FR2564592A1

FR2564592A1 - Dispositif automatique pour la determination de certaines caracteristiques du ciment telles que finesse des grains, teneur en gypse et en filler calcaire

Info

Publication number: FR2564592A1
Application number: FR8407560A
Authority: FR
Inventors: Jean Dupain; Christian Vernet
Original assignee: Ciments Francais SAS
Current assignee: Ciments Francais SAS
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1985-11-22
Also published as: FR2564592B1; DE3517162A1; US4849175A

Abstract

DISPOSITIF AUTOMATIQUE PERMETTANT DE DETERMINER CERTAINES CARACTERISTIQUES DU CIMENT TELLES QUE LA FINESSE DES GRAINS, LA TENEUR EN GYPSE ET LA TENEUR EN FILLER CALCAIRE, DU TYPE COMPORTANT UN BRAS PIVOTANT MUNI D'UNE PINCE A CREUSET, ASSOCIE A UNE BALANCE AUTOMATIQUE. CE DISPOSITIF EST CONSTITUE PAR: UN ENSEMBLE DE PESEE III COMPORTANT UNE BALANCE AUTOMATIQUE 10 ASSOCIEE A DEUX TREMIES D'ALIMENTATION 8, 9; UN ENSEMBLE DE MANIPULATION I-II COMPORTANT DEUX SOUS-ENSEMBLES I ET II, LE PREMIER SOUS-ENSEMBLE COMPRENANT UN BRAS PIVOTANT 23 ASSOCIE A UNE PLURALITE DE POSTES A A G, LE DEUXIEME SOUS-ENSEMBLE COMPRENANT UN DEUXIEME BRAS PIVOTANT 23 ASSOCIE A UNE PLURALITE DE POSTES H A O, LES TRAJECTOIRES CIRCULAIRES DE CES DEUX BRAS SE RECOUPANT; UN ENSEMBLE DE MESURES PHYSICO-CHIMIQUES COMPRENANT UN FOUR 5 DESSERVI PAR LE PREMIER BRAS.

Description

l

La présente invention a pour objet un disposi-

tif automatique permettant de déterminer certaines carac-

téristiques des ciments à savoir la finesse des grains,

la proportion de gypse et la proportion de filler cal-

caire. Dans la demande de brevet n 80 14302 déposée

par le demandeur le 27 juin 1980, on a décrit un disposi-

tif pour l'analyse d'échantillons de crus. Ce dispositif est destiné à la fabrication automatique d'échantillons vitrifiés, appelés "perles", destinés à être analysés par un spectromètre à rayons X, ce dispositif comportant un bras pivotant muni d'une pince manipulant un creuset combiné avec un système de pesée et un four. Grâce à ce dispositif on obtient rapidement et de façon automatique l'analyse des éléments dont est constitué le cru allant au four de cuisson. Mais après l'opération de cuisson et le broyage du clinker, il est nécessaire d'ajouter audit clinker des éléments tels que gypse et filler calcaire et il est aussi nécessaire de surveiller la régularité de la

granulométrie du ciment fini.

La présente invention concerne un dispositif automatique permettant de réaliser de façon automatique à la fois une mesure de la finesse des grains d'un échantillon de ciment; une mesure de la teneur en S03

dudit échantillon, ce qui donne une mesure de la propor-

tion de gypse; et une mesure de la teneur en C02 dudit échantillon, ce qui donne une mesure de la teneur en

filler calcaire.

Le dispositif selon la présente invention est du type comportant un bras pivotant muni d'une pince à creuset associé à une balance automatique, caractérisé par le fait qu'il est constitué par: deux bras pivotants dont les trajets circulaires s'intersectent au-dessus d'une balance automatique; au moins une trémie vibrante dont la goulotte mobile peut venir au-dessus du plateau de la balance automatique; un ensemble de tamisage à jet d'eau associé à l'un des bras pivotants et un ensemble

de mesure de caractéristiques physico-chimiques compre-

nant un four à induction associé à l'autre bras pivotant.

De préférence, l'appareillage comporte deux trémiés vibrantes à goulotte mobile; l'ensemble de tami- sage comporte des moyens d'injection d'alcool et des moyens de séchage à l'air chaud; l'ensemble de mesure de caractéristiques physico-chimiques comporte une source de gaz vecteur, un piège à CO2 et un bécher automatique tel que celui décrit dans une demande de brevet déposée ce même jour par la demanderesse afin de réaliser un

titrage en S03 selon la méthode dite d'Iodométrie.

