in détail dllin doigt centrifugea les figures 4a à 4± représentent à titre d1exeples différents elle--:,cutlon du doigt centrifuge;
les fizJni'és 5a et 5b oS'Jnt des SChill9.S5 respe,,;tive- ment en vue frontale et latérale, montrent le broyeur cntri# fuse selon l*invention destiné à décagréger des sharges husi- des; les figures 6a c-t 6b montrent, as5i seMatiquement respectivement en vue frontale et latérale., dos lràiiaaites du broyeur centrifuge selon l'invention destina à des charges. sèches.
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Sur les figures 1, 20 5 et 6, on fi%a p2s représenta, les doigts centrifuges eux-mêmes mais leur arbre.
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Co=mle en peut le voir sur la figure 1 im tambour 1 tourne dans le sens de la flèche 2, entraînant la charge à
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désagréger suivant un parcours indiqué par les lignes J , j1S'" qu'à une certaine hauteur définie par la it38C de rt2t{o du ta'.bour , ce qui fait que 1 charge se retourne suivant les lignes 4 et que la 3uac=tic=r: 3e fait 6.;--';1,9 une $<;(;i ..i!4 ou zone relativement petits, 5. indiquée par des hachu:' Sur les figures 2a \ 2d, Iz taabMr i 'GOürl1 , ;"')\. 'tqu. dans le sens de la flèche 2 mis en a pré#:1 Ge5 rotors -.==5 v a i a. ¯ 'r ±liges 6 selon l'invention, tournant dans 1* -zn3 de 1 ;: 7. Ces rotors 6 sont répressives I' ! #w différentes .::'1.'1lj'e3 avec des excentricités dif'i"ér'3ntes 'w.±s r:=¯s â3 1 . tam- bour.
Sur la figure 2d, le sens 4e rouaîoü . r5e-.cr m ,.â=;.=,e coïncide avec celui du tmnboul' 1 mais sur 't-o 2;'.':;Ea-C$ 2<1 \ 2,.. les sens sont différents. Les zones hachures 5 ildiq-2?lt lu zone utile qui est utilisées pour le choc aut0ze directe Les
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pointillés 8 indiquent la zone occupée par la charge dans les
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broyeurs à tanbour ordinaires sans rotors cen.'=. :f:ages à une vitesse de rotation de t3,7 ncrît* Cela corrGspond pratiquement
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à la zone indiquée sur la figure 1.
Sur la figure 2d, on a représenté à fibre d'exemple un mode d'exécution dans lequel le rotor centrifuge pénètre
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dans la portion relativement l1r..mobile de la chiràe, c ret-:1- dire la portion qui se meut avec le tr.::î1bou"t" G'; tournât, dans le même sens que le tambour mais à U1$ itosao f t ¯;berte plus grande, exerce un puissant effet de frottesant et 'ilusure, en
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plus du choc pur.
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La structure du rotor censz=1±çg=- psut varl""o large- ment. Ainsi par exemple, des ailette en ;"'1'1::' -= y..b-, y.xr exemple 2, 3, 4, 6, 8 etc. peuvant é;z=.> dnis=>x*lxx 5' #'i;a - loppe d'un corps tournant L':8.5sif 1- àg -ik.1!G ,::"L:;(;-::l,,! '3 1'?ii<rv et les ailettes peuvent avßir la force M C2 de g#r>,jo=t.:i71. On peut calculer la longueur 116.e'5¯i:r::: ti #..:. b x; :"':;;3 ;là ssec tion d'après la vitesse du corps &:r.3R,; loe H''::i.e' de$ barres de projection et la vitesse de < ..fa'..9 dcc :; '.: .":{<.) l t ;;0""
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bent sur le corps tournante 'YmeLx ZU r28ffmax., au moyen de la formule: 60 T .mu h . ##### ; 3
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Par exemple si il ru- 1$00 tr/ml-1. Z = 2; v.-.- =* 3 m/s . 300 cmla, on a donc h = 6 cm.
Les figures 3a et 3b montrent respectivement en coupe et en vue latérale un mode d'exécution de l'élément centrifuge
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Un élément d4sajrézateur tournant 10 est disposé sur un bras 9 ui est fixé bzz l'ai+ré.
Le corps tournant massif peut aussi être remplacé par des plaques pleines ou des bras creux portant les doigts centri-
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fuges, c'est-à-dire des tiges ou éléments désagrégateurs. Les .v:,ints centrifuges eux-mêmes peuvent être massifs ou creux et peuvent produire une désagrégation autogène quand on leur amène la Matière à désagréger, cotnme le montre la figure 4a.
Les figures 4b et 4c montrent un mode d'exécution type de l'élément centrifuge creux, respectivement en coupe et en vue latérale. L'élément représenté convient pour être disposé sur un arbre carré 11 et peut être fixé sur l'arbre au moyen de vis. Sur des arbres longs, les éléments peuvent être disposés
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à 500 l'un de l'aty. Ainsi on peut los monter et les démon- ter instant Il est à conseiller d'appliquer par souda-
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te un bord de Ftét.;l d1#, 12, sur les bords extérieurs du corps creux, de manière à perettre le remplacement de parties usée%.
Les figures 4d, 4e et 4f montrent à titre d'exemples des vanantes des doigts.
Si 1.'on suppose n - 1500 tr/mn et r - 25 - 20- 15 -
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10 cm pour 12;'} braz, 1 vitesse périphérique des éléx nts ces- tr.J.ges serz '1 - 3Ç.I'2 - 3le4 - 23,6 - bzz Liji7 'sa33w l'on G1G11" te ou si 5. as diaiRue In vitesse de rotation,, la '1J,;'\.t,;.:.è Féri- pp-érique variz bien entznda en consêquence. l rs">r entr1!us avec le oteur assciié, peut tL'e Ï1C â y.
