WO2013117864A1 - Installation de broyage de matieres minerales - Google Patents

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WO2013117864A1
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duct
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Marcel Bourgeois
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Vicat
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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    • B02C23/18—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
    • B02C23/24—Passing gas through crushing or disintegrating zone
    • B02C23/32—Passing gas through crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
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    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
    • B02C23/12—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
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    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/286—Feeding devices

Definitions

  • the present invention relates to a grinding plant for mineral materials, in particular for the equipment of a cement plant.
  • Cement manufacturing involves a plurality of steps.
  • blocks of mineral matter are extracted from a quarry and then crushed.
  • the crushed mineral materials are crushed to give a raw.
  • the raw is cooked at a temperature of about 1450 ° C to give a clinker.
  • the clinker is mixed with an additional crushed mineral material, for example gypsum, and then ground to give a cement of desired composition.
  • the electrical consumption generated by the operation of the first and second grinding stages represents between 50% and 80% of the total electricity consumption of a cement factory.
  • the mineral material crushing plants with a roller press conventionally comprise a cascade-type static separator, a third-generation dynamic separator and a roller press.
  • roller press the cascade type static separator and the dynamic separator are arranged separately and must then be arranged inside a large workshop.
  • the invention aims to overcome all or part of these disadvantages.
  • the invention relates to a compact grinding plant for mineral materials, in particular for the equipping of a cement plant, characterized in that it comprises:
  • a hermetic enclosure extending in a vertical direction, said enclosure comprising at least a first mouth connected to a supply duct for mineral substances, a second mouth connected to a first fine particle extraction duct, a third connected mouth; a second coarse particle extraction pipe, and a fourth gas inlet mouth;
  • roller press housed inside the enclosure in an intermediate portion thereof, the roller press being arranged to grind the mineral matter, so as to form fine particles, intermediate particles, and residual coarse particles;
  • At least one first separator preferably of cascade type, housed inside the enclosure in a lower part thereof, arranged to separate: • on the one hand the residual coarse particles from the roller press for extraction by the second extraction duct; and
  • a second separator preferably dynamic, housed inside the enclosure in an upper part thereof, arranged to separate the fine particles from the intermediate particles, for the purpose of grinding the intermediate particles by the roller press;
  • the installation according to the invention is not in any way connected in series, by conduits, a roller press, a first separateu r and a second separator housed in respective enclosures, but to be housed inside in the same enclosure at least one roller press, a first separator and a second separator.
  • vertical direction is meant a substantially rectilinear direction from bottom to top.
  • a third-generation dynamic separator uses centrifugal force to separate fine particles from intermediate particles, whereas first- and second-generation separators use only gravity.
  • the installation according to the invention finds for example application for the implementation of the first or the second grinding step.
  • the inorganic materials brought into the enclosure by the feed conduit are crushed by the roller press, forming residual coarse particles, intermediate particles and fine particles.
  • Residual coarse particles, intermediate particles and fine particles are separated by the first separator.
  • the residual coarse particles are extracted by the second extraction duct, preferably to be crushed again.
  • the fine and intermediate particles are carried by an ascending gas stream in the vicinity of the second separator, in part by the suction means, participating in the circulation of said gas stream.
  • the second separator separates the intermediate particles from the fine particles.
  • the suction means extract the fine particles, light, by the first extraction duct.
  • the heavier intermediate particles fall by gravity into the roller press, in order to be crushed again.
  • Mineral materials are fed from the supply line to the roller press, and from the roller press to the first gravity separator.
  • the main components of the installation are grouped in the same enclosure which limits the means of transfer of material from one component to another, and by su ite the energy consumption of the installation.
  • Such an installation allows a circulation of mineral matter in the enclosure from top to bottom by gravity through the roller press and a flow of hot gas from bottom to top against the flow of mineral materials, through the press to rolls.
  • hot gas gases having a temperature between room temperature and 250 ° C.
  • the hot gases dry the mineral materials as soon as they are introduced into the chamber and then through the roller press.
  • the hot gases also allow the heating of the installation and its maintenance temperature.
  • the moisture of the mixture to be grinded is no longer limited to 3 or 4% but can be compared to the humidity accepted by the vertical shredders with pebbles is 15%.
  • the grinding operations are thus carried out at the optimum grinding temperature which is around 80/90 °.
  • any drying operations prior to the introduction of mineral substances into the chamber can be eliminated.
  • the heavier intermediate particles entrained upward by the hot gases fall back by their own weight into the roller press without going to the second separator.
  • the lighter intermediate particles are carried to the second separator where they are sorted with fine particles and returned to the roller press to be crushed again.
  • the intermediate particles are thus recirculated inside the chamber until they become fine particles that can be carried away by the hot gases to the second separator and then through the second mouth. More specifically, a portion of the intermediate particles is recirculated in the roller press under the effect of the second separator. Another part of the intermediate particles is recirculated in the roller press under the effect of gravity.
  • the installation according to the invention may comprise one or more of the following characteristics.
  • the enclosure is fixed.
  • the second mouth opens into the chamber in an upper part thereof, and the fourth gas inlet mouth opens into the chamber in a lower part thereof.
  • the second mouth opens into the chamber above the second separator, and the fourth gas inlet mouth opens below the first separator.
  • the roller press and the second separator are arranged inside the enclosure so as to provide a space to allow at least a portion of the intermediate particles carried by hot gases, in particular the heavier ones, from fall back into the gravity roll press without going through the second separator.
  • the press comprises a device for adjusting the speed of the gas situated for example at the level of the median horizontal plane of the roller press.
  • This device may comprise partially or completely closable openings.
  • the or each first separator comprises:
  • a grid arranged for disaggregating agglomerates of fine, intermediate and coarse residual particles from the roll press, and gu ider by gust the residual coarse particles towards the second extraction pipe, and
  • the intermediate and fine particles from the roller press which are light, are carried near the second separator by the hot gases blown through the mesh of the grid and by the suction means.
  • the fine particles are then aspirated through the extraction duct while the intermediate particles fall by gravity to be crushed by the roller press.
  • the coarser residual particles, heavier, are guided by the gate to the second extraction duct to be extracted from the enclosure, and reassembled to the supply duct.
  • the insufflation means comprise at least one gas insufflation duct opening into the chamber through the or each fourth mouth, said insufflation duct being fluidly connected to the first extraction duct, so that that the hot gases extracted the enclosure by the first extraction duct is reinserted into the chamber by the insufflation duct.
  • the plant comprises a second-stage separatory funnel for separating the intermediate particles discharged by this second separator, and the mineral substances brought by the supply conduit, and feeding the press. with these intermediate particles and these mineral substances.
  • the funnel then acts as a refusal cone.
  • the conduct of the led and the second extraction pipe are each equipped with a sealing chamber.
  • the pressure inside the chamber is not affected by the ambient air at atmospheric pressure during the supply of the mineral substances through the feed conduit or the extraction of residual coarse particles by the second extraction duct.
  • the installation comprises conveying means arranged to collect the residual coarse particles from the second extraction duct and to return these residual coarse particles to the supply duct.
