Brevet FR2003507A1 — publié le 19691107

064î5 1 2003507 La présente invention se rapporte à un procédé de traitement de matériaux poussiéreux et pulvérulents, qui sont amenés au moyen d'un transporteur à vis à une installation de mélange et de malaxage, agglomérés et transportés dans cette installation évsn-5 tuellement sous l'action de la ainsi qu'à une installa tion de mise en oeuvre de ce procédé. Dans la pratiq^ie, se pose souvent le problème d'agglomérer un matériau à l'état de poussière ou de poudre, le plus souvent conjointement avec un processus de séchage et, soit de soumettre 10 directement le matériau à un processus de transformation, soit au contraire de fractionner l'agglomérat compact obtenu en une marchandise présentant une granulation fine la plus régulière possible. A cet effet, on utilise des installations de mélange et de malaxage, équipées d'un transporteur d'alimentation à vis. Cepeii-15 dant, de grosses difficultés se présentent lors du transport et de l'agglomération des matériaux poussiéreux ou pulvérulents. Les poussières et les poudres sont constituées par des particules de granulation très fine, dont la densité est très faible en raison du grand nombre de particules présentant plusieurs 20 faces. Il en résulte line action de la pesanteur très défavorablement basse. Pour les très fines particules se présente en outre un rapport défavorable entre le poids et la surface, de sorte que les particules même au repos sont portées par les couches d'air. Des 25 entrées d'air peuvent alors dissocier les particules et rendent l'agglomération encore moins compacte, tandis que'leur poids est encore diminué. En même temps, la marchandise a tendance* de plus en plus à couler, c'est-à-dire à se comporter comme un liquide. Selon les déplacements de l'air, les charges statiques ou ana-30logu.es, il peut se produire une agglutination de la poudre et une formation de ponts dans les organes d'alimentation, ce qui présente de sérieux inconvénients. Un autre inconvénient souvent décisif réside en ce que les poudres et poussières, même après séchage, en raison de leur 35grande surface et de l'accessibilité, due à la petitesse, aux crevasses et aux pores des grains, conservent de l'humidité ou en réabsorbent avec avidité. Cette humidité est ensuite libérée au cours d'un traitement viltérieur. Il arrive encore que les vapeurs ou les gaz, libérés pendant le traitement, retournent dans l'ins-40tallation d'alimentation et la perturbent. " » . t BAD ORIGINAL 69 06415 2 2003507 Dans les installations suivantes de traitement les poussières préagglomérées sont finalement agglomérées ou même prises en une masse compacte. Selon les besoins, cette agglomération a lieu sous-pression ou sous l'action de la chaleur, séparément ou en 5 combinaison»- Egalement au cours de ce traitement des inconvénients se manifestent. D'une part il n'est souvent pas possible d'empêcher la perte partielle de l'action de préagglomération à l'entrée de l'installation suivante, ni d'éviûer qu'une partie de la poudre ne se transforme en liquide et ne s'agglomère difficile-10 ment. D'autre part, il n'est jusqu'à maintenant pas toujours possible de régler le degré de consistance à une valeur homogène et régulière, particulièrement quand l'agglomération est associée à un phénomène de fusion. Si, par la suite, dans beaucoup de cas les agglomérats doivent subir un nouveau fractionnement avant 15 d'autres traitements, en vue d'obtenir une marchandise granuleuse les procédés connus présentent l'inconvénient sérieux, d'une trop grande production de poussière par le processus de fractionnement. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités . 20 Le procédé, selon l'invention, de traitement de matériaux poussiéreux et pulvérulents est caractérisé en ce que les matériaux subissent dans le transporteur à vis un dégazage et une préagglomérationo Avantageusement, dans 1'installation de mélange et de mala-25 xage les matériaux subissent pendant ou avant le traitement à la pression et/ou à la chaleur un dégazage ultérieur. * L'installation de mise en oeuvre du procédé présente une installation horizontale de mélange et de malaxage avec une vis rotative et éventuellement exécutant un mouvement de va-et-vient, 30 cette installation étant précédée d'une installation verticale d'approvisionnement, munie d'une ouverture d'entrée pour les matériaux à traiter, caractérisas en ce que le carter de la vis transporteuse comprend une annexe raccordable au choix à une sour-' ce de vide et de pression, cette annexe présentant une cloison 35 filtrante face à l'espace de travail de la vis transporteuse. De cette façon, lors de l'approvisionnement et de la préagglomération des matériaux poussiéreux et pulvérulents, on élimine en même temps les inclusions gazeuses. Si l'on relie l'enceinte'de traitement de l'installation de 69 06415 3 2003507 mélange et de malaxage à l'annexe de dégazage, les vapeurs se formant dans ladite installation sont également éliminées, ce qui évite une reliquéfaction dans l'installation de traitement. Avantageusement, l'annexe de dégazage se compose d'une paroi 5 cylindrique avec un corps filtrant cylindrique, composé d'un matériau poreux éventuellement élastique et, l'espace entre le corps filtrant et la paroi de l'annexe, à l'endroit où s'exerce le vide ou la pression, est relié par un trou de perçage avec l'intérieur du carter de l'installation de mélange et de malaxage. 