Brevet FR2003688A1 — publié le 19691114

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour l'échantillonnage de matériaux solides granuleux, tels que par exemple du minerai de fer broyé plus ou moins finement, ou même pulvérisé. La réalisation économique et rationnelle de nombre de processus industriels dans lesquels des matériaux de natures diverses sont soumis à transformations, modifications et/ou réactions physiques et chimiques, est notamment conditionnée par la détermination des quantités et qualités des matériaux nécessaires pour la mise en oeuvre du processus considéré, et par la vérification que l'on doit normalement effectuer pour se rendre compte si les quantités et qualités des matériaux effectivement utilisés correspondent de manière satisfaisante aux prévisions. Dans le cas notamment où l'on a affaire à un processus continu, dans lequel l'un au moins des matériaux utilisés se trouve sous forme solide et granuleuse et est susceptible d'être mis en oeuvre également de façon continue, le problème de la vérification de la qualité de ce matériau ne peut en général être résolu que par un échantillonnage périodique, lequel se fait classiquement au sortir d'une courroie transporteuse, d'un tambour mélangeur, d'une trémie. I1 existe actuellement de multiples dispositifs automatiques ou non, pour effectuer un semblable échantillonnage ; parmi ceux-ci, on peut citer notamment les dispositifs basés sur l'emploi d'un racleur ou d'une raclette et grâce auxquels on réalise un prélèvement d'échantillon dans un sens perpendiculaire au sens d'avancement d'une courroie transporteuse, chargé du matériau con- sidéré. On peut citer également les dispositifs à godets, animés le plus souvent d'un mouvement de va-et-vient. Ces différents dispositifs permettent d'opérer dans des conditions généralement satisfaisantes des prélèvements d'echantil- lon ayant soit un caractère isolé, ou soit tout au plus une durée assez limitée dans le temps. Par contre, si le problème à résoudre consiste par exemple à alimenter en continu un appareil effectuant des mesures sur échantillon, ou un appareil quelconque de fabrication, les dispositifs ci-dessus mentionnés ne peuvent absolument plus convenir à cause du caractère essentiellement discontinu du mode de mise à disposition des échantillons prélevés.A titre d'exemple, les appareillages de mesure dont les indications sont destinées à mettre en branle un dispositif de régulation au tomatique continu , et qui, de ce fait, ne peuvent eux-mêmes être alimentés en discontinu, il est indispensable de faire appel à un procédé permettant une mise à disposition continue d'échantillons prélevés de façon discontinue. Différentes méthodes ont déjà été imaginées pour remédier à ces inconvénients et réaliser ce type de prélèvemént. L'une de ces méthodes consiste à utiliser un organe-tampon, par exemple un silo, placé entre l'endroit du prélèvement et celui où des mesures en continu sont effectuées sur le matériau. Cette méthode présente l'inconvénient de retarder de façon incacceptable la réalisation de la mesure et par voie de conséquence la connaissance et la disponibilité du résultat, ce qui ne permet pas au réglage ou à la régulation subséquente de remplir leur rôle en temps voulu. Une autre méthode a été également imaginée pour diminuer les effets d'un échantillonnage trop peu fréquent, elle consiste essentiellement à en accélérer sensiblement la cadence. On s'est trouvé alors devant d'autres inconvénents à savoir, d'une part l'existence d'une limitation de l'accélération souhaitée, par suite de l'inertie mécanique propre au dispositif préleveur, et d'au--tre part la trop grande quantité de matériau emportée par ces prélèvements répétés. La présente invention a précisément pour objet un procédé partitulièrement simple et efficace pour remédier de façon complète à ces divers inconvénients. Le procédé objet de la présente invention dans lequel il est fait usage d'une installation d'alimentation continue d'un appareillage quelconque, en un matériau granuleux, par exemple une installation composée de courroies transporteuses est essentiellement caractérisé en ce qu'on laisse tomber (en chute libre, ou freinée, telle que par exemple par glissement) le courant des matériaux apportés par ladite installation, sur un écran muni d'au moins une ouverture de dimensions appropriées, la ou lesdites ouvertures étant placées périodiquement sur le trajet des matériaux, de préférence par un mouvement de rotation, ledit écran étant par ailleurs disposé de façon à assurer la continuité du cheminement des matériaux lorsque ceux-ci ne sont pas destinés à passer au travers de ladite ouverture. Cette manière de procéder permet de réduire dans de notables proportions les effets d'inertie dus au mouvement du dispositif de prise d'échantillonW puisque l'échantillon lui-même ge participe pratiquement pas au mouvement du dispositif preneur d'é chantillons Selon une variante avantageusetge I içlnvention, les échan- tillons ainsi successivement prélevés sont recueillis et accumulés sur un support incliné dont la pente est profilée de façon à permettre la constitution d'un train ininterrompu d'échantillons par mise en contact successive de chaque échantillon avec le précédent le cheminement continu du train ininterrompu d'échantillons ainsi formé et son évacuation par exemple vers un dispositif de mesure approprié. Suivant le procédé de l'invention, le cheminement continu des échantillons est obtenu en imprimant au support un mouvement de rotation, et/ou vibratoire ou à secousses. La présente invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit. Le dispositif objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte a) un dispositif (par exemple une courroie transporteuse) permet tant le déversement continu de la matière granuleuse dont on veut réaliser l'échantillonnage continu b) un tambour rotatif creux sensiblement horizontal, dont la paroi cylindrique est percée d'au moins une fente sensiblement longi tudinale, de dimensions appropriées et destinée à permettre le passage de la matière granuleuse, une au moins des extrémités du tambour étant ouverte pour