A titre d'exemple non limitatif et pour facili-

ter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés:

figure 1, une vue schématique en plan repré-

sentant les divers éléments constituant le dispositif et illustrant leurs diverses positions; figure 2, un diagramme illustrant les étapes successives de la mesure de finesse; figure 3, un diagramme, analogue à celui de la figure 2, illustrant les étapes successives de la mesure de la teneur en S03; figure 4, un diagramme, analogue à celui des figures 2 et 3, illustrant les étapes successives de la mesure de la teneur en C02;

figure 5, une vue schématique, en coupe par-

tielle et élévation latérale d'un dispositif de piégeage et de pesée du C02;

30. figure 6, une vue schématique en coupe par-

tielle et élévation latérale d'un tamis placé sous un appareil de séchage;

figure 7, une vue schématique en coupe par-

tielle à échelle agrandie, d'un creuset en platine dis-

posé à l'intérieur d'un creuset de protection en alumine; figure 8, une vue schématique illustrant un

creuset dans le four à induction.

En se reportant à la figure 1, on voit que le dispositif selon la présente invention comporte: un ensemble de pesée III constitué par une balance 10

associée à deux trémies d'alimentation 8 et 9; un ensem-

ble de distribution I et II comportant deux bras pivo-

tants, le premier bras pouvant desservir sept postes (A à G), le deuxième bras pouvant desservir huit postes (H à O), les trajectoires de ces deux bras se recoupant, l'un de leurs deux points d'intersection 19 étant situé à la verticale de la balance automatique de l'ensemble de pesée; et un ensemble de mesures physico-chimiques IV

dont le four est desservi par le premier bras.

Les bras pivotants ne sont pas décrits en détail parce qu'ils sont de type connu, un exemple d'un tel bras ayant été décrit dans la demande de brevet n 80 14302 au nom de la demanderesse. Pour mémoire, il est donc rappelé que chaque bras est monté sur un arbre vertical 20 qui

est attelé à-un vérin de façon à pouvoir monter et des-

cendre, chaque bras horizontal 23 étant muni à son extrémité d'une pince 21 lui permettant de saisir un creuset ou un objet cylindrique et pouvant pivoter de

autour de son axe longitudinal, la commande mécani-

que de la rotation de l'arbre vertical étant munie de

moyens 22 permettant de l'immobiliser dans l'une quelcon-

que d'une pluralité de positions prédéterminées.

Le premier bras pivotant 23, desservant l'en-

semble de distribution I, peut être immobilisé par le

moyen mécanique 22 dans sept positions différentes dési-

gnées par les références A à G. En position A est disposé un mécanisme 6 de distribution de tampons de quartz destinés à venir boucher certains creusets; en position B est disposé un distributeur 7 de creusets en alumine; en position C est disposée une balance automatique 10, le point d'intersection des trajectoires des deux bras

pivotants 23 étant désigné par la référence 19; en posi-

tion D se trouve le deuxième point d'intersection 17 des trajectoires des deux bras 23; la position E est une position d'attente 11 o se trouve le creuset en platine; la position F correspond à un orifice de vidange 12; la position G correspond à la mise en place du creuset manipulé (en platine ou en alumine selon les cas) dans

le four de chauffage à induction 5 de l'ensemble IV.

Le deuxième bras pivotant 23, desservant l'ensemble II peut être immobilisé dans huit positions différentes, désignées par les références H à O. La position H est une position d'attente pour un tamis destiné à la mesure de finesse; la position I correspond à un mécanisme de séchage à l'air chaud du tamis, qui sera décrit ci-après en relation avec la figure 6. En position J le tamis est renversé de 180 afin d'être lavé des grains retenus au tamisage; en position K se trouve un gicleur d'eau sous pression (environ 1 kg/cm2) destiné à effectuer le tamisage; la position L dans laquelle est figuré le deuxième bras 23 est une position neutre; la position M correspond à un emplacement 18 de stockage du tamis quand il est trop

sale; la position N correspond au deuxième point d'inter-

section 17 des trajectoires des deux bras; la position O correspond au premier point d'intersection 19 des deux

trajectoires et à la balance automatique 10.

L'ensemble de pesée III comporte: une première trémie vibrante 8; une deuxième trémie vibrante 9 et une

balance automatique 10.

Les trémies vibrantes 8 et 9 ne sont pas décri-

tes en détail, car elles sont analogues à celles décrites

dans la demande de brevet 80 14302 mentionnée précédem-

ment. Elles sont l'une et l'autre constituées par une trémie proprement dite 8a, 9a, prolongée par une goulotte à section en V, 8b-9b. Les ensembles 8a-8b et 9a-9b, sont portés par un mécanisme pouvant être mis en vibration et les gouloettes 8b, 9b sont légèrement en pente; de sorte que lorsque les trémies et goulottes sont mises en vibration, le produit pulvérulent contenu

dans les trémies s'écoule de façon lente et régulière.