  • the installation comprises:
  • a quantity representative of the quantity of mineral matter contained in the hopper such as the mass or the filling level of the hopper.
  • the intermediate particles carried by the hot gases and returned by g ravité ns pass by the second d separator are advantageously collected by the hopper.
  • the measuring means allow a regulation of the quantity of material in the hopper, by increasing or reducing the flow of mineral material brought by the supply line according to the measurement.
  • the installation comprises closing means and adjustment adapted to adjust the thickness and the position of the material stream above the gap between the rollers.
  • the shutter and adjustment means comprise: - Means of obturating obturation in a pos nition and closing position in a position, respectively, prohibiting and authorizing the feeding of the roller press of mineral materials;
  • first motorization means configured to move the closure means in their release position or in their closed position
  • second motorization means configured to move the adjustment means relative to the closure means, to adjust the thickness and the position of the material stream above the gap between the rollers.
  • the closure and adjustment means may take the form of lower flaps and upper flaps arranged under the hopper.
  • the combination of the first and second shutter and adjustment means makes it possible to optimize the flow, expressed in tonnes per hour, and the efficiency, expressed in kilo Watt hour per ton (kWh / t), of the installation.
  • the closure means make it possible to balance the power absorbed by each roller and the adjustment means make it possible to saturate the air gap between the rollers.
  • the or each roller press comprises at least a first and a second rollers rotatably mounted about substantially parallel axes, and adjusting means adapted to adjust the width of the air gap separating the first and second rollers.
  • the axes of the rollers are horizontal.
  • the or each roller press is associated with a respective first separator, each first separator comprising two portions of grids inclined with respect to each other, the grid portions having lower edges facing a respective second mouth and upper edges joined to each other and arranged in line with the air gap separating the first and second rollers.
  • the installation is equipped with a double separator.
  • the suction means comprise a fan disposed outside the enclosure.
  • the second separator comprises a turbine rotatably mounted inside the enclosure and a plurality of fixed vanes inside the enclosure concentric with the turbine.
  • Figure 1 is a schematic front view of an assembly of a grinding plant according to the invention.
  • Figure 2 is a partial schematic side view of the assembly of Figure 1;
  • Figure 3 is a partial schematic view of the installation equipped with all of Figures 1 and 2.
  • Figure 1 shows an assembly 1 for a grinding installation 50 (shown in Figure 3).
  • the assembly 1 comprises a hermetic fixed enclosure 2 extending in a main vertical direction 4.
  • the chamber 2 comprises an upper wall 2a, a lower wall 2b and at least one side wall 2c connecting the upper walls 2a and lower 2b.
  • the chamber 2 comprises a mouth 6 formed through the upper wall 2a. This mouth 6 is connected to an extraction duct 8 of fine particles.
  • the chamber 2 comprises two mouths 10 formed through the bottom wall 2b.
  • the mouths 10 are connected to an extraction duct 12 of residual coarse particles.
  • the extraction duct 12 is equipped with a sealing chamber 14, here of pendular type, and conveying means (not shown).
  • the chamber 2 comprises a mouth 16 formed through the side wall 2c. This mouth 16 is connected to a supply line 18 of mineral matter.
  • the supply duct 18 is equipped with a sealing chamber 20, here with three valves.
  • the sealing chamber 20 may be of rotary cellular type.
  • the enclosure 2 finally comprises mouths 22 formed through the side wall 2c. These mouths 22 are connected to blowing ducts 24 of a hot gas (shown in Figures 2 and 3).
  • the assembly 1 comprises a separator 27 housed inside the enclosure 2, in the upper part thereof. The function of the separator 27 is specified below.
  • the separator 27 is a third generation dynamic separator.
  • the separator 27 comprises blades 28a fixed inside the chamber 2 and a turbine 28b rotatably mounted inside the chamber 2 in line with the mouth 6.
  • the turbine 28 is adapted to adjust the fineness of the finished product, its speed being increased to refine the finished product and diminished to enlarge the finished product.
  • the assembly 1 comprises a funnel 26 or refusal cone housed inside the enclosure 2.
  • the funnel 26 is disposed under the turbine 28, directly above the turbine 28 and arranged so that the duct 18 feeds the inorganic materials into it.
  • the assembly 1 comprises a press 30 housed inside the chamber 2 in an intermediate portion thereof.
  • the press 30 is arranged to grind the mineral matter poured into the funnel so as to form fine particles, intermediate particles and residual coarse particles.
  • the press 30 comprises two rollers 32 rotatably mounted about substantially parallel axes.
  • the axes here are horizontal, and the rollers 32 have a substantially equal diameter.
  • the press 30 comprises adjusting means (not shown) adapted to adjust the width of the gap 34 separating the rollers 32.
  • the assembly 1 comprises a hopper 38 fed by the funnel 26.
  • the hopper 38 is arranged between the funnel 26 and the press 30, directly above the funnel 38 and the press 30.
  • the assembly 1 comprises measuring means (not shown) of the mass of mineral matter contained in the hopper 38 or the height of the mineral matter contained in the hopper 38.
  • the assembly 1 further comprises closure and adjustment means 36 adapted to adjust the thickness and the position of the material stream above the gap 34 between the rollers 32.
  • the shutter and adjusting means 36 comprise:
  • Closing means 40 movable in a closed position and in a release position, respectively, prohibiting and allowing the feeding of the roller 30 of mineral materials;
  • first drive means 41 such as cylinders, configured to move the closing means 40 in their release position or in their closed position;
  • second drive means 39 such as cylinders, configured to move the adjustment means 37 relative to the closure means 40 so as to adjust the thickness and the position of the material stream above the air gap 34 between the rollers 32.
  • the assembly 1 comprises a separator 42 housed inside the enclosure 2, in the lower part thereof.
  • the separator 42 is arranged to separate on the one hand the fine particles and the intermediate particles, and on the other hand the residual coarse particles from the press 30.
  • the separator 42 is a static separator of cascade type.
  • the separator 42 comprises a grid 44 arranged to guide by gravity the residual coarse particles from the press 30 to the mouths 10.
  • the gate 44 comprises two grid portions 44a, 44b inclined with respect to each other.
  • the grid portions 44a, 44b each have a lower edge facing a respective mouth and an upper edge opposite the lower edge.
  • the upper edges of the grid portions 44a, 44b are joined and arranged vertically above the gap 34 separating the rollers 32.
  • the separator 42 further comprises insufflation means arranged for blowing hot gas through meshes of the grid 44, so as to suspend fine particles and intermediate particles from the press 30 inside. the chamber 2 and allow their suction through the conduit 8 under the action of a fan 82 (shown in Figure 3) generating an upward gas flow inside the chamber 2.
  • insufflation means arranged for blowing hot gas through meshes of the grid 44, so as to suspend fine particles and intermediate particles from the press 30 inside. the chamber 2 and allow their suction through the conduit 8 under the action of a fan 82 (shown in Figure 3) generating an upward gas flow inside the chamber 2.
