EP0308350A2 - Procédé de broyage fin de minéraux et broyeur pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Procédé de broyage fin de minéraux et broyeur pour la mise en oeuvre de ce procédé Download PDF

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EP0308350A2
EP0308350A2 EP88402353A EP88402353A EP0308350A2 EP 0308350 A2 EP0308350 A2 EP 0308350A2 EP 88402353 A EP88402353 A EP 88402353A EP 88402353 A EP88402353 A EP 88402353A EP 0308350 A2 EP0308350 A2 EP 0308350A2
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axes
roller
ground
grinding
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René Durinck
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Fives Cail Babcock SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers

Definitions

  • the subject of the present invention is a process for fine grinding of minerals consisting in subjecting a layer of the product to be ground to a compression between two cylinders with parallel axes, rotating in opposite directions and being elastically pushed towards one another.
  • said to be forced feed said to be forced feed, the spacing of the cylinders is adjusted to a low value and the mill is fed with a flow rate equal to several times the theoretical flow rate corresponding to this spacing.
  • the material thus forced between the cylinders causes their displacement at the cost of an overload of the pressure of the springs the greater the greater the flow of material.
  • the present invention provides another solution to this. problem. It consists in keeping the ground material under pressure in the space delimited by the cylinders immediately below the fictitious plane containing the axes of the cylinders.
  • One way of creating this pressure consists in closing said space downwards by a dam so as to leave only a passage of reduced section for the output of the crushed products.
  • This barrier could, for example, consist of a roller with a diameter smaller than that of the cylinders, arranged parallel to the latter below the plane of the axes of the cylinders, this roller being elastically pushed towards one of the cylinders while remaining practically in contact with the other cylinder and forming with the first a narrow slot for the outlet of the ground products; this roller may be free to rotate or driven at an adequate speed.
  • This crusher consists essentially of two identical cylinders 10 and 12, with horizontal and parallel axes, elastically pushed towards one another by springs or by means of a hydro-pneumatic system.
  • the two cylinders are rotated at the same speed and in opposite directions.
  • Under the cylinders is disposed a roller 14 of smaller diameter which is mounted so that it can be close and distant from the cylinder 12 while remaining at a substantially constant and low distance from the cylinder 10.
  • the two bearings 18 of the roller 14 can, for example, be guided in two slides or supported by two arms which can pivot about a parallel axis to the axes of the cylinders, so that, in all working conditions, the roller can assume a position of equilibrium relative to the cylinder 12 by being pushed towards the latter by springs 20 so as to exert the desired pressure on the layer of material between the roller and said cylinder.
  • the roller 14 can be rotated so that its tangential speed is approximately equal to that of the cylinders, or different or left free to rotate.
  • the surface of the roller may be smooth or have circumferential, longitudinal, chevron-shaped ribs or grooves, etc.
  • the roller 14 could be replaced by a suitably profiled bar. Means may be provided for adjusting the relative position of the roller and of the cylinder 10 to compensate for their wear, maintaining a suitable clearance between them.
  • the bearings of the cylinder 10 are fixed and the bearings of the other cylinder 12 are mounted on slides or pivoting arms to allow this cylinder to approach and move away from the first.
  • the movable bearings are held in abutment by the elastic thrust means so as to maintain a minimum spacing between the two cylinders.
  • the material to be ground is loading above the cylinders in a feed chute 16, and the feed rate is significantly greater than the rate corresponding to the minimum spacing, so that the cylinders are maintained at a greater spacing by the layer of material that forms between them.
  • grinding is carried out not only by crushing, under the action of the pressure exerted by the cylinders, but also by attrition between particles, so that a high proportion of fine particles is formed.
  • the grinding zone is extended below this plane by the space 22 delimited by the two cylinders and the roller 14 and where the material continues to be subjected to pressures in several directions, which combats the formation of platelets or agglomerates.
  • the force with which the roller 14 is pushed towards the cylinder 12 is chosen according to the nature of the material to be ground and the maximum pressure exerted by the cylinders so that the ground product contains practically no agglomerates.
  • the material leaving the mill can be further ground in a grinding machine with grinding wheels, balls, etc. It may be subject to classification to separate fine particles, having the particle size of the finished product, larger particles which are either recycled in the grinder with the raw product, or subjected to additional grinding in a finishing apparatus.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de broyage fin de minéraux consistant à soumettre une couche de la matière à broyer à une compression entre deux cylindres (10, 12) à axes parallèles, tournant en sens inverses et poussés élastiquement l'un vers l'autre et un broyeur pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour éviter la formation d'agglomérats, on maintient la matière broyée sous pression dans l'espace (22) délimité par les cylindres (10, 12) immédiatement au-dessous du plan fictif (X-X) contenant les axes des cylindres en fermant ledit espace par un organe (14) formant barrage.