0 Si l'on exerce au lieu du vide une pression pendant un temps très court, il en résulte un nettoyage du corps filtrant, évitant le colmatage de ses pores. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé d'un mode de 5 réalisation dé l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La figure unique du dessin représente une installation en coupe verticale avec arrachements. L'installation de traitement des matériaux poussiéreux et pulvérulents présente une installation horizontale de mélange et de 0 malaxage 1 et une installation verticale d'approvisionnement 2. L'installation de mélange et de malaxage 1 est pourvue d'un carter cylindrique 3, représenté en partie seulement, dans lequel est disposé un arbre 4- rotatif et éventuellement soumis à un mouvement axial de va-et-vient. Cet arbre est équipé de filets d'hé-5 lice interrompus 5, coopérant avec les dents de malaxage amovibles 6. Ces dents traversent la paroi du carter 3 et font saillie dans l'enceinte de mélange et de malaxage 7» 8 est le repère d'un ajutage, par lequel il "est possible d'introduire un gaz de protection à l'intérieur du carter 3. L'arbre 4- est entraîné d'une ma-0 nière classique par un moteur électrique et une pignonnerie, logés dans le carter 9. A l'entrée de l'installation de mélange et de malaxage 1 est prévue une bride 10, à laquelle est reliée l'extrémité inférieure de l'installation verticale d'approvisionnement 2» 5 Cette installation 2 présente un carter cylindrique 11, avec une goulotte d'entrée 12 pour le matériau poussiéreux ou pulvérulent à traiter. A l'intérieur du carter 11, tourne une vis transporteuse 13, sous l'action d'un moteur 14 par l'intermédiaire de pignons d'angle placés à l'intérieur dti carter 15» L'extrémité 69 06415 4 2003507 inférieure de l'installation d'approvisionnement 2 comporte une annexe de dégazage 15. Cette annexe comprend une paroi cylindrique 17 à hublots 18, et une bride radiale 19, destinée à être raccordée à une source de vide ou de pression. A l'intérieur de 5 la paroi 17 se trouve un corps filtrant 20 en un matériau poreux et éventuellement élastique» Ce corps filtrant délimite une enceinte 21 qui prolonge l'enceinte de traitement 22. L'espace 23 entre le corps filtrant 20 et la paroi 17 est relié avec l'enceinte de mélange et de malaxage 7 par un trou de 10 perçage ^4, représenté en pointillés. L'installation ainsi décrite fonctionne de la façon suivante. Les-matériaux à traiter sont introduits par la goulotte 12 de l'installation d'approvisionnement 2 et transportés verticalement au moyen de la vis 13. Par l'action du vide sur l'alésage de la 15 bride 19, la dépression produite dans l'espace 23 opère le dégazage du matériau à traiter. Le vide n'agit qu'indirectement sur le matériau à transporter, de sorte que le mouvement de la vis transporteuse ne subit aucune influence. Sur l'intérieur du corps filtrant 20 se dépose d'abord une couche pulvérulente, tenant 20 lieu de filtre fin. Pour empêcher le colmatage des ouvertures de dégazage du corps filtrant, cette couche pulvérulente peut être rapidement chassée de la surface intérieure du corps filtrant 20, par l'application au lieu du vide, d'une pression pendant un temps très court. Le matériau dégazé parvient dans l'installation 25 mélange et de malaxage 1, d'où des gaz additionnels, éventuellement produits sont aspirés par le trou de perçage 24. Si nécessaire, il est possible d'introduire par l'ajutage 8 un gaz de protection : le carter de la vis doit alors être rendu étanche, du côté de la section de gégazage, d'une manière connue, par exemple, 30 au moyen d'une garniture d'étanchéïté ou d'un dispositif à refoulement. Les essais effectués ont montré que des problèmes techniques particulièrement difficiles avaient; pu être résolus à l'aide du procédé et de l'installation selon l'invention. Il a été ainsi, possible de traiter en continu des poudres de polyoléfines. Le po-35 lymère sortant des réacteurs est d'une manière usuelle lavé, séché et stocké en silo, avant d'être conduit au prémélange de l'installation d'approvisionnement. Pour des raisons techniques, il n'est pas possible, de conditionner dans le silo l'humidité résiduelle des matériaux bruts; en conséquence la teneur en humidité résiduel- 69 Ô6415 2003507 le varie de silo en silo. Pour de longues durées de stockage, il faut aussi éventuellement compter sur une augmentation du taux d'humidité. Le matériau va de l'état de poussière à l'état