WO1998046355A1 - Dispositif d'avance de la matiere pour broyeur a tambour - Google Patents

Dispositif d'avance de la matiere pour broyeur a tambour Download PDF

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Philippe Chevalier
Alain Cordonnier
Philippe Lagache
Christophe Obry
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Classifications

    • 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
    • B02C15/06—Mills with rollers forced against the interior of a rotary ring, e.g. under spring action

Definitions

  • the present invention relates to shredders constituted by a drum with a horizontal axis inside which a circular grinding track is arranged and comprising means for driving the drum in rotation at a speed greater than the critical speed so that the material during grinding is maintained on the track by centrifugal force, a roller placed inside the drum so as to be able to roll on the track and pressed on it, and a device for moving the material from edge to edge other of the track consisting of a knife placed inside the drum, in its descending upper part, so as to detach the layer of material from the track, and by at least one deflector plate placed under the knife so as to intercept the material detached by the latter and deflecting it towards the outlet of the mill.
  • a mill of this type is described in French patent n ° 91 09788.
  • the active plane of the knife makes an angle of about -45 ° with the radial plane containing the edge of the knife, and the layer of material. is, in some cases, detached from the track in the form of agglomerates, which has drawbacks, in particular when the material is to be dried with a hot gas.
  • the object of the present invention is to ensure the disaggregation of the layer of material by the knife and its dispersion, which makes it possible to improve the heat exchanges, when the material has to be dried with hot gases, and if necessary to facilitate a particle size selection allowing a selective advance of the material.
  • Another object of the invention is to reduce the wear of the knife and possibly of the deflector plate.
  • the device for advancing the material which is the subject of the present invention is characterized in that the active plane of the knife forms an angle between -50 ° and + 15 ° with the radial plane resting on its edge.
  • Blowing nozzles supplied with pressurized gas and oriented towards the track could advantageously be associated with the knife to complete its action. Thanks to these nozzles, it will be possible to avoid contact of the knife edge with the track or with the layer of material which adheres thereto, and consequently to reduce its wear. In addition, the nozzles will promote the dispersion of the material.
  • the deflector plate may be constituted by a flat box whose upper face will be permeable to air and which will be supplied with air or other gas under pressure. By reducing the friction of the material on the plate this arrangement will reduce its wear.
  • the gaseous jets emitted through the upper face of the plate can be suitably oriented to achieve a selective advance of the material, depending on its particle size.
  • Figure 1 is a schematic representation, in vertical section, of a crusher comprising the present invention.
  • FIG. 2 is a partial view, in section and on a larger scale, of the grinder of FIG. 1.
  • the crusher shown in the drawings consists of a drum 10, with a horizontal axis, which is supported by rollers 12 allowing its rotation about its axis.
  • the drum is rotated by conventional means, not shown, for example by a motor unit and a reduction gear, the output shaft of which carries a pinion engaged with a toothed ring fixed on the drum.
  • the drum is internally coated with wear plates which form an annular grinding track 14.
  • a roller 16 is mounted inside the drum so that it can roll on the track when the drum is driven in rotation.
  • This roller is provided with pins mounted in bearings guided by vertical slides or by levers and subjected to the action of springs or jacks making it possible to press the roller on the grinding track with a predetermined and adjustable force.