La trémie 8 est portée par des moyens lui permettant d'effectuer une translation longitudinale de sorte qu'elle peut occuper deux positions; la position indiquée en traits pleins à la figure 1 dans laqueelle l'extrémité de la goulotte 8b se trouve au point 19, à la verticale du centre du plateau de la balance automatique 10, et une position, représentée en tiretés, o la goulotte 8b est retirée de la trajectoire du premier bras 23. La trémie 9 est portée par des moyens lui permettant de pivoter

autour de l'axe 9c pour occuper deux positions une posi-

tion représentée en traits pleins, dans laquelle l'extré-

mité de la goulotte 9b se trouve au point 19 et une position représentée en traits tiretés, dans laquelle la goulotte 9b est écartée de la balance 10, son extrémité étant au-dessus d'un orifice de vidange P permettant la vidange de la trémie en fin de cycle et son rinçage après chargement. Le dispositif ainsi décrit a pour objet de réaliser de façon automatique les trois mesures suivantes sur un même échantillon de ciment: 25. mesure de la finesse des grains de ciment ou mesure granulométrique; mesure de la teneur en gypse par mesure de la teneur en S03; mesure de la teneur en filler calcaire par

mesure de la teneur en C02.

1. Mesure de finesse Les opérations se déroulent dans l'ordre suivant

dont la représentation graphique est donnée à la figure 2.

Ce cycle comporte l'intervention l'un après l'autre des

deux bras 23.

Le premier bras, ou bras I est amené par le programmateur 24 en position E et la pince 21 saisit un creuset en platine qui se trouve dans la position 11 dite: position d'attente du creuset en platine. Le bras I pivote en sens positif jusqu'à la position E o la pince relâche le creuset en platine qui est déposé sur la balance automatique 10, au point 19. La trémie 9 est alors pivotée pour que l'extrémité de la goulotte 9b vienne au-dessus du point 19, c'est-à-dire au-dessus du creuset. Le mécanisme de vibration est alors mis en marche et le ciment s'écoule par la goulotte 9b dans le creuset en platine et la balance 10 effectue la pesée. Lorsque le poids désiré, prédéterminé est atteint, la balance 10 envoie un signal d'arrêt au programmateur 24 qui commande l'arrêt de la vibration et donc de

l'écoulement du produit. Il peut arriver que l'interrup-

tion de l'écoulement de l'échantillon de ciment ne soit pas instantané et que l'erreur de pesée dépasse la marge

fixée à l'avance et mémorisée dans le programmateur 24.

Dans ce cas, ce dernier fait pivoter le bras I vers la position F et fait pivoter le bras sur lui-même de 180 de façon à vider le creuset dans l'orifice de vidange 12 et le bras I est ramené en position C pour effectuer une

nouvelle pesée. Si la pesée est correcte, le programma-

teur 24 fait pivoter le bras I en position D o il se trouve au-dessus d'un tamis qui est en position d'attente au point 17, le bras I pivote alors sur lui-même de 180 de façon à se vider dans le tamis qui est en position

d'attente au point 17; puis le bras I retourne en posi-

tion E. Le bras II est alors mis en action par le pro-

grammateur 24; il vient en position N, sa pince 21 saisit le tamis qui vient d'être rempli et qui est au point 17 et il va en position K, de façon à amener le

tamis au point 16. Là se trouve un dispositif qui pro-

jette dans le tamis de l'eau sous pression qui brasse le ciment et entraîne à travers le tamis les grains plus petits que les mailles. Ensuite, et toujours au point 16, ce même dispositif projette de l'alcool sur les particules qui ont été retenues par le tamis afin d'en faciliter le séchage. Le bras II est alors amené en position I de façon à présenter le tamis au-dessous d'un dispositif de séchage représenté à la figure 6. Le mécanisme de séchage 14 comporte un plateau 25 percé de trous 26, porté par le piston 27 d'un vérin 28. La pince 21 du bras II relâche le tamis 30 qui repose ainsi sur le plateau 25. Celui-ci est alors soulevé par le

vérin 28 de sorte qu'un tube 29 muni d'un joint d'étan-

chéité 31 vienne s'engager dans le tamis 30 en l'obturant.

Le tube 29 est muni d'une résistance chauffante 32 et relié à une soufflante 33 portée par une potence 34. La soufflante 33 et la résistance 32 sont alors mises en

action de sorte qu'un flux d'air chaud sèches les parti-

cules de ciment n'ayant pas traversé le tamis avec l'eau projetée en 16. On coupe la résistance 32 et on souffle de l'air froid pour refroidir le tamis, le bras 11 est alors mis en action par le programmateur 24 pour aller

en position O o le tamis est au point 19 sur la.

balance 10. La pince 21 relâche le tamis 30 qui est alors pesé, cette pesée étant mise en mémoire dans le programmateur 24; on obtient ainsi la valeur du poids total tamis + refus (on appelle refus les grains n'ayant pas traversé le tamis). La pince 21 reprend alors le tamis 30 qui est amené au point 15, le bras II venant en position J. Là le bras II pivote sur lui-même de 180 et le tamis 30 est nettoyé par un jet d'eau sous pression; puis le bras II reprend sa position normale, un peu d'alcool est projeté dans le tamis, le bras II vient

alors en position K o le tamis est séché par le disposi-

tif 14; ce apres quoi le bras II revient en position O o le tamis est déposé au point 19 sur la balance afin qu'une autre pesée soit faite.La différence entre les deux pesées donne le poids des refus. De plus, la comparaison entre les troisièmes pesées de chaque cycle permettent de mesurer l'encrassement progressif du tamis 30 qui est éliminé à la position 17 et remplacé par un nouveau tamis lorsque l'encrassement dépasse une

valeur prédéterminée.