  • the assembly comprises conveying means arranged to collect the residual coarse particles from the extraction duct 12 and to supply the feed duct 18 with these residual coarse particles.
  • the conveying means comprise a bucket elevator 46.
  • the fan 82 and the blowing ducts 24 circulate an upward gas stream. Mineral materials are discharged through the feed conduit 18 into the funnel 26 and into the hopper 38 for crushing by the roller press 30.
  • the press mills coarse particles from hopper 38 to form residual coarse particles, intermediate particles and fine particles.
  • the intermediate particles and the fine particles from the press 30, light are carried near the separator 27 by the ascending gas stream.
  • the separator 27 separates the intermediate particles from the fine particles. On the one hand, the fine particles, light, are sucked under the action of the fan 82 by the condu it 8. On the other hand, the heavier intermediate particles fall by gravity into the funnel 26, in order to be crushed by the roller press 30.
  • the size of the fine particles sucked by the cond u it 8 is determined by the flow of hot gas flowing in the chamber 2, and by the speed of rotation of the turbine 28b.
  • the press 30 and the separator 27 are arranged inside the chamber 2 so as to provide a space 31 to allow the heavier intermediate particles carried by the hot gases to fall back into the press 30 by gravity, without passing through the separator 27.
  • FIG. 3 shows the grinding installation 50 equipped with the assembly 1.
  • the installation 50 comprises a conveyor 52, here band.
  • the plant 50 comprises, for example, two hoppers 54 and 56 containing mineral substances, such as clinker and gypsum.
  • the hoppers 54 and 56 are arranged to pour the clinker and the gypsum onto the belt of the conveyor 52 in a predetermined proportion and form a mixture of mineral materials.
  • the hoppers 54 and 56 are each equipped with a 57 belt weigher.
  • the conveyor 52 feeds the supply duct 1 8 with said mineral granular composition.
  • the installation 50 comprises a sorting system 58 comprising:
  • a first metal detector 60 for detecting the presence of metal particles in the mineral mineral substances spilled on the belt of the conveyor 52;
  • conduit 62 for redirecting the mineral matter disposed on the belt of the conveyor 52 to a buffer hopper 64, when the presence of metal particles is detected by the metal detector 60;
  • a weigh feeder 66 strip on which are discharged the mineral materials contained in the hopper 64;
  • a second metal detector 68 for detecting the presence of metal particles in the mineral substances discharged into the weight dispenser 64;
  • conduit 70 for redirecting the mineral matter discharged onto the weight dispenser 66 to a reject hopper 72, when the presence of metal particles is detected by the metal detector 68;
  • conduit 72 for redirecting the mineral matter poured onto the weight dispenser 66 towards the conveyor 46, in the absence of detection of metallic particles by the metal detector 68.
  • the installation 50 finally comprises a filtration device 80 arranged to filter a mixture of gas and fine particles extracted from the chamber 2 by the extraction duct 8.
  • the filtration device 80 comprises a filter 84 and the fan 82.
  • the fine particles extracted by the filtration device 80 are received in a hovercraft 86, and the hot gases through a ventilation duct 88.
  • Hovercraft 86 conducts fine particles into a storage silo (not shown).
  • the airlifter 86 is connected to the filter 84 by a sealing chamber 90, for example rotary alveolar.
  • the ventilation duct 88 is connected to the blowing ducts 24 by a recirculation duct 92.
  • the blowing ducts 24 are fluidly connected to the extraction duct 8, and the hot gases extracted from the enclosure 2 by the extraction duct 8 can be re-bled in the chamber 2 by the insufflation ducts 24.
  • the ventilation duct 88 is connected to a chimney 94 by a discharge duct 96, so that an excess of hot and / or humid gas can be released.
  • the recirculation ducts 92 and evacuation 96, and the insufflation ducts 24 are equipped with valves, respectively, 98, 99, and 100, and a valve 1 01 fresh air intake for regulating the flow rate, the pressure, and the temperature of the gas blown into the chamber 2 by the insufflation ducts 24 or expelled by the chimney 94.
  • the invention is not limited to the single embodiment of the installation described above by way of example, it encompasses all the variants.
  • the installation may comprise a plurality of roller presses arranged substantially at the same height inside the enclosure. Under these conditions, each roller press is preferably associated with a respective separator 42. Still alternatively, the rollers of each roller press may have the same or different diameters.
  • the axes of the rollers may be arranged in a horizontal or oblique plane, that is to say forming a non-zero angle with the horizontal plane.
  • At least one roller may be movably mounted relative to the other roller by at least one hydraulic cylinder, to adjust the air gap and can be erased fa ce to a large particle conglomerate and hard brought to the roller press.
  • the installation may comprise one or more cascade type separators each comprising a single portion of a grid extending in an oblique plane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

L'invention concerne une installation (50) de broyage de matières minérales comportant: -une enceinte(2) hermétique; -au moins une presse (30) logée à l'intérieur de l'enceinte (2), agencée pour broyer les matières minérales; -au moins un premier séparateur (42) logé à l'intérieur de l'enceinte (2),agencé pour séparer: d'une part des particules grossières résiduelles issues de la presse (30) à rouleaux; et d'autre part des particules fines et des particules intermédiaires issues de la presse (30) à rouleaux; -un deuxième séparateur (27) logé à l'intérieur de l'enceinte (2), agencé pour séparer les particules fines des particules intermédiaires;et -des moyens d'aspiration configurés pour extraire uniquement les particules fines par un premier conduit d'extraction (8).

Description

INSTALLATION DE BROYAGE DE MATIERES MINERALES
La présente invention concerne une installation de broyage de matières minérales, notamment pour l'équipement d'une cimenterie.
La fabrication de ciment fait intervenir une pluralité d'étapes.
Classiquement, lors d'une étape d'extraction, des blocs de matières minérales sont extraits d'une carrière puis concassés. Lors d'une première étape de broyage, les matières minérales concassées sont broyées pour donner un cru. Lors d'une étape de cuisson, le cru est cuit à une température de l'ordre de 1450°C pour donner un clinker. Enfin, lors d'une seconde étape de broyage le clinker est mélangé avec une matière minérale additionnelle concassée, par exemple du gypse, puis broyé pour donner un ciment de composition désirée.
La consommation électrique engendrée par la m ise oeuvre des première et seconde étapes de broyage représente entre 50% et 80% de la consommation électrique totale d'une fabrique de ciment.
Dans un souci constant de réduire les coûts d'exploitation et l'impact environnemental de telles fabriques, les installations de broyage de matières minérales ont évolué depuis une vingtaine d'années.
Jusque dans les années 1980, de telles installations utilisaient des broyeurs à boulets selon un procédé de broyage qui consiste à faire passer la matière à broyer au travers d'un tube horizontal en rotation contenant des boulets métalliques. Ce principe de broyage de la matière possède un très faible rendement énergétique.