servir à l'évacuation de ladite matière pénétrant dans le tambour, dont l'axe de la rotation est de préférence légèrement incliné sur l'horizontale, côté évacuation c) un dispositif continu de reprise des échantillons sortant du tambour le tout étant disposé de façon à ce que 1) le dispositif repris sous a déverse s matière granuleuse sur le tambour mis en rotation autour de son axe 2) le tambour au cours de sa rotation présente régulièrement sa ou ses fentes dans la trajectoire du jet de matière déversée par le dispositif a de façon à ce qu a chaque tour, une fraction définie de ladite matière pénètre dans le tambour par la ou les dites fentes 3) lesdites fractions constituant l'échantillonnage de la matière sortent continuellement do tambour par son extrémité ouverte et et soient recueillies par le dispositif de reprise des échan tillons. Selon une variante avantageuse du dispositif de l'invention, le profil intérieur du tambour creux est évasé vers le côté sortie du tambour, la ou les fentes du tambour étant raccordées à la paroi matérialisant ledit profil. Cette variante permet d'assurer un débit régulier et continu des échantillons sortant du tambour. Suivant une autre variante du dispositif de l'invention, le dispositif de reprise des échantillons est lui-même muni d'un die positif vibrant ou à secousses, qui a pour but et pour effet de réduire les irrégularités éventuelles de débit à la sortie du tambour échantillonneur. Egalement selon le procédé et le dispositif de l'invention, on munit les faces extérieure. et/ou intérieure du tambour d'un revêtement anti-adhésif facilitant le glissement de la matière granuleuse sur et/ou dans le tambour. Les dimensions des fentes du tambour sont à déterminer dans chaque cas, enfonction des dimensions des particules de matér riau et du pourcentage d'échantillon que l'on désire prélever dans le matériau granuleux. Le tambour preneur d'échantillor tourne le plus souvent à faible vitesse, cette dernière n'ayant en général que peu d'influence sur la quantité d'échantillon prélevée par unité de temps. Il a été constaté que la proportion d'échantillon s'échappant du tambour par les fentes, lorsque celles-ci sont en position basse, était faible vis-à-vis de celle sortant dudit tambour par le côté ouvert, ce qui démontre ltefficacité et la validité du dispositif de l'invention. Cette faible proportion peut par ailleurs être récupérée par exemple au moyen d'une goulotte déversant dans le dispositif repris sous c. R E V E ST D I C A T I O Y S 10 Procédé pour l'échantillonnage de matériaux granuleux dans lequel il est fait usage d'une installation d'alimentation continue d'un appareillage qèlconque, en un matériau granuleux, par exemple une installation composée de courroies transporteuses, c a r a c t é r i s é en ce qu'on laisse tomber (en chute libre ou freinée, telle que par exemple par glissement le courant des matériaux apporté par ladite installation sur un écran muni d'au moins une ouverture de dimensions appropriées, la ou lesdites ouvertures étant placées périodiquement sur le trajet des matériaux, de préférence par un mouvement de rotation ledit écran étant par ailleurs disposé de façon à assurer la continuité du cheminement des matériaux lorsque ceux-ci ne sont pas destinés à passer au travers de ladite ouverture. 20 Procédé suivant la revendication 7, c a r a c t é r is é en ce que les échantillons ainsi successivement prélevés sont recueillis et accumulés sur un support incliné dont la pente est profilée de façon à permettre la constitution d'un train interrompu d'échantillons par mise en contact successive de chaque échantillon avec he précédent, le cheminement continu du train ininterrompu d'échantillons ainsi formé et son évacuation par exemple vers un dispositif de mesure approprié. 30 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications t et 2, c a r a c t é r i s é en ce que le cheminement continu des échantillons est obtenu en imprimant au support un mouvement de rotation et/ou vibratoire ou à secousses. 40 Dispositif pour la mise en oeuvre des procédés décrits sous les revendications 1 à 3, c a r a c t é r i s é en ce qu'il comporte a) un dispositif (par exemple une courroie transporteuse) permet tant le déversement continu de la matière granuleuse dont on vett réaliser l'échantillonnage continu b) un tambour rotatif creux sensiblement horizontal, dont la paroi cylindrique est percée d'au moins une fente sensiblement longi tudinale, de dimensions appropriées et destinée à permettre le passage de la matière granuleuse, une au moins des extrémités du tambour étant ouverte pour servir à l'évacuation de ladite matière pénétrant dans le tambour, dont l'axe de rotation est de préférence légèrement incliné sur l'horizontale côté évacuation c) un dispositif continu de reprise des échantillons sortant du tambour le tout étant disposé de façon à ce que 1) le dispositif repris sous a déverse sa matière granuleuse sur le tambour mis en rotation autour de son axe 2) le tambour au cours de sa rotation présente régulièrement sa ou ses fentes dans la trajectoire du jet de matière déversée par le dispositif a de façon à ce qu'à chaque tour, une fraction définie de ladite matière pénètre dans le tambour par la ou les dites fentes 3) lesdites fractions constituant l'échantillonnage de la matière sortent continuellement du tambour par son extrémité ouverte et soient recueillies par le dispositif de reprise des échan tillons. 5 Dispositif suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é en ce que le profil intérieur du tambour creux est évasé vers le côté sortie du tambour, la ou les fentes du tambour étant raccordées à la paroi matérialisant ledit profil. 0 6 Dispositif suivant la revendication 5, c a r a c - t é r i s é en ce que le dispositif de reprise des échantillons est lui-même muni d'un dispositif vibrant ou à secousses qui a pour but et pour effet de réduire les irrégularités éventuelles de débit à la sortie du tambour échantilloneur. 70 Dispositif suivant la revendication 6, c a r a c t é r i s é en ce que les faces extérieure et intérieure du tambour sont recouvertes d'un revêtement anti-adhésif.