FR2634141A1

FR2634141A1 - CYLINDRICAL GRINDER HAVING INTERIOR GRINDING ROLLERS

Info

Publication number: FR2634141A1
Application number: FR8809752A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-19
Anticipated expiration: 2008-07-12
Also published as: FR2634141B1; EP0351306A2; EP0351306A3

Abstract

Le broyeur cylindrique comporte un ou plusieurs rouleaux 15 de broyage disposés radialement à l'intérieur du tambour 1 rotatif et assortis de moyens de déplacement en sorte que, pendant la rotation du tambour 1, ils se déplacent le long du guide annulaire 4 dans le matériau à broyer. De préférence le déplacement des rouleaux 15 de broyage est une rotation continue G en sens inverse de la rotation F du tambour 1. Les rouleaux sont par exemple montés sur les branches 12 du bras 10 fixés sur un arbre 2 rotatif, coaxial à l'axe longitudinal DD' du tambour 1.The cylindrical grinder comprises one or more grinding rollers 15 arranged radially inside the rotating drum 1 and fitted with displacement means so that, during the rotation of the drum 1, they move along the annular guide 4 in the material. to grind. Preferably, the displacement of the grinding rollers 15 is a continuous rotation G in the opposite direction to the rotation F of the drum 1. The rollers are for example mounted on the branches 12 of the arm 10 fixed on a rotating shaft 2, coaxial with the axis longitudinal DD 'of drum 1.

Description

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BROYEUR CYLINDRIQUE COMPORTANT DES ROULEAUX INTERIEURS DE BROYAGE CYLINDRICAL GRINDER HAVING INTERIOR GRINDING ROLLERS

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 The present invention relates to the grinding of material, for example cement clinker or coal, in a cylindrical mill rotating about its horizontal axis. It relates more particularly to a cylindrical mill in which the grinding bodies are grinding rollers arranged radially to

l'intérieur du tambour cylindrique rotatif. inside the rotating cylindrical drum.

On connaît par le brevet FR-A-2.538.268 un broyeur de ce type dans lequel les rouleaux de broyage sont fixes en position et tournent fou pendant la rotation du tambour à l'intérieur d'un guide annulaire solidaire de la paroi interne du tambour.Les rouleaux sont placés à l'intérieur du tambour dans une position angulaire déterminée par la position que le matériau à broyer tend Patent FR-A-2,538,268 discloses a grinder of this type in which the grinding rollers are fixed in position and rotate idly during the rotation of the drum inside an annular guide secured to the inner wall of the drum.The rollers are placed inside the drum in an angular position determined by the position that the material to be grinded tends

à occuper à l'intérieur du tambour dans la zone correspondante. to occupy inside the drum in the corresponding area.

Cette zone est elle-même fonction de la granulométrie du matériau et de la vitesse de rotation du broyeur, sachant que celle-ci This zone is itself a function of the granulometry of the material and the speed of rotation of the mill, knowing that this

devra être assez lente afin de ne pas produire d'effet centrifuge. should be slow enough so as not to produce a centrifugal effect.

Le broyeur décrit par ce brevet présente un certain nombre d'inconvénients. Le rouleau du broyeur étant entratné par le frottement sur le guide annulaire lors de la rotation du tambour, sa vitesse linéaire de rotation est égale à la vitesse linéaire de rotation du guide annulaire, et on a vu ci-dessus que cette vitesse devait être lente, ce qui limite considérablement la surface d'action du rouleau en contact avec le matériau et donc selon l'avis du demandeur la capacité de broyage. D'autre part les rouleaux sont constamment placés dans le matériau à broyer, ce qui gêne le déplacement du matériau à l'intérieur du tambour et risque The mill described by this patent has a number of disadvantages. The mill roll being entrained by the friction on the annular guide during the rotation of the drum, its linear speed of rotation is equal to the linear speed of rotation of the annular guide, and we saw above that this speed should be slow , which considerably limits the surface area of the roll in contact with the material and therefore in the opinion of the applicant the grinding capacity. On the other hand the rollers are constantly placed in the material to be ground, which hinders the movement of the material inside the drum and risk

de provoquer des engorgements localisés de matériau. to cause localized clogging of material.

Or on a trouvé et c'est ce qui fait l'objet de l'invention un broyeur cylindrique qui pallie les inconvénients précités. 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'appliquent sur un guide annulaire solidaire de la paroi interne du tambour. Selon l'invention, chacun des rouleaux de broyage est assorti de moyens de déplacement en sorte que, pendant la rotation du tambour, il se Now it is found and this is the subject of the invention a cylindrical mill which overcomes the aforementioned drawbacks. This mill is of the type known in that it comprises one or more grinding rollers arranged radially inside the rotary cylindrical drum and are applied on an annular guide secured to the inner wall of the drum. According to the invention, each of the grinding rollers is provided with displacement means so that, during the rotation of the drum, there is

déplace le long du guide annulaire dans le matériau à broyer. moves along the annular guide in the material to be ground.

