CH615842A5 - - Google Patents

Description

L'invention concerne un broyeur à projection sous vide dans lequel le matériau à broyer est projeté par force centrifuge sur une surface d'impact disposée à l'intérieur d'une enceinte sous vide.

On a proposé depuis longtemps de construire des broyeurs utilisant la force centrifuge pour projeter les matériaux à broyer sur des cibles à des vitesses très élevées, l'ensemble du dispositif étant disposé sous vide afin d'éviter le freinage des particules projetées par la résistance de l'air.

Un tel broyeur est décrit par exemple dans le brevet français N° 944644 du 2 avril 1947. Un broyeur du type décrit dans ce brevet comporte une chambre fixe reliée à des moyens d'aspiration pour le maintien d'une dépression dans l'enceinte, une cible constituée sous la forme d'une couronne présentant une surface d'impact de révolution dont l'axe est sensiblement vertical et un rotor comportant une partie supérieure sous la forme de disque percé de canaux, cette partie supérieure du rotor étant disposée au niveau de la cible et une partie inférieure sous la forme d'un arbre allongé pour le support, le guidage et l'entraînement du rotor à des vitesses de rotation très importantes. Ces broyeurs comportent également des dispositifs d'alimentation du produit à broyer et des dispositifs d'évacuation du produit broyé disposés à la partie inférieure de la chambre fixe.

Dans l'application qui a été faite de ces broyeurs à la préparation de matériaux pour la cimenterie ou pour le concas-sage de minerais, les vitesses d'impact nécessaires pour l'obtention des granulométries souhaitables se situent généralement dans l'intervalle de 150 à 500 m/s.

Si l'on veut utiliser un rotor comprenant une partie supérieure en forme de disque d'un diamètre pas trop important, ce qui rendrait la construction du broyeur très difficile, il est nécessaire, pour obtenir des vitesses périphériques du disque à l'endroit où débouchent les canaux radiaux suffisantes, d'utiliser des vitesses de rotation du rotor très importantes pouvant aller jusqu'à 50000 t/mn. Les difficultés liées à l'obtention de telles vitesses de rotation du rotor du broyeur sont très grandes. Il est nécessaire d'avoir un équilibrage parfait du rotor, le moindre balourd à ces vitesses créant des vibrations préjudiciables à la bonne tenue mécanique et au bon fonctionnement de l'installation.

Il est également nécessaire d'avoir des moyens de support et de guidage de l'arbre du rotor à frottement très faible et supportant des vitesses périphériques de l'arbre très importantes.

C'est pourquoi on a proposé jusqu'ici d'utiliser des paliers fluides, en particulier des paliers hydrostatiques à huile pour supporter et guider l'arbre en rotation. Ces paliers présentent néanmoins certains inconvénients puisqu'ils doivent être disposés à l'intérieur de l'enceinte sous vide, les traversées étanches mécaniques n'étant pas utilisables aux vitesses de rotation auxquelles l'arbre est entraîné.

L'huile des paliers risque donc ainsi d'être introduite dans l'enceinte sous vide.

De plus, aux vitesses périphériques très importantes utilisées, réchauffement de l'huile des paliers est très grand, ce qui nécessite un refroidissement important de l'arbre et des paliers. A ces vitesses, les frottements, bien que réduits par rapport à ceux de

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paliers mécaniques, sont encore très importants et nécessitent une puissance pour l'entraînement du rotor qui est elle-même importante.

Le gain obtenu avec ces broyeurs par rapport à des broyeurs classiques en ce qui concerne la puissance consommée et le rendement de l'opération qui est théoriquement très importante est ainsi diminué par le fait de cette consommation de puissance venant des frottements sur les paliers.

En outre, les jeux acceptables pour des paliers hydrostatiques sont extrêmement faibles, ce qui nécessite un centrage absolument parfait du rotor et un équilibrage très difficile à assurer à un degré de précision suffisant. Cet équilibrage ne peut d'ailleurs pas se maintenir constant au cours de l'utilisation du broyeur puisque les particules de matériau se déplaçant dans les canaux du disque supérieur du rotor entraînent une certaine usure de ces canaux qui n'est pas forcément symétrique, ce qui entraîne l'apparition de balourds dans le rotor en cours d'utilisation et puisque cet équilibrage n'est pas rattrapable, il est alors nécessaire d'arrêter l'installation et de changer le disque supérieur du rotor. Etant donné qu'un déséquilibrage très faible du rotor suffit pour rendre l'installation inutilisable, il n'est pas possible d'espérer des utilisations de longue durée (par exemple une dizaine d'heures) du broyeur sans arrêt de l'installation pour changement de pièce.

