EP0351306A2 - Cylindrical mill with internal milling rollers - Google Patents
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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
- B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
- B02C15/02—Centrifugal pendulum-type mills
Definitions
- each annular guide is surrounded by annular lifting zones in which zones of the rings provided with equidistant and inclined blades are fixed to the internal wall of the drum.
- the inner wall of the drum 1 is composed of a succession of two annular zones arranged alternately all along the drum.
- the annular guide 4 which is a track whose central part 5 is cylindrical and whose two lateral parts 6 are conical so that the central part 5 is in elevation relative to the interior wall of the drum.
- the zone 7 for lifting the material to be ground in which on the internal wall of the drum 1 are fixed rings 8 provided with blades 9 equidistant and inclined, so that in this lifting zone the material coming from the upstream annular guide is pushed by the blades 9 towards the downstream annular guide advantageously in the zone of greatest grinding power of the rollers.
- Each roller 15 exerts its grinding action by the double effect of the force exerted due to the compression spring 16 and the centrifugal force, and the contact surface between the roller 15 and the material on the grinding track. This contact surface is all the more important since, for a drum rotating at a given speed, the shaft 2 rotates faster and in the opposite direction.
- the invention is not limited to the embodiment which has just been described, but covers all of its variants.
Landscapes
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Abstract
Description
La présente invention a trait au broyage de matériau, par exemple de clinker de ciment ou de charbon, dans un broyeur cylindrique tournant autour de son axe horizontal. Elle concerne plus particulièrement un broyeur cylindrique dans lequel les corps broyants sont des rouleaux de broyage disposés radialement à l'intérieur du tambour cylindrique rotatif.The present invention relates to the grinding of material, for example of cement or coal clinker, in a cylindrical grinder rotating around its horizontal axis. It relates more particularly to a cylindrical crusher in which the grinding bodies are grinding rollers arranged radially inside the rotary cylindrical drum.
On connaît par le brevet FR-A-552.251 un broyeur dans lequel les rouleaux de broyage sont disposés radialement à l'intérieur d'un tambour cylindrique et qui s'applique sur un chemin de roulement solidaire de la paroi interne du tambour ; dans ce broyeur connu, chacun des rouleaux de broyage est assorti de moyens de déplacement en sorte que, pendant la rotation du tambour, il se déplace le long du chemin de roulement dans le matériau à broyer. Selon l'enseignement de ce brevet c'est la seule force centrifuge qui assure la répartition des fragments solides sous les rouleaux de broyage.FR-A-552,251 discloses a crusher in which the grinding rollers are arranged radially inside a cylindrical drum and which is applied to a raceway secured to the internal wall of the drum; in this known mill, each of the grinding rollers is accompanied by displacement means so that, during the rotation of the drum, it moves along the raceway in the material to be ground. According to the teaching of this patent, it is the only centrifugal force which ensures the distribution of the solid fragments under the grinding rollers.
On a constaté qu'un broyeur de ce type ne donnait pas toute satisfaction , en particulier pour des faibles vitesses de rotation du tambour.It was found that a grinder of this type was not entirely satisfactory, in particular for low speeds of rotation of the drum.
Or on a trouvé et c'est ce qui fait l'objet de l'invention un broyeur cylindrique qui pallie l'inconvénient constaté. Ce broyeur est du type connu en ce qu'il comporte un ou plusieurs rouleaux de broyage disposés radialement à l'intérieur du tambour cylindrique rotatif et s'appliquant sur un guide annulaire solidaire de la paroi interne du tambour, chacun des rouleaux de broyage étant assorti de moyens de déplacement en sorte que, pendant la rotation du tambour, il se déplace le long du guide annulaire dans le matériau à broyer.Now we have found and this is what is the subject of the invention a cylindrical grinder which overcomes the drawback observed. This crusher is of the type known in that it comprises one or more grinding rollers disposed radially inside the rotary cylindrical drum and applying to an annular guide secured to the internal wall of the drum, each of the grinding rollers being provided with displacement means so that, during the rotation of the drum, it moves along the annular guide in the material to be ground.
De manière caractéristique chaque guide annulaire est entouré de zones annulaires de relevage dans lesquelles zones des bagues munies de pales équidistantes et inclinées sont fixées sur la paroi interne du tambour .Typically, each annular guide is surrounded by annular lifting zones in which zones of the rings provided with equidistant and inclined blades are fixed to the internal wall of the drum.
