EP0308350B1

EP0308350B1 - Mineral fine-pulverising method, and pulveriser for carrying out this method

Info

Publication number: EP0308350B1
Application number: EP19880402353
Authority: EP
Inventors: René Durinck
Original assignee: F C B
Current assignee: F C B
Priority date: 1987-09-17
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2008-09-16
Also published as: EP0308350A3; EP0308350A2; GR3017286T3; FR2620635B1; ES2076162T3; FR2620635A1

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. Un tel procédé est décrit dans le document DE.A.3525936.The subject of the present invention is a process of 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 elastically pushed towards one another. In this operating mode of the roll mill, 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 material flow. There is then compaction and self-grinding within the layer of material and production of a large percentage of particles clearly finer than those which would be obtained by grinding grain by grain with the same spacing of the cylinders. Such a process is described in document DE.A.3525936.

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 entraine une usure rapide des cylindres.The high pressures to which the material between the cylinders is subjected may cause the formation of agglomerates and, to avoid this phenomenon, it has been proposed to mix anti-caking agents with the materials to be ground or to give the cylinders different peripheral speeds. These solutions are expensive, the first because it leads to a relatively large consumption of expensive products, the second because it causes rapid wear of the cylinders.

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 être constitué par un rouleau dont le diamètre est nettement inférieur à celui des cylindres et qui est placé sous les cylindres, parallèlement à ceux-ci, ledit rouleau étant situé près du cylindre tournant dans le même sens que lui et poussé par des moyens élastiques vers l'autre cylindre de façon à fermer vers le bas l'espace délimité par les deux cylindres immédiatement au dessous du plan contenant leurs axes et à exercer une pression sur la matière broyée passant entre cet autre cylindre et le rouleau, ce passage constituant la seule sortie pour la matière broyée confinée dans ledit espace.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 may be constituted by a roller whose diameter is much smaller than that of the cylinders and which is placed under the cylinders, parallel to the latter, said roller being located near the cylinder rotating in the same direction as it and pushed by elastic means towards the other cylinder so as to close down the space delimited by the two cylinders immediately below the plane containing their axes and to exert pressure on the ground material passing between this other cylinder and the roller, this passage constituting the only outlet for the ground material confined in said space.

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.The following description refers to the accompanying drawing which shows, by way of nonlimiting example, an embodiment of the invention and the only figure of which is a schematic representation, in section, of a roller mill designed for the implementation of the 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 hydropneumatique. Les deux cylindres sont entraînés 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 entraîné en rotation de telle sorte que sa vitesse tangentielle 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. Des moyens pourront être prévus pour régler la position relative du rouleau et du cylindre 10 pour compenser leur usure et maintenir entre eux un jeu convenable.This mill 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 hydropneumatic system. The two cylinders are driven in rotation 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 brought closer and away from the cylinder 12 while remaining at a substantially constant and small 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 around an axis parallel 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 it 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. Means may be provided to adjust the relative position of the roller and of the cylinder 10 to compensate for their wear and maintain a suitable clearance between them.

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.Generally, 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. At rest the movable bearings are held in abutment by the elastic thrust means so as to maintain a minimum spacing between the two cylinders. When in operation, 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. Within this layer, the 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.

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.Contrary to what happens in conventional roller mills where the crushed products leave freely from the crushing zone, that is to say from the space between the cylinders and limited downwards by the imaginary plane X - X containing the axes of the cylinders, in the grinder object of the invention 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.

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.Material leaving the mill can be further ground in a finisher grinding wheels, balls etc. It can be subjected to a classification to separate the fine particles, having the particle size of the finished product, from the larger particles which are either recycled in the grinder with the raw product, or subjected to additional grinding in a finishing apparatus.

Claims

Minerals fine-grinding process consisting in subjecting a layer of material to be ground to a compression between two parallel axis rolls which rotate in opposite directions and are elastically pushed toward each other, insuring a forced feed of the rolls, characterized in that the ground material is maintained under pressure in the space delimited by the rolls (10, 12) just below the fictitious plane (X - X) containing the axes of the rolls.
Grinding process according to claim 1, characterized in that the said pressure is generated by closing the bottom of the said space so as to leave only a small size outlet for the ground products.
Grinding process according to claim 2, characterized in that the ground products are partly recycled between the rolls (10, 12).
Grinding mill for implementing the process according to claim 1, 2 or 3, including two horizontal and parallel his rolls (10, 12) which rotate in opposite directions and are elastically pushed toward each other, and means allowing a forced feed between the rolls, characterized in that it includes also a roller (14) whose diameter is significantly smaller than that of the rolls and which is placed below the rolls, parallely to the latter, and in that the said roller is situated near the roll which rotates in the same direction as it and is pushed by elastic means toward the other roll, so as to close the bottom of the space delimited by the two rolls, just below the plane containing their axes, and to press on the ground material flowing between the said other roll and the roller, that small cross-section passage constituting the only outlet for the ground material enclosed in the said space.