Brevet FR2192044A1 — publié le 19740208

La présente invention a pour objet un dispositif placé sous une trémie contenant un produit pulvérulent, pour extraire celui-ci à petit ou moyen débit. Le secteur technique concerné par l'invention est celui du stockage et de la manutention des produits pulvérulents et de la construction des appareils d'extraction. On sait que certains produits pulvérulents peuvent inclure de l'air entre leurs particules de sorte que leurs propriétés et leur écoulement deviennent semblables à ceux d'un liquide. Un produit pulvérulent présentant cet état est dit "fusant" et on appelle "fusage" l'écoulement sous forme de jet d'une matière pulvérulente fusante s'échappant d'une trémie. L'inclusion d'air peut être volontaire pour faciliter l'écoulement d'un produit, l'air étant alors injecté dans la masse à l'aide de rampes perforées. Elle peut également etre accidentelle, de l'air étant emprisonné dans la masse par suite de la chute du produit soit à la sortie d'un organe d'alimentation de la trémie soit par suite d'éboulements de falaises ou de voutes qui se forment dans la trémie. Les produits pulvérulents forment en effet fréquemment des falaises ou des voûtes lorsqu'ils contiennent peu d'air. Pour extraire sous une trémie des produits fusants, avec de petits débits (quelques kilogrammes ou quelques centaines de kilogrammes par heure) ou des débits moyens (jusqu'à quelques dizaines de tonnes/heure), on utilise habituellement des dispositifs mécaniques tels que des extracteurs à vis sans fin, de sas rotatifs, des extracteurs à chaînes ou à palettes. On associe souvent à ces appareils d'extraction, des dispositifs d'injection d'air dans la trémie ou de vibration d'une partie de la trémie et/ou de l'extracteur qu accroissent les risques- de fusage. Ces extracteurs connus présentent des inconvénients, variables selon les produits tels que possibilité de fusage à travers l'organe d'extraction, défaut d'étanchéité par suite de l'usure, fragilité lors du passage accidentel de petits corps étrangers. Le débit instantané délivré par ces appareils est en général irrégulier. Lorsque l'extracteur doit assurer un dosage continu, les appareils ci-dessus sont souvent complétés à l'aval par un dispositif dit "de tranquillisation" qui est constitué par un transporteur à bande au-dessus duquel sont placées des chambres de dégazage munies de vannes réglables et de détecteurs de niveau. Ces chambres sont parfois équipées de chaînes pendantes qui brassent le produit pulvérulent dans le but de favoriser le dégazage de celui-ci. Ces dispositifs de tranquillisation sont complexes. L'objectif de l'invention est de fournir un dispositif d'extraction sous trémie d'un produit pulvérulent simple et efficace qui remedie aux inconvénients des extracteurs connus, qui assure une distribution.régulière des produits, dont le débit instantané est réglable sur une grande étendue et qui supprime les risques de fusage. Cet objectif est atteint au moyen d'un dispositif composé d'un transporteur à bande placé sous la trémie, surmonté d'un tunnel étanche de tranquillisation dont le toit est incliné vers l'aval. Le procédé consistant à comprimer un produit pulvérulent aéré pour supprimer le caractère fusant est connu. La pression appliquée diminue le volume apparent par réduction des espaces intersticiels et elle rétablit la cohésion des particules qui étaient précédemment séparées par de l'air retenu par viscosité lequel conférait au produit des propriétés fusantes voisines de celles d'un liquide. Le dispositif selon l'invention met en application de façon nouvelle et particulièrement simple ce procédé connu. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui décrivent des exemples de réalisation sans caractère limitatif. La figure I est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en plan de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation d'un autre dispositif selon l'invention. La figure 4 est une vue en élévation d'un autre dispositif selon l'invention. La figure 1 représente une trémie I contenant un produit pulvérulent 2 qui est un produit susceptible de fuser. Sous cette trémie est placé un extracteur constitué par un transporteur à bande 3. Ce transporteur est dimensionné, de façon connue, pour éviter les risques de formation de voutes dans la trémie. L'orifice d'extraction du produit 4 est constitué par l'espace libre entre la bande et la paroi verticale de la trémie. Selon l'invention un tunnel 5 est placé au-dessus du transporteur, à l'aval de l'orifice d'extraction. Ce tunnel comporte deux parois latérales et un toit 6 formant un caisson étanche, comportant un orifice d'entrée et de sortie. Le toit 6 est incliné de sorte qu'il descend vers l'aval c' est-à- dire dans le sens d'avancement du brin supérieur de la bande. L'orifice 7 de sortie du tunnel est constitué par l'espace libre entre le toit du tunnel et la bande à l'extrémité aval du tunnel. La longueur du tunnel est suffisante pour que, malgré une faible pente du toit, la hauteur libre entre le toit et la bande diminue dans une proportion sensible entre l'orifice 4 et l'orifice 7 par exemple dans un rapport de un à deux. Le fonctionnement est le suivant : un certain débit volumétrique instantané, fonction de la vitesse du convoyeur et de la hauteur de l'orifice ce 4 est soutiré par l'extracteur. On étudie préalablement sur un échantillon du produit, l'épaisseur minimum de la couche de produit qui assure une extraction régulière, sans bourrage ni rupture de couche. Cette hauteur est adoptée comme hauteur libre entre la bande et le toit à la sortie 7 du tunnel. L'entraînement du produit par la bande à travers des sections