De préférence les moyens de déplacement sont aptes à animer chacun des rouleaux d'un déplacement continu de rotation Preferably, the displacement means are capable of animating each of the rollers with a continuous displacement of rotation.

par rapport à l'axe longitudinal du tambour. relative to the longitudinal axis of the drum.

Avantageusement le déplacement de rotation de chacun des rouleaux par rapport à l'axe longitudinal du tambour est en sens Advantageously, the rotational displacement of each of the rollers relative to the longitudinal axis of the drum is in direction

inverse de la rotation du tambour.inverse of the rotation of the drum.

Les moyens de déplacement comprennent par exemple un bras passant par l'axe de rotation du tambour et muni de moyens de pression. Par exemple, le bras comporte deux tiges articulées, les extrémités des deux tiges opposées à l'articulation étant solidaires l'une d'un arbre coaxial à l'axe longitudinal du tambour et l'autre du rouleau de broyage, et les moyens de pression au travail et au démarrage consistent en un ressort The displacement means comprise for example an arm passing through the axis of rotation of the drum and provided with pressure means. For example, the arm comprises two articulated rods, the ends of the two rods opposite the articulation being secured to one of a shaft coaxial with the longitudinal axis of the drum and the other of the grinding roller, and the means of pressure at work and at startup consist of a spring

reliant les deux tiges et les repoussant. connecting the two stems and repelling them.

Le broyeur peut comporter un ou plusieurs jeux de rouleaux de broyage, les rouleaux d'un même jeu s'appliquant sur la périphérie du même guide annulaire. Selon une version préférée de l'invention, le broyeur comporte au moins un jeu de trois rouleaux de broyage, montés équidistants sur trois bras supportés par un The mill may comprise one or more sets of grinding rollers, the rollers of the same set being applied on the periphery of the same annular guide. According to a preferred version of the invention, the mill comprises at least one set of three grinding rollers, mounted equidistantly on three arms supported by a

arbre rotatif, coïncidant avec l'axe longitudinal du tambour. rotating shaft, coinciding with the longitudinal axis of the drum.

Ainsi selon l'invention, le déplacement des rouleaux de broyage le long du guide annulaire sur lequel se trouve le matériau à broyer a pour effet d'augmenter la surface de contact entre le rouleau et le matériau, et donc d'améliorer l'action de broyage, en particulier lorsqu'il s'agit de réduire le matériau en Thus according to the invention, the displacement of the grinding rollers along the annular guide on which the material to be ground is located has the effect of increasing the contact surface between the roll and the material, and therefore of improving the action grinding, especially when it comes to reducing the material in

grains très fins.very fine grains.

Le sens, la vitesse, la séquence de déplacement sont des paramètres qui sont à déterminer par l'homme du métier en fonction du matériau de départ et de la granulométrie recherchée. On comprend aisément que si le déplacement est une rotation, plus la vitesse de rotation est grande, plus la pression exercée par les The direction, the speed, the displacement sequence are parameters that are to be determined by the skilled person depending on the starting material and the desired particle size. It is easy to understand that if the displacement is a rotation, the greater the speed of rotation, the greater the pressure exerted by the

rouleaux est importante du fait de la force centrifuge. rolls is important because of the centrifugal force.

Un avantage complémentaire procuré par le déplacement des rouleaux consiste dans le brassage de l'air à l'intérieur du tambour, plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'un déplacement en rotation. Ceci permet de réduire la puissance du ventilateur du broyeur. Dans le cas o les moyens de déplacement sont des bras supportés par un arbre coaxial à l'axe longitudinal du tambour, un mode de réalisation particulièrement intéressant du broyeur consiste à ce que chaque bras et le ou les rouleaux de broyage correspondants soient amovibles le long de l'arbre en sorte que l'ensemble des bras et des rouleaux équipant le broyeur puisse A complementary advantage provided by the movement of the rollers is the mixing of the air inside the drum, especially when it is a rotational movement. This reduces the power of the mill fan. In the case where the displacement means are arms supported by a shaft coaxial with the longitudinal axis of the drum, a particularly advantageous embodiment of the mill is that each arm and the corresponding grinding roll or rollers are removable along of the shaft so that the set of arms and rollers equipping the crusher can

être facilement sorti du broyeur.be easily removed from the grinder.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention Other advantages and characteristics of the invention

ressortiront de la description qui va suivre, illustrée par le will emerge from the description which follows, illustrated by the

dessin annexé, d'un exemple de réalisation du broyeur cylindrique à rouleaux de broyage. Sur ce dessin, la figure I représente une vue en coupe longitudinale du broyeur annexed drawing, of an exemplary embodiment of the cylindrical crushing roller mill. In this drawing, Figure I shows a longitudinal sectional view of the crusher

la figure 2 représente une vue en coupe transversale du broyeur. 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 The cylindrical mill comprises a cylindrical drum 1, arranged horizontally, and coaxially with a shaft 2 secured to

chacune de ses extrémités d'un couple de supports externes 3. each of its ends a pair of external supports 3.

