LU82035A1 - Procede et appareil de broyage a sec d'une matiere granulaire dans un tube broyeur - Google Patents

Description

8 η *-ÿ—g* GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG D-79/53 .....£.....y........y... ^ } du ........................ - ¢0¾¾ Monsieur le Ministre . , pSSnfSb de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes

Titre delivre ; ........................................ 3»

Service de la Propriété Industrielle 'ÊÊëF LUXEMBOURG

y 1 Demande de Brevet d’invention I. Requête F...L.......SMIDTH...&.....CO..A/S,/......77 Viqerslev Allé, Copenhacme-Valbv,_______________(i)

Danemark, représentée rar Jean Waxweiler, 21-25 Allée Scheffer, LuxemBourg','.....agissant.....

dépose........ ce vingt et un décembre mil neuf cent soixante diffi-neuf à ..1.~?...t...Q.Q........heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : ..............................................................................................................................................................................................-.................................................................................(4)

Procédé et appareil de broyage à sec d'une matière granulaire ’ â'ans'^n"ÎüEë.....broyeur........................................................................................................................................................

déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont) : O.LE....S.IEEN....ilASMÜSS.EiI.....e.t.....EETER....LÜND.,......deme.uran.t.....tQ.us.....d.eux.:_________________________________(5) 77 Viqerslev Allé, COPENHAGÜE-VALBY Danmark_________________________________________________________________________________________ 2. la délégation de pouvoir, datée de ...Va.lb.y..,..Copenhague le ....2.2.....oc tobr e.....1.97..9.

3. la description en langue........française.___________________________________ de l’invention en deux exemplaires ; 4.......5....................... planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le .........vi.ngt -et.-.un-..décembre-..mil.....neuf...^ent™.soixan.te~~dix-n©u£....................................

revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6).............brevet.......................................................déposée^) en (7)..............Grande.....Bretagne...................................................

le.............yangtrrneuf.....d.éc.emhr.e....mil....neuf.....c.ent.....soixante....dixrriiuit....s.ous..........(8) le numéro 50281/78 ..............................................................................

au nom de ........E....L·,......SMIDTH.....&.....CO·.......A/S................................................................................................................................................(9) élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg .......................................

.............J.©.a.n....W.axw.e..lle.r..,......21-25......Allée..........S..c.b.e.f.f.er..,......Luxembourg...................................... (io) sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, ·— avec ajournement de cette délivrance à ..............J............................... mois.

Le ....mandataire:,....................................

II. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale » et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du : ! 21.12,1979

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15 00 ' .......... ' Pr. le Ministre à . * heures ·' """ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, w ............ A# (f &:/ y. t; A : À L A 68007 l E --V- - / /

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"DUODAN Mill with Smal! BREVET D'INVENTION rÎiS°-ze!"

Belg.:6282-10 - - Lux.:6282-33

DÉPOSANT

Société dite : F.L. SMIDTH & CO. A/S

TITRE

"Procédé et appareil de broyage à sec d'une matière qranulaire dans un tube broyeur" (Inventeurs ; Ole Steen RASMUSSEN et Peter LÜND).

REVEIMDICATIOW de PRIORITÉS

29.12.1978 Brevet Grande-Bretagne N° 30281/78

DEMANDERESSE

V

La présente invention concerne un procédé et un appareil de broyage à sec d'une matière granulaire, dans un tube broyeur comportant un compartiment final de broyage et, précédant celui-ci, un ou plusieurs compartiments antérieurs con-5 tenant des corps de broyage, la matière, après qu'elle est passée dans le ou les compartiments antérieurs, étant déchargée par des orifices du broyeur et répartie en une fraction finement divisée et une fraction grossière par une opération de séparation de laquelle la fraction grossière est ramenée 10 dans le ou les compartiments antérieurs et la fraction finement divisée est admise dans le compartiment final.

Dans les procédés connus de ce genre, le broyage est exécuté dans le compartiment final par des corps dont le poids moyen individuel est compris entre 20 et 40 g, leur 15 diamètre minimal étant normalement d'environ 20 mm. Si de plus petits corps de broyage ne sont pas utilisés, c'est à cause du fait qu'en raison de la section d'écoulement nécessaire^ en combinaison avec les conditions de résistance mécanique et de fabrication, il n'est pas possible de rendre 20 les fentes des diaphragmes classiques de sortie utilisés dans le compartiment final suffisamment étroites pour permettre l'utilisation de plus petits corps de broyage et pour assurer un tamisage efficace de la matière broyée.

Toutefois, il est généralement admis que,pour obtenir 25 une économie optimale du temps de broyage, la grosseur des corps de broyage utilisés dans le compartiment final d'un tube broyeur devrait être beaucoup plus petite qu'elle ne l'est actuellement.