Ultérieurement, les installations ont progressivement évolué vers le principe de broyage en lit de matière qui offre un rendement énergétique plus favorable. Ceci s'est concrétisé par l'adoption de broyeurs verticaux à galets. Le fort gain en rendement énergétique qui a accompagné ces technologies est contrebalancé par une complexification accrue de l'installation et, par la nécessité de mouiller la matière à broyer, ce qui rajoute une étape supplémentaire de séchage coûteuse en énergie thermique.
Simultanément, des améliorations à la fois métallurgiques et des procédés de séparation granulométrique de la matière, ont permis le développement du broyage avec presse à rouleaux. Ce type de broyeur, qui utilise aussi le principe du broyage en lit de matière, offre à la fois, de par l'utilisation de la gravité pour l'admission de la matière, une consommation d'énergie réduite et une simplification de l'installation de broyage. Aujourd'hui, les installations de broyage de matières minérales avec presse à rouleaux comportent classiquement un séparateur statique de type cascade, un séparateur dynamique de type troisième génération et une presse à rouleaux.
Une telle installation, si elle est parfaitement adaptée pour assurer une granulométrie adéquate du produit final, consomme une quantité d'énergie encore conséquente.
En outre, la presse à rouleaux, le séparateur statique de type cascade et le séparateur dynamique sont agencés séparément et doivent alors être disposés à l'intérieur d'un atelier volumineux.
Une telle installation nécessite l'utilisation d'un élévateur de grande capacité assurant une charge circulante d'au moins cinq fois le débit de l'installation. Lorsque la capacité de l'élévateur dépasse les l imites de la technique, il est nécessaire de disposer deux élévateurs en parallèle, ce qui accroît le coût de l'installation.
Enfin, une telle installation ne peut accepter un taux d'humidité des matières minérales supérieure à 4%. Dans le cas contraire, les phénomènes de condensation sont susceptibles d'entraîner le colmatage des rouleaux.
L'invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients.
L'invention concerne une installation de broyage compacte de matières m i nérales, notam ment pou r l 'éq u ipement d'une cimenterie, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- une enceinte hermétique s'étendant selon une direction verticale, ladite enceinte comprenant au moins une première bouche raccordée à un conduit d'amenée des matières minérales, une deuxième bouche raccordée à un premier conduit d'extraction de particules fines, une troisième bouche raccord ée à u n second cond u it d 'extraction de particules grossières résiduelles, et une quatrième bouche d'admission de gaz ;
- au moins une presse à rouleaux logée à l'intérieur de l'enceinte dans une partie intermédiaire de celle-ci, la presse à rouleaux étant agencée pour broyer les matières minérales, de manière à former des particules fines, des particules intermédiaires, et des particules grossières résiduelles ;
- au moins un premier séparateur, de préférence de type cascade, logé à l'intérieur de l'enceinte dans une partie inférieure de celle-ci, agencé pour séparer : • d'une part les particules grossières résiduelles issues de la presse à rouleaux en vue de leur extraction par le second conduit d'extraction; et
• d 'a utre pa rt l es particules fines et les particules intermédiaires issues de la presse à rouleaux ;
- un deuxième séparateur, de préférence dynamique, logé à l'intérieur de l'enceinte dans une partie supérieure de celle-ci, agencé pour séparer les particules fines des particules intermédiaires, en vue du broyage des particules intermédiaires par la presse à rouleaux ; et
- des moyens d'aspiration configurés pour extraire uniquement les particules fines par le premier conduit d'extraction.
Il doit être observé que l'installation selon l'invention ne consiste nullement à raccorder en série, par des conduits, une presse à rouleaux, un premier séparateu r et u n deuxième séparateur logés dans des enceintes respectives, mais à loger à l'intérieur d'une même enceinte au moins une presse à rouleaux, un premier séparateur et un second séparateur.
Par « direction verticale » on entend une direction sensiblement rectiligne de bas en haut.
Un séparateur dynamique est par exemple de troisième génération qu i met en œuvre laforce centrifuge pour séparer les particules fines des particules intermédiaires, alors que les séparateurs de première et deuxième génération n'utilisent que la gravité.
L'installation selon l'invention trouve par exemple application pour la mise en œuvre de la première ou de la seconde étape de broyage.
En conditions de fonctionnement, les matières minérales amenées dans l'enceinte par le conduit d'amenée sont broyées par la presse à rouleaux, formant des particules grossières résiduelles, des particules intermédiaires et des particules fines.
Les particules grossières résiduelles, les particules intermédiaires et les particules fines sont séparées par le premier séparateur. D'une part, les particules grossières résiduelles sont extra ites par le second conduit d'extraction, de préférence pour être broyées à nouveau.
D'autre part, les particules fines et intermédiaires sont emportées par un courant gazeux ascendant au voisinage du deuxième séparateur, en partie grâce aux moyens d'aspiration, participant à la circulation dudit courant gazeux. Le deuxième séparateur sépare les particules intermédiaires des particules fines. D'une part, les moyens d'aspiration extraient les particules fines, légères, par le premier conduit d'extraction. D'autre part, les particules intermédiaires, plus lourdes, tombent par gravité dans la presse à rouleaux, en vue d'être broyées à nouveau.
Les matières minérales sont amenées du conduit d'amenée à la presse à rouleaux, et de l a presse à rouleaux au premier séparateur par gravité.
De plus, les principaux composants de l'installation sont regroupés dans une même enceinte ce qui limite les moyens de transfert de matière d'un com posant à u n autre, et par su ite la consommation énergétique de l'installation.
Seules les particules grossières résiduelles sont extraites d e l'enceinte par le second conduit d'extraction, ce qui permet de minimiser la quantité de particules susceptibles d'être réintroduites dans l'enceinte par le conduit d'amenée. Aussi, l'énergie et la capacité nécessaires à un élévateur pour collecter les particules grossières résiduelles issues du second conduit d'extraction et remonter ces particules grossières résiduelles au conduit d'amenée sont réduites.
Une telle installation permet une circulation des matières minérales dans l'enceinte de haut en bas par gravité en passant par la presse à rouleaux et une circulation de gaz chauds de bas en haut à contre-courant des matières minérales, en passant par la presse à rouleaux.
Par « gaz chaud » on entend des gaz dont la température est comprise entre la température ambiante et 250°C.
Ainsi, les gaz chauds sèchent les matières minérales dès leur introduction dans l'enceinte, puis à travers la presse à rouleaux. Les gaz chauds permettent également la mise en chauffe de l'installation et son maintien en température.
II est ainsi possible d'introduire des matières minérales humides directement dans l'enceinte. L'humidité du mélange à broyer n'est plus limitée à 3 ou 4% mais peut être comparée à l'humidité acceptée par les broyeurs verticaux à galets soit 15%. Les opérations de broyage s'effectuent ainsi à la température optimale de broyage qu i se situe autour de 80/90° . Ainsi, d'éventuelles opérations de séchage préalables à l'introduction des matières minérales dans l'enceinte peuvent être supprimées. En outre, lorsque l'installation est utilisée pour fabriquer du ciment, il est possible d'ajuster la température des gaz chauds à la sortie de la presse à rouleaux, de manière à maîtriser la déshydratation du gypse.
