FR2479160A1 - PROCESS FOR COMPRESSING AND HOMOGENIZING BULK MATERIAL - Google Patents
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Abstract
PROCEDE D'ENTASSEMENT ET D'HOMOGENEISATION DE MATIERE EN VRAC DANS UNE HALDE ANNULAIRE PRATIQUEMENT SANS FIN, A SECTION DROITE TRIANGULAIRE, SELON LEQUEL LA MATIERE EN VRAC EST DECHARGEE LE LONG DE LA ZONE MEDIANE DE L'ANNEAU AVEC UN MOUVEMENT D'OSCILLATION PRODUIT DANS LE PLAN HORIZONTAL AVEC UN ANGLE AU CENTRE CONSTANT, EN VA-ET-VIENT ET PROGRESSANT DANS UNE DIRECTION, ET EST AINSI ENTASSEE EN COUCHES, PUIS EST ENLEVEE DE LA BASE DU COTE FRONTAL DE LA HALDE ANNULAIRE, SOUS-JACENT A L'ANGLE D'EBOULEMENT NATUREL, DANS LA DIRECTION RADIALE. LE MOUVEMENT D'OSCILLATION EN VA-ET-VIENT SE FAIT A VITESSE SENSIBLEMENT CONSTANTE, SAUF DANS LES ZONES DE CHANGEMENT DE SENS, ET AINSI LES COUCHES SONT DEPOSEES SENSIBLEMENT EN FORME DE PARABOLE, L'EPAISSEUR DES COUCHES ALLANT EN AUGMENTANT DU SOMMET DE LA HALDE A SA BASE. LA FIGURE 3 CI-JOINTE PERMET DE COMPARER LA FORME PARABOLIQUE DES COUCHES AVEC LA FORME RECTILIGNE DES COUCHES OBTENUES PAR UN PROCEDE CONNU.PROCESS OF PACKING AND HOMOGENEIZATION OF BULK MATERIAL IN A PRACTICALLY ENDLESS ANNULAR HALDE, WITH A TRIANGULAR STRAIGHT SECTION, ACCORDING TO WHICH THE BULK MATERIAL IS DISCHARGED ALONG THE MIDDLE ZONE OF THE RING WITH AN OSCILLATION MOVEMENT IN THE HORIZONTAL PLANE WITH A CONSTANT CENTER ANGLE, BACK-AND-BACK AND PROGRESSING IN ONE DIRECTION, AND THUS IS PACKED IN LAYERS, THEN IS REMOVED FROM THE BASE OF THE FRONT SIDE OF THE ANNULAR HALDE, UNDERLYING THE ANGLE OF NATURAL FLOW, IN RADIAL DIRECTION. THE BACK-AND-BACK OSCILLATION MOVEMENT IS MOVING AT A SENSITIVELY CONSTANT SPEED, EXCEPT IN ZONES OF SENSE CHANGE, AND THUS THE LAYERS ARE DEPOSITED SENSITIVELY IN THE SHAPE OF A PARABOLA, THE THICKNESS OF THE LAYERS INCREASING BY INCREASING THE TOP THE HALDE AT ITS BASE. FIGURE 3 ATTACHED ALLOWS THE COMPARISON OF THE PARABOLIC SHAPE OF THE LAYERS WITH THE STRAIGHT-LINE SHAPE OF THE LAYERS OBTAINED BY A KNOWN PROCESS.
Description
-1-1
La présente invention concerne un procédé d'entas- The present invention relates to a process for
sement et d'homogénéisation de matière en vrac dans une halde annulaire pratiquement sans fin, à section droite and homogenisation of bulk material in a virtually endless annular
triangulaire, selon lequel la matière en vrac est déchar- triangular, according to which the bulk material is
gée le long de la zone médiane de l'anneau avec un mouve- ment d'oscillation produit dans le plan horizontal avec un angle au centre constant, en va-et-vient et progressant dans une direction, et est ainsi entassée ou amoncelée en couches, et est enlevée, pendant l'homogénéisation, de la base du côté frontal de la halde annulaire, sousjacent à along the median zone of the ring with oscillatory movement produced in the horizontal plane with a constant center angle, reciprocating and advancing in one direction, and is thus piled up or piled up in layers, and is removed, during homogenization, from the base on the front side of the annular heap, underlying
l'angle d'éboulement naturel, dans la direction radiale. the natural angle of repose, in the radial direction.