La présente invention a pour objet un procédé et un ‘ 30 appareil de broyage permettant de réaliser une économie op timale du temps de broyage dans un tube broyeur comportant deux compartiments ou davantage en optimisant le grosseur des corps de broyage et la dimension des particules de la matière è broyer dans le compartiment final du broyeur, au moyen 35 de ces corps.

Selon l'invention, dans un procédé de broyage à sec d'une matière granulaire dans un tube broyeur présentant un compartiment final et précédant celui-ci, un ou plusieurs compartiments antérieurs renfermant des corps de broyage, * 2 dans lequel la matière, après qu'elle est passée dans le ou les compartiments antérieurs, est déchargée par des orifices * du broyeur et est répartie en une fraction finement divisée et une fraction grossière par une opération de séparation, la 5 fraction grossière étant ramenée dans le ou les compartiments antérieurs et la fraction finement divisée étant admise dans le compartiment final, la matière broyée est déchargée par déversement à partir du compartiment final, les corps de broyage entraînés par le déversement étant séparés de la ma-ig tière et ramenés dans le compartiment final.

Ainsi, la matière introduite dans le compartiment final de broyage ne contient pas de particules de matière d'une granulométrie supérieure à celle que peut broyer les petits corps et lesdits corps de broyage sont également empêchés de 15 quitter le tube broyeur avec la matière broyée sans qu'ils risquent d'obturer la sortie du compartiment. Ceci peut être réalisé, même en utilisant des corps de broyage pesant individuellement en moyenne environ 1 g, le diamètre maximal des particules à broyer au moyen de ces corps étant de 1 mm.

20 En ce qui concerne le broyage du ciment, des essais ont révélé qu'il est possible de réaliser une économie de plus de 14 % sur de longues périodes en comparaison du broyage classique du ciment dans un tube broyeur à la même surface spécifique de Blaine. Le ciment broyé manifeste une résistan-25 ce supérieure à celle du ciment broyé dans des broyeurs classiques. Ces plus grandes résistances sont dues aux courbes plus raides d'analyse granulométrique du ciment broyé qui peuvent être obtenues et qui, comme l'expérience l'a montré, correspondent à de plus grandes résistances du ciment *'30 broyé à la même surface spécifique de Blaine. Ceci représente un avantage important d'utilisation de petits corps de broyage. Des essais analogues au cours desquels un ciment est broyé au même degré de développement de la résistance qu'un ciment broyé d'une façon classique révèlent une amé-35 lioration de l'économie de la durée de broyage allant jusqu'à . 27 Ä.

De préférence, la séparation de la matière déchargée du ou des compartiments antérieurs est effectuée à une granulométrie telle que la fraction finement divisée provenant ; 3 de cette opération de séparation et introduite dans le compartiment final de broyage est un produit broyé fini en une - seule passe dans ce compartiment.

Avantageusement, la matière est broyée dans un compar-5 timent antérieur et/ou dans le compartiment final au moyen de corps présentant un poids moyen individuel inférieur à 10 g, de préférence d'environ 5 g. La granulométrie maximale de la charge introduite dans le ou les compartiments précités est égale ou inférieure à la largeur des orifices du diaphragme 10 du tamis de sortie de ce ou ces compartiments. Dans ce cas, 11 est question d'utiliser la grosseur optimale des corps de broyage dans un compartiment, afin de prébroyer la matière, cette mesure contribuant à l'amélioration de l'économie du temps de broyage, car le premier compartiment de broyage de 15 la fraction grossière*qui contient des corps présentant un poids moyen individuel d'environ 1500 g et qui assure un moins bon bilan de broyage, peut être raccourci. Dans certains cas, par exemple lorsqu'il s'agit de broyer du ciment, il est préférable de refroidir la fraction finement divisée avant de 20 l'admettre dans le compartiment final.

Dans d'autres cas, lorsqu'il s'agit de broyer une matière humide, par exemple de la pâte brute à ciment, il est intéressant que le séchage de la matière se produise simultanément au broyage et/ou à la séparation de la matière en mettant des 25 gaz chauds en contact avec cette dernière.

A titre d'exemple, la matière déchargée du ou des compartiments antérieurs est débarrassée de toute matière qui a déjà été broyée à la granulométrie finale avant d'être soumise à l'opération de séparation.

( 3Q Finalement, il peut être également intéressant de relier le compartiment final à un séparateur du type cyclone afin de précipiter la matière broyée à la granulométrie finale. Dans ce cas, une partie de la matière peut passer plusieurs fois dans le compartiment final avant d'être dé-35 finitivement broyée.