Ainsi les pales inclinées d'une zone annulaire , lors de la rotation du tambour, dirigent le matériau à broyer vers le guide annulaire adjacent.Thus the inclined blades of an annular zone, during the rotation of the drum, direct the material to be ground to the adjacent annular guide.
La forme et l'orientation des pales sont fonction des caractéristiques de broyabilité de la matière à broyer. Avantageusement les pales ont une inclinaison comprise entre 15° et 30° par rapport à l'axe de rotation du broyeur.The shape and orientation of the blades depend on the grindability characteristics of the material to be ground. Advantageously, the blades have an inclination between 15 ° and 30 ° relative to the axis of rotation of the mill.
De préférence chaque guide annulaire a une partie centrale cylindrique et deux parties latérales coniques en sorte que la partie centrale est en élévation par rapport à la zone annulaire adjacente de relevage .Preferably, each annular guide has a cylindrical central part and two conical lateral parts so that the central part is in elevation relative to the adjacent annular lifting zone.
Cette disposition particulière permet d'obtenir que le matériau sur le guide annulaire soit sous forme d'une couche mince. Par exemple la différence de hauteur entre la partie centrale du guide annulaire et la zone de relevage est de 200 à 250mm. De préférence la vitesse de rotation du tambour est de 2 à 3 tours par minute.This particular arrangement makes it possible to obtain that the material on the annular guide is in the form of a thin layer. For example, the difference in height between the central part of the annular guide and the lifting zone is 200 to 250mm. Preferably the speed of rotation of the drum is 2 to 3 revolutions per minute.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, illustrée par le dessin annexé, d'un exemple de réalisation du broyeur cylindrique à rouleaux de broyage. Sur ce dessin,
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale du broyeur
- la figure 2 représente une vue en coupe transversale du broyeur.
- Figure 1 shows a longitudinal sectional view of the mill
- Figure 2 shows a cross-sectional view of the mill.
Le broyeur cylindrique comprend un tambour cylindrique 1, disposé horizontalement, et coaxialement à un arbre 2 solidaire à chacune de ses extrémités d'un couple de supports externes 3.The cylindrical crusher comprises a
Le tambour 1 peut tourner autour de son axe longitudinal DD′ par différents moyens connus, et non représentés , par exemple une transmission à engrenage , le tambour reposant par des bagues de roulement sur plusieurs paires de rouleaux de soutien.The
La paroi intérieure du tambour 1 est composée d'une succession de deux zones annulaires disposées alternativement tout le long du tambour. D'une part le guide annulaire 4 qui est une piste dont la partie centrale 5 est cylindrique et dont les deux parties latérales 6 sont coniques en sorte que la partie centrale 5 est en élévation par rapport à la paroi intérieure du tambour. D'autre part, en alternance avec les guides annulaires 4, la zone 7 de relevage du matériau à broyer dans laquelle sur la paroi interne du tambour 1 sont fixées des bagues 8 munies de pales 9 équidistantes et inclinées, de telle sorte que dans cette zone de relevage le matériau provenant du guide annulaire amont soit poussé par les pales 9 vers le guide annulaire aval avantageusement dans la zone de plus grand pouvoir broyant des rouleaux.The inner wall of the
La forme et l'orientation des pales 9 sont déterminées en fonction des caractéristiques de broyabilité de la matière à broyer, en sorte d'assurer à ladite matière l'avancement adéquat.The shape and orientation of the
Sur l'arbre 2 sont fixés cinq bras 10, chaque bras étant en regard d'un guide annulaire 4. Chaque bras 10 comprend trois branches 11, comportant deux tiges 12 et 13 reliées par une articulation 14 et faisant entre elles un angle de l'ordre de 45°. Les trois branches déterminent trois secteurs angulaires de 120°. Sur l 'extrémité de la tige 13, qui n'est pas fixée à l'arbre 2, sont montés deux paliers destinés à recevoir l'axe de rotation du rouleau de broyage 15. Les deux tiges 12 et 13 sont reliées par le ressort 16 de compression, qui a tendance à appliquer le rouleau 15 contre le guide annulaire 4.Five