Un tel procédé est déjà connu d'après le brevet allemand no 1.432.040. L'installation de mise en oeuvre du procédé qui est décrite dans ce brevet présente, au milieu d'une surface circulaire, un axe vertical autour duquel une Such a process is already known from German Patent No. 1,432,040. The installation for carrying out the process described in this patent has, in the middle of a circular surface, a vertical axis around which a
bande transporteuse circulant radialement réalise le mouve- radially circulating conveyor belt achieves the movement
ment d'oscillation progressif dans le plan horizontal. La bande transporteuse est alimentée en matière en vrac par un progressive oscillation in the horizontal plane. The conveyor belt is supplied with bulk material by a
autre transporteur dans la zone de l'axe. La bande transpor- other carrier in the area of the axis. The transpor-
teuse transporte ensuite la matière en vrac.radialement vers l'extérieur, son extrémité de déchargement définissant le The machine then transports the bulk material radially outwards, its unloading end defining the
rayon médian de la halde annulaire existante. La halde an- median radius of the existing ring wall. The annual
nulaire s'édifie en couches peu à peu grâce à un mouvement. nular builds up in layers gradually through a movement.
d'oscillation de la bande transporteuse, progressant dans oscillation of the conveyor belt, progressing in
une direction, qui se fait avec un angle au centre constant. a direction, which is done with a constant center angle.
La halde existante présente une section droite The existing pile has a cross section
triangulaire et se divise, à chaque stade de son édifica- triangular and divides at each stage of its construction.
tion, en deux parties ou sections, à savoir une partie ou - 2 - two parts or sections, namely a part or - 2 -
section à hauteut totale et une partie ou section de tran- section and a part or section of tran-
sition, dans laquelle la hauteur de la halde et la largeur de la base descendent petit à petit jusqu'à zéro. La partie sition, in which the height of the pile and the width of the base go down little by little to zero. The part
de transition est finalement définie par la zone d'oscil- transition is ultimately defined by the area of
lation balayée à chaque fois par l'extrémité de décharge- ment de la bande transporteuse. Les couches amoncelées sont inclinées par rapport au plan horizontal et sont planes lorsqu'elles sont vues dans une coupe développée suivant la circonférence médiane de l'anneau; elles sont sensiblement parallèles l'une à l'autre et présentent des épaisseurs sensiblement égales ainsi que des longueurs égales. Pour the section swept each time by the unloading end of the conveyor belt. The heaped layers are inclined relative to the horizontal plane and are flat when viewed in a section developed along the median circumference of the ring; they are substantially parallel to one another and have substantially equal thicknesses as well as equal lengths. For
obtenir de telles couches, il faut - en supposant une capa- to obtain such layers, it is necessary - assuming a
cité de transport constante de la bande transporteuse - que le mouvement d'oscillation de la bande transporteuse se fasse à vitesse angulaire variable, et il faut en même temps que la vitesse angulaire à la sortie de la halde soit la plus grande possible et qu'elle soit la plus petite possible Constant conveyance of the conveyor belt - that the oscillating movement of the conveyor belt takes place at variable angular speed, and at the same time the angular velocity at the exit of the conveyor must be as great as possible and that it is the smallest possible
au débouché de la partie de transition dans la partie à hau- at the outlet of the transition part in the upper part of the
teur de halde totale. Dans ce cas, en vue de L'obtention de couches d'épaisseur constante, le volume entassé ou amoncelé par unité de longueur de la partie de transition, à cause de la hauteur qui croît linéairement de manière progressive total halide. In this case, in order to obtain layers of constant thickness, the volume piled up or piled up per unit length of the transition part, because of the height that grows linearly in a progressive manner
jusqu'à la hauteur totale de halde, doit donc augmenter. up to the total height of dump, must therefore increase.
L'enlèvement de la halde annulaire de la bague de son côté frontal se fait suivant le brevet allemand no The removal of the annular ring of the ring from its front side is done according to German Patent No.
