Brevet FR2004364A1 — publié le 19691121

la présente invention concerne, d'une part, un procédé de broyage et de criblage en circuit fermé d'une matière granuleuse, en particulier du ciment, procédé suivant lequel la matière à traiter est broyée, le produit de.cette opération, divisé ensuite 5 en un courant, de gravier, et un courant de matériau fin, le premier étant alors ramené dans le courant de la matière à traiter et le second, débité comme produit fini, et, d'autre part, une installation pour l'application de ce procédé. On connaît des installations pour appliquer ce procédé, qui 10 comportent un broyeur et un cribleur branché du côté du gravier dans le circuit fermé du broyeur, et sont aménagés pour fabriquer dans chaque cas une seule sorte de ciment. les dispositifs de réglage connus pour obtenir le degré de finesse prescrit du produit fini sont coûteux ou bien d'une com-15 mande compliquée. De même, la transformation d'une installation prévue pour la fabrication d'une qualité de ciment déterminé en vue d'en produire une de finesse supérieure, est extrêmement compliquée et prend beaucoup de temps, et l'exploitation d'une telle installation dans des conditions différentes de celles correspon-20 dant à sa disposition originale est peu économique® L'invention a pour but d'écarter ces inconvénients et elle a pour objet un procédé suivant lequel on peut opérer de la manière la plus simple le réglage de la finesse du produit fini dans des installations prévues pour fabriquer un produit de cette 25 finesse, ce procédé permettant en outre d'utiliser également une installation pour obtenir un produit fini de finesse supérieure à celle pour laquelle elle est aménagée, sa transformation à cet effet étant effectuée rapidement et de la manière la plus simple. A cet effet, un procédé du genre décrit plus haut est réalisé 30 selon l'invention, de manière à détourner du courant de matériau fin un courant partiel que l'on réintroduit dans le circuit fermé. Des recherches ont montré que la finesse d'un produit passé au cribleur, toutes conditions étant les mêmes, est sensiblement proportionnelle à la finesse de la matière à cribler. L'inven-35 tion met à profit cette constatation et assure une finesse relativement grande de la matière à cribler, en ajoutant à cette dernière une certaine proportion du matériau fin, prélevée dans le courant de ce matériau sortant du cribleur. 06659 2 2004364 Des installations destinées à appliquer le procédé selon l'invention sont représentées schématiquement par le dessin ci-joint, dans lequel les figures 1 à 4 montrent quatre installations différentes de ce genre, dont les parties correspondantes 5 portent les mêmes numéros de référence. On reconnaît dans chaque figure, un broyeur 1 et un cribleur 2. Du cribleur 2, une conduite 3 de gravier mène à l'entrée du broyeur 4, dans laquelle débouche également une conduite 5 d'arrivée de matière brute. Un transporteur à godets 6 relie 10 la sortie 7 du broyeur à l'entrée du cribleur 2. le cribleur se trouve ainsi inséré du côté du gravier, dans le circuit fermé du broyeur. La conduite 8 du matériau fin, sortant du cribleur 2, débouche dans un clapet de bifurcation 9» pouvant être réglé de façon continue. 15 Dans l'exemple de réalisation représenté par la figure 1, une conduite de produit fini 10 partant de l'un des côtés sortie du clapet de bifurcation 9» passe au dehors de l'installation. De l'autre côté sortie du clapet de distribution 9 une conduite de courant partiel 11 mène au bas du transporteur 6. En réglant 20 arbitrairement le clapet de bifurcation 9> on peut tirer, du courant de matière criblée sortant du cribleur 2, le courant partiel voulu et l'introduire dans le circuit fermé du broyeur 1, directement devant l'entrée du cribleur, c'est-à-dire dans le courant de matière à cribler qui vient du broyeur, en d'autres termes : 25 dans le courant de matière broyée. La finesse de la matière à cribler se trouve ainsi accrue, ce qui provoque l'augmentation de la finesse du matériau fin ou du produit fini. Les installations nécessaires pour obtenir ce résultat sont extrêmement simples et économiques, et l'exécution 30 du réglage est remarquablement rapide et simple. L'installation représentée par la figure 2 ne se distingue de celle de la figure 1 qu'en ce que la conduite 12 du courant partiel n'aboutit pas au bas du transporteur à godets 6, mais au bas d'un second transporteur analogue 66, qui n'amène que la ma-35 tière du courant partiel à l'entrée du cribleur. Ce genre de réalisation convient surtout aux installations transformées après coup en vue d'appliquer le procédé selon l'invention, et dans lesquelles le courant partiel détourné est si.important que le 69 06659 3 2004364 transporteur à godets 6 d'origine ne permet pas de transporter la quantité de matière supplémentaire. Cette réalisation peut être néanmoins avantageuse même quand le courant partiel maximal est tel que l'immobilisation du transporteur 66 lors de la sortie de 5 la totalisé du courant de matériau fin, par la conduite de produit fini 10, entraîne une économie d'énergie à considérer. Dans l'installation suivant la figure 3, la conduite 13 du courant partiel n'aboutit pas, comme la conduite 11 de