Enfin, le broyeur est amené à fonctionner en atmosphère poussiéreuse, l'introduction de fines particules dans l'espace entre le rotor et l'enveloppe du papier risquant de créer des incidents nécessitant également l'arrêt de l'installation.

Pour toutes ces raisons, le broyeur à projection par force centrifuge sous vide n'était pas utilisé industriellement jusqu'ici malgré les avantages théoriques qu'il présente quant à la consommation d'énergie et le rendement, par rapport aux broyeurs classiques, par exemple aux broyeurs à boulets dont le rendement est très faible et malgré les avantages liés au fait qu'on arrive, avec les broyeurs centrifuges à projection, très rapidement à une granu-lométrie très fine des produits broyés.

Le but de l'invention est donc de proposer un broyeur à projection sous vide dans lequel le matériau à broyer est projeté par force centrifuge sur une surface d'impact, comportant:

— une chambre fixe reliée à des moyens d'aspiration à l'intérieur de laquelle est disposée une cible constituée par une couronne présentant une surface d'impact dirigée vers l'intérieur de la chambre à axe de symétrie de révolution vertical,

— un rotor disposé dans cette chambre, ayant pour axe de rotation l'axe de symétrie de révolution de la surface d'impact de la cible et comportant une partie supérieure en forme de disque horizontal percé de canaux de direction radiale communiquant avec une ouverture centrale débouchant à la partie supérieure du disque et une partie inférieure constituant un arbre vertical de support et d'entraînement du rotor, le disque supérieur à l'intérieur duquel sont ménagés les canaux étant disposé au niveau de la cible et à l'intérieur de l'espace ménagé par la surface d'impact à l'intérieur de la chambre,

— un dispositif d'alimentation en matériaux à broyer de l'ouverture centrale du disque, permettant l'alimentation continue du broyeur sous vide,

— un dispositif d'évacuation du matériau broyé à la base de la chambre sous vide du broyeur restant isolée, ce broyeur pouvant fonctionner malgré un léger déséquilibrage du rotor et fonctionnant avec une consommation d'énergie faible, sans vibration et avec un échauffement très faible au niveau des paliers.

Dans ce but, le broyeur suivant l'invention comporte un dispositif de support, d'entraînement et de guidage de l'arbre du rotor comprenant:

— au moins un palier magnétique radial actif dont le stator entoure l'arbre sur une portion de la hauteur de cet arbre portant le rotor du palier magnétique,

— une butée magnétique axiale active comportant une partie fixe disposée en face d'une partie de l'arbre portant la partie mobile de la butée,

— des détecteurs radiaux et des détecteurs axiaux contrôlant la position de l'arbre, reliés à un circuit de commande de l'alimentation des stators des paliers et butée magnétiques en fonction des indications des détecteurs,

— un moteur électrique dont le stator entoure l'arbre sur une portion de sa hauteur portant le rotor du moteur,

— un ensemble de paliers à billes montés autour de l'arbre du broyeur sur lesquels repose l'arbre lorsqu'il n'est pas en service.

On va maintenant décrire, en se reportant à la figure jointe en annexe, un mode de réalisation du broyeur suivant l'invention.

La figure unique représente une coupe par un plan vertical passant par l'axe de rotation du rotor montrant, en particulier, le dispositif de support d'entraînement et de guidage du rotor.

Sur la figure, on voit une enceinte 1 cylindrique à axe vertical à la partie supérieure de laquelle est disposé un conduit vertical de grande section 2 présentant une dérivation 3 sur laquelle est-fixé un conduit 4 relié à une pompe à vide, non représentée. A l'intérieur du conduit 2 sont disposées des trémies 5 et 6.

La trémie 6 est réunie à un vibrateur 7 par l'intermédiaire d'une tige 8 traversant la paroi du conduit 2 grâce à un joint de glissement étanche 9.