1.432.040 à l'aide d'un dispositif d'enlèvement à circula- 1.432.040 using a circulating removal device
tion radiale, qui peut être constitué par une vis sans fin, radially, which can be constituted by a worm,
une herse ou un autre dispositif transporteur, et qui trans- a harrow or other conveyor device, and which transmits
porte la matière en vrac, radialement vers l'intérieur, jusqu'à un puits de déversement dirigé vers le bas et prévu au centre de la surface circulaire qui contient la halde annulaire. Le dispositif d'enlèvement décrit, autour de carries the material in bulk, radially inward, to a downwardly directed discharge well provided at the center of the circular surface which contains the annular heap. The removal device described, around
l'axe vertical se trouvant au milieu de la surface circu- the vertical axis in the middle of the circular surface
laire, un mouvement circulaire qui est toujours dirigé vers le côté frontal de la halde et qui est coordonné avec le mouvement de progression de la bande transporteuse. Du fait que les couches d'enlèvement obtenues de cette façon forment avec les couches d'apport un angle constant déterminé (la a circular motion which is always directed towards the front side of the pile and which is coordinated with the forward movement of the conveyor belt. Since the removal layers obtained in this way form with the filler layers a determined constant angle (the
direction d'apport et la direction d'enlèvement sont perpen- direction of delivery and the direction of removal are
- 3 -- 3 -
diculaires l'une à l'autre), on obtient l'effet d'homogénéi- to each other), the effect of homogeneity is obtained
sation connu. 1known situation. 1
Le procédé connu présente une série d'inconvénients. The known method has a series of disadvantages.
Premièrement, la zone de halde définie par la surface circu- First, the area of the pile defined by the circular surface
laire n'est pas utilisée de manière optimale, c'est-à-dire is not used optimally, that is to say
que le volume de halde utilisable pour le stockage est re- that the volume of halide that can be used for storage is
lativement petit. Cela est dû au fait que la crête de la halde descend linéairement dans la partie de transition, ce latively small. This is due to the fact that the ridge of the pile falls linearly in the transition part, this
qui restreint le volume de la partie de transition sensible- which restricts the volume of the sensitive transition part-
ment au volume d'une pyramide à trois côtés incurvés. Comme cela s'oppose encore, selon le procédé connu, à une zone the volume of a pyramid with three curved sides. As still opposed, according to the known method, to a zone
d'oscillation la plus grande possible de la bande transpor- the greatest possible oscillation of the transport band
teuse, et donc à une partie de transition la plus grande possible, le volume de halde utilisable pour le stockage ne représente que le tiers du volume d'une halde annulaire à hauteur constante, qui correspond à la hauteur maximale de la partie de transition. Un inconvénient supplémentaire Therefore, the volume of usable storage hade represents only one-third of the volume of a constant-height annular heap, which corresponds to the maximum height of the transition part. An additional disadvantage
tient à la vitesse angulaire variable de la bande transpor- because of the variable angular speed of the transport band
teuse, dont l'obtention nécessite un dispositif d'entraîne- which requires a training device.
ment et de commande coûteux à cause de la masse relativement grande à déplacer. Il faut ajouter à cela que juste au moment de l'inversion du sens d'oscillation à l'extrémité de sortie de la halde, la vitesse angulaire doit être la plus grande possible, ce qui occasionne des difficultés à and expensive control because of the relatively large mass to move. It must be added that just when the direction of oscillation at the outlet end of the pile is reversed, the angular velocity must be as great as possible, which causes difficulties in
cause de l'inertie.because of inertia.
L'objectif de l'invention est d'améliorer le pro- The object of the invention is to improve the
cédé brièvement décrit ci-dessus de telle sorte que les in- briefly described above so that
convénients susmentionnés ne se présentent plus. Cet objec- aforementioned convinients are no longer present. This objective
tif est atteint, selon l'invention, grâce au fait que le mouvement d'oscillation en va-et-vient se fait à vitesse sensiblement constante, sauf dans les zones de changement de sens, et ainsi les couches sont déposées sensiblement en forme de paraboles - vues en coupe suivant la circonférence médiane de l'anneau -, l'épaisseur des couches allant en tif is achieved, according to the invention, thanks to the fact that the reciprocating oscillation movement is made at a substantially constant speed, except in the zones of change of direction, and thus the layers are deposited substantially in the form of parabolas - sectional views along the median circumference of the ring -, the thickness of the layers going
augmentant du sommet de la halde à sa base. increasing from the top of the dump to its base.