Par ailleu rs, les particules interméd iaires les plus lourdes entraînées vers le haut par les gaz chauds retombent par leur propre poids dans la presse à rouleaux sans aller jusqu'au deuxième séparateur. Les particules intermédiaires les plus légères sont entraînées jusqu'au deuxième séparateur où elles sont triées d'avec les particules fines et retournent dans la presse à rouleaux pour être broyées à nouveau.
Les particules intermédiaires sont ainsi recirculées à l'intérieur de l'enceinte jusqu'à devenir des particules fines susceptibles d'être emportées par les gaz chauds jusqu'au deuxième séparateur puis à travers la deuxième bouche. Plus spécifiquement, une partie des particules intermédiaires est recirculée dans la presse à rouleaux sous l'effet du second séparateur. Une autre partie des particules intermédiaires est recirculée dans la presse à rouleaux sous l'effet de la gravité.
Il est ainsi possible de réduire :
- la quantité de particules recirculées à l'extérieur de l'enceinte et donc de réd u ire la capacité et la pu issance des moyens de convoyage extérieurs à l'enceinte ;
- la quantité de particules intermédiaires entraînées jusqu'au second séparateur ;
- la taille du second séparateur conséquence de l'augmentation de la recirculation interne sans passer par le deuxième séparateur et de la diminution de la recirculation externe.
Il est enfin possible de réduire la pression appliquée entre les rouleaux, et par suite d'améliorer l'efficacité de la presse à rouleaux (l'efficacité étant exprimée en kWh/tonne).
L'installation selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Suivant une caractéristique, l'enceinte est fixe.
Suivant une autre caractéristique, la deuxième bouche débouche dans l'enceinte dans une partie supérieure de celle-ci, et la quatrième bouche d'admission de gaz débouche dans l'enceinte dans une partie inférieure de celle-ci. De préférence, la deuxième bouche débouche dans l'enceinte au dessus du deuxième séparateur, et la quatrième bouche d'admission de gaz débouche en dessous du premier séparateur.
Suivant une caractéristique, la presse à rouleaux et le deuxième séparateur sont agencés à l'intérieur de l'enceinte de manière à ménager un espace pour permettre à au moins une partie des particules intermédiaires emportées par des gaz chauds, notamment les plus lourdes, de retomber dans la presse à rouleaux par gravité, sans passer par le deuxième séparateur.
De préférence, la presse comporte un dispositif de réglage de la vitesse des gaz situé par exemple au niveau du plan horizontal médian de la presse à rouleaux. Ce dispositif peut comprendre des ouvertures obturables partiellement ou complètement.
Dans sa forme d'exécution préférée, le ou chaque premier séparateur comprend :
- a u mo i n s une grille agencée pour désagglomérer des agglomérats de particules fines, intermédiaires et grossières résiduelles issues de la presse à rou leaux, et gu ider par g ravité les particules grossières résiduelles vers le second conduit d'extraction, et
- des moyens d'insufflation agencés pour insuffler des gaz chauds à travers des mailles de ladite grille, de manière à emporter les particules fines et les particules intermédiaires issues de la presse à rouleaux au voisinage du deuxième séparateur.
En conditions de fonctionnement, les particules intermédiaires et fines issues de la presse à rouleaux, qui sont légères, sont emportées au voisinage du deuxième séparateur par les gaz chauds insufflé à travers les mailles de la grille et par les moyens d'aspiration.
Les particules fines sont alors aspirées par le conduit d'extraction tandis que les particules intermédiaires retombent par gravité en vue d'être broyées par la presse à rouleaux.
Les particules grossières résiduelles, plus lourdes, sont guidées par la grille vers le second conduit d'extraction en vue d'être extraites de l'enceinte, et remontées au conduit d'amenée.
Avantageusement, les moyens d'insufflation comprennent au moins un conduit d'insufflation de gaz débouchant à l'intérieur de l'enceinte par la ou chaque quatrième bouche, ledit conduit d'insufflation étant fluidiquement raccordé au premier conduit d'extraction, de sorte que les gaz chauds extrait de l'enceinte par le premier conduit d'extraction soit réinsufflé dans l'enceinte par le conduit d'insufflation.
Suivant une caractéristique, l'installation comporte un entonnoir d isposé sou s l e deuxièm e sépa rateu r pou r col l ecter l es particules intermédiaires rejetées par ce deuxième séparateur, et les matières minérales amenées par le conduit d'amenée, et alimenter la presse à rouleaux avec ces particules intermédiaires et ces matières minérales.
L'entonnoir assure alors la fonction de cône de refus.
De préférence, l e cond u it d 'a menée et l e second cond u it d'extraction sont chacun équipés d'un sas d'étanchéité.
Dans ces conditions, la pression à l'intérieur de l'enceinte n'est pas altérée par l'air ambiant à pression atmosphérique lors de l'amenée des matières minérales par le conduit d'amenée ou de l'extraction des particules grossières résiduelles par le second conduit d'extraction.
Suivant une caractéristique, l'installation comporte des moyens de convoyage agencés pour collecter les particules grossières résiduelles issues du second conduit d'extraction et pour remonter ces particules grossières résiduelles au conduit d'amenée.
Suivant une caractéristique, l'installation comporte :
- une trémie alimentée en matières minérales, logée à l'intérieur de l'enceinte au-dessus de la presse à rouleaux ;
- des moyens de mesure d'une grandeur représentative de la quantité de matières minérales contenue dans la trémie, telle que la masse ou le niveau de remplissage de la trémie.
Les particules intermédiaires emportées par les gaz chauds et retom bant par g ravité sa ns passer pa r le d euxième séparateur sont avantageusement collectées par la trémie.
Les moyens de mesure permettent une régulation de la quantité de matière dans la trémie, en augmentant ou en réduisant le débit de matière minérale amené par la conduite d'amenée suivant la mesure.
Suivant une autre caractéristiques, l'installation comporte des moyens d'obturation et de réglage adaptés pour ajuster l'épaisseur et la position de la veine de matière au-dessus de l'entrefer entre les rouleaux.
Par exemple, les moyens d'obturation et de réglage comportent : - des moyens d 'obtu ration déplaçabl es da ns u ne pos ition d'obturation et dans une position de libération, respectivement, interdisant et autorisant l'alimentation de la presse à rouleaux en matières minérales ;
- des premiers moyens de motorisation configurés pour déplacer les moyens d'obturation dans leur position de libération ou dans leur position d'obturation ;
- des moyens de réglage déplaçables relativement aux moyens d'obturation ; et
- des seconds moyens de motorisation configurés pour déplacer les moyens de réglage relativement aux moyens d'obturation, pour ajuster l'épaisseur et la position de la veine de matière au-dessus de l'entrefer entre les rouleaux.
Les moyens d'obturation et de réglage peuvent prendre la forme de volets inférieurs et volets supérieurs disposés sous la trémie.
L'association des premiers et seconds moyens d'obturation et de réglage permet d'optimiser le débit, exprimé en tonnes par heure, et l'efficacité, exprimée en kilo Watt heure par tonne (kWh/t), de l'installation.