Egalement, selon la présente invention, un appareil de broyage à sec d'une matière granulaire comporte un tube broyeur divisé en un compartiment final et, précédant ce dernier, un ou plusieurs compartiments antérieurs renfermant * 4 des corps de broyage, le tube broyeur présentant les orifices par lesquels la matière est déchargée en service du ou des compartiments antérieurs, et un convoyeur destiné à transporter la matière déchargée en service par les orifices du broyeur 5 vers un séparateur qui répartit la matière en une fraction grossière et en une fraction finement divisée, et à transporter la fraction grossière du séparateur à l'extrémité d'admission du ou des compartiments antérieurs et la fraction finement divisée vers l'extrémité d'admission du compartiment fi-10 nal, appareil dans lequel l'extrémité de sortie du compartiment final est équipée d'un barrage annulaire et d'un diaphragme de tamisage espacé de ce dernier pour délimiter une chambre de laquelle les corps de broyage qui, en service, passent par-dessus le barrage annulaire avec la matière broyée, 15 sont ramenés dans le compartiment final par un dispositif élévateur situé dans la chambre, les orifices du diaphragme étant d'une dimension inférieure à celle des corps de broyage.

Dans cet appareil, le diaphragme de tamisage est exposé à une faible usure et,par conséquent*conserve la largeur ini-20 tiale de sa fente,en n'ayant pas tendance à s'obstruer,du fait que le barrage annulaire réduit la pression exercée par la charge du tube broyeur.

En conséquence, il est possible de donner à la section de passage du diaphragme de tamisage une dimension beaucoup 25 plus grande que celle d'un diaphragme classique et, par conséquent, elle offre moins de résistance à l'écoulement de la matière et/ou de l'air ou de gaz.

Le barrage annulaire,qui détermine le rapport correct de la matière aux eorps de broyage contenus dans le comparti-*30 ment final, est réalisé en acier résistant à l'usure d'un type spécial pour garantir une grande longévité.

Dans un exemple préféré, un compartiment antérieur comporte, à chacune de ses extrémités d'entrée et de sortie, un barrage annulaire et un diaphragme de tamisage espacés 35 pour délimiter une chambre de laquelle les corps de broyage - qui peuvent passer par-dessus le barrage sont ramenés dans le compartiment par un dispositif élévateur situé dans la chambre, les diaphragmes des extrémités d'entrée et de sortie présentant des ouvertures sensiblement de même dimension et 5 qui sont plus petites que les corps de broyage contenus dans le compartiment précédent et qui présentent individuellement un poids moyen inférieur à 10 g.

Dans le cas de tubes broyeurs de plus grandes dimensions, 5 pour lesquels on préfère des mécanismes d'entraînement central à l'extrémité de sortie, il est utile d'introduire la matière dans le compartiment final par des orifices du broyeur et,dans ce cas, le compartiment final de broyage comporte une chambre d'admission de la charge,qui communique avec les orifices du 10 broyeur et qui comporte un barrage annulaire et un dispositif élévateur pour introduire la matière dans le compartiment et ramener les corps de broyage de la chambre dans ce dernier.

Dans une variante de l'appareil, ladite chambre d'admission du compartiment final peut comporter un barrage annulaire 15 et un diaphragme de tamisage.

Dans un autre exemple de réalisation, le convoyeur comporte un dispositif destiné à transporter la matière des orifices de sortie à la fois du compartiment final et d'un compartiment antérieur de broyage dans un séparateur préliminaire, 20 qui précipite la matière définitivement broyée,et un dispositif destiné à transporter la matière non précipitée du séparateur préliminaire à un séparateur final,qui répartit la matière en fractions grossière et finement divisée.

Le séparateur à partir duquel la fraction finement di-25 visée est introduite dans le compartiment final de broyage peut être un tamis vibrant. Toutefois, il est également possible d'utiliser un séparateur pneumatique, par exemple lorsqu'il s'agit de broyer et de sécher simultanément la matière. Le fractionnement peut être effectué à une granulométrie allant 30 jusqu'à deux millimètres environ, selon la friabilité de la matière à broyer.

Dans beaucoup de cas, par exemple lorsqu'il s'agit de broyer du ciment, il est important de refroidir efficacement la matière à broyer. Ce refroidissement peut être effectué 35 au moyen d'air ou d'eau atomisée mis en contact avec la matière pendant son broyage ou sa séparation. Un refroidissement supplémentaire de la matière peut être obtenu en utilisant un refroidisseur séparé disposé sur le trajet de transport de la matière à introduire dans le compartiment final de broyage.

» 6 L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels : les figures 1 à 4 sont des vues schématiques de diffé-5 rents appareils de broyage selon l'invention ; la figure 5 représente à plus grande échelle une partie du tube broyeur de la figure 3 : la figure 6 représente à plus grande échelle une partie du tube broyeur de la figure 2 ; 1Q les figures 7 et 8 sont des coupes suivant les lignes VII-VII et VIII-VIII respectivement de la figure 6 ; la figure 9 représente une variante de l'exemple représenté sur les figures 6 à 8 ; et ’ les figures 10 et 11 sont des coupes suivant les lignes 15 X-X et XI-XI respectivement de la figure 9.