la figure 1 au bas du transporteur 6, mais à l'entrée 4 du broyeur. On peut 10 ainsi introduire, au moyen du clapet de bifurcation 9, une partie du courant de matière criblée venant du cribleur 2, dans le courant de matière à traiter, composée de matière brute et de gravier. En pareil cas, le courant partiel est introduit dans le cir-15 cuit fermé du broyeur 1 directement devant ce dernier. Ce mode de réalisation présente l'avantage de soumettre encore une fois au broyage une partie du matériau fin déjà passée au cribleur 2. Cet avantage est sensible quand une quantité inacceptable de gros grains subsiste dans le matériau fin. Il existe cependant toujours 20 l'inconvénient que ce matériau fin, ramené dans le cycle de broyage, provoque éventuellement la formation d'une agglomération indésirable ou bien un effet tampon. L'installation de la figure 4 réunit les avantages des installations suivant les figures 1 et 3 en supprimant largement 25 leurs inconvénients. Elle comporte les éléments de ces deux installations. Au clapet de bifurcation 9, est adjoint à l'aval, du côté du produit fini, un second clapet de bifurcation 99, duquel partent, non seulement la conduite 10 du produit fini, mais aussi la conduite 11 du courant partiel, aboutissant au bas du transpor-30 teur 6, tandis que la conduite du courant partiel 13» allant à l'entrée 4 du broyeur, part, comme dans la figure 3 du clapet de bifurcation 9. Cette disposition permet d'introduire chacun des courants partiels respectivement directement devant le broyeur 1, ou direc-35 tement devant le cribleur 2, dans le circuit fermé du broyeur, suivant la constitution du matériau fin qui a traversé le cribleur. Le procédé selon l'invention présente ce léger inconvénient 69 06659 4 2004364 que la consommation spécifique d'énergie de l'installation augmente avec la quantité de matériau fin introduit dans le circuit fermé du broyeur» Ce procédé convient donc surtout dans le cas où l'on destine principalement une installation à la fabrication 5 d'un produit de finesse déterminée et, seulement par périodes de courte, durée, à la fabrication d'un produit de finesse- supérieure, le réglage de la finesse du produit obtenu ne devant avoir lieu que lorsque l'installation est organisée pour fabriquer le produit ayant cette finesseo 10 On améliore l'économie d'une instal-lation quand on peut modifier le degré de criblage du cribleur, étant entendu que ce degré correspond au rapport de la finesse à l'entrée à la finesse à la sortie du cribleur» Pour y parvenir, on réalise une installation de broyage et 15 de criblage du genre précité, et telle que le cribleur présente un dispositif de variation du degré de criblage. Ce dispositif doit être peu coûteux et n'a besoin d'ailleurs, que de permettre de passer à des finesses s'étendant entre des limites rapprochées. Deux dispositifs, particulièrement économiques de varia-20 tion du degré de criblage d'un cribleur à circulation d'air sont décrits ci-après. Au dessin, la figure 5 représente une coupe axiale de la partie supérieure d'un cribleur à circulation d'air, et la figure 6, une partie arrachée de la coupe, suivant la ligne VI-VI de la figure 5. 25 Le cribleur à circulation d'air 2 comporte une chambre in térieure de dispersion 53, une chambre de séparation de matériau fin 54 entourant concentriquement la précédente, et dans laquelle se trouvent un plateau de dispersion 55 et une roue sélectrice 56 disposée au-dessus de lui, une roue de ventilation 57 placée au-30 dessus de la roue 56. Le plateau de dispersion, la roue sélectrice et la roue de ventilation ont une commande commune 58. La chambre de dispersion 53 et celle de séparation 54 sont en communication l'une avec l'autre, au-dessous par une jalousie 59, et au-dessus par un canal 510. En tant que moyen le plus simple de 35 faire varier le degré de criblage de l'appareil, on prévoit, dans la zone axiale, entre les roues 56 et 57, des poussoirs 511, mobiles radialement et qui, dans leur position extrême voisine à l'axe du cribleur, rétrécissent la section de passage entre les 69 06659 5 2004364 espaces occupés par les roues 56, 57 précitées,, Ces poussoirs 511 sont fixés sur des tiges radiales 512, mobiles radialement dans des ouvertures 513 de l'enveloppe extérieure 514, et dans des guides 515 sur l'enveloppe intérieure 516. 5 Les poussoirs radiaux de ce genre dans des cribleurs à circulation d'air sont connus en soi et décrits dans le brevet d'invention suisse numéro 277.091» Comme autre procédé des plus simples pour faire varier le degré de criblage du cribleur, les ailettes 517, 518, 519 de la 10 roue sélectrice 56 s'étendent radialement sur des longueurs différentes. Le nombre des ailettes représentées et leur dimension radiale ne sont pas à prendre en considération, n'étant indiquées qu'à titre d'exemple et pour plus de clarté. En déplaçant les poussoirs 511 vers l'axe du crible, en 15 même temps qu'on rétrécit, comme mentionné la section du passage entre les espaces occupés par les roues 56, 57, ce qui -comme on le sait- accélère la circulation dé .l'air, on augmente le nombre des ailettes de la roue sélectrice qui agissent dans leur totalité. Dans la position représentée des poussoirs 511 > les