En outre, une telle association améliore la stabilité de broyage de la presse à rouleaux. En effet, les moyens d'obturation permettent d'équilibrer la pu issance absorbée par chaque rouleau et les moyens de réglage permettent de saturer l'entrefer entre les rouleaux.
Avantageusement, la ou chaque presse à rouleaux comprend au moins un prem ier et un second rouleaux montés rotatifs autour d'axes sensiblement parallèles, et des moyens de réglage adaptés pour régler la largeur de l'entrefer séparant les premier et second rouleaux.
De préférence les axes des rouleaux sont horizontaux. De préférence, la ou chaque presse à rouleaux est associée à un premier séparateur respectif, chaque premier séparateur comprenant deux portions de grilles inclinées l'une par rapport à l'autre, les portions de grilles présentant des bords inférieurs tournés vers une seconde bouche respective et des bords supérieurs joints l'un à l'autre et disposés à l'aplomb de l'entrefer séparant les premier et second rouleaux.
Ainsi, l'installation est équipée d'un double séparateur. Dans une forme d'exécution, les moyens d'aspiration comprennent un ventilateur disposé à l'extérieur de l'enceinte. Suivant une caractéristique, le deuxième séparateur comprend une turbine montée en rotation à l'intérieur de l'enceinte et une pluralité d'aubages fixes à l'intérieur de l'enceinte concentriques avec la turbine.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non l im itatif, une installation de broyage de matières minérales selon l'invention.
Figure 1 est une vue schématique de face d'un ensemble d'une installation de broyage selon l'invention ;
Figure 2 est une vue schématique partielle de côté de l'ensemble de figure 1 ; et
Figure 3 est une vue schématique partielle de l'installation équipée de l'ensemble des figures 1 et 2.
La figure 1 représente un ensemble 1 pour une installation 50 de broyage (représentée à la figure 3). L'ensemble 1 comporte une enceinte 2 fixe hermétique s'étendant selon une direction 4 principale verticale. L'enceinte 2 comprend une paroi supérieure 2a, une paroi inférieure 2b et au moins une paroi latérale 2c reliant les parois supérieure 2a et inférieure 2b.
L'enceinte 2 comprend une bouche 6 ménagée à travers la paroi supérieure 2a. Cette bouche 6 est raccordée à un conduit d'extraction 8 de particules fines.
L'enceinte 2 comprend deux bouches 10 ménagées à travers la paroi inférieure 2b. Les bouches 10 sont raccordées à un conduit d'extraction 12 de particules grossières résiduelles. Le conduit d'extraction 12 est équipé d'un sas d'étanchéité 14, ici de type pendulaire, et de moyens de convoyage (non représentés).
L'enceinte 2 comprend une bouche 16 ménagée à travers la paroi latérale 2c. Cette bouche 16 est raccordée à un conduit d'amenée 18 de matières minérales. Le conduit d'amenée 18 est équipé d'un sas d'étanchéité 20, ici à triple clapets. En variante, le sas d'étanchéité 20 peut être de type alvéolaire rotatif.
L'enceinte 2 comprend enfin des bouches 22 ménagées à travers la paroi latérale 2c. Ces bouches 22 sont raccordées à des condu its d'insufflation 24 d'un gaz chaud (représentés aux figures 2 et 3). L'ensemble 1 comporte un séparateur 27 logé à l'intérieur de l'enceinte 2, en partie supérieure de celle-ci. La fonction du séparateur 27 est précisée par la suite.
Le séparateur 27 est un séparateur dynamique de troisième génération. Le séparateur 27 comprend des aubes 28a fixées à l'intérieur de l'enceinte 2 et une turbine 28b montée rotative à l'intérieur de l'enceinte 2 à l'aplomb de la bouche 6. La turbine 28 est adaptée pour régler la finesse du produit fini, sa vitesse étant augmentée pour affiner le produit fini et diminuée pour grossir le produit fini.
L'ensemble 1 comporte un entonnoir 26 ou cône de refus logé à l'intérieur de l'enceinte 2. L'entonnoir 26 est disposé sous la turbine 28, à l'aplomb de cette turbine 28 et agencé de sorte que le conduit d'amenée 18 déverse les matières minérales à l'intérieur de celui-ci.
L'ensemble 1 comporte une presse 30 logée à l'intérieur de l'enceinte 2 dans une partie intermédiaire de celle-ci. La presse 30 est agencée pour broyer les matières minérales déversées dans l'entonnoir de manière à former des particules fines, des particules intermédiaires et des particules grossières résiduelles.
La presse 30 comprend deux rouleaux 32 montés rotatifs autour d'axes sensiblement parallèles. A titre d'exemple, les axes sont ici horizontaux, et les rouleaux 32 présentent un diamètre sensiblement égal.
La presse 30 comprend des moyens de réglage (non représentés) adaptés pour régler la largeur de l'entrefer 34 séparant les rouleaux 32.
L'ensemble 1 comporte une trémie 38 alimentée par l'entonnoir 26. La trémie 38 est disposée entre l'entonnoir 26 et la presse 30, à l'aplomb de l'entonnoir 38 et de la presse 30.
L'ensemble 1 comporte des moyens de mesure (non représentés) de la masse de matières minérales contenues dans la trémie 38 ou de la hauteur des matières minérales contenues dans la trémie 38.
L'ensemble 1 comporte en outre des moyens d'obturation et de réglage 36 adaptés pour ajuster l'épaisseur et la position de la veine de matière au-dessus de l'entrefer 34 entre les rouleaux 32.
Les moyens d'obturation et de réglage 36 comprennent :
- des moyens d'obturation 40 déplaçables dans une position d'obturation et dans une position de libération, respectivement, interdisant et autorisant l'alimentation de la presse 30 à rouleaux en matières minérales ; - des premiers moyens de motorisation 41 , tel que des vérins, configurés pour déplacer les moyens d'obturation 40 dans leur position de libération ou dans leur position d'obturation ;
- des moyens de réglage 37 déplaçables relativement aux moyens d'obturation 40 ; et
- des seconds moyens de motorisation 39, tels que des vérins, configurés pour déplacer les moyens de réglage 37 relativement aux moyens d'obturation 40 de manière à ajuster l'épaisseur et la position de la veine de matière au-dessus de l'entrefer 34 entre les rouleaux 32.
L'ensemble 1 comporte un séparateur 42 logé à l'intérieur de l'enceinte 2, en partie inférieure de celle-ci. Le séparateur 42 est agencé pour séparer d'une part les particules fines et les particules intermédiaires, et d'autre part les particules grossières résiduelles issues de la presse 30.
Le séparateur 42 est un séparateur statique de type cascade. Le séparateur 42 comprend une grille 44 agencée pour guider par gravité les particules grossières résiduelles issues de la presse 30 vers les bouches 10.