R ,1 ':f, rc.:.ret.:rs à tambour âFd'.nî3' v,". d, r-anlire
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à les conv4rtlr en broyeurs ce#tris>ùi=.# à t;==b;>=i= qi p;/±;ien- tent une efficacité notable=ert a:;r..lf:1> -un-= L:9il1;;,re l'é2:'::;- tance à l'usure et une noinire cc.iST'.s'l- à'#zer=iie+ bi.'.' que le rot-sr ce#t=C;;=ge t=éaessie =n> :;:-r.ie n;.;;xù=1z-* T?ùtà- .fois, le tambour à yst-ation lant@ est:
gi>i,*m=n.i scessoire rc'ir l'ar'&cée continu.s et répétée de la :;harg= =t peut 4tre f0é de plaques minces at 14gii%e< #t ainsi, ea .c''Jt3ti.m lente ne Tue très peu à'ônergii*, L'Li-êrieur du t8.::::bour m?-a,4- Êitra lisse o;I .!iei"i.'urë et sa vitesse de rotation peu généralement Ùtre infé# ieùre à la vitesse critique nri't ",. 3Ù fiR, 1-:",.1;3.. déLllS certains cas,, on peut choisir la vitesse de rotation '.1 faon qu'elle dépas- se cette valeur et alors, mie couche d<5 cl:aà?ge 4'µ1;as fx*==#" .:'aria. ble adhère à la rartîe- snr±rie2Gré de lL" ixvel,;ppe dm t .a;.,bo=;. nervuré, par suite .de la force r Àe-j '3t jGe l? 'Is 6t11f.j couche protectrice eoTttr? l*<n\r" ?. :G;;.iant e dààY:igi"Fj::t i,;n autogène y copri3 pour le cas ,:>11 des robe.5 p# ojei;èz ;.in.i la force centrl.f1J,;!:: haurteri la p3.'...'i du tr:1;
1=-à > au ±,i=.i ':1- 1:::.#- ter une autre roche 1-lot;a?t 4x-tas la Z Jl1; d bi< j=i.j,;; ;:.# 1 charge qui tourne dans 1* t<;1>#J;#r.
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Les s<mh.tm%s .àeq ija=:>a 5g ;t yb i;cà>r;±s#>tt#,=; .%= ''.*-i d'exécution de broyeur '2-'-nt.rir"3 ia;.:b.Jrà= po=xat 0.'"'---.' t.-::;i <#n ainsi que ses éq1J.iF,=,.:ellt.:3 au,r.ild.il:. es; r.Eaeti.''?';.'': =n , # = frontale et làt±ri*'e, Ze tô=iJc%J. 13 t'izà#,à..4à.à.a 3,'1.ifi>:;.# 1.">
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est entraîné par un. z>B-e;mr 15 :3'1.J' l éin; :8.,=nô4à.aLtù à':..-h<..rz renvoir l6 et. 17. T5a bouillia c<;n-?r>#t la .:ii.arge dsr#: 5;-ésL# est déchargée dans une cuvetùc 13 ;1?où #)J19 ast .t#"==;G=ic.r.tô> j-cr une pompe 19 dans un 1,yJàrocyclvn,i classeur 20 d,,2o'eC ic- .;;x=Jdù.S.t désagrégé fini est évaeuê par le hut tandis qs la '.'..re déchargée par le bas est rccj..# lée =i#r± le 1>#..J;;oui-..
Les figures 6a et 6b i#nt-rsn iùJ>ce variai? :1s: l'Jç.jJa= rell de la figure destinée à une 1?.*r6e -#µche;. Ici u.< v #ii-.
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lateur 21 amène de l'air sur un tambour 13, eû "1S1H...t. par un séparateur préliminaire 22 et u-n cyclone à coudre 23: Il i\. 4p-
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rameur prl.'..â.i'¯"é 2 sépare la poudre de finisse insuffisante et la recycle vers le broyeur tandis que le produit suffisam- ment fin est transparté du cyclone à poudre 23 vers un récipient à poudre 24 d'où il est transporté par un transporteur à cellu- les ou similaire. Une petite quantité de poudre extrêmenment fine est aussi contenue dans l'air évacué par la tubulure d'éva-
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cuation du ventilP5=ir 21.
Cette poudre fine peut être séparée au moyen d'un séparateur à voie humide non représenté.
Il est possible de aintenir en circulation le gros de l'air de faon telle que le tuyau de refoulement du venti- lateur soit à nouveau relié à l'ouverture d'alimentation du troyeur, et qu'une partie seulement de l'air, par exemple 15- 20%, soit aspiré de la circulation et passe par un séparateur
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de grande effz.. : iê f poudre humide ou sèche, sous l'action d'un ventilateur .-ri'¯.i.ire, corme il est usuel dans les appa- reils de désagra.tion à sec. â< E J E N D I C àJ 1 0 N S ... " --*##################### -.oO\'"- ,...,"¯ . <"-JI'1For---""""" 1.
Broyeur soxprenant un tambour à parois intérieures lisses ou ne-It,...<.73 0t.rnant autour d'un axe horizontal et¯ caractérisé pai '...7: <a3, qu'un arbre passant à travers la tam- beur est monté fh -.'r''.5r'B & pouvoir tourner dans des ouvertures de l'avant et ûxyPre du tambour, l'arbre étant parallèle à l'axe du tamb..w dss! éléments centrifuges étant montés sur l'arbre à 3.int= ,e., du tambour,