Dans un exemple précis de réalisation, le diamètre intérieur du tambour 1 était de 4 m, chaque rouleau de broyage 5 avait un diamètre de 600 mm pour une largeur de 500 mm, correspondant à la largeur de la partie centrale 5 du guide annulaire 4. Le tambour était entraîné en rotation dans le sens de la flèche F à raison de 2 à 3 tours par minute. L'arbre 2 et par conséquent le bras 10 et les rouleaux 15 étaient entraînés en rotation dans le sens inverse à celui du tambour 1, c'est-à-dire dans le sens de la flèche G à raison de 18 à 25 tours par minute.Les pales étaient inclinées selon un angle de 20° par rapport à l'axe de rotation du broyeur. La différence de hauteur entre la partie centrale 5 du guide annulaire 4 et la zone de relevage 7 était de 220 mm.In a specific embodiment, the internal diameter of the
Le tambour 1 est muni sur sa face frontale d'une ouverture d'alimentation 17 pour le matériau à broyer ainsi qu'une ouverture 18 pour l'injection d'un flux d'air destiné à sa ventilation. Sur la face opposée sont prévues deux canalisations d'évacuation du matériau broyé et de l'air, l'une 19 dirigée vers le haut et par laquelle s'échappent l'air et le matériau broyé le plus fin et l'autre 20 dirigée vers le bas et par laquelle est évacué le matériau broyé le moins fin.The
Le fonctionnement du broyeur cylindrique est le suivant. Sous l'action de ses moyens d'entraînement, le tambour cylindrique 1 tourne autour de son axe théorique de rotation DD′. Le matériau à broyer est alimenté par l'ouverture 17 tandis qu'un ventilateur aspire un flux d'air à travers l'ouverture 18.The operation of the cylindrical mill is as follows. Under the action of its drive means, the
Le matériau tombe à l'intérieur du tambour 1 et parvient soit directement soit grâce aux pales 9 de la première zone de relevage jusqu'au premier guide annulaire 4 à l'intérieur duquel se déplacent, par rotation du bras 10 correspondant, trois rouleaux de broyage 15.The material falls inside the
Chaque rouleau 15 exerce son action de broyage par le double effet de la force exercée du fait du ressort 16 de compression et de la force centrifuge, et de la surface de contact entre le rouleau 15 et le matériau sur la piste de broyage. Cette surface de contact est d'autant plus importante que, pour un tambour tournant à une vitesse donnée, l'arbre 2 tourne plus vite et en sens inverse.Each
Les vitesses de rotation d'une part de l'arbre 2 d'entraînement des rouleaux 15 de broyage et d'autre part du tambour 1 sont réglables et adaptées au broyage de chaque matériau à broyer en fonction de ses caractéristiques brutes et finies.The rotational speeds on the one hand of the
Le matériau broyé par les rouleaux 15 du premier bras 10 et entraîné lors de la rotation du tambour 1 retombe dans la zone 21 inférieure du tambour 1, s'écoule le long des parties latérales 6 du guide annulaire 4 , et donc une partie s'écoule vers la zone de relevage en aval dudit guide 4 où les pales 9 dirigent le matériau vers le second guide annulaire et ainsi de suite jusqu'à ce que le matériau ait traversé les cinq guides annulaires 4 et soit évacué par les canalisations d'évacuation 19 et 20.The material crushed by the
La finesse de broyage souhaitée par un matériau donné est réglée par la vitesse de rotation des bras 10, par l'éventuel réglage des ressorts 16 de compression. On comprend que, selon le demandeur, à dureté égale un broyage plus fin nécessite plus de surface de contact et donc une plus grande vitesse de rotation des bras 10. Le débit du flux d'air injecté dans le tambour 1 est réglé en fonction de la finesse de broyage qui est souhaitée. Et il a été constaté qu'il n'est pas utile de procéder à des opérations complémentaires de sélection, sauf dans le cas où l'on désire obtenir un produit d'une finesse particulièrement grande.The fineness of grinding desired by a given material is adjusted by the speed of rotation of the
L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit mais en couvre toutes les variantes. En particulier il est possible, tout en restant dans le cadre de la présente invention, de faire varier l'inclinaison des pales d'une même zone annulaire de relevage , par exemple des pales inclinées à 15° alternant avec des pales inclinées à 30°.The invention is not limited to the embodiment which has just been described, but covers all of its variants. In particular, it is possible, while remaining within the scope of the present invention, to vary the inclination of the blades of the same annular lifting zone, for example blades inclined at 15 ° alternating with blades inclined at 30 ° .
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