La figure 1 représente un tube broyeur 1 présentant un compartiment final de broyage 2 et un compartiment antérieur de prébroyage 3, ces deux compartiments étant séparés par une cloison massive 4. Le compartiment final 2 présente des ou-2Q vertures de sortie 5 ménagées dans l'enveloppe du broyeur et le compartiment 3 présente des ouvertures de sortie 6 également ménagées dans l'enveloppe du broyeur. Ledit broyeur comporte des tourillons 7 et 8. A l'extérieur du tube broyeur se trouve un tamis vibrant 9 à partir duquel un convoyeur 10 25 se prolonge jusqu'au tourillon 8 et un autre convoyeur 11 jusqu'au tourillon 7. Le compartiment final 2 présente à son extrémité de sortie un barrage annulaire 12 et un diaphragme de tamisage 13 qui sont espacés pour délimiter une chambre 14 dans laquelle se trouvent des organes élévateurs 15 dé- 3Q bouchant dans le compartiment final 2.

La matière à broyer est admise dans le compartiment 3 par le tourillon 7, comme indiqué par la flèche 16. Dans le compartiment 3, cette matière est préalablement broyée par des corps présentant, par exemple, un poids moyen indi-35 viduel d'environ 1500 g. La matière qui a été suffisamment prébroyée passe du compartiment 3 à travers un diaphragme de tamisage 17 présentant des fentes d'une largeur d'environ 6 à 8 mm, dans les ouvertures de sortie 6.

Un élévateur 18 transporte la matière prébroyée des 7 ouvertures de sortie 6 au tamis 9. La dimension des ouvertures de la plaque de tamisage du tamis est choisie de façon que la fraction finement divisée,qui passe à travers le tamis et qui est admise par le convoyeur 10 dans le compartiment final 5 2>puisse être broyée à sa granulométrie finale en une seule passe dans ce compartiment au moyen de corps de broyage présentant un poids moyen individuel de 5 g par exemple.

Les ouvertures du tamis 9 peuvent avoir une dimension maximale de 1 à 2 mm en fonction de la friabilité de la matière.

10 La fraction grossière refusée par le tamis 9 est transfé rée dans le compartiment antérieur 3 par le convoyeur 11 et est alors soumise à un nouveau broyage dans ce compartiment 3.

• Dans le compartiment final 2, le barrage annulaire 15 12 établit le rapport correct entre les corps de broyage et la matière, et la matière broyée à sa granulométrie finale est déchargée du compartiment en passant par-dessus le barrage annulaire 12. Toutefois, il est impossible d'empêcher une certaine quantité des petits corps de broyage de passer 20 par-dessus le barrage avec la matière. Ces corps de broyage obtureraient les orifices d'un diaphragme de tamisage exposés directement à la pression de la charge contenue dans le compartiment. Par contre, comme on le voit sur la figure 1, ces corps de broyage sont acheminés vers le diaphragme de 25 tamisage 13 qui est soulagé d'une pression directe par le barrage annulaire 12 et il est ainsi possible de séparer les corps de la matière définitivement broyée sans que le diaphragme 13 soit obstrué et de ramener lesdits corps dans le compartiment 2 au moyen des organes élévateurs 15 qui seront décrits * 30 plus en détail ci-après. Les orifices du diaphragme soulagé peuvent être d'une dimension aussi faible que 1 à 2 mm. La matière définitivement broyée passant par les ouvertures 5 est évacuée par un convoyeur comme indiqué en 19.

L'appareil représenté sur la figure 2 comprend un tube 35 broyeur 21 présentant deux compartiments antérieurs 22 et 23 qui précèdent un compartiment final 24. Le broyeur comporte des tourillons 25 et 26. Le convoyeur 11 provenant du tamis 9 aboutit au tourillon 25 et le convoyeur 10 aboutit à un logement fixe 27 qui entoure le tube broyeur 21, A chaque ex- 8 trémité du compartiment 23 se trouvent des barrages annulaires 12 et des diaphragmes de tamisage 13 délimitant des chambres 14 dans lesquelles se trouvent des organes élévateurs 15. A l'extrémité de sortie du compartiment final 24 se trouvent 5 également un barrage annulaire 12, un diaphragme de tamisage 13 et des organes élévateurs 15 logés dans la chambre 14.

Le compartiment final 24 est équipé de godets 28 communiquant avec des ouvertures 29 ménagées dans l'enveloppe du tube broyeur. Un barrage annulaire 30 délimite avec la cloi-10 son massive 4 une chambre d'entrée 31 du compartiment final 24.

