Brevet FR2221187A1 — publié le 19741011

La présente invention concerne un procédé et une installation pour broyer une matière à basse température, et plus particulièrement, un procédé de ce genre dans lequel la matière à broyer est refroidie par un courant de gaz dans une enceinte de refroidissement pour être acheminé ensuite par un dispositif d'alimentation vers un broyeur. On connaît des procédés pour broyer une matière dans lesquels celle-ci est refroidie à la basse température requise par un courant de gaz dans une enceinte de refroidissement après quoi cette matière est amenée avec un débit sensiblement constant vers un broyeur par un dispositif d'alimentation constitue, par exemple, par une hélice transporteuse (vis d'Archimede). Le courant de gaz -qui est généralement un courant d'azote- peut être divisé en un courant de gaz de refroidissement et un courant de gaz de circulation, ledit courant de gaz de refroidissement étant amené vers l'enceinte de refroidissement disposée au-dessus du dispositif d'alimentation, cependant que le courant de gaz de circulation est amené directement vers le broyeur.Le gaz sortant du broyeur avec la matiere broyée peut être aspiré, filtré, additionné à un courant de gaz réchauffé sortant de l'enceinte de refroidissement, pour être ensuite comprimé, refroidi par injection de gaz liquéfie et être enfin acheminé de nouveau vers le dispositif de broyage. Afin d'obtenir une efficacité optimum de l'installation de broyage, on utilise à présent presque exclusivement des broyeurs équipés d'outils de broyage tournant à une vitesse très élevée, ces outils étant constitués, par exemple, par des disques à broches. Par l'effet d'aspiration qui se produit alors inevitablement, une partie du gaz de refroidissement est amenée dans le broyeur, en plus du gaz de circulation amené, le cas échéant, directement vers le broyeur, ce qui est souhaitable en vue d'assurer le transport de la matière à broyer et en vue de dissiper la chaleur produite lors du broyage. L'énergie nécessaire pour engendrer ou maintenir l'ecoulemen du gaz dans le broyeur est produite par un moteur de commande. Toutefois, comme le gaz entrant dans le broyeur présente une température tres basse, et que la densité du gaz augmente en fonction inverse de la température, l'énsrgie requise pour la circulatIon du gaz augmente 1orsue la température du gaz diminue. Dans un sas trêve, la totalité de lsenergLe fournie par le moteur peut, lorsque ce dernier tourne à une vitesse de rotation élevée, être consommée pour la circulation du gaz, si bien que l'énergie disponible pour le broyage proprement dit devient nulle. La présente invention a pour but de créer un procédé et une installation pour broyer une matière à basse température, qui permettent d'obtenir une plus grande efficacité de broyage sans depense supplémentaire d'énergie ou de matériel. Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce que la matière à broyer traverse un dispositif du type écluse disposé entre l'enceinte de refroidissement et le broyeur. Grâce à cette caractéristique, l'aspiration créée par les outils de broyage est sans effet, étant donné que la liaison entre le broyeur et l'enceinte de refroidissement est presque constamment interrompue, et que, de ce fait, une quantité minimum seulement de gaz de refroidissement sort de l'enceinte de refroidissement avec la matière à broyer. Comme le gaz de circulation est amené séparé -ment, son débit est réglable de manière continue et peut, par conséquent, être adapté aux différentes conditions de broyage. Etant donné que la quantité de gaz traversant le broyeur,et par conséquent l'énergie requise à cet effet, sont réduits, le débit de la matière à broyer passant par le broyeur peut être sensiblement augmente. De ce fait, l'invention permet d'économiser de l'énergie lors du broyage à basse température et de rendre celui-ci, par conséquent, plus rationnel. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention comporte essentiellement un broyeur et une enceinte de refroidissement reliée audit broyeur par un dispositif d'alimentation, cependant qu'une vanne de dosage est disposée entre ladite enceinte de refroidissement et ledit broyeur. L'installation ainsi agencée permet d'interrompre presque totalement l'écoulement du gaz entre l'enceinte de refroidissement et le broyeur pendant l'amenée de la matière refroidie à broyer. La vanne de dosage qui est présente à la sortie de l'enceinte de refroidissement risque dans certaines conditions de recevoir une trop grande quantité de matière à broyer et, par conséquent, de se bloquer. Pour tenir compte de ce risque, l'invention prévoit un mode de réalisation avantageux qui consiste à interposer entre l'enceinte de refroidissement et le dispositif d'alimentation, une vanne de dosage double. Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, une vanne de dosage est disposée entre le dispositif d'alimentation et le broyeur. Cet agencement permet également d'assurer une amenée continue et sans à-coups de la matière broyer, si le corps de ladite vanne tourne à une vitesse suffisamment élevée. Pour favoriser l'amenée continue de la matière à broyer, il est avantageux de disposer en outre des chicanes entre la vanne et l'entrée du broyeur. Dans un mode de réalisation différent, une trémie intermédiaire pouvant être fermée est disposée entre l'enceinte de refroidissement et le dispositif d'alimentation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'étude des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une installation de broyage à froid comportant un broyeur 1 associé à une enceinte de refroidissement 2 disposée en amont, et à une cuve réceptrice 3 disposée en aval dudit broyeur. La matière a broyer est introduite dans un récipient 4 et passe ensuite dans l'enceinte de refroidissement 2 dans lequél passe également un courant de gaz de refroidissement amené par un conduit 5, afin de refroidir la matière à broyer. La matière à broyer refroidie est amenée, à l'extrémité inférieure de l'enceinte de refroidissement 2, vers une vis doseuse 7, par l'intermédiaire d'une vanne doseuse 6; la vis doseuse 7 assure l'amenée continue et régulière de la matière à broyer vers le broyeur 1. La matière broyée tombe dans une cuve réceptrice 3 en forme d'entonnoir ou elle est séparée du gaz de circulation amené vers le broyeur par le conduit 8, après quoi ladite matière sort de l'installation de broyage en passant par l'ouverture 9. Un filtre 10 élimine entièrement les poussières entraînées par le gaz, et ce dernier est amené vers un compresseur 11 en même temps qu'une partie réchauffée de gaz de refroidissement provenant de l'enceinte de refroidissement 2. Un conduit 12 amène enfin le gaz vers un dispositif injecteur d'azote liquéfié 13 qui est alimenté à partir d'un réservoir d'azote 16, le gaz refroidi dans le dispositif 13 étant ensuite divisé en un courant de gaz de refroidissement 5 et un courant de gaz de circulation 8. Le courant de gaz de refroidissement 5 est amené vers l'enceinte de refroidissement 2, cependant que le courant de gaz de circulation 8 est acheminé vers le broyeur 1. Le courant de gaz passant par le conduit 12 peut également etre divisé en deux courants partiels qui sont alors refroidis dans des dispositifs séparés d'injection d'azote liquéfié. Cet agencement permet d'obtenir des courants de gaz de températures différentes. Etant donné que le gaz de circulation n'a pas besoin d'avoir une température aussi basse que celle du gaz de refroidissement, il est très avantageux, du point de vue économique, de refroidir le courant partiel utilisé comme gaz de circulation à une température moins basse, ce qui permet d'économiser de l'azote liquide et, par conséquent, du froid, donc de l'énergie. La figure 2 montre un détail d'une installation de broyage dans laquelle 1 ? matière à broyer est amenée vers une vis doseuse 7 à partir d'unetrémie intermédiaire 14 en amont de laquelle est disposé un tiroir rotatif d'admission 15, cet ensemble constituant un dispositif d'amenée du type écluse. La figure 3 montre un autre détail d'une installation de broyage dans laquelle un distributeur 17 du type écluse est disposé entre la vis doseuse 7 et le broyeur 1. Le canal disposé entre le distributeur 17 et l'entrée du broyeur comporte une pluralité de chicanes 18 qui favorisent l'amenée régulière de la matière à broyer. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. Dans la présente description et dans les revendications auxquelles elle conduit, on entend par vanne doseuse, un robinet doseur dont la noix comporte des secteursMcellules ou compartiments de volumes déterminés, la rotation de la noix permettant l'alimentation pr doses définies. RE7ENDICATIONS 1.- Procédé pour broyer une matière à basse température, dans lequel la matière à broyer est refroidie au moyen d'un courant de gaz de refroidissement dans une enceinte de refroidissement et acheminée ensuite vers un broyeur au moyen d'un dispositif d'alimentation, caractérisé en ce que la matière à broyer refroidie passe par un dispositif du type écluse disposé entre ladite enceinte de refroidissement et ledit broyeur. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un broyeur et une enceinte de refroidissement reliée à celui-ci par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation, caractérisé en ce qu'une vanne doseuse est disposée entre ladite enceinte de refroidissement et ledit dispositif d'alimentation. 3,- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un broyeur et une enceinte de refroidissement reliée à celui-ci par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation, caractérisé en ce qu'une vanne doseuse double est disposée entre ladite enceinte de refroidissement et ledit dispositif d'alimentation. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un broyeur et une enceinte de refroidissement reliée à celui-ci par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation, caracterise en ce qu'une vanne doseuse est disposée entre ledit dispositif d'alimentation et ledit broyeur. 5.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un broyeur et une enceinte de refroidissement reliée à celui-ci par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation, caractérisé en ce qu'une trémie intermédiaire pouvant être fermée est disposée entre ladite enceinte de refroidissement et ledit dispositif d'alimentation.