  • This arrangement is conventional and has not been shown in the drawings.
  • the drum In operation, the drum is rotated, in the direction of arrow R, at a speed such that all the material is centrifuged and plated on the track.
  • a device intended to ensure the advance of the material on the track, in a direction parallel to the axis of the drum, is arranged in the upper half of the drum, on the descending part of the circular trajectory of the materials.
  • This device is of the type described in French patent n ° 91.09788. It consists of a fixed knife 20 which is arranged parallel to the axis of the drum, with its edge located near the surface of the grinding track, and one or more deflector plates 22 arranged under the knife so as to intercept the flow of materials detached from the track by the latter and to send it back to the track.
  • This plate or each of them is tiltable around a horizontal axis, parallel to the axis of the drum, and orientable around a vertical axis, so that it is possible, by varying its inclination and its orientation, to move the drop point of the material returned to the track, to change the speed of the material at the drop point and to adjust the speed of advance parallel to the axis of the drum, of the material on the track.
  • the orientation and the inclination of the plates are controlled from the outside of the drum by suitable conventional means.
  • the active face of the knife 20 forms with the plane P containing the axis of the drum and pressing on the edge of the knife an angle between + 15 ° and -50 °.
  • the active face of the knife is that on which the material abuts; in FIG. 2, the active face of the knife forms with the plane P an angle ⁇ of the order of -5 °.
  • the angle is positive when the knife is located upstream of the plane P, considering the direction of rotation of the drum, and negative otherwise.
  • Nozzles 24 carried by a distribution pipe 26 supplied with compressed air are arranged behind the knife 20 so as to emit air jets directed towards the surface of the track, between the latter and the edge of the knife. These air jets complete the action of the knife to detach the layer of material 28 from the track and disintegrate it and prevent the passage of the material over the edge of the knife.
  • the knife and the distribution pipe are supported by a beam 30 passing through the drum and whose position relative to the drum is adjustable so as to be able to adjust the angle ⁇ and the distance between the surface of the track and the edge of the knife .
  • the relative position of the knife and the nozzles can also be adjustable. Alternatively, the nozzles can be integrated into the knife.
  • the plate 22 is constituted by a flat box whose upper wall is permeable to air; this wall can be, for example, of sintered or woven material, or constituted by a sheet metal pierced with holes, or formed by blades arranged in the manner of louvers.
  • the box is supplied with compressed air and the air escaping through its upper face tends to entrain the grains of material falling on the plate and to move them away from the latter, which reduces friction and, consequently, wear. of the plate.
  • the upper wall of the plate can be designed, in particular when it is constituted by a perforated or louvered wall, so that the air jets emitted through the wall have a preferred direction and act selectively on the grains, depending on their size, so as to cause a fine grain advance faster than that of larger grains, which improves the efficiency of grinding.
  • the upper face of the plate or plates 22 can be flat, as shown, or curved.
  • the knife, the associated nozzles and the air box plates can be adopted jointly, as in the example described above, or independently, as required.
  • a crusher comprising a feed chamber upstream of the track and an evacuation chamber placed downstream
  • devices similar to that described above may be used in the feed chamber and / or in the discharge chamber.
  • the device of the invention can be used to transfer the materials from one track to another.