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé de broyage fin de minéraux consistant à soumettre une couche du produit à broyer à une compression entre deux cylindres à axes parallèles, tournant en sens inverses et poussés élasti­quement l'un vers l'autre. Dans ce mode de fonctionnement du broyeur à cylindres, dit à alimentation forcée, on règle l'écartement des cylindres à une valeur faible et on alimente le broyeur avec un débit égal à plusieurs fois le débit théorique correspondant à cet écartement. La matière ainsi forcée entre les cylindres provoque leur déplacement au prix d'une surcharge de la pression des ressorts d'autant plus grande que le débit de matière est plus important. Il y a alors compactage et autobroyage au sein de la couche de matière et production d'un grand pourcentage de particules nettement plus fines que celles qui seraient obtenues par un broyage grain par grain avec le même écartement des cylindres.
  • Les pressions élevées auxquelles est soumise la matière entre les cylindres risquent de provoquer la formation d'agglo­mérats et, pour éviter ce phénomène, on a proposé de mélanger aux matières à broyer des produits anti-agglomérants ou de donner aux cylindres des vitesses périphériques différentes. Ces solutions sont onéreuses, la première parce qu'elle con­duit à une consommation relativement importante de produits coûteux, la seconde parce qu'elle entraîne une usure rapide des cylindres.
  • La présente invention apporte une autre solution à ce problème. Elle consiste à maintenir la matière broyée sous pression dans l'espace délimité par les cylindres immédiate­ment au-dessous du plan fictif contenant les axes des cylin­dres. Un moyen de créer cette pression consiste à fermer ledit espace vers le bas par un barrage de façon à ne laisser subsister qu'un passage de section réduite pour la sortie des produits broyés. Ce barrage pourra, par exemple, être consti­tué par un rouleau de diamètre inférieur à celui des cylin­dres, disposé parallèlement à ceux-ci au-dessous du plan des axes des cylindres, ce rouleau étant poussé élastiquement vers l'un des cylindres en restant pratiquement au contact de l'autre cylindre et en formant avec le premier une fente étroite pour la sortie des produits broyés ; ce rouleau pourra être libre en rotation ou entraîné à une vitesse adéquate.
  • La description qui suit se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et dont l'unique figure est une représentation schématique, en coupe, d'un broyeur à cylindres conçu pour la mise en oeuvre de l'invention.
  • Ce broyeur est constitué essentiellement par deux cylindres identiques 10 et 12, à axes horizontaux et parallèles, poussés élastiquement l'un vers l'autre par des ressorts ou au moyen d'un système hydro-pneumatique. Les deux cylindres sont entrainés en rotation à la même vitesse et en sens inverses. Sous les cylindres est disposé un rouleau 14 de plus petit diamètre qui est monté de façon à pouvoir être rapproché et éloigné du cylindre 12 tout en restant à une distance sensiblement constante et faible du cylindre 10. Les deux paliers 18 du rouleau 14 peuvent, par exemple, être guidés dans deux glissières ou supportés par deux bras pouvant pivoter autour d'un axe parallèle aux axes des cylindres, de manière à ce que, dans toutes les conditions de travail, le rouleau puisse prendre une position d'équilibre par rapport au cylindre 12 en étant poussé vers celui-ci par des ressorts 20 de façon à exercer la pression voulue sur la couche de matière entre le rouleau et ledit cylindre. Le rouleau 14 peut être entrainé en rotation de telle sorte que sa vitesse tangetielle soit approximativement égale à celle des cylindres, ou différente ou laissé libre en rotation. La surface du rouleau peut être lisse ou comporter des nervures ou des rainures circonférentielles, longitudinales, en forme de chevrons, etc. Le rouleau 14 pourrait être remplacé par une barre convenablement profilée. Des moyens pourront être prévus pour régler la position relative du rouleau et du cylindre 10 pour compenser leur usure maintenir entre eux un jeu convenable.