Dans la forme d'exécution représentée, la grille 44 comprend deux portions de grilles 44a, 44b inclinées l'une par rapport à l'autre. Les portions de grilles 44a, 44b présentent chacune un bord inférieur tourné vers une bouche 10 respective et un bord supérieur opposé au bord inférieur. Les bords supérieurs des portions de grilles 44a, 44b sont joints et disposés à l'aplomb de l'entrefer 34 séparant les rouleaux 32.
Le séparateur 42 comprend en outre des moyens d'insufflation agencés pour insuffler du gaz chaud à travers des mailles de la grille 44, de man ière à mettre en suspension des particules fines et des particules intermédiaires issues de la presse 30 à l'intérieur de l'enceinte 2 et permettre leur aspiration par le conduit 8 sous l'action d'un ventilateur 82 (représenté à la figure 3) générant un courant gazeux ascendant à l'intérieur de l'enceinte 2.
L'ensemblel comprend des moyens de convoyage agencés pour collecter les particules grossières résiduelles issues du conduit 12 d'extraction et pour al imenter le conduit 18 d'amenée avec ces particules grossières résiduelles. Par exemple, les moyens de convoyage comprennent un élévateur 46 à godets.
Lors du fonctionnement de l 'ensemble 1 le ventilateur 82 et les conduits d'insufflation 24 mettent en circulation un courant gazeux ascendant. Les matières minérales sont déversées par le conduit d'amenée 18 dans l'entonnoir 26, puis dans la trémie 38 en vue d'être broyées par la presse 30 à rouleaux.
La presse 30 broie les particules grossières issues de la trémie 38 pour former des particules grossières résiduelles, des particules intermédiaires et des particules fines.
Les particules intermédiaires et les particules fines issues de la presse 30, légères, sont emportées au voisinage du séparateur 27 par le courant gazeux ascendant.
Le sépa rateu r 27 sépare l es particules intermédiaires des particules fines. D'une part, les particules fines, légères, sont aspirées sous l'action du ventilateur 82 par le condu it 8. D'autre part, les particules intermédiaires, plus lourdes, tombent par gravité dans l'entonnoir 26, en vue d'être broyées par la presse 30 à rouleaux.
La tail le des particules fines aspirées pa r l e cond u it 8 est déterminée par le débit de gaz chaud circulant dans l'enceinte 2, et par la vitesse de rotation de la turbine 28b.
Les particules grossières résiduelles issues de la presse 30 à rouleaux, trop lourdes pour être emportées par l'air insufflé par les conduits d'insufflation 24, tombent par gravité sur les portions de grilles 44a, et 44b et sont guidées par les portions de grilles 44a et 44b vers les bouches 10, puis sont transportées, par exemple par un transporteur en masse disposé dans le conduit d'extraction 12, vers le convoyeur 46 en vue de réalimenter le conduit d'amenée 18.
La presse 30 et le séparateur 27 sont agencés à l'intérieur de l'enceinte 2 de manière à ménager un espace 31 pour permettre auxparticules intermédiaires les plus lourdes emportées par les gaz chauds de retomber dans la presse 30 par gravité, sans passer par le séparateur 27.
Lorsque des agrégats de particules intermédiaires et de particules fines se forment dans la presse 30, ceux-ci, trop lourds pour être emportés par l'air insufflé par les conduits d'insufflation 24, tombent par gravité sur les portions de grilles 44a, et 44b et se désagrègent. Les particules intermédiaires et les particules fines désagrégées sont emportées au voisinage de la turbine 28 par les gaz chauds insufflé par les conduits d'insufflation 24. Les particules fines sont alors aspirées par le conduit d'extraction 8 tandis que les particules intermédiaires, retombent par gravité dans l'entonnoir 26. La figure 3 représente l'installation 50 de broyage équipée de l'ensemble 1 .
L'installation 50 comporte un convoyeur 52, ici à bande.
L'installation 50 comporte, à titre d'exemple, deux trémies 54 et 56 contenant des matières minérales, telles que du cl inker et du gypse. Les trémies 54 et 56 sont agencées pour déverser en proportion prédéterminée le clinker et le gypse sur la bande du convoyeur 52 et former un mélange de matières minérales. A cette fin, les trémies 54 et 56 sont chacune équipée d'un doseur pondéral 57 à bande.
Le convoyeur 52 alimente le conduit d'amenée 1 8 avec ladite composition granulaire minérale.
L'installation 50 comporte un système de tri 58 comprenant :
- un premier détecteur de métal 60 pour détecter la présence de particules métalliques dans les matières minérales minérale déversées sur la bande du convoyeur 52 ;
- un conduit 62 pour rediriger les matières minérales disposées sur la bande du convoyeur 52 vers une trémie tampon 64, lorsque la présence de particules métalliques est détectée par le détecteur de métal 60 ;
- un doseur pondéral 66 à bande, sur lequel sont déversées les matières minérales contenues dans la trémie tampon 64 ;
- un second détecteur de métal 68 pour détecter la présence de particules métalliques dans les matières minérales déversées dans le doseur pondéral 64 ;
- un conduit 70 pour rediriger les matières minérales déversées sur le doseur pondéral 66 vers une trémie de rejet 72, lorsque la présence de particules métalliques est détectée par le détecteur de métal 68 ; et
- un conduit 72 pour rediriger les matières minérales déversées sur le doseur pondéral 66 vers le convoyeur 46, en absence de détection de particules métalliques par le détecteur de métal 68.
L'installation 50 comporte enfin un dispositif de filtration 80 agencé pour filtrer un mélange de gaz et de particules fines extrait de l'enceinte 2 par le conduit 8 d'extraction. Dans l'exemple, le dispositif de filtration 80 comprend un filtre 84 et le ventilateur 82.
Les particules fines extraites par le dispositif de filtration 80 sont reçues dans une aéroglissière 86, et les gaz chauds par un conduit d'aération 88. L'aéroglissière 86 conduit les particules fines dans un silo de stockage (non représenté). L'aéroglissière 86 est connectée au filtre 84 par un sas d'étanchéité 90, par exemple alvéolaire rotatif.
Le conduit d'aération 88 est raccordé aux conduits d'insufflation 24 par une gaine de recirculation 92. Ainsi, les conduits d'insufflation 24 sont fluidiquement raccordés au conduit d'extraction 8, et les gaz chauds extraits de l'enceinte 2 par le conduit d'extraction 8 peut être réinsufflé dans l'enceinte 2 par les conduits d'insufflation 24.
Le conduit d'aération 88 est raccordé à une cheminée 94 par une gaine d'évacuation 96, de telle sorte qu'un excédent de gaz chaud et/ou humide puisse être libéré.
Les gaines de recirculation 92 et d'évacuation 96, et les conduits d'insufflation 24 sont équipés de vannes, respectivement, 98, 99, et 100, et d'un clapet 1 01 d'admission d'air frais permettant de réguler le débit, la pression, et la température du gaz insufflé dans l'enceinte 2 par les conduits d'insufflation 24 ou expulsé par la cheminée 94.
L'invention ne se l imite pas à la seule forme d'exécution de l'installation décrite ci-avant à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.