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  • Food Science & Technology (AREA)
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  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif d'avance de la matière pour un broyeur à tambour (10) à axe horizontal à l'intérieur duquel est aménagée une piste de broyage circulaire (14) et qui est entraîné en rotation à une vitesse supérieure à la vitesse critique de telle sorte que la matière en cours de broyage soit maintenue sur la piste par la force centrifuge, dispositif constitué par un couteau (20) placé à l'intérieur du tambour, dans la partie supérieure descendante, de façon à détacher la couche de matière de la piste, et par une plaque déflectrice (22) disposée sous le couteau de façon à intercepter les matières détachées par ce dernier et à les dévier vers la sortie du broyeur. Pour favoriser la désagrégation de la couche de matière par le couteau et sa dispersion, le couteau (20) est disposé de telle sorte que sa face active fasse un angle α compris entre +15° et -50° avec le plan radial P s'appuyant sur son arête.

Description

Dispositif d'avance de la matière pour broyeur à tambour
La présente invention concerne les broyeurs constitués par un tambour à axe horizontal à l'intérieur duquel est aménagée une piste de broyage circulaire et comportant des moyens pour entraîner le tambour en rotation à une vitesse supérieure à la vitesse critique de telle sorte que la matière en cours de broyage soit maintenue sur la piste par la force centrifuge, un rouleau placé à l'intérieur du tambour de façon à pouvoir rouler sur la piste et pressé sur celle- ci, et un dispositif pour déplacer la matière d'un bord à l'autre de la piste constitué par un couteau placé à l'intérieur du tambour, dans sa partie supérieure descendante, de façon à détacher la couche de matière de la piste, et par au moins une plaque déflectrice disposée sous le couteau de façon à intercepter la matière détachée par ce dernier et à la dévier vers la sortie du broyeur.
Un broyeur de ce type est décrit dans le brevet français n° 91 09788. Dans ce broyeur, le plan actif du couteau fait un angle d'environ -45° avec le plan radial contenant l'arête du couteau, et la couche de matière est, dans certains cas, détachée de la piste sous forme d'agglomérats, ce qui présente des inconvénients, en particulier lorsqu'on veut sécher la matière avec un gaz chaud.
Le but de la présente invention est d'assurer la désagrégation de la couche de matière par le couteau et sa dispersion, ce qui permet d'améliorer les échanges thermiques, lorsqu'il faut sécher la matière avec des gaz chauds, et le cas échéant de faciliter une sélection granulométrique permettant une avance sélective de la matière. Un autre-but de l'invention est de réduire l'usure du couteau et éventuellement de la plaque déflectrice.
Le dispositif d'avance de la matière objet de la présente invention est caractérisé en ce que le plan actif du couteau forme un angle compris entre -50° et +15° avec le plan radial s'appuyant sur son arête.
Des buses de soufflage alimentées en gaz sous pression et orientées vers la piste pourraient avantageusement être associées au couteau pour compléter son action. Grâce à ces buses, il sera possible d'éviter le contact de l'arête du couteau avec la piste ou avec la couche de matière qui y adhère et, par conséquent, de réduire son usure. Par ailleurs, les buses favoriseront la dispersion de la matière.
La plaque déflectrice pourra être constituée par un caisson plat dont la face supérieure sera perméable à l'air et qui sera alimenté en air ou autre gaz sous pression. En réduisant le frottement de la matière sur la plaque cette disposition permettra de diminuer son usure. En outre, les jets gazeux émis à travers la face supérieure de la plaque pourront être convenablement orientés pour réaliser une avance sélective de la matière, en fonction de sa granulométrie. Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation de l'invention et sur lesquels :
La figure 1 est une représentation schématique, en coupe verticale, d'un broyeur comportant la présente invention ; et
La figure 2 est une vue partielle, en coupe et à plus grande échelle, du broyeur de la figure 1.
Le broyeur représenté sur les dessins est constitué par un tambour 10, à axe horizontal, qui est supporté par des galets 12 permettant sa rotation autour de son axe. Le tambour est entraîné en rotation par des moyens classiques, non représentés, par exemple par un groupe moteur et un réducteur dont l'arbre de sortie porte un pignon en prise avec une couronne dentée fixée sur le tambour.
Le tambour est revêtu intérieurement de plaques d'usures qui forment une piste de broyage annulaire 14.
Un rouleau 16 est monté à l'intérieur du tambour de façon à pouvoir rouler sur la piste lorsque le tambour est entraîné en rotation. Ce rouleau est muni de tourillons montés dans des paliers guidés par des glissières verticales ou par des leviers et soumis à l'action de ressorts ou de vérins permettant de presser le rouleau sur la piste de broyage avec une force prédéterminée et réglable. Ce montage est classique et n'a pas été représenté sur les dessins.
En fonctionnement, le tambour est entraîné en rotation, dans le sens de la flèche R, à une vitesse telle que toute la matière est centrifugée et plaquée sur la piste.