Le poids des refus est comparé au poids de ciment versé dans le tamis au début du cycle et le refus

est alors exprimé en pourcentage.

2. Mesure de la teneur en gypse.

La mesure de la teneur en gypse est effectuée en mesurant la teneur en soufre total de l'échantillon et cette mesure est réalisée selon un procédé, connu en soi, consistant à faire chauffer le produit jusqu'à une température supérieure à 1000 et à mesurer la teneur en soufre total des vapeurs dégagées par barbotage dans un bain dont le potentiel est maintenu constant par addition

de iodate de potassium.

Il s'avère nécessaire d'avoir un courant de gaz porteur pour transporter les gaz dégagés dans le four jusque dans le bain de barbotage. Ce gaz porteur est de l'oxygène car si l'on fait chauffer le ciment sans apport d'oxygène on risque d'avoir un dégagement incomplet du

soufre présent dans le ciment.

Comme cela est connu, on emploie pour cette opération des creusets en alumine qui sont jetés après chaque usage. Comme l'alumine n'est pas conductrice

d'électricité on doit verser dans le creuset une cer-

taine quantité de poudre de fer pour permettre le chauf-

fage par induction; ce qui présente en plus l'avantage

que le fer agit comme un agent régulateur de la réaction.

Le cycle de cette mesure est illustré de façon

schématique sur la figure 3.

Toujours commandé par le programmateur 24, le bras I vient en position B et la pince 21 saisit un creuset en alumine dans le magasin d'alimentation 7. Le bras I vient ensuite en position C et dépose le creuset en 19 sur le plateau de la balance automatique 10. La trémie 8 est alors mise en translation de façon que l'extrémité de sa goulotte 8b vienne à la verticale du point 19, c'est-à-dire au-dessus du creuset en alumine et elle est mise en vibration de sorte que de la poudre de fer est versée dans le creuset. L'écoulement est interrompu lorsque le poids désiré est atteint. La trémie 8 est alors retirée et la trémie 9 pivotée de façon que l'extrémité de sa goulotte 9a vienne, à son tour, à la verticale du point 19 et elle est mise en vibration de

sorte que du ciment se déverse dans le creuset. L'écoule-

ment est interrompu lorsque le poids désiré est atteint.

Comme dans le cas précédent, pour la mesure de finesse, si l'erreur de pesée est trop importante, le bras I reprend le creuset et le transporte en position F o

il le laisse tomber dans l'orifice de vidange 12.

Si la pesée est correcte, le bras I reprend le creuset et se déplace jusqu'à la position A en face d'un mécanisme 6 qui est un distributeur de tampons de laine de quartz ayant pour objet d'obturer le creuset en alumine afin d'éviter des projections lors du chauffage ultérieur

tout en laissant s'échapper les vapeurs de SO2.

Puis le bras I vient en position G pour déposer le creuset dans le four à induction 5. En se reportant à la figure 8, on voit que dans cette position G, le bras I dépose le creuset 35 sur un plateau 36, lui-même porté par une tige 37 solidaire d'un plateau de plus grand

diamètre 38 solidaire de la tige 39 d'un vérin (non repré-

senté). Le four proprement dit comporte comme cela est connu, une cloche 40 en quartz munie à son extrémité supérieure d'une canalisation d'évacuation 41, entourée d'un enroulement d'induction 42 et dont la base 43 est ouverte vers le bas. La cloche 40 est tenue par un joint

torique 44 placé dans l'ouverture circulaire d'un sup-

port 45. Le plateau 3M comporte une gorge circulaire dont le diamètre moyen est égal à celui de la base de la

cloche, cette gorge étant munie d'un joint d'étanchéité 46.

Ainsi, lorsque le vérin est mis en action, sa tige 39 se soulève en introduisant le creuset 35 jusqu'à hauteur de l'inducteur 42 tout en appliquant le plateau 38 et son joint 46 contre les rebords de l'ouverture 43 de la cloche 40 qui est ainsi hermétiquement fermée. De plus, la tige 39 comporte une canalisation 47 traversant le plateau 38 et débouchant à l'extérieur par

un embout 48 raccordé à une canalisation souple 49.

En se reportant à la figure 3, on voit que le dispositif comporte une source d'oxygène 50 (une bouteille de gaz comprimé par exemple) dont la canalisation de sortie 51 aboutit à une électrovanne à deux positions (ouvert, fermé) 52 dont la canalisation de sortie 53 se divise en deux canalisations 54 et 55, la canalisation 54 rejoignant la canalisation 49 en passant à travers un débitmètre 56, tandis que la canalisation 55 comporte une électrovanne 57 analogue à l'électrovanne 52 et rejoint la canalisation 49 en passant à travers un

débitmètre 58, analogue à 56 et en aval de ce dernier.