progressivement décroissantes par suite de l'inclinaison du toit provoque la compression progressive du produit et supprime toute tendance éventuelle de celui-ci au fusage. La figure 2 représente une vue en plan dans laquelle les parois latérales 8a et 8b du tunnel présentent une légère divergence dans le sens aval. Ces parois prolongent les parois latérales verticales 9a et 9b de la partie inférieure de la trémie qui sont également divergentes vers 1 'aval. Cette divergence a un effet favorable sur l'usure de la bande, sur la propreté de l'installation et sur le bon écoulement du produit. Le tunnel selon les figures I et 2 est un tunnel de calmage qui permet de modifier l'état physique du produit afin de supprimer toute tendance au fusage ultérieur. Mais il peut arriver que le fusage se produise à la sortie de la trémie à travers le tunnel de calmage. Ceci peut arriver - soit après une vidange, le produit "fluidisé" dans la trémie s'écoulant alors à grande vitesse et avec un haut degré de turbulence à travers le tunnel de calmage. - soit pendant une vidange lorsque la poussée quasi hydrostatique s'exerçant sur le bouchon de produit qui bloque l'orifice de sortie, dépasse une valeur critique et chasse celui-ci, libérant ainsi le produit qui s'écoule comme un liquide. I1 est à noter que la forme en coin de la couche de produit placée sur le convoyeur dans le tunnel de calmage selon l'invention, améliore la résistance de celui-ci à la poussée du produit et le seuil de poussée à partir duquel le bouchon de produit peut être chassé est sensiblement plus élevé qu'en l'absence de tunnel. On sait que la turbulence intense créée par la chute du produit ou par l'éffondrement d'une falaise ou d'une voûte dans la trémie est un facteur important de rétention d'air dans le produit, risquant d'entraîner la fluidisation. Un fusage localisé peut ainsi, par suite des turbulences qu'il provoque dans la trémie, se généraliser progressivement à l'ensemble du stock de produit. Il est donc très important de déceler un début de fusage et de le maîtriser rapidement pour éviter des accidents graves. La figure 3 représente un dispositif d'extraction conforme à la figure 1 comportant en outre des moyens, de tout type connu, pour obturer l'orifice de sortie 7 de l'extracteur. Ces moyens sont par exemple constitués par un registre 10 pivotant autour d'un axe 11. Le pivotement est commandé par exemple par un vérin 12. Les positions d'obturation du registre et du vérin sont représentés en pointillés. Des moyens connus sont utilisés pour détecter l'apparition du fusage à travers le tunnel. On utilise par exemple une légère palette placée en face de l'orifice de sortie du tunnel, qui pivote sous l'action du jet de fusage et agit sur un contact électrique. On peut utiliser également un débitmètre pondéral à réponse rapide qui décèle une variation brutale du débit pondéral instantané fourni par l'extracteur. Ces moyens pour détecter l'apparition du phénomène de fusage agissent automatiquement sur les moyens de commande de l'obturateur et provoquent la fermeture de celui-ci. La turbulence se calme rapidement dans le tunnel et l'extraction reprend normalement lors de la réouverture de l'obturateur si la cause provoquant le fusage à disparu. La figure 4 représente une variante de réalisation permettant de réduire les fusages accidentels provoqués par l'éjection du bouchon de produit obturant l'orifice de sortie 4 de la trémie. Entre la sortie de la trémie 4 et l'entrée 13 du tunnel de calmage est placée une chambre 14 qui fait fonction de chambre d'expansion. Si une surpression apparaît à la sortie de la trémie qui chasse le bouchon de produits, les produits aérés, se comportant comme un fluide, ont tendance à s'expanser à l'intérieur de la chambre 14 qui se comporte comme une cheminée d'équilibre placée sur une conduite hydraulique et amortit la surpression. A l'entrée 13 du tunnel la surpression reste inférieure au seuil critique et aucun jet de fusage ne se produit à travers le tunnel. La chambre 14 communique de préférence avec le haut de la trémie. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications équivalentes pourront etre apportées par l'homme de l'art aux extracteurs qui viennent autre décrits uniquement à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'extraction sous trémie d'un produit pulvérulent comportant un transporteur à bande placé sous ladite trémie, caractérisé en ce qu'il comporte un tunnel de calmage surmontant ledit transporteur dont le toit est incliné en descendant vers l'aval afin de tranquilliser lesdits produits. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur libre entre la bande et le toit à la sortie du tunnel est de l'ordre de la moitié de la hauteur libre à l'entrée du tunnel. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la hauteur minimum libre entre la bande et le toit à la sortie du tunnel est déterminée expérimentalement en fonction du produit pour être égale à l'épaisseur minimum de la couche de produit assurant une extraction régulière. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parois latérales du tunnel divergent dans le sens d'avance ment de l'extracteur. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour obturer l'orifice de sortie du tunnel et des moyens pour détecter un fusage à la sortie du tunnel et pour connnander automatiquement les manoeuvres desdits moyens d'obturation. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre d'expansion placée entre la sortie de la trémie et l'entrée du tunnel. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite chambre de calmage est fermée à sa partie supérieure et communique avec le haut de la trémie.