La matière à broyer est admise dans le compartiment 22 par le tourillon 25, comme indiqué par la flèche 16. Cette matière est préalablement broyée dans le compartiment 22, au 15 moyen de corps de broyage présentant un poids moyen individuel de 1500 g par exemple. La matière suffisamment prébroyée passe du compartiment 22 tout d'abord à travers un lourd diaphragme 32 en forme de grille,puis à travers un diaphragme de tamisage 13 présentant des orifices d'environ 5 à 6 mm et 20 ensuite dans la chambre 14 grâce aux organes élévateurs 15 et par-dessus le barrage annulaire 12 dans le compartiment 23, où elle est encore préalablement broyée par des corps présentant un poids moyen individuel de 5 g par exemple. La matière prébroyée sort du compartiment en passant par-dessus 25 le barrage annulaire 12 dans la chambre 14 grâce aux organes élévateurs 15 et à travers le diaphragme de tamisage 13 à l'extrémité de sortie du compartiment. Le diaphragme de tamisage de sortie présente des orifices de même dimension que le diaphragme de tamisage 13 du compartiment 23, ce qui évite 5o une accumulation de particules surdimensionnées non broyées dans le compartiment, comme on l'a expliqué en se référant à la figure 1, ces particules sont ramenées par le tamis 9 dans le compartiment 22.

La fraction finement divisée provenant du tamis 9 est 35 acheminée dans l'enveloppe d'entrée 27 par le convoyeur 10 et est introduite dans le compartiment final 24 par les godets 28. Grâce à l'ajustement des ouvertures du tamis 9, cette fraction finement divisée peut être définitivement broyée en une seule passe dans le compartiment final 24 au moyen de corps 9 de broyage présentant un poids moyen individuel, par exemple de 5 g ou même aussi faible que 1 g selon le fractionnement granulométrique établi par le tamis 9. La matière définitivement broyée est déchargée par déversement par l'intermédiaire du 5 tourillon 26 en passant par-dessus le barrage annulaire 12, dans la chambre 14 renfermant les organes élévateurs 15 et à travers le diaphragme de tamisage 13, ayant des orifices compris entre 2 et 4 mm.

Dans l'appareil représenté sur la figure 2, il s'agit 10 de décaler une partie aussi grande que possible du travail de broyage du compartiment 22 aux compartiments 23 et 24, ce qui raccourcit la longueur du compartiment 22 dont le bilan de broyage est le moins bon.

‘ L'appareil représenté sur la figure 3 comprend un tube 15 broyeur 33 présentant deux compartiments de prébroyage 22 et 23 qui sont analogues à ceux représentés sur la figure 2, et un compartiment de broyage final 2 analogue à celui représenté sur la figure 1. La matière déchargée du compartiment y~ 23 est transportée jusqu'au tamis 9 par le convoyeur 18. La 20 fraction grossière refusée par le tamis est transportée jusqu'au compartiment 22 par le convoyeur 11, tandis que la fraction finement divisée provenant du tamis 9 est acheminée par le convoyeur 10 vers un séparateur pneumatique 34.

La matière déchargée du compartiment final 2 est admise dans 25 ce même séparateur 34 par un convoyeur 35. La fraction finement divisée 36 provenant du séparateur pneumatique 34 constitue la matière définitivement broyée. La fraction grossière 37 provenant du séparateur 34 est acheminée vers un refroidisseur 38 d'un type connu quelconque, dans lequel * 30 cette fraction est refroidie avant d'être admise dans l'en trée du compartiment final 2, comme indiqué en 39. La matière, par exemple du ciment, peut être refroidie dans les trois compartiments 2, 22 et 23 au moyen d'air introduit dans les chambres et évacué par les ouvertures ménagées dans l'en-35 veloppe du tube broyeur. Cela signifie que de l'air frais de refroidissement peut être aspiré par les deux extrémités du tube broyeur, ce qui est préférable pour un refroidissement par un seul courant d'air parcourant toute la longueur du tube broyeur. Un refroidissement supplémentaire peut être 10 assuré par atomisation d'eau dans les compartiments. Toutefois, à cause de la génération intense de chaleur dans un tube broyeur dans lequel sont utilisés dans une large mesure de petits corps de broyage, il est souvent utile de 5 refroidir la matière avant qu'elle ne soit introduite dans le compartiment final,dans lequel le risque d'adhérence de la matière sur les corps de broyage est le plus grand.

La figure 4 représente un appareil destiné à broyer et à sécher simultanément une matière humide, par exemple 10 de la pâte brute de ciment. L'appareil comprend un tube broyeur 40 présentant un compartiment de séchage 41, un compartiment de prébroyage 42 et un compartiment 43 de broyage final. Le tube broyeur présente des tourillons 44 et 43 qui communiquent avec des trémies d'alimentation 46 et 47.

15 Entre les compartiments 41 et 42 est intercalé un diaphragme 48 présentant des éléments destinés à transporter la matière préalablement séchée dans le compartiment 42 qui contient un diaphragme de tamisage de sortie 49 assemblé avec un diaphragme de tamisage de sortie 50 du compartiment final 43.