  • Généralement, les paliers du cylindre 10 sont fixes et les paliers de l'autre cylindre 12 sont montés sur des glissières ou des bras pivotants pour permettre à ce cylindre de se rapprocher et s'écarter du premier. Au repos les paliers mobiles sont maintenus en butée par les moyens de poussée élastique de façon à maintenir un écartement minimal entre les deux cylindres. En marche, la matière à broyer est mise en charge au-dessus des cylindres dans une goulotte d'alimentation 16, et le débit d'alimentation est nettement supérieur au débit correspondant à l'écartement minimal, de sorte que les cylindres sont maintenus à un écartement supé­rieur par la couche de matière qui se forme entre eux. Au sein de cette couche, le broyage est réalisé non seulement par écrasement, sous l'action de la pression exercée par les cylindres, mais aussi par attrition entre particules, de sorte qu'il se forme une forte proportion de fines particules.
  • Contrairement à ce qui se passe dans les broyeurs à cylindres classiques où les produits broyés sortent librement de la zone de broyage, c'est-à-dire de l'espace compris entre les cylindres et limité vers le bas par le plan fictif X - X contenant les axes des cylindres, dans le broyeur objet de l'invention la zone de broyage se prolonge au-dessous de ce plan par l'espace 22 délimité par les deux cylindres et le rouleau 14 et où la matière continue de subir des pressions dans plusieurs directions, ce qui combat la formation de plaquettes ou d'agglomérats. La force avec laquelle le rouleau 14 est poussé vers le cylindre 12 est choisie en fonction de la nature de la matière à broyer et de la pres­sion maximale exercée par les cylindres de telle sorte que le produit broyé ne contienne pratiquement pas d'agglomérats.
  • La matière sortant du broyeur peut subir un broyage complémentaire dans un appareil finisseur à meules, à boulets etc. Elle peut être soumise à une classification pour séparer les particules fines, ayant la granulométrie du produit fini, des particules plus grosses qui sont, soit recyclées dans le broyeur avec le produit brut, soit soumises à un broyage complémentaire dans un appareil finisseur.

Claims (4)

1. Procédé de broyage fin de minéraux consistant à soumettre une couche de la matière à broyer à une compression entre deux cylindres à axes parallèles, tournant en sens inverses et poussés élastiquement l'un vers l'autre, caractérisé en ce qu'on assure une alimentation forcée des cylindres et on maintient la matière broyée sous pression dans l'espace délimité par les cylindres (10, 12) immédiatement au-dessous du plan fictif (X - X) contenant les axes des cylindres.
2. Procédé de broyage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on crée ladite pression en fermant ledit espace vers le bas de façon à ne laisser subsister qu'un passage de section réduite pour la sortie des produits broyés.
3. Procédé de broyage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une fraction des produits broyés est recyclée entre les cylindres (10, 12).
4. Broyeur pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, comportant deux cylindres (10, 12) à axes horizontaux et parallèles, tournant en sens inverses et poussés élastiquement l'un vers l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un rouleau (14) dont le diamètre est inférieur à celui des cylindres et qui est placé sous les cylindres, parallèlement à ceux-ci, et poussé élastiquement vers l'un des cylindres en restant pratiquement au contact de l'autre cylindre.
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