Le bras I étant en position G dépose le creuset sur le plateau 36 et la tige 39 du vérin est soulevée, le plateau 38 venant comme expliqué précédemment, fermer

l'ouverture 43 située à la base de la cloche 40. L'induc-

teur 42 est mis sous tension et les deux électrovannes 52 et 57 sont mises en position ouverte de sorte qu'un flux d'oxygène arrive dans l'enceinte du four et

entraîne les vapeurs de S03 qui se dégagent du creuset 35.

Ces vapeurs portées par le courant d'oxygène traversent

l'électrovanne 59 et arrivent dans la cellule de titrage 2.

Cette cellule de titrage peut avantageusement être constituée comme cela est décrit dans une autre

demande de brevet déposée ce même jour par la demande-

resse. Dans ce cas, elle est constituée par un récipient

muni d'un fond concave dans lequel est ménagée une ouver-

ture commandée par une soupape de vidange commandée à distance, ce récipient étant surmonté par un couvercle servant de support à des électrodes reliées par un conducteur 61 à un titrateur 3 et à une canalisation 60

provenant d'une burette automatique 1.

La cellule de titrage 2 est remplie d'un bain dans lequel arrive le mélange d'oxygène et de S03 dégagé par le chauffage du creuset 35. Ce barbotage provoque une variation du potentiel du bain qui est corrigée de façon

constante par le titrateur 3 qui, par la burette automa-

tique 1 et la canalisation 60, introduit de façon continue

la quantité nécessaire de iodate de potassium pour main-

tenir constant le potentiel du bain. La lecture de la burette 1 donne le titrage de S03, qui est enregistré par le programmateur 24. La tige 39 du vérin est alors abaissée et le bras I reprend le creuset 36 et vient en position F o la pince 21 relâche le creuset qui tombe

dans l'orifice de vidange 12.

3. Mesure du fillet calcaire La teneur en filler calcaire de l'échantillon

de ciment à analyser est faite en chauffant cet échantil-

lon dans le four à induction et en mesurant, cette fois,

le poids de C02 s'échappant du creuset.

Afin de ne pas être obligé de disposer de plusieurs circuits de gaz porteur, ce qui poserait des problèmes lorsqu'on passerait de l'un à l'autre on emploie, pour cette mesure également, l'oxygène venant

de la source 50. Le courant gazeux oxygène + gaz carbo-

nique est alors envoyé à travers une masse de granulés de soude, qui retiennent le C02: en effectuant une pesée avant le passage du mélange gazeux et après on obtient la

quantité de C02 piégée.

La figure 5 représente un mode de réalisation

du dispositif indiqué par la référence 4 sur la figure 1.

En se reportant à cette figure, on voit que sur le pla-

teau 64 d'une balance automatique 62 repose une colonne 65 remplie de granulés de soude 66, cette colonne 65 étant fermée de façon étanche par un couvercle 67. Ce couvercle comporte deux embouts 68 et 69 diamétralement opposés. A l'intérieur de l'embout 68 est disposée une canalisation 70 se prolongeant dans le couvercle jusqu'à une canalisation extérieure 71 qui va du couvercle à la base 72 de la colonne 65. A l'intérieur de l'embout 69 est disposée une canalisation 73 qui se prolonge dans le.couvercle et débouche dans l'espace libre 74 situé

au-dessus des granulés de soude 66.

A chaque embout 68 et 69 correspond un boîtier

75 et 76 traversé par une canalisation 77 et 78 qui commu-

niquent avec des canalisations souples 79 et 80 qui débouchent à l'extérieur de l'enceinte 63. Chaque boîtier 76 et 75 comporte une cuvette conique 81, 82 au fond de laquelle débouche la canalisation-77 et 78. Bien que cela ne soit pas représenté on peut disposer un clapet anti- retour à bille à l'endroit o les canalisations

77 et 78 débouchent dans les cuvettes 81, 82.

Chaque boîtier 75, 76 est porté par une jatte 83, elle-même fixée à un support 84 attelé aux extrémités

de deux biellettes parallèles 85, 86 montées à pivote-

ment sur un socle 87 comportant un mécanisme à tiroir, non représenté. Ce mécanisme a pour objet de faire s'écarter l'un de l'autre en un mouvement symétrique les deux parallélogrammes déformables définis par les biellettes 85 et 86 de sorte que les deux boîtiers 75

et 76 s'écartent des embouts 68 et 69.

Lorsque les boîtiers 75 et 76 sont dans la

position représentée à la figure 5, les clapets anti-

retour sont ouverts et le flux gazeux (02 +C02) arrivant par la canalisation 79 traverse le boîtier 75, emprunte la canalisation 70, puis la canalisation 71, traverse la masse de granulés de soude 66, ressort de la colonne par la canalisation 73 et la canalisation 80, le

C02 étant retenu.

Lorsque les deux boîtiers 75 et 76 sont écartés la colonne 65 repose sur le plateau 64 de la

balance 62, permettant la pesée exacte de la colonne 65.