20 Un barrage annulaire 51 se trouve à distance du diaphragme 50 pour délimiter une chambre 52. Des organes élévateurs 53 sont montés dans cette chambre 52. La sortie que constituent les organes 50 à 53 fonctionne de la même manière qu'on l'a décrit en se référant aux organes 12 à 15 de la 25 figure 1.

Après que la matière a traversé les diaphragmes 49 et 50, elle quitte le tube broyeur par les ouvertures 54 ménagées dans son enveloppe. Cette dernière est entourée d'un caisson fixe 55 dont le fond communique avec une 30 goulotte 56 aboutissant à l'extrémité' d'entrée d'un élévateur 57. L'extrémité de sortie de cet élévateur est reliée à un séparateur pneumatique 58 par une goulotte 59. La base du séparateur 58 est reliée par un conduit de gaz 60 au carter 55 et un conduit 61 relie le sommet du séparateur 58 35 à un séparateur cyclone 62,dont le sommet est relié par un conduit 63 à un ventilateur suivi d'un précipitateur électrostatique (non représentés). Une vis transporteuse 64 se trouve à la base du séparateur cyclone 62.

La fraction grossière provenant du séparateur pneumatique 11 58 passe par un conduit 65 dans un tamis vibrant 66,duquel la fraction grossière est ramenée par une trémie 67, une vis transporteuse 68 et une goulotte 69 dans la trémie d'entrée 46 et dans la chambre de séchage 41. La fraction finement di-5 visée du tamis 66 est acheminée par une goulotte 70 dans la trémie d'entrée 47 et dans le compartiment final 43. Des conduits d'admission 71 et 72 de l'air ou gaz chaud débouchent dans les trémies 46 et 47. Un conduit 73 permet d'acheminer la matière humide qui entre par la trémie 46 et le tourillon 10 44 dans le compartiment 41 où elle est préalablement séchée par les gaz chauds introduits par le conduit 71. La matière préalablement séchée est transportée à travers le diaphragme 48 dans le compartiment de broyage 42 où elle est préalablement broyée et soumise simultanément à un séchage supplé-15 mentaire par les gaz chauds. La matière prébroyée quitte le compartiment en passant par le diaphragme de tamisage 49, les ouvertures 54, la goulotte 56, l'élévateur 57 et la goulotte 59 dans le séparateur pneumatique 58. Les gaz passent du compartiment 42 à travers le diaphragme 49 et par le carter 20 55 et le conduit 60 dans le séparateur pneumatique 58. Un autre courant de gaz chaud passe du conduit 72 à travers le compartiment final 43, le diaphragme de tamisage 50, le carter 55 et le conduit 60 dans le séparateur 58. La matière déchargée par déversement à partir du compartiment final 25 43, de la façon précédemment décrite,passe par les ouvertures 54, la goulotte 56, l'élévateur 57 et la goulotte 59 dans le séparateur pneumatique 58, c'est-à-dire avec la matière prébroyée.

La matière définitivement broyée est évacuée du 30 séparateur 58 avec le gaz par le conduit 61 et est soumise à une précipitation dans le séparateur cyclone 62,duquel elle est évacuée par la vis transporteuse 64. Les gaz parviennent par le conduit 63 au ventilateur aspirant et au ' précipitateur électrostatique. La fraction grossière passe 35 du séparateur pneumatique par le conduit 65 sur le tamis 66 d'où la fraction grossière est ramenée par l'intermédiaire de la trémie 67, du convoyeur 68 et de la goulotte 69 dans le compartiment de séchage 41. La fraction finement divisée provenant du tamis 66 passe par le conduit 70 et la trémie 47 12 dans le compartiment final 43 et est broyée dans ce dernier par des corps présentant un poids moyen individuel inférieur à 10 g, de préférence d'environ 5 g, selon la friabilité de la matière et la granulométrie à laquelle se produit le frac-5 tionnement sur le tamis 66. Pour éviter une accumulation des particules surdimensionnées dans le compartiment final 43, les ouvertures du tamis 66 sont plus petites que celles du diaphragme de tamisage 50 qui ont une dimension d'environ 2 à 4 mm ou même moins.

10 Les corps de broyage utilisés dans le compartiment 42 présentent un poids moyen individuel d'environ 1500 g. Le tube broyeur représenté sur la figure 4 peut également comporter deux compartiments antérieurs.

* On voit sur la figure 5 que les barrages annulaires 15 12 des deux compartiments de broyage 2 et 23 sont protégés par d'épaisses plaques d'usure 75 qui,normalement,sont en alliage d'acier spécial. Ainsi, les diaphragmes de tamisage 13 de chaque compartiment sont protégés d'une usure par les charges de broyage contenues dans les chambres et sont sou-20 lagés de la pression qu'exercent ces charges. Ainsi, les petits corps de broyage s'écoulant avec la matière dans les chambres 14 ne sont pas refoulés dans les orifices du diaphragme respectif 13, ce qui aurait un effet d'obstruction.