Le tambour I 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. La paroi intérieure du tambour l 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 I 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. La forme et l'orientation des pales 9 sont déterminées en fonction des caractéristiques de broyabilité de la matière à The drum I can rotate about its longitudinal axis DD 'by various known means, and not shown, for example a gear transmission, the drum resting by bearing rings on several pairs of support rollers. The inner wall of the drum 1 is composed of a succession of two annular zones alternately arranged all along the drum. On the one hand the annular guide 4 which is a track whose central portion 5 is cylindrical and whose two side portions 6 are tapered so that the central portion 5 is in elevation relative to the inner wall of the drum. On the other hand, alternating with the annular guides 4, the lifting zone 7 of the material to be ground in which on the inner wall of the drum I are fixed rings 8 provided with blades 9 equidistant and inclined, so that in this lifting area the material from the upstream annular guide is pushed by the blades 9 to the downstream annular guide advantageously in the area of greater grinding power of the rollers. The shape and orientation of the blades 9 are determined according to the characteristics of the grindability of the material to

broyer, en sorte d'assurer à ladite matière l'avancement adéquat. grind, so as to ensure the said matter the proper advancement.

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 On the shaft 2 are fixed five arms 10, each arm being opposite an annular guide 4. Each arm 10 comprises three branches 11, comprising two rods 12 and 13 connected by a

articulation 14 et faisant entre elles un angle de l'ordre de 45 . articulation 14 and making between them an angle of the order of 45.

Les trois branches déterminent trois secteurs angulaires de 120 . The three branches determine three angular sectors of 120.

Sur 1 '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 On one end of the rod 13, which is not fixed to the shaft 2, are mounted two bearings for receiving the axis of rotation of the grinding roller 15. The two rods 12 and 13 are connected by the spring 16 compression, which tends to apply the roller

contre le guide annulaire 4.against the ring guide 4.

Dans un exemple précis de réalisation, le diamètre intérieur du tambour I 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 In a specific embodiment, the inner diameter of the drum I was 4 m, each grinding roll 5 had a diameter of 600 mm for a width of 500 mm, corresponding to the width of the central portion 5 of the annular guide 4. The drum was rotated in the direction of arrow F at 2 to 3 revolutions per minute. The shaft 2 and therefore the arm 10 and the rollers 15 were rotated in the opposite direction to that of the drum 1, that is to say

dans le sens de la flèche G à raison de 18 à 25 tours par minute. in the direction of the arrow G at the rate of 18 to 25 revolutions per minute.

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 The drum 1 is provided on its front face with a feed opening 17 for the material to be ground and an opening 18 for the injection of a flow of air for ventilation. On the opposite side are provided two pipes for discharging the crushed material and air, one directed upwards and through which the air and the finest ground material escape and the other directed. down and by which is evacuated the

matériau broyé le moins fin.crushed material the least fine.

Le fonctionnement du broyeur cylindrique est le suivant. The operation of the cylindrical mill is as follows.

Sous l'action de ses moyens d'entraînement, le tambour Under the action of his training means, the drum

cylindrique I tourne autour de son axe théorique de rotation DD'. cylindrical I rotates about its theoretical axis of rotation DD '.

Le matériau. broyer est alimenté par l'ouverture 17 tandis qu'un The material. grind is fed through the opening 17 while a

ventilateur aspire un flux d'air A travers l'ouverture 18. fan draws air flow Through opening 18.

Le matériau tombe à l'intérieur du tambour I et parvient soit directement soit grace aux pales 9 de la première zone de relevage jusqu'au premier guide annulaire 4 A l'intérieur duquel se déplacent, par rotation du bras 10 correspondant, trois The material falls inside the drum I and arrives either directly or through the blades 9 of the first lifting zone to the first annular guide 4 inside which, by rotation of the corresponding arm 10, three

rouleaux de broyage 15.grinding rollers 15.

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 A une vitesse donnée, l'arbre 2 Each roller 15 exerts its grinding action by the double effect of the force exerted by 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 for a drum rotating at a given speed, the shaft 2

tourne plus vite et en sens inverse. turns faster and in reverse.