Les deux cuvettes 81 et 82 assurent un auto-

centrage du système lorsque les pattes 83 portant les

bottiers 75 et 76 sont rapprochées l'une de l'autre.

La figure 4 est un schéma synoptique des

différentes étapes de la mesure de C02.

Le bras I vient en position E saisir le creuset en platine qu'il a auparavent ramené en position d'attente 11 après l'avoir déversé dans le tamis 30 (voir précédemment la mesure de finesse), puis passe en position C, o il dépose ledit creuset sur la balance , au point 19. La trémie 9 est actionnée, comme décrit précédemment pour verser une quantité déterminée de ciment dans le creuset. Comme précédemment si la pesée n'est pas correcte le creuset est amené en position 12, vidangé et remis sur la balance. Si la pesée est correcte le bras I reprend le creuset en platine et l'amène sur le plateau 38 qui, comme cela a été décrit précédemment pour le creuset en alumine l'introduit dans la cloche 40

du four 5 et obture cette cloche.

A ce moment, les jattes 83 du dispositif 5 (figure 5) précédemment décrit, s'écartent et la colonne 65 est pesée par la balance 62 qui envoie le résultat de la pesée au programmateur 24, ce après quoi les jattes 83 sont resserrées et le circuit de

gaz est bouclé.

L'électrovanne 52 du circuit d'oxygène est ouverte, mais l'électrovanne 57 demeure fermée de sorte que le débit d'oxygène arrivant par la canalisation 49 est environ moitié de celui qui était admis dans le four 5 pour la mesure précédente (S03). Le mélange gazeux 02+CO2 emprunte le canalisation 41 puis par

l'électrovanne 59 est dirigé dans la canalisation 79.

Le C02 est fixé par la soude. Après un temps prédéterminé, déterminé par expérience pour être sûr que tout le C02 a été dégagé du ciment se trouvant dans le creuset, le chauffage est arrêté, l'électrovanne 52 est fermée et les jattes 83 sont écartées afin de laisser la colonne reposer sur le plateau de la balance 62. Une deuxième pesée est faite et transmise au programmateur 24 qui par soustraction de la première pesée détermine le poids de CO. piégé par les granulés de soude. Le four

est alors ouvert et le bras I vient reprendre le creu-

set en platine pour le ramener en position d'attente

au point 11 après l'avoir retourné au-dessus de l'ori-

fice de vidange 12 pour le vider.

Il s'avère cependant que l'utilisation d'un creuset en platine (ou en alliage de platine) dans un flux d'oxygène, sous un champ électrique de l'ordre de

9 MHz, à 100 C environ n'est pas sans présetner d'in-

convénients. Les conditions en effet sont telles qu'il se crée un miniplasma qui provoque une diffusion du platine qui se dépose sur les parois internes du tube 40. Cette diffusion présente deux inconvénients: d'une part il y a une perte de platine qui est un métal précieux et d'autre part il y a des perturbations de fonctionnement du four à induction en ce qui concerne le chauffage. Afin de remédier à cet inconvénient on peut, comme cela est représenté à la figure 7, disposer le creuset en platine à l'intérieur d'une enveloppe

protectrice en alumine.

En se reportant à la figure 7 on voit que le creuset en platine 88 est disposé à l'intérieur d'un creuset en alumine frittée 89 et qu'au-dessus du rebord supérieur du creuset 88 est disposée une bague 90, également en alumine frittée qui recouvre complètement le rebord du creuset 88, cette bague 90 étant collée à l'intérieur du creuset 89 à sa partie haute par une

couche de ciment réfractaire 91.

Les mesures n 2 et n 3 employant toutes les deux le four 5 et la source d'oxygène 50, ne peuvent pas

être simultanées et sont donc faite l'une après l'autre.

Dans l'exemple décrit, on effectue d'abord la mesure de la teneur en S03, puis celle de la teneur en C02 mais cet ordre peut être inversé. Par contre, la mesure de finesse faisant appel à un deuxième bras (le bras II) et à des mécanismes qui ne servent pas aux mesures physico-chimiques peut être faite simultanément, mais seulement après que la pesée initiale ait été opérée

et que le bras I ait été libéré.

De préférence, comme cela est représenté à la figure 4, le piège à CO2 65est protégé en amont et en aval. En amont il est protégé par un dispositif 92 comprenant un piège à eau pour qu'il n'y ait pas d'eau ou de vapeur d'eau dégagée par le chauffage du CO2 qui ne soit piégée dans les granulés de soude 66 et en aval il est protégé par un dispositif 93 comprenant à la fois un piège à eau et un piège à CO2 pour éviter que le C02 et l'eau se trouvant dans l'atmosphère ne vienne

fausser la mesure.

Lorsque les trois opérations décrites ci-dessus sont terminées, la trémie 9 dont la goulotte 9a se trouve au-dessus de l'orifice de vidange P est mise en vibration pour se déverser complètement dans cet orifice. Un nouvel échantillon de ciment est alors mis, par tout

moyen approprié dans la trémie 9 qui est mises en vibra-

tion pendant un temps suffisant pour que le nouvel échantillon commence à s'écouler dans l'orifice P, ce

qui assure qu'il ne reste plus aucune trace de l'échan-

tillon précédent.

