Brevet FR2228586A1 — publié le 19741206

L'invention se rapporte au procédé de préparation de la bouillie de ciment d'amiante utilisée pour la production des éléments en ciment d'amiante divers ainsi qu'à l'installation pour réaliser le procédé proposé. L'invention peut également etre utilisée dans d'autres branches de l'industrie où de différents matériaux de duretés diverses doivent être broyés puis mélangés. On connais déjà bien le procédé de préparation d'une bouillie de ciment d'amiante pour la production d'éléments en ciment d'amiante prévoyant le broyage du clinker de ciment avec du gypse jusqu'd l'obtention du ciment, le broyage par voie humide de l'amiante, suivi du mélange des constituants dans un milieu aqueux. Le clinker de ciment avec du gypse est broyé par voie sèche à la cimenterie, le broyage de l'amiante par voie humide étant réalisé dans les usines de ciment d'amiante. La poudre sèche de ciment est transportée à l'entreprise de ciment d'amiante où elle est mélangée à l'amiante broyée par voie humide et à l'eau. Pour le broyage du clinker de ciment et du gypse en vue de préparer le ciment, on se sert dans les cimenteries d'un type varié de broyeurs à tambours où la matière est broyée en continu par voie sèche. Les broyeurs à tambours sont équipés d'un système d'aspiration avec filtres pour capter la poussière de ciment formée au broyage par voie sèche. Les broyeurs sont équipés d'un système de transport continu véhiculant le ciment broyé fini en provenance des broyeurs à ciment dans les silos de stockage. Des silos, le ciment est transporté à l'usine de ciment d'amiante par un des genres de transport suivants : pneumatique, par camions, par voie ferrée. Le broyage par voie humide de l'amiante est réalisé dans les usines de ciment d'amiante en deux étapes : les fibres d'amiante sont d'abord broyées avec addition d'une faible quantité d'eau sur des broyeurs dans le but de les démêler, puis séparées,à l'aide d'un autre appareil, dans un milieu aqueux en fibres minces. L'opération de préparation de la bouillie de ciment d'amiante suivante consiste à ajouter de la poudre de ciment à la bouillie aqueuse d'amiante broyée et à mélanger intimement les constituants dans des mélangeurs de type varié. La préparation de la bouillie de ciment d'amiante par les procédés actuellement adoptés implique l'emploi d'un complexe de machines et équipements encombrants et grands consommateurs d'énergie pour le traitement préalable des constituants de matière première de départ avant leur mélange. En outre, le broyage du clinker de ciment par voie sèche s'accompagne d'un fort dégagement de poussière. Ceci rend nécessaire l'utilisation de filtres pour capter la poussière de ciment. Le stockage de ciment exige la construction de silos encombrants et coûteux. Pour transporter la poudre de ciment aux entreprises de ciment d'amiante, il faut utiliser des pompes à compression et pneumatiques (en cas de transport pneumatique) ou bien utiliser des récipients fermés pour le transport par rail ou route. Les appareils et équipements utilisés pour le broyage de l'amiante et la préparation de la bouillie de ciment d'amiante sont à action intermittente, ce qui complique l'organisation d'une production continue des éléments, par exemple des tuyaux ou plaques, sur des machines à mouler les tuyaux et à mouler les plaques. On connaît également bien les constructions variées de broyeurs à tambours à plusieurs chambres fonctionnant par voie humide ou sèche,constitués par un corps cylindrique, tournant autour d'un axe central, divisé par des cloisons perforées en chambres remplies à 30-40% de corps broyants : boulets et cylpebs. De tels broyeurs sont conçus pour broyer les matériaux d'une résistance homogène. La tentative de les utiliser pour broyer simultanément dans un méme broyeur plusieurs constituants de résistances différentes de la pate de matière première à broyer ne donne pas de résultats satisfaisants car on obtient un degré différent de broyage des parties constituantes du matériau à broyer. Ainsi, par exemple, la matière de moindre résistance est broyée trop finement, alors que celle plus résistante est insuffisamment broyée. C'est pourquoi on ne peut pas broyer ensemble et en même temps le clinker de ciment, le gypse et l'amiante dans un même broyeur car l'amiante sera trop finement broyée, ses fibres seront coupées trop court et elle -perdra ses propriétés d'armature. L'invention repose sur le problème suivant : mettre au point un procédé de préparation d'une bouillie de ciment d'amiante par broyage en commun du clinker de ciment et du gypse susceptible de simplifier considérablement le procédé de