ailet-20 tes sélectrices 517 et 518 entières agissent? les poussoirs 511 étant amenés dans leur position radiale extérieure limite, seules les ailes 517 agissent dans leur totalité, tandis que lorsque les poussoirs se trouvent dans la position la plus proche de l'axe du crible, toutes les ailettes 517, 518, 519 agissent en-25 tièrement. . Des cribleurs comportant les dispositifs représentés pour faire varier le degré de finesse sont peu coûteux et ne couvrent qu'une gamme de finesse limitée, alors que les dispositifs couvrant une grande gamme de finesses sont très onéreux. Dans l'ins-30 tallation de broyage et de criblage présentée, on obtient une gamme étendue de finesses en renvoyant dans le circuit fermé une partie du débit de matériau fin et non au moyen d'un cribleur coûteux. Si l'on adopte le cribleur économique proposé dans la limite réduite des finesses qu'il assure, et si l'on effectue lé 35 renvoi d'un courant partiel du matériau fin dans le circuit fermé que pour accéder à une gamme de finesses supérieure, on obtient ainsi .un meilleur rendement de l'installation, car la consommation spécifique d'énergie augmente avec la quantité de ma 69 06659 6 2004364 tériau fin introduite dans le circuit fermé® Il est donc avantageux, par exemple, de couvrir une gamme de finesses de 2.300 à 3.500 Blaines avec un cribleur du modèle proposé et de n'effectuer le réglage nécessaire pour atteindre 5 une gamme supérieure de finesses par renvoi d'un courant partiel du produit fin dans le circuit fermé de l'installation. 69 06659 7 2004364 lEViimCAlIOU 1°) Procédé de broyage et de criblage en circuit fermé d'une matière granuleuse en particulier du ciment, suivant lequel la matière à traiter est broyée, le produit de cette opération divisé 5 ensuite en un courant de gravier et un courant de matériau fin, le premier étant alors ramené dans le courant de matière à traiter et le second, débité comme produit fini, caractérisé en ce qu'un courant partiel du matériau fin est détourné et renvoyé dans le circuit fermé» 10 2°) Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que le courant partiel détourné est renvoyé dans le courant de matière broyée. 3°) Procédé suivant revendication 2, caractérisé en ce que le courant partiel détourné est renvoyé dans le courant de la ma-15 tière à traiter. 4°) Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que le courant partiel détourné est partagé en deux courants, dont l'un est renvoyé dans le courant de matière broyée, et l'autre dans le courant de matière à traiter. 20 5°) Installation pour l'application du procédé suivant la revendication 1, qui comporte un broyeur et un cribleur inséré dans le circuit fermé du broyeur, du côté du gravier, ainsi qu'un transporteur à godets reliant la sortie du broyeur à l'entrée du cribleur, dont la sortie débouche dans une conduite du produit 25 fini, caractérisée en ce qu'il est prévu une conduite du matériau fin, venant de la sortie du cribleur, et qui débouche dans un clapet de bifurcation, lequel communique des côtés sortie d'une part avec la conduite du produit fini et de l'autre part avec une conduite de courant partiel débouchant dans le circuit fermé du 30 broyeur. 6°) Installation suivant revendication 5, caractérisée en ce que la conduite de courant partiel aboutit au bas du transporteur à godets. 7° ) Installation suivant revendication 6-, caractérisée en ce que $5 la conduite de courant partiel débouche au bas d'un transporteur à godets supplémentaire dont le sommet aboutit à l'entrée du cribleur. 8°) Installation suivant revendication 5, caractérisée en ce que 69 06659 8 2004364 la conduite de courant partiel débouche dans l'entrée du "broyeur» 9°) Installation suivant revendication 5, caractérisée en ce qu'un second clapet de bifurcation est placé en aval de l'une des sor*-ties du clapet de bifurcation, l'autre sortie du. premier clapet de 5 bifurcation débouchant dans une conduite de courant partiel aboutissant dans l'entrée du broyeur, l'une des sorties du second clapet de bifurcation débouchant dans une conduite de courant partiel aboutissant au bas du transporteur à godets, et l'autre sortie de ce second clapet de bifurcation débouchant dans la conduite du 10 produit fini. 10°) Installation suivant revendication 5» caractérisée en ce que le cribleur comporte un dispositif pour faire varier le degré de criblage» 11°) Installation suivant revendication 10, dans laquelle le cri-15 bleur affecte la forme d'un cribleur à circulation d'air avec chambre intérieure de dispersion entourée concentriquement par une chambre de séparation de la matière fine, avec plateau de dispersion et roue sélectrice, placée au-dessus dans la chambre de dispersion ainsi qu'une roue de ventilation au-dessus de la roue sé-20 lectrice, caractérisée en ce que, dans la zône axiale entre les roues sélectrice et de ventilation il est prévu des poussoirs mobiles radialement, qui rétrécissent la section de passage entre les espaces occupés par les roues précitées quand ils se trouvent dans leur position limite voisine à l'axe du cribleur. 25 12°) Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que les ailettes de la roue sélectrice s'étendent radialement sur « des longueurs différentes.