De préférence également lorsque le creuset en platine est en position 11, il repose sur un plateau

porté par un vérin qui l'escamote en le faisant descen-

dre dans une chambre tubulaire.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif automatique permettant de déter-

miner certaines caractéristiques du ciment telles que la finesse des grains, la teneur en gypse et la teneur en filler calcaire, du type comportant un bras pivotant

muni d'une pincé à creuset, associé à une balance auto-

matique, caractérisé par le fait qu'il est constitué par: un ensemble de pesée (III) comportant une balance automatique (10) associée à deux trémies d'alimentation (8, 9); un ensemble de manipulation (I-II) comportant deux sous-ensembles (I et II), le premier sous-ensemble comprenant un bras pivotant (23) associé à une pluralité de postes (A à G) , le deuxième sous-ensemble comprenant un deuxième bras pivotant (23). associé à une pluralité de postes (H à 0), les trajectroires circulaires de ces

deux bras se recoupant; un ensemble de mesures physico-

chimiques comprenant un four (5) desservi par le premier bras. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les trajectoires circulaires des deux bras (I et II) se recoupent en deux points (17 et 19) l'un (19) étant à

la verticale de la balance (10) de l'ensemble de pesée (III).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2,

dans lequel chaque bras (I, II) comporte une partie hori-

zontale (23) munie à son extrémité d'une pince (21) pouvant saisir un creuset, cette partie horizontale (23) pouvant pivoter sur elle-même de 180 et étant fixée à un arbre moteur vertical (20) pouvant s'élever ou

s'abaisser et pouvant pivoter et s'arrêter dans une posi-

tion angulaire prédéterminée.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1

à 3, dans lequel le premier bras pivotant (I) peut être immobilisé dans sept positions différentes (A à G), la position (A) correspondant à la mise en place d'un tampon de laine de quartz sur le godet, la position (B) correspondant à la prise en charge d'un creuset en alumine provenant d'un distributeur (6), la position (C) correspondant au chargement et à la pesée d'un creuset (en alumine ou en platine) avec ou sans produit, la position (D) correspondant au déversement d'un creuset dans un tamis, la position (E) à une position d'attente

du creuset unique en platine, la position (F) à une posi-

tion de vidange ou de rejet dans un orifice d'évacuation (12), la position (G) à la mise en place d'un creuset

(en alumine ou en platine dans le four à induction (5).

5. Dispositif selon l'une des revendications

1 à 3, dans lequel le deuxième bras pivotant (II) peut être immobilisé dans huit positions différentes (H à 0); la position (H) correspondant à la saisie par le bras d'un tamis propre en attente; la position (I) au séchage du tamis à l'air chaud; la position (J) au nettoyage du tamis préalablement renversé; la position (K) au tamisage; la position (L) à une position neutre; la position (M) au stockage des tamis sales; la position (N) à l'attente de remplissage du tamis en service; la position (0) aux

différentes pesées du tamis au remplissage, après tami-

sage et après nettoyage du tamis.

6. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, dans lequel les deux trémies (8, 9) de l'ensemble de pesée (III) comportent chacun une trémie proprement dite (8a, 9a) et une goulotte de déversement

(8h, 9h), l'ensemble pouvant être déplacé soit en trans-

lation soit en rotation pour amener l'extrémité de l'une ou de l'autre des goulottes (9a, 9h) à la verticale du point de pesée (19) située à la verticale de la balance

(10).

7. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 6, dans lequel pour chaque pesée le creuset adéquat est manipulé par le premier bras (I) et est vidé ou rejeté dans l'orifice de vidange (12) lorsque l'erreur

de la pesée dépasse une marge prédéterminée.

8. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, dans lequel le four de chauffage

à induction comporte un tube en quartz (40) muni d'une canalisation d'évacuation (41) et un plateau (38) venant fermer la cloche en introduisant le creuset dans le four, ce plateau (38) étant relié à une source d'oxygène (80), le circuit d'alimentation en oxygène étant double et comportant deux électrovannes (52, 54) de façon à pouvoir disposer de deux débits différents pour la mesure de S03

et la mesure de C02.

9. Dispositif selon la revendication 8, dans

lequel le débit d'oxygène pour la mesure de S03 est pra-

tiquement le double du débit pour la mesure de C02.

10. Dispositif sleon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 9, dans lequel la canalisation (41) de sortie du four (5) aboutit à une électrovanne (59) qui dirige les flux gazeux en provenance du four soit vers la cellule de

titrage (2) au S03, soit vers le piège à C02 (4).

11. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 10, dans lequel lorsque la goulotte (9h) de la trémie (9) contenant l'échantillon de ciment n'est pas au-dessus de la balance automatique (10) elle est au-dessus d'un orifice de vidange (P) qui permet de vider complètement la trémie lorsque le cycle des trois mesures est terminé; la trémie (9) étant alors remplie d'un nouvel échantillon et mise en vibration jusqu'à ce que le nouvel échantillon commence, à son tour, à s'écouler

dans l'orifice (P).

12. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 10, dans lequel le sous-ensemble de mesure de finesse (II) comporte: un poste (14) comportant un plateau (25) percé de trous (26) porté par la tige (27) d'un vérin (28); ainsi qu'une soufflante (33) reliée à un tube vertical (29) muni de résistances (32) au voisinage de son extrémité d'un joint d'étanchéité (31); de telle sorte que le vérin (28) soulève le tamis (30) et fait s'emboîter de façon étanche le tube (29) ce qui permet de souffler de l'air chaud pour sécher les refus

se trouvant dans le tamis et de refroidir le tamis.

13. Dispositif de mesure de C02, dans lequel le pièce à CO2 est constitué par une colonne (65) remplie de granulés de soude (66) fermée à sa partie supérieure par un couvercle (67) comportant deux embouts (68, 69) en saillie hors du couvercle à 180 l'un de l'autre, l'un

des embouts (68) comportant une canalisation (70) débou-

chant à la base de la colonne (65) et l'autre embout (69)

comportant une canalisation débouchant à la partie supé-

rieure (74) de la colonne (65).

14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel les deux embouts (68, 69) coopèrent avec deux cuvettes coniques symétriques (81, 82) se faisant face, portées par deux boîtiers symétriques (75, 76), ces deux cuvettes étant, à travers des clapets anti-retour reliées l'une (81) à la canalisation d'arrivée (79) et l'autre à

la canalisation de sortie (80).

15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel les deux bottiers se faisant face (75, 76).sont portés par deux pattes (83) symétriques, chaque patte (83) étant attelée de façon mobile à un support (87) par deux biellettes (85, 86) constituant un parallélogramme déformable, ces deux parallélogrammes déformables étant

attelés à un système de commande qui provoque un mouve-

ment simultané et symétrique de rapprochement ou d'écar-

tement des deux boîtiers (75, 76); de telle sorte que, lorsque les deux boîtiers sont rapprochés, le circuit gazeux est établi et lorsqu'ils sont éloignés, le circuit gazeux est interrompu, la colonne (65) reposant alors librement sur le plateau (64) d'une balance automatique (62). 16. Dispositif selon la revendication 15, dans lequel le piège à CO2 est protégé en amont par un piège

à eau (92) et en aval par un piège à eau et à CO2 (93).

17. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 16, dans lequel, pour la mesure de

teneur en C02, le creuset unique en platine (88) est disposé à l'intérieur d'un creuset en alumine (89), son rebord supérieur étant protégé par une bague en alumine, de même épaisseur (90), collée à l'intérieur du

creuset en alumine (89) par un ciment réfractaire (91).

18. Procédé de mesure automatique de la finesse d'un échantillon de ciment au moyen du dispositif selon

l'une quelconque des revendications 1 à 7, 11 et 12,

consistant à réaliser automatiquement et séquentielle-

ment les opérations suivantes: pesée d'une quantité précise d'une portion de l'échantillon; versement de cet échantillon dans un tamis; 15. tamisage à l'eau; séchage à chaud du tamis; refroidissement du tamis; pesée du tamis et des refus; vidage, lavage, séchage et refroidissement du tamis vide; pesée du tamis vide la comparaison de ces trois mesures donnant le poids des

refus par rapport au poids de l'échantillon.

19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel la mémorisation des dernières pesées permet de déterminer par comparaison l'encrassement progressif du tamis, ce dernier étant mis en stockage et remplacé

par un autre, propre, lorsqu'il est trop sale.

20. Procédé de mesure automatique de la teneur en S03 d'un échantillon de ciment au moyen du dispositif

selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,

consistant à réaliser automatiquement et séquentielle-

ment les opérations suivantes: mise en place au fond d'un creuset d'alumine d'une quantité appropriée de poudre de fer; pesée d'une quantité précise d'une portion de l'échantillon versé dans ledit creuset au-dessus de la poudre de fer; mise en place d'un tampon de quartz sur le creuset; 5. transfert du creuset dans un four à induction; balayage du four par un courant d'oxygène à fort débit; titrage. du S03 par Iodométrie; évacuation du creuset hors du four;

10. élimination du godet usé.

21. Procédé de mesure automatique de la teneur en C02 d'un échantillon de ciment au moyen du dispositif selon

l'une quelconque des revendications 1 à 11 et 13 à 17,

consistant à réaliser automatiquement et séquentiellement les opérations suivantes: pesée d'une quantité précise d'une portion de l'échantillon versée dans un creuset en platine; pesée d'un piège à C02 constitué de granulés de soude; 20. transfert du creuset en platine dans un four à induction; balayage du four par un courant d'oxygène à faible débit; piégeage du CO2 par les granulés de soude;

pesée du piège augmenté du CO2 piégé.