Normalement, un seul élément élévateur tubulaire 15 25 est suffisant dans chaque chambre 14 pour ramener les petits corps de broyage des chambres dans les compartiments de broyage 2, 23.

Les diaphragmes de tamisage 13 peuvent être constitués par des plaques d'acier perforées supportées par un léger *30 cadre fixé à l'enveloppe du broyeur. Les parties centrales 76 du diaphragme 13 peuvent être constituées d'une toile métallique .

Le diaphragme intercalé entre les compartiments 22 et 23 est constitué de préférence d'une grille centrale 78 ré-35 sistant à 1'usure,entourée par d'épaisses plaques d'usure 77 espacées pour former un tamis grossier qui retient les corps de broyage dans le compartiment 22. Des organes élévateurs (non représentés) sont normalement prévus dans l'espace compris entre ce tamis grossier et le diaphragme de ta 13 misage 13 pour ramener toute particule grossière dans le compartiment 22.

La figure 5 représente des carters fixes de sortie 79 et 80 qui recueillent la matière déchargée par les ouvertures 5 5 et 6 de l'enveloppe du tube broyeur.

Les figures 6 à 8 représentent des godets 28 montés sur l'enveloppe du tube broyeur et communiquant avec les ouvertures 29 de cette dernière. A l'extrémité d'entrée du compartiment final 24 se trouvent des godets 81 reliés à ig la cloison massive 4 et à un cône 82 assujetti à cette dernière et débouchant dans une chambre 88>dont la paroi en aval est constituée par un diaphragme de tamisage 85 et un cône 87. Un barrage annulaire 30 protégé par des plaques d'usure 75 est situé à distance du diaphragme 85 pour délimiter une 15 autre chambre dans laquelle une seconde série de godets 86 est montée, ces godets 86 débouchant dans le compartiment final 24.

L'enveloppe du tube broyeur est entourée d'un carter fixe 83 destiné à recueillir la matière déchargée du compartiment 20 23. Au sommet de ce carter 83, se trouve un conduit de sortie 84 qui est destiné à évacuer l'air ou gaz traversant les chambres ou compartiments antérieurs 22 (figure 2) et 23.

La matière provenant du convoyeur 10 (figure 2) est délivrée dans le carter 27 et est transférée par les godets 25 81 dans la chambre 88. La matière passe de la chambre 88 à travers le diaphragme 85 dans la chambre suivante comportant les godets 86 qui délivrent la matière dans le compartiment final 24. Les godets 86 ramènent également les petits corps de broyage qui sont passés par-dessus le barrage annulaire 30 12 dans la chambre contenant lesdits godets 86. Il est bien entendu que les orifices du diaphragme 85 doivent être suffisamment petits pour empêcher le passage des petits corps de broyage, mais suffisamment grands pour permettre le passage de la matière à transférer dans le compartiment final.

" 35 Par conséquent, la limite du fractionnement granulométrique déterminée par le tamis 9 (figure 2) et la grosseur des petits corps de broyage doivent être ajustés en fonction de cette condition.

14

Dans le tube broyeur représenté sur les figures 9 à 11, un barrage annulaire 30, protégé par des plaques d'usure 73 est placé à distance de la cloison massive 4, de façon à former une chambre d'entrée dans laquelle sont montés des godets 90 5 dont les extrémités externes sont alignées avec un cône 89.

En plus des godets 28, un godet supplémentaire 91 est monté sur l'enveloppe du tube broyeur. Ce godet 91 se prolonge jusqu'à proximité de la paroi du carter fixe 27, comme on le voit sur la figure 11.

10 La figure 10 montre que l'organe élévateur 15, destiné à ramener les petits corps de broyage dans le compartiment 23 est en forme de spirale. La matière est admise tangentielle-ment dans le carter 27 par un conduit 92 et à l'encontre de la direction de rotation du tube broyeur pour être captée 15 par les godets 28 qui l'acheminent dans les godets 90.