La mise en vibrations de la trémie 6 permet un écoulement régulier du produit à broyer. Le conduit 2 est précédé par un sas, non représenté, qui permet l'introduction d'une certaine quantité de matière dans ce sas, isolé de la chambre sous vide, puis la mise sous vide du sas et l'écoulement du produit dans les trémies 5 et 6. Ce dispositif, non représenté, permet une alimentation du broyeur, la chambre étant maintenue sous vide.

Pendant la manœuvre de remplissage du sas et sa mise sous vide, les trémies 5 et 6 contiennent une quantité de matière suffisante pour que l'installation fonctionne en continu. En dessous de la trémie vibrante 6 est disposée une trémie 10 solidaire d'un disque 12 constituant la partie supérieure du rotor. Ce disque est percé de canaux de direction radiale tels que 14 et 15 au nombre de six et disposés à 60° les uns des autres. La trémie 10 débouche dans une ouverture 16 pratiquée à l'intérieur du disque 12 et communiquant au niveau d'une protubérance 18 assurant la répartition des granulés à broyer avec les six canaux percés dans le disque.

Les canaux tels que 14 et 15 sont revêtus de matière résistant à l'usure.

Dans le prolongement de ces canaux et tout autour de l'enceinte est disposée une cible 20 dont la surface d'impact 21 présente une symétrie de révolution d'axe confondu avec l'axe vertical de la chambre cylindrique XX'. Cette surface d'impact 21 est recouverte d'une matière résistant à l'usure et aux chocs. A l'intérieur de la masse de la cible sont ménagés des canaux 22 permettant un refroidissement de cette cible; une tuyauterie 25, amenant de l'eau aux canalisations 22 depuis l'extérieur de l'enceinte, et une canalisation 26, évacuant cette eau qui a circulé dans les fines canalisations 22 en refroidissant la masse de la cible, complètent le dispositif de refroidissement de la cible.

On peut déterminer entre la surface périphérique externe du disque et la cible une zone d'espace dans laquelle vont être projetées les particules à broyer. En dessous de cette zone d'espace sont disposés un ensemble de déflecteurs 30 fixés à une trémie 31 reliée par l'intermédiaire de tiges 32 à des vibrateurs 33 disposés à l'extérieur de l'enceinte sous vide pour la mise en vibration de la trémie 31 dont le rôle est de recueillir la matière pulvérulente broyée pour la diriger vers la sortie 35 de la trémie 31 réunie à un jeu de sas sous vide permettant l'écoulement du produit sans casser le vide dans l'enceinte.

Le disque 12 constituant la partie supérieure du rotor du broyeur est solidaire d'un arbre allongé cylindrique 40 tabulaire et de diamètre décroissant depuis sa partie supérieure jusqu'à sa partie inférieure.

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Cet arbre 40 a pour axe l'axe XX' de la chambre sous vide qui est également l'axe de révolution de la surface d'impact 21 de la cible 20.

Autour de l'arbre 40 est disposée une double enveloppe cylindrique 42 solidaire de la chambre fixe constituant la paroi interne de cette chambre et permettant la fixation des organes fixes entourant le rotor.

A la partie supérieure de cette double enveloppe 42 est fixée une pièce de support tronconique 45 percée d'un alésage central 46 et portant à sa partie supérieure un joint 47 coopérant avec la surface inférieure du disque 12 pour constituer un labyrinthe isolant partiellement la partie de l'enceinte où s'effectuent le broyage et la récupération des pulvérulents de la cheminée ménagée dans l'enceinte par la double enveloppe 42 à l'intérieur de laquelle sont disposés le rotor et les dispositifs de guidage et de soutien de ce rotor. Le support 45 porte également un écran cylindrique 48 permettant d'isoler partiellement le joint 47 de l'atmosphère poussiéreuse régnant dans la chambre.

A l'intérieur de l'alésage 46 ménagé dans le support 45 sont disposés le stator tubulaire 49 d'un palier magnétique radial, des détecteurs de proximité 50 permettant d'enregistrer la position radiale du rotor 40 et un palier à roulement 51 dont la bague interne est disposée autour du rotor 40 avec un certain jeu 52 permettant au rotor de tourner sans s'appuyer sur cette bague interne.