En variante, l'installation peut comporter une pluralité de presses à rouleaux disposées sensiblement à même hauteur à l'intérieur de l'enceinte. Dans ces conditions, chaque presse à rouleaux est de préférence associée à un séparateur 42 respectif. Toujours en variante, les rouleaux de chaque presse à rouleaux peuvent présenter des diamètres identiques ou distincts. Les axes des rouleaux peuvent être disposés dans un plan horizontal ou oblique, c'est-à-dire formant un angle non nul avec le plan horizontal.
En variante, au moins un rouleau peut être monté mobile par rapport à l'autre rouleau par au moins un vérin hydraulique, afin de régler l'entrefer et qu'il puisse s'effacer fa ce à u n agglomérat de particules volumineux et dur amené à la presse à rouleaux.
Toujours en variante, l'installation peut comporter un ou plusieurs séparateurs de type cascade comprenant chacun une seule portion de grille s'étendant dans un plan oblique.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Installation (50) de broyage de matières minérales, notamment pour l'équipement d'une cimenterie, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- une enceinte (2) hermétique s'étendant selon une direction (4) verticale, ladite enceinte (2) comprenant au moins une première bouche (16) raccordée à un conduit d'amenée (18) des matières minérales, une deuxième bouche (6) raccordée à un premier conduit d'extraction (8) de particules fines, une troisième bouche (10) raccordée à un second conduit d'extraction (12) de particules grossières résiduelles, et une quatrième bouche (22) d'admission de gaz ;
- au moins une presse (30) à rouleaux logée à l'intérieur de l'enceinte (2) dans une partie intermédiaire de celle-ci, la presse (30) à rouleaux étant agencée pour broyer les matières minérales, de manière à former des particules fines, des particules intermédiaires, et des particules grossières résiduelles ;
- au moins un premier séparateur (42), de préférence de type cascade, logé à l'intérieur de l'enceinte (2) dans une partie inférieure de celle- ci, agencé pour séparer :
• d'une part les particules grossières résiduelles issues de la presse (30) à rouleaux en vue de leur extraction par le second condu it d'extraction (12) ; et
· d'autre part les particules fines et les particules intermédiaires issues de la presse (30) à rouleaux ;
- un deuxième séparateur (27), de préférence dynamique, logé à l'intérieur de l'enceinte (2) dans une partie supérieure de celle-ci, agencé pour séparer les particules fines des particules intermédiaires, en vue du broyage des particules intermédiaires par la presse à rouleaux ; et
- des moyens d'aspiration configurés pour extraire uniquement les particules fines par le premier conduit d'extraction (8).
2. Installation selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la presse (30) à rouleaux et le deuxième séparateur (27) sont agencés à l'intérieur de l'enceinte (2) de man ière à ménager un espace (31 ) pour permettre à au moins une partie des particules intermédiaires emportées par des gaz chauds, notamment les plus lourdes, de retomber dans la presse (30) à rouleaux par gravité, sans passer par le deuxième séparateur (27).
3. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le ou chaque premier séparateur (42) comprend :
- au moins une grille (44) agencée pour désagglomérer des agglomérats de particules fines, intermédiaires et grossières résiduelles issues de la presse (30) à rouleaux, et guider par gravité les particules grossières résiduelles vers le second conduit d'extraction (12), et
- des moyens d'insufflation agencés pour insuffler des gaz chauds à travers des mailles de ladite grille (44), de manière à emporter les particules fines et les particules intermédiaires issues de la presse (30) à rouleaux au voisinage du deuxième séparateur (27).
4. Installation (50) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'insufflation comprennent au moins un conduit d'insufflation (24, 92) de gaz débouchant à l'intérieur de l'enceinte (2) par la ou chaque quatrième bouche (22), ledit conduit d'insufflation (24, 92) étant fluidiquement raccordé au premier conduit d'extraction (8), de sorte que les gaz chauds extrait de l'enceinte (2) par le premier conduit d'extraction (8) soit réinsufflé dans l'enceinte (2) par le conduit d'insufflation (24, 92).
5. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que l'installation comporte un entonnoir (26) disposé sous le deuxième séparateur (27) pour collecter les particules intermédiaires rejetées par ce deuxième séparateur (27), et les matières minérales amenées par le conduit d'amenée (18), et alimenter la presse (30) à rouleaux avec ces particules intermédiaires et ces matières minérales.
6. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce q ue le conduit d'amenée (18) et l e second conduit d'extraction (12) sont chacun équipés d'un sas d'étanchéité (20, 14).
7. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de convoyage (46) agencés pour collecter les particules grossières résiduelles issues du second conduit d'extraction (12) et pour remonter ces particules grossières résiduelles au conduit d'amenée (18).
8. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- une trémie (38) alimentée en matières minérales, l og ée à l'intérieur de l'enceinte (2) au-dessus de la presse (30) à rouleaux ;
- des moyens de mesure d'une grandeur représentative de la quantité de matières minérales contenue dans la trémie (38), tel le que la masse ou le niveau de remplissage de la trémie (38).
9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'obturation et de réglage (36) adaptés pour ajuster l'épaisseur et la position de la veine de matière au-dessus de l'entrefer entre les rouleaux.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens d'obturation et de réglage (36) comprennent :
- des moyens d'obturation (40) déplaçables dans une position d'obturation et dans une position de libération, respectivement, interdisant et autorisant l'alimentation de la presse (30) à rouleaux en matières minérales ;
- des premiers moyens de motorisation (41 ) configurés pour déplacer les moyens d'obturation (40) dans leur position de libération ou dans leur position d'obturation (40) ;
- des moyens de réglage (37) déplaçables relativement aux moyens d'obturation ; et
- des seconds moyens de motorisation (39) configurés pour déplacer les moyens de réglage (37) relativement aux moyens d'obturation (40), pour ajuster l'épaisseur et la position de la veine de matière au-dessus de l'entrefer (34) entre les rouleaux (32).
1 1 . Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la ou chaque presse (30) à rouleaux comprend au moins un premier et un second rouleaux (32) montés rotatifs autour d'axes sensiblement parallèles, et des moyens de réglage adaptés pour régler la largeur de l'entrefer (34) séparant les premier et second rouleaux (32).
12. Installation (50) selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce que chaque presse (30) à rouleaux est associée à un premier séparateur respectif (42), chaque premier séparateur comprenant deux portions de grilles (44a, 44b) inclinées l'une par rapport à l'autre, les portions de grilles (44a, 44b) présentant des bords inférieurs tournés vers une seconde bouche (10) respective et des bords supérieurs joints l'un à l'autre et disposés à l'aplomb de l'entrefer (34) séparant les premier et second rouleaux (32).
13. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisée en ce que les moyens d'aspiration comprennent un ventilateur disposé à l'extérieur de l'enceinte.
14. Installation (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, caractérisée en ce que le deuxième séparateur comprend une turbine (28b) montée en rotation à l'intérieur de l'enceinte (2) et une pluralité d'aubages (28a) fixes à l'intérieur de l'enceinte (2) concentriques avec la turbine (28b).
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