Ces derniers délivrent la matière dans le compartiment final 24. Les petits corps de broyage qui sont passés par dessus le barrage annulaire 30 dans le carter 27 s'accumulent au fond de ce dernier au-delà du trajet parcouru par les 20 godets 28 et sont ramenés dans le compartiment final 24 par le godet 91.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (14)

1. Procédé de broyage à sec d'une matière granulaire dans un tube broyeur comportant un compartiment final, et précédant ce dernier, un ou plusieurs compartiments antérieurs 5 contenant des corps de broyage, dans lequel la matière, après qu’elle est passée dans le ou les compartiments antérieurs, est déchargée par des ouvertures de l'enveloppe du tube broyeur et est répartie en une fraction finement divisée et une fraction grossière par une opération de séparation, la fraction grossiè-10 re étant ramenée dans le ou les compartiments antérieurs et la fraction finement divisée étant introduite dans le compartiment final, procédé caractérisé en ce que la séparation est effectuée à une granulométrie telle que la fraction finement divi-. sée puisse être broyée dans le compartiment final par des corps 15 de broyage présentant un poids moyen individuel inférieur à 10 g, de préférence de 5 g environ et en ce que la matière broyée est déchargée par déversement à partir du compartiment final, les corps de broyage passant avec la fraction déversée étant séparés de la matière par tamisage et ramenés dans le-20 dit compartiment.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation est effectuée à une granulométrie telle que la matière admise dans le compartiment de broyage final est définitivement broyée en une seule passe 25 dans ce compartiment,

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière est broyée dans un compartiment antérieur au moyen de corps présentant un poids moyen individuel inférieur à 10 g, de préférence d'environ 5 g, la granulo- , 30 métrie maximale de la charge introduite dans ce compartiment antérieur étant égale ou inférieure à la largeur des orifices du diaphragme de tamisage de sortie du compartiment.

4. Procédé selon l'une, quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fraction finement divisée V 35 est refroidie avant d'être admise dans le compartiment de broyage final.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière à broyer est séchée simultanément au broyage et éventuellement à la séparation 16 de la matière au moyen de gaz chauds mis en contact avec la matière.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière déchargée du ou des 5 compartiments antérieurs est débarrassée de toute matière qui a déjà été finement broyée avant d'être soumise à l'opération de séparation.

7. Procédé selon 1'une quelconque des revendications 1 et 3 à 6, caractérisé en ce que le compartiment de broyage 10 final est utilisé en circuit fermé avec un séparateur destiné à précipiter la matière définitivement, broyée.

8. Appareil de broyage à sec d'une matière granulaire comprenant un tube broyeur divisé en un compartiment final et, précédant celui-ci, en un ou plusieurs compartiments antérieurs renfermant des corps de broyage, et présentant 15 des ouvertures dans son enveloppe pour décharger la matière du ou des compartiments antérieurs, et des convoyeurs entre lesdites ouvertures et un séparateur et entre ce dernier d'une part et l'extrémité d'entrée du ou des compartiments antérieurs et l'extrémité d'entrée du compartiment final, 20 d'autre part, appareil caractérisé en ce que l'extrémité de sortie du compartiment final présente un barrage annulaire et un diaphragme de tamisage qui sont espacés pour délimiter une chambre de laquelle les corps de broyage qui passent pardessus le barrage annulaire avec la matière broyée sont ra-25 menés dans le compartiment de broyage final par des organes élévateurs prévus dans la chambre, les orifices du diaphragme, qui Ont de préférence de 2 à 4 mm, étant d'une dimension inférieure è celle des corps de broyage pesant moins de 10 g, de préférence 5 g environ.

9. Appareil selon la revendication 8 , caractérisé en ce qu'un compartiment antérieur de broyage comporte à ses extrémités d'entrée et de sortie un barrage annulaire et un diaphragme de tamisage qui sont espacés pour délimiter une chambre de laquelle les corps de broyage qui passent 35 par-dessus le barrage annulaire sont ramenés dans le compartiment antérieur'par des organes élévateurs prévus dans la chambre, les diaphragmes situés aux extrémités d'entrée et de sortie présentant des orifices de même grosseur, de préférence de 2 à 5 mm, qui sont plus petits que la dimension des corps 17 de broyage qui présentent un poids moyen individuel inférieur à 10 g.

10. Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le compartiment de broyage final présente une 5 chambre d'admission de la charge qui communique avec des ouvertures de l'enveloppe du tube broyeur et qui présente un barrage annulaire et un dispositif élévateur destiné à admettre la matière dans le compartiment et à ramener les corps de broyage de la chambre dans ledit compartiment.

11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que la chambre d'entrée du compartiment final comporte un barrage annulaire et un diaphragme de tamisage.

12. Appareil selon 1'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des convoyeurs entre 15 les ouvertures de sortie à la fois du compartiment de broyage final et d'un compartiment antérieur et un premier séparateur destiné à précipiter la matière définitivement broyée, et un convoyeur entre la sortie de la fraction grossière du premier séparateur et un second séparateur relié par des convoyeurs 20 aux extrémités d'entrée respectivement du compartiment de broyage final et du ou des compartiments antérieurs.

13. Appareil selon 1'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le séparateur à partir duquel la fraction finement divisée est admise dans le compartiment 25 de broyage final est un tamis vibrant.

14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'un refroidisseur est intercalé sur le trajet de transport de la matière à introduire dans le compartiment de broyage final. « «