Le stator du palier magnétique 49 est constitué par un empilement de couronnes en fer doux constituant, par leur assemblage, un tube feuilleté à l'intérieur duquel sont disposées des bobines 54 pour la création de champs magnétiques dans l'entrefer ménagé entre le stator 49 et un rotor 55 constitué par un empilement de couronnes de fer doux solidaire du rotor 40, cet empilement constituant le rotor du palier magnétique. La largeur de l'entrefer 56 ménagé entre le stator et le rotor du palier magnétique radial ainsi constitué est de l'ordre de 5/10 mm.

La partie supérieure de l'enveloppe interne 42 de la chambre fixe est solidaire d'un support 58 relié à sa partie supérieure au support 45. Ce support a une forme de révolution et entoure l'arbre 40 sur toute sa longueur. Le support 58 porte le stator 60 d'un moteur d'entraînement du rotor constitué par un empilement de couronnes de fer doux assemblées sous la forme d'une pièce tubulaire feuilletée à l'intérieur de laquelle des évidements ont été ménagés pour la disposition des bobines du stator.

Une alimentation crée un champ tournant qui entraîne la rotation à très grande vitesse de l'arbre dont la partie en regard du stator 60 porte un rotor feuilleté 61. Entre le stator 60 et le rotor 61 est ménagé un entrefer d'une largeur de l'ordre de 5/10 mm. A l'intérieur du stator du moteur d'entraînement du rotor 40, un circuit de refroidissement permet la circulation d'eau à grand débit, ce qui permet de maintenir ce stator à température modérée malgré les très fortes intensités d'alimentation.

Le support 58 porte également le stator 65 d'un second palier radial dont le rotor 66 est porté par l'arbre 40 dans une partie où cet arbre a un diamètre inférieur à celui de la partie supérieure 49-55. Le palier mangétique 65-66 est en tous points identique au palier 49-55, à cela près que sa dimension est plus faible. L'entrefer ménagé entre le stator 65 et le rotor 66 est toujours de l'ordre de 5/10 mm. Au palier 65-66 sont associés un palier à billes 67 dont la bague interne ménage un certain jeu autour du rotor 40 et un ensemble de détecteurs de proximité 68 permettant de contrôler la disposition radiale de l'arbre 40.

Le support 58 porte à sa partie inférieure la partie fixe 70 d'une butée magnétique axiale composée d'un circuit magnétique et d'un bobinage, cependant que le rotor 40 porte une pièce magnétique et mobile 71 ménageant un entrefer 72 avec le stator 70 pour le support de l'ensemble du rotor 40 sous l'effet de forces magnétiques axiales destinées à compenser le poids de l'arbre 40 et du disque 12 composant le rotor du broyeur. Un roulement à billes 73 est également disposé sur la partie de l'arbre 40 qui se trouve en face de la base du support 58, ce roulement se trouvant, lorsque la butée 70 est alimentée, soulevé très légèrement au-dessus de la partie inférieure 74 du support 58 formant butée mécanique avec le roulement 73 pour le maintien axial du rotor, lorsque la butée magnétique 70 n'est pas alimentée. La base de l'arbre 40 pénètre dans un joint tournant 75 recevant les conduites de fluide de refroidissement des divers organes du broyeur. Ce joint tournant est disposé à l'extérieur de l'enceinte du broyeur, l'arbre 40 étant monté rotatif à l'intérieur de ce palier par l'intermédiaire de deux roulements à billes 75 lubrifiés par l'intermédiaire de canalisations d'amenée d'huile 76 et 77.

L'huile de graissage de ces roulements est ensuite évacuée par les canalisations 78.

L'utilisation de paliers mécaniques sur cette partie de l'arbre est rendue possible par le fait que l'arbre y est de très faible section et que sa vitesse périphérique est ainsi moindre que celle des parties de l'arbre de grand diamètre maintenues par des paliers magnétiques et qu'en outre les paliers à billes 75 sont disposés à l'air libre et peuvent être lubrifiés par brouillard d'huile grâce à un circuit séparé qui permet de les utiliser à grande vitesse sans usure excessive.

Le joint tournant est fixé à la base du support 58 par une jonction à rotule 79.