Les moyens proposés permettent de disposer l'entraî- The means proposed make it possible to
nement et la commande du dispositif qui répartit la matière en vrac (la bande transporteuse par exemple) de la façon la plus simple possible. En outre, les gros problèmes posés par and control of the device which distributes the material in bulk (the conveyor belt for example) in the simplest possible way. In addition, the big problems posed by
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-4- les forces d'inertie ne se présentent plus dans la zone de changement de sens à l'extrémité de sortie de la halde, car il n'est plus nécessaire de freiner brutalement d'une grande vitesse à l'immobilisation puis d'accélérer à nouveau à cette grande vitesse. La vitesse d'oscillation constante im- Inertia forces are no longer present in the direction change zone at the outlet end of the pile, since it is no longer necessary to brake suddenly at a high speed to the immobilization then to speed up again at this high speed. The constant oscillation speed im-
plique que l'épaisseur des couches de la partie de transi- that the thickness of the layers of the transition part
tion diminue petit à petit de la base de la halde à la hau- gradually decreases from the base of the pile to the
teur totale de la halde, car à capacité de transport cons- the total weight of the pile because it has a
tante de la matière en vrac, le volume amoncelé par unité de longueur, et donc l'aire de section droite des couches restent constants, mais la forme de la section droite des couches devient de plus- en plus allongée à mesure que la hauteur de la partie de transition augmente (la section The aunt of the bulk material, the heaped volume per unit length, and thus the cross sectional area of the layers remain constant, but the shape of the cross-section of the layers becomes more and more elongated as the height of the the transition part increases (the section
droite des couches se compose de deux bandes, qui se trou- right of the layers consists of two bands, which are
vent sur la face extérieure des côtés de la section droite triangulaire de la partie de transition déjà entassée). Il en résulte que les couches vues dans une coupe développée suivant la circonférence médiane de l'anneau - sont de forme sensiblement parabolique. Mais cela signifie que, à hauteur maximale égale de halde et à longueur-égale de la partie de transition, le volume de la partie de transition entassé selon l'invention est plus grand que le volume entassé selon le procédé connu, car selon l'invention la crête de la halde descend, dans la partie de transition, sensiblement suivant une parabole, alors que, lorsqu'on utilise le procédé connu, elle descend jusqu'à la base suivant une ligne droite. Le volume de la partie de transition selon l'invention est supérieur de 50% au volume de la partie de transition obtenu avec le procédé connu. On voit donc que le volume de halde utilisable pour le stockage est augmenté par l'invention, à wind on the outer face of the sides of the triangular cross section of the transition part already stacked). As a result, the layers seen in a section developed along the median circumference of the ring - are of substantially parabolic shape. But this means that, at the maximum equal height of halide and equal-length of the transition part, the volume of the packed transition part according to the invention is greater than the volume stacked according to the known method, because according to the In the transition part, the crest of the ladder descends substantially in a parabola, whereas, when the known method is used, it descends to the base along a straight line. The volume of the transition part according to the invention is 50% greater than the volume of the transition part obtained with the known method. It can thus be seen that the volume of halide that can be used for storage is increased by the invention,
surface circulaire et à hauteur de halde données. Circular surface and height of data.
Mais l'invention apporte encore un autre avantage. But the invention provides yet another advantage.
Du fait qu'à capacité de transport constante de la matière en vrac le volume entassé par unité de longueur de chaque couche reste sensiblement le même, la matière en vrac est soumise partout, le long de chaque couche, à des conditions d'écoulement sensiblement égales (à temps de remplissage sensiblement constant par unité de longueur de la couche), ce qui a une influence favorable sur le ménagement de la - 5 - matière en vrac ainsi que sur l'homogénéisation obtenue par Due to the fact that at constant transport capacity of the bulk material the volume packed per unit length of each layer remains substantially the same, the bulk material is subjected everywhere, along each layer, to flow conditions substantially. equivalents (with a substantially constant filling time per unit length of the layer), which has a favorable influence on the preservation of the bulk material as well as on the homogenization obtained by
l'enlèvement ultérieur de la halde. the subsequent removal of the pile.
Pour améliorer encore le ménagement de la matière To further improve the care of the material
en vrac, il est recommandé de superposer au mouvement - in bulk, it is recommended to overlay the movement -
d'oscillation en va-et-vient à vitesse sensiblement cons- oscillating back and forth at a substantially constant speed
tante un mouvement de montée et de descente à vitesse varia- a rising and falling movement at varying speeds.
ble adapté à la forme parabolique des couches. Il est pos- ble adapted to the parabolic shape of the layers. It is pos-
sible, de cette façon, de réduire au minimum la distance d'écoulement, et donc le temps d'écoulement, de la matière in this way, to minimize the flow distance, and hence the flow time, of the material
en vrac, car la chute de la matière en vrac se fait tou- in bulk, because the fall of bulk material is always
jours à une distance sensiblement constante de la crête de days at a substantially constant distance from the ridge of
la halde déjà entassée.the already packed pile.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la The invention will be better understood using the
description ci-après.description below.