Les vitesses de rotation d'une part de l'arbre 2 d'entraînement des rouleaux 15 de broyage et d'autre part du tambour I sont réglables et adaptées au broyage de chaque matériau à broyer en fonction de ses caractéristiques brutes et finies. Le matériau broyé par les rouleaux 15 du premier bras 10 et entraîné lors de la rotation du tambour I 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 o 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 The speeds of rotation on the one hand of the drive shaft 2 of the grinding rollers 15 and on the other hand of the drum I are adjustable and adapted to the grinding of each material to be ground according to its raw and finished characteristics. The material ground by the rollers 15 of the first arm 10 and driven during the rotation of the drum I falls into the lower zone 21 of the drum 1, flows along the lateral parts 6 of the annular guide 4, and therefore a part s' flows to the lifting zone downstream of said guide 4 o the blades 9 direct the material to the second annular guide and so on until the material has passed through the five annular guides 4 and is evacuated by. evacuation lines 19

et 20.and 20.

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 o l'on The fineness of grinding desired by a given material is adjusted by the speed of rotation of the arms 10, by the possible adjustment of the compression springs 16. It will be understood that, according to the applicant, with equal hardness a finer grinding requires more contact surface and therefore a greater speed of rotation of the arms 10. The flow rate of the air flow injected into the drum 1 is regulated according to the fineness of grinding that is desired. And it has been found that it is not useful to carry out additional selection operations, except in the case where

désire obtenir un produit d'une finesse particulièrement grande. wants to obtain a product of a particularly great fineness.

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 le nombre de rouleaux de broyage par bras, le nombre de bras par tambour, de disposer de moyens spécifiques en sorte que les bras d'un même tambour tournent à des vitesses différentes. Il est également possible de réaliser un déplacement des rouleaux dans la partie intérieure du tambour sous une autre forme qu'une rotation pure et simple, par The invention is not limited to the embodiment which has just been described, but covers all variants thereof. In particular it is possible, while remaining within the scope of the present invention, to vary the number of grinding rolls per arm, the number of arms per drum, to have specific means so that the arms of the same drum rotate at different speeds. It is also possible to make a displacement of the rollers in the inner part of the drum in a form other than a pure and simple rotation, by

exemple un déplacement pendulaire.example a pendulum displacement.

Claims

1. Cylindrical mill of the type comprising one or more grinding rollers (15) arranged radially inside the rotating cylindrical drum (1) and applying on an annular guide (4) integral with the inner wall of the drum, characterized in that each of the grinding rollers (15) is provided with moving means so that during rotation of the drum it is

moves along the annular guide in the material to be ground.

2. Mill according to claim I characterized in that the displacement means are adapted to animate each of the rollers (5) of a continuous displacement of rotation relative to the axis

longitudinal (DD ') of the drum (1).

3. Mill according to claim 2 characterized in that the displacement means are adapted to animate each of the rollers (15) of a continuous displacement of rotation in the opposite direction of the

rotation of the drum (1).

4. Crusher according to one of claims 1 to 3 characterized in that

that the displacement means comprise an arm (10) movable passing through the axis (DD ') of rotation of the drum and provided with means

pressure.

5. Mill according to claim 4 characterized in that the arm (10) comprises two articulated rods (12,13), the ends of the two rods opposite the joint being secured to one of a shaft (2) coaxial with the longitudinal axis (DD ') of the drum (1) and the other of the grinding roll (15), and the pressing means consist of a spring (16) connecting the two rods (12, 13) and

pushing them back.

6. Crusher according to one of claims I to 5 characterized in that

it comprises one or more sets of grinding rollers (15), the rollers (15) of the same set being applied on the periphery of the

same annular guide (4).

7. Mill according to claim 6 characterized in that it comprises at least one set of three grinding rollers (15) mounted equidistantly on the three branches of an arm (10) fixed on a rotating shaft (2), coaxial to the longitudinal axis (DD ') of the

drum (1).

Mill according to claims 4,5 and 7, characterized in that

that each arm (10) and the corresponding grinding rollers (15) are removable so that the set of arms

(10) and rollers (15) can be easily removed from the mill.

9. Mill according to Claim 1, characterized in that each annular guide (4) is surrounded by annular lifting zones (7) in which zones of the rings 8 provided with equidistant and inclined blades (9) are attached to the inner wall of the

drum (1).

10. Mill according to claim 9 characterized in that the shape and orientation of the blades (9) are a function of

grinding characteristics of the material to be ground.

He. Crusher according to claim 1 characterized in that the means for moving the rollers (15) are adjustable according to the rotation of the drum (1) so as to adapt the grinding conditions.