En plus des canalisations pour la circulation de l'huile de graissage des paliers 75, le joint tournant 75 est relié aux canalisations permettant la circulation de fluide de refroidissement à l'intérieur du rotor, ce fluide arrivant par la canalisation 80 qui alimente un tube 81 disposé à la partie centrale du rotor tubulaire 40, le tube 81 étant coaxial au rotor et ménageant un conduit annulaire 82 entre l'alésage interne de l'arbre 40 et la surface externe de ce tube. Le fluide de refroidissement arrivant par la canalisation 80 parcourt le tube 81, se trouve réparti dans la masse du disque 12 par l'intermédiaire de canalisations de faible diamètre 84, et refroidit le disque en circulant radialement par des canaux ménagés dans le disque 12 et en revenant par d'autres canaux radiaux 85 pour le retour du fluide par l'espace annulaire externe ménagé entre le rotor et le tube 81. Le fluide de refroidissement est ensuite évacué par les canalisations 86.

Il existe également un circuit de refroidissement par eau du stator 60 du moteur d'entraînement de l'arbre 40 qui comporte une canalisation d'alimentation 90 et une canalisation de retour 91 entre lesquelles sont disposées des canalisations de refroidissement du stator telles que 92.

Entre les deux parties de l'enveloppe interne 42 de la chambre du broyeur sont également introduites deux canalisations 93 et 94 réunies à des moyens d'aspiration qui permettent de faire le vide à l'intérieur du support 58 étanche au-dessus et en dessous du moteur d'entraînement de l'arbre 40.

On s'aperçoit que la partie interne de la chambre du broyeur qui entoure l'arbre 40 sur la plus grande partie de sa longueur et qui est délimitée par les supports 58 et 45 supportés par les deux parties de l'enveloppe 42 n'est pas entièrement étanche puisque l'arbre 40 traverse la base du support 58 avec un certain jeu. Il existe donc une très légère fuite le long de l'arbre 40, limitée par • plusieurs étages de labyrinthe constitués par le joint 47, d'une part, et les entrefers successifs des paliers magnétiques et de la butée magnétiques 70, d'autre part. C'est d'ailleurs un des avantages des paliers magnétiques utilisés pour le guidage et le support du rotor de constituer des labyrinthes pour contrôler les fuites le long du rotor, l'étanchéité des stators étant obtenue en noyant les vides de ces stators avec une colle durcissable du type Araldite.

Les fuites sont donc extrêmement faibles et il est possible de maintenir dans l'enceinte un vide de l'ordre de 0,5 mm de mercure pendant le fonctionnement du broyeur.

L'alimentation des bobinages des stators des paliers et butée magnétiques se fait par l'intermédiaire d'un circuit électronique de commande qui reçoit comme informations les indications des

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détecteurs radiaux et axiaux traduisant les variations de la position de l'arbre 40 au cours de sa rotation. Si les détecteurs enregistrent un décentrage de l'arbre consécutif, par exemple, à un déséquilibrage de cet arbre, par exemple par usure des canaux du disque 12 en cours de fonctionnement, le circuit de commande électronique modifiera l'alimentation des différents bobinages des stators pour maintenir l'arbre en rotation à l'intérieur de l'entrefer des paliers. Le circuit électronique de commande permet de maintenir à tout instant l'arbre 40 et le disque 12 constituant le rotor en rotation autour de son axe d'inertie et non pas autour de son axe de symétrie géométrique. Cela permet en particulier de compenser un déséquilibrage de l'arbre consécutif, par exemple, à une usure dissymétrique des canaux ménagés dans le disque 12. Cette correction portant sur un très léger déplacement du rotor n'est bien sûr possible que dans la limite de la largeur des entrefers des paliers, mais nous avons vu que cet entrefer est d'une largeur relativement importante (5/10 mm), ce qui permet des corrections de défauts d'équilibrage relativement importants.