Au dessin annexé La figure 1 représente une vue d'ensemble d'une halde annulaire entassée selon l'invention, en profil oblique; La figure 2 représente une coupe développée le long de la circonférence annulaire médiane de la halde de la figure 1; et, In the accompanying drawing Figure 1 shows an overall view of an annular heap stacked according to the invention in oblique profile; Figure 2 shows a section developed along the median annular circumference of the pile of Figure 1; and,
La figure 3 est une coupe agrandie de la figure 2. Figure 3 is an enlarged section of Figure 2.
La halde annulaire selon la figure 1 présente une partie A - B à hauteur de halde totale et une partie de transition B - C dont la crête descend jusqu'à la base de la halde le long d'une parabole (figure 2). Le côté frontal de la halde s'étend, comme le montre en particulier la figure 2, selon l'angle d'éboulement naturel de la matière en vrac. Sur la figure 1 sont représentées schématiquement, The annular loop according to Figure 1 has a portion A - B at total height and a transition portion B - C whose peak descends to the base of the pile along a parabola (Figure 2). The front side of the pile extends, as shown particularly in Figure 2, according to the natural angle of repose of the bulk material. In Figure 1 are shown schematically,
sur le côté frontal, quelques couches, et l'on peut se ren- on the front side, a few layers, and one can meet
dre compte que les aires de section droite des couches sont respectivement égales, mais que les épaisseurs de couches It should be noted that the cross-sectional areas of the layers are equal, but that the layer thicknesses
diminuent du bas vers le haut (ou de l'intérieur vers l'ex- decrease from the bottom up (or from the inside towards the ex-
térieur). Sur la figure 2 sont illustrées les différentes couches paraboliques et devenant plus épaisses vers la base de la halde. EL indique l'avance de la halde par couche entassée. TER AL). In Figure 2 are illustrated the different parabolic layers and becoming thicker towards the base of the pile. EL indicates the advance of the pile by stacked layer.
La figure 3 sert à expliquer un avantage supplémen- Figure 3 serves to explain an additional advantage
- 6 - taire du procédé selon l'invention par rapport au procédé connu d'après le brevet allemand n0 1.432.040. L indique la The process according to the invention is compared to the process known from German Patent No. 1,432,040. L indicates the
longueur de la zone d'oscillation (mesurée sur la circonfé- length of the oscillation zone (measured on the circumference
rence annulaire médiane) et donc la longueur de base de la partie de transition B - C. Comme représenté, la hauteur totale de halde est atteinte par exemple par entassement, selon l'invention, de six couches paraboliques; les couches paraboliques sont numérotées de 1 à 6. Si l'on entassait maintenant dans une partie de transition à longueur de base et à hauteur de halde égales selon le procédé connu, des couches parallèles dont l'épaisseur constante correspondrait à l'épaisseur de la couche la plus basse d'une couche parabolique selon l'invention, on ne pourrait mettre en place qu'environ trois de ces couches; ces couches obliques droites sont median annulus) and thus the base length of the transition portion B-C. As shown, the total height of the pile is reached, for example, by stacking, according to the invention, six parabolic layers; the parabolic layers are numbered from 1 to 6. If we now pile up in a transition part at base length and at the level of halide equal according to the known method, parallel layers whose constant thickness would correspond to the thickness of the lowest layer of a parabolic layer according to the invention, it would be possible to set up only about three of these layers; these right oblique layers are
représentées sur la figure 3 et sont numérotées de 1 à 3. represented in FIG. 3 and are numbered from 1 to 3.
Il en résulte donc qu'avec le procédé selon l'invention, à conditions géométriques égales, on peut entasser environ deux fois plus de couches qu'avec le procédé connu, ce qui It follows therefore that with the method according to the invention, under equal geometric conditions, one can pile up about twice as many layers as with the known method, which
a un effet favorable sur l'homogénéisation. has a favorable effect on homogenization.
On peut en outre voir immédiatement sur la figure 3 que la partie de transition entassée selon l'invention présente un plus grand volume que la partie de transition selon le procédé connu; en effet, la parabole de crête qui relie les points B et C se trouve au-dessus de la ligne droite de crête qui relie les points B et C. -7- It can further be seen immediately in FIG. 3 that the packed transition part according to the invention has a larger volume than the transition part according to the known method; indeed, the ridge parabola connecting points B and C is above the straight ridge connecting points B and C. -7-
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