Un dispositif destiné à assurer l'avance de la matière sur la piste, dans une direction parallèle à l'axe du tambour, est disposé dans la moitié supérieure du tambour, sur la partie descendante de la trajectoire circulaire des matières. Ce dispositif est du type décrit dans le brevet français n° 91.09788. Il est constitué par un couteau fixe 20 qui est disposé parallèlement à l'axe du tambour, avec son arête située à proximité de la surface de la piste de broyage, et une ou plusieurs plaques déflectrices 22 disposées sous le couteau de façon à intercepter le flot des matières détachées de la piste par ce dernier et à le renvoyer sur la piste. Cette plaque ou chacune d'elle est inclinable autour d'un axe horizontal, parallèle à l'axe du tambour, et orientable autour d'un axe vertical, de sorte qu'il est possible, en faisant varier son inclinaison et son orientation, de déplacer le point de chute de la matière renvoyée sur la piste, de modifier la vitesse de la matière au point de chute et de régler la vitesse d'avance parallèlement à l'axe du tambour, de la matière sur la piste. L'orientation et l'inclinaison des plaques sont commandées de l'extérieur du tambour par des moyens classiques appropriés. Conformément à l'invention, la face active du couteau 20 forme avec le plan P contenant l'axe du tambour et s'appuyant sur l'arête du couteau un angle compris entre +15° et -50°. La face active du couteau est celle sur laquelle vient buter la matière ; sur la figure 2 la face active du couteau forme avec le plan P un angle α de l'ordre de -5°. Par convention, l'angle est positif quand le couteau est situé en amont du plan P, en considérant le sens de rotation du tambour, et négatif dans le cas contraire.
Des buses 24 portées par un tuyau de distribution 26 alimenté en air comprimé sont disposées derrière le couteau 20 de façon à émettre des jets d'air dirigés vers la surface de la piste, entre celle-ci et l'arête du couteau. Ces jets d'air complètent l'action du couteau pour détacher la couche de matière 28 de la piste et la désagréger et évitent le passage de la matière au-dessus de l'arête du couteau. Le couteau et le tuyau de distribution sont supportés par une poutre 30 traversant le tambour et dont la position par rapport au tambour est réglable de façon à pouvoir ajuster l'angle α et la distance entre la surface de la piste et l'arête du couteau. La position relative du couteau et des buses peut aussi être réglable. En variante, les buses peuvent être intégrées au couteau.
La plaque 22 est constituée par un caisson plat dont la paroi supérieure est perméable à l'air ; cette paroi peut être, par exemple, en matériau fritte ou tissé, ou constituée par une tôle percée de trous, ou formée de lames agencées à la manière de persiennes. Le caisson est alimenté en air comprimé et l'air s'échappant à travers sa face supérieure tend à entraîner les grains de matière tombant sur la plaque et à les écarter de cette dernière ce qui diminue le frottement et, par conséquent, l'usure de la plaque. La paroi supérieure de la plaque peut être conçue, en particulier lorsqu'elle est constituée par une paroi perforée ou à persiennes, de telle sorte que les jets d'air émis à travers la paroi aient une direction privilégiée et agissent de manière sélective sur les grains, en fonction de leur grosseur, de façon à provoquer une avance des grains fins plus rapide que celle des grains plus gros, ce qui améliore l'efficacité du broyage.
La face supérieure de la ou des plaques 22 peut être plane, comme représenté, ou incurvée.
D'autres formes de réalisation du couteau, des buses et des plaques déflectrices peuvent être prévues dans le cadre de l'invention revendiquée.
Le couteau, les buses associées et les plaques à caisson d'air peuvent être adoptés conjointement, comme dans l'exemple décrit ci-dessus, ou indépendamment, selon les besoins.
Dans un broyeur comportant une chambre d'alimentation en amont de la piste et une chambre d'évacuation placée en aval, des dispositifs analogues à celui décrit ci-dessus pourront être utilisés dans la chambre d'alimentation et/ou dans la chambre d'évacuation. De même, dans un broyeur comportant plusieurs pistes de broyage disposées côte à côte, ou espacées le long du tambour, le dispositif de l'invention pourra être utilisé pour transférer les matières d'une piste à l'autre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'avarice de la matière pour broyeur à tambour (10) à axe horizontal à l'intérieur duquel est aménagée une piste de broyage circulaire (14) et qui est entraîné en rotation à une vitesse supérieure à la vitesse critique de telle sorte que la matière en cours de broyage soit maintenue sur la piste par la force centrifuge, constitué par un couteau (20) placé à l'intérieur du tambour, dans la partie supérieure descendante, de façon à détacher la couche de matière de la piste, et par au moins une plaque déflectrice (22) disposée sous le couteau de façon à intercepter les matières détachées par ce dernier et à les dévier vers la sortie du broyeur, caractérisé en ce que la face active du couteau forme un angle (α) compris entre +15 ° et -50° avec le plan radial P s'appuyant sur son arête.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des buses de soufflage (24) alimentées en gaz sous pression et orientées vers la piste pour compléter l'action du couteau.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque déflectrice (22) est creuse et alimentée en gaz sous pression, et sa face supérieure est perméable aux gaz.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couteau (20) et les buses (24) sont montées sur un support (30) dont la position par rapport au tambour (10) est réglable.
5. Dispositif selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que les buses sont intégrées au couteau.
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