Nous allons maintenant décrire le fonctionnement du broyeur suivant l'invention. Le broyeur étant à l'arrêt, c'est-à-dire que le rotor est immobile et repose par l'intermédiaire du roulement 73 sur la butée 74 et a une position légèrement inclinée qui lui fait prendre appui sur la bague interne des roulements 67 et 51, on commence alors à faire le vide dans la chambre du broyeur et on alimente la butée magnétique 70 des paliers 65-66 et 49-55 puis le stator du moteur 60. Le rotor est alors soulevé par les forces magnétiques au niveau de la butée 70 et maintenu vertical par les paliers radiaux. L'excitation du stator du moteur le met en rotation sans aucun contact avec les paliers mécaniques sur lesquels reposait le rotor lorsqu'il était en position hors service. On alimente alors les trémies 5 et 6 par une première charge de matières granulées se trouvant dans le sas maintenu sous vide et la trémie 6 mise en vibrations alimente à débit régulier la trémie 10 et l'intérieur du disque 12 en matières à broyer sous la forme de granulés, par exemple, du clinker de ciment. La dimension des canaux pratiqués dans le disque 12 est choisie de telle sorte que les particules les plus grosses susceptibles d'être rencontrées dans le mélange à broyer ne puissent venir obturer ces canaux.

Dans le cas du clinker de ciment, le disque est mis en rotation à une vitesse de 7000 t/mn et le clinker est amené au rotor avec un débit de l'ordre de 25 t/h. Chacune des particules pénétrant dans les canaux est éjectée à très grande vitesse en direction de la cible sur la surface d'impact 21 de laquelle les particules s'écrasent en une poudre fine de granulométrie voulue. La poudre obtenue s'écoule par l'intermédiaire des déflecteurs 30 et de la trémie 31 mis en mouvement par les vibrateurs 33 vers la sortie 35 de la trémie 31 où la matière vient s'accumuler.

Au cours du fonctionnement du broyeur, les indications des détecteurs permettent une commande par l'intermédiaire du circuit électronique de l'alimentation des stators des paliers magnétiques, maintenant l'arbre parfaitement centré si son équilibrage est également parfait ou légèrement décalé et en rotation

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autour de son axe d'inertie qui est alors différent de l'axe géométrique si un déséquilibrage du rotor est intervenu. Pendant le fonctionnement du broyeur, on maintient une aspiration par la canalisation de pompage 3, ce qui crée une légère fuite à travers le labyrinthe 47 et les entrefers des paliers et butée magnétiques.

On effectue le remplissage du sas d'alimentation de la trémie 5 pendant que cette trémie se vide dans le rotor du broyeur c'est-à-dire sans arrêter l'appareil, en isolant le sas d'entrée de la trémie en cassant le vide dans ce sas et en le remplissant de matières à broyer, le sas étant ensuite fermé et remis sous vide. Ce sas est alors susceptible de continuer l'alimentation de la trémie 5. De même, on effectue la vidange du sas se trouvant en sortie de la trémie 35 périodiquement, sans interrompre le fonctionnement du broyeur. Le fonctionnement est ainsi totalement continu.

Si, pour une cause accidentelle, la suspension magnétique du rotor tournant à grande vitesse était défaillante, le rotor retomberait sur les paliers à billes 51-67 et 73 qui permettent un freinage du rotor et son maintien jusqu'à l'arrêt complet. Cela peut évidemment se traduire par une destruction complète des paliers amenés à fonctionner pendant un temps très court à très grande vitesse, mais ces pièces peuvent être aisément remplacées et évitent une destruction du rotor en cas d'incident.

Le fonctionnement du broyeur peut se poursuivre pendant des temps très longs, par exemple de l'ordre de 10 h et plus sans échauf-fement excessif des parties en contact de frottement avec les particules et sans déséquilibrage dû à l'usure du rotor entraînant un arrêt de l'installation. En plus des avantages qui leur sont propres dans l'application au dispositif qui vient d'être décrit, les paliers magnétiques ont l'avantage, comme dans tout autre dispositif sous vide où on les utilise, de supprimer les riques d'introduction d'huile dans l'enceinte sous vide, de fonctionner silencieusement et sans échauffement excessif et d'avoir une raideur au moins équivalente pour une consommation plus faible que les paliers hydrostatiques, par exemple. Ces paliers ont également un pouvoir amortissant important qui diminue les risques de mise en vibration des supports.