pulvérulent avec la tendance à se liquéfier et à couler. De petites va-5 riations de la teneur en humidité résiduelle modifient notablement les aptitudes du matériau au transport, particulièrement lorsque, dans la machine de traitement, des tulles de vapeur proviennent de l'humidité du matériau ; ces bulles retournent dans l'installation d'approvisionnement, liquéfient le matériau et s'opposent à 10 sa bonne introduction. Ceci se traduit par des fluctuations de la capacité de traitement, qui peut varier entre 200-550 kg/h pour un groupe de machines et pour un matériau identique mais présentant des taux différents d'humidité résiduelle. Avec l'installation selon l'invention, la capacité de traitement peut atteindre 15 une valeur constante de 600 kg/h, sans être influencée par le taux variable en humidité résiduelle du matériau brut» Après l'agglomération, la fusion peut avoir lieu à la sortie du malaxeur et à la vis de granulation, sous l'action d'un vide additionnel, a-fin d'aspirer une partie de monomère non polymérisé. 20 Lors de la production de masses plastiques moulables et dur- cissables, des charges sont imprégnées d'une solution de résine et moulues très finement avec un pigment et d'autres matières additionnelles, afin d'obtenir des produits pressés d'une couleur régulière et d'une surface propre. 25 Les poudres finement moulues doivent encore être agglomérées et granulées, avant de convenir au pressage. En même temps, il est très avantageux de pouvoir régler exactement le degré de polymérisation au cours de cette phase intermédiaire de traitement, afin de pouvoir régler en concordance d'une façon régulière les 30 temps d'écoulement souhaités dans les presses automatiques. Il est connu de réaliser dans de nombreux cas ce " réglage exact du degré d'écoulement au moyen de presses à vis dans lesquelles le processus d'agglomération est associé avec des processus de mélange homogène, de malaxage et de fusion contrôlée. Le matériau 35 est alors formé de granules grossiers, qui se fractionnent en fins granules au refroidissement. , La capacité de production était jusqu'à maintenant de l'ordre de 250 - 400 kg/h et devait être adaptée aux différences de taux d'humidité entre 3-6 %. L'humidité produisait de la vapeur 69 06415 2003507 dans le malaxeur pendant la fusion. La vapeur retournait dans la poudre introduite et s'opposait avec les entrées d'air à l'augmentation de la capacité de traitement. L'installation selon l'invention a permis d'atteindre une ca-5 pacité de plus de 600 kg/h »„ Comme autre avantage remarquable, on peut noter une grande constance du traitement, qui n'est pas influencé par le taux en air et en humidité résiduelle, du mélange pulvérulent introduit. Egalement l'amélioration de l'homogénéité est renarqua'ble et fait en sorte que le taux de poussière 10 au cours d'une opération ultérieure de fractionnement tombe en-dessous de 10 %. in outre, il est avantageux d'accroître la densité des granules par un dégazage avant et après, étant donné qu'il y a moins d'inclusions dans les pores du granule» Bien entendu l'invention ne se limite pas à l'exemple décrit 15 et représenté. Diverses modifications pourront être apportées, sans s'écarter de l'esprit de l'invention» 69 06415 7 2003507 - RSY^miOA'l'JLCiïo - 1 - Procédé de traitement de matériaux poussiéreux et pulvérulents, qui sont amenés au moyen d'un transporteur à vis à une installation ie mélange et de malaxage agglomérés et transportés dans cette installation., éventuellement sous l'action de la cha- 5 leur, caractérisé en ce que les matériaux subissent dans le transporteur à vis un dégazage et une préagglomération. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'installation de mélange et de malaxage les matériaux subissent pendant ou avant le traitement à la pression et/ou à la chaleur un dégazage ultérieur. 3 - Installation de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, présentant une installation horizontale de mélange et de malaxage avec uœ vis rotative et éventuellement éxécutant un mouvement de va-et-vient, cette installation étant précédée d'une 5 installation verticale d'approvisionnement, munie d'une ouverture d'entrée pour les matériaux à traiter, caractérisée en ce que le carter de la vis transporteuse comprend une annexe raccordable au choix à une source de vide et de pression, cette annexe présentant une cloison filtrante face à l'espace de travail de la vis trans- 10 porteuse. 4 - Installation selon la revendication 3» caractérisée en ce que l'annexe de dégazage se compose d'une paroi cylindrique avec un corps filtrant cylindrique, composé d'un matériau poreux éventuellement élastique. 5 - Installation selon las revendications 3 et 4 caractérisée en ce que l'espace entre le corps filtrant et la paroi de l'annexe à l'endroit où s'exerce le vide ou la pression, est relié par un trou de perçage avec l'intérieur du carter de l'installation de 5 mélange et de malaxage. »