On peut utiliser, au lieu de deux paliers radiaux disposés de part et d'autre du moteur d'entraînement comme dans le cas qui vient d'être décrit, un seul palier radial de longueur plus importante. On peut également associer aux paliers magnétiques utilisés des paliers hydrostatiques ou mécaniques disposés, par exemple, sur une portion de l'arbre extérieure à la chambre sous vide. On peut évidemment utiliser des dispositifs de refroidissement différents de ceux à circulation de liquide qui ont été décrits et des butées mécaniques de support et de secours d'un type différent de celui qui vient d'être décrit. Le broyeur suivant l'invention s'applique aussi bien au cas du broyage du clinker de ciment qu'au cas du broyage de minerais, ainsi qu'à tout autre opération où l'on désire obtenir une poudre fine à partir de matériaux sous la forme de granulés, de paillettes ou sous quelque autre forme permettant un passage continu de ce matériau à broyer à l'intérieur du rotor d'éjection.

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Claims (6)

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1. Broyeur à projection sous vide dans lequel le matériau à broyer est projeté par force centrifuge sur une surface d'impact, comportant

— une chambre fixe reliée à des moyens d'aspiration à l'intérieur de laquelle est disposée une cible constituée par une couronne présentant une surface d'impact dirigée vers l'intérieur de la chambre à axe de symétrie de révolution vertical,

— un rotor disposé au moins partiellement dans cette chambre, ayant pour axe de rotation l'axe de symétrie de révolution de la surface d'impact de la cible et comportant une partie supérieure en forme de disque horizontal percé de canaux de direction radiale communiquant avec une ouverture centrale débouchant à la partie supérieure du disque et une partie inférieure constituant un arbre vertical de support et d'entraînement du rotor, le disque supérieur à l'intérieur duquel sont ménagés les canaux étant disposé au niveau de la cible et à l'intérieur de l'espace ménagé par la surface d'impact à l'intérieur de la chambre,

— un dispositif d'alimentation en matériaux à broyer de l'ouverture centrale du disque, permettant l'alimentation continue du broyeur sous vide,

— un dispositif d'évacuation du matériau broyé à la base de la chambre sous vide,

— broyeur caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de support, d'entraînement et de guidage de l'arbre du rotor comprenant:

— au moins un palier magnétique radial actif dont le stator entoure l'arbre sur une portion de hauteur de cet arbre portant le rotor du palier mangétique,

— une butée magnétique axiale active comportant une partie fixe disposée en face d'une partie de l'arbre portant la partie mobile de la butée,

— des détecteurs radiaux et des détecteurs axiaux contrôlant la position de l'arbre, reliés à un circuit de commande de l'alimentation des stators des paliers et butée magnétiques en fonction des indications de ces détecteurs,

— un moteur électique dont le stator entoure l'arbre sur une portion de sa hauteur sur laquelle est disposé le rotor du moteur.

— un ensemble de paliers à billes montés autour de l'arbre du broyeur sur lesquels repose l'arbre lorsqu'il n'est pas en service.

2. Broyeur à projection sous vide selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de support de l'arbre du rotor comporte deux paliers magnétiques radiaux disposés de part et d'autre du moteur d'entraînement suivant la direction axiale de l'arbre.

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REVENDICATIONS

3. Broyeur à projection sous vide selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'arbre vertical de support et d'entraînement du rotor est disposé à l'intérieur d'une cheminée verticale, étanche latéralement, ménagée à l'intérieur de la chambre par les supports fixes des stators des paliers et du moteur, solidaires de la chambre, cette partie interne débouchant à l'extérieur de la chambre à sa partie basse et l'arbre du rotor constituant avec les supports fixes un ensemble de joints à labyrinthe.

4. Broyeur à projection sous vide selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'arbre vertical de support et d'entraînement du rotor est extérieur à la chambre sur une partie de sa longueur et est entouré dans cette partie extérieure par un joint tournant pour l'alimentation du rotor en fluide de refroidissement.

5. Broyeur à projection sous vide selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le joint tournant est formé par un double palier à billes étanche comportant une bague interne fixée sur l'arbre du rotor et une bague externe recevant les canalisations d'alimentation en fluide de refroidissement ainsi que des conduites pour amener un lubrifiant au palier à billes du joint tournant.

6. Broyeur à projection sous vide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'arbre du support et d'entraînement du rotor est tubulaire et comporte à sa partie interne un tube coaxial qui lui est fixé de façon à ménager un conduit de section annulaire entre la surface interne de l'arbre et la surface externe du tube interne, la circulation du fluide de refroidissement du rotor se faisant à l'intérieur du tube interne et dans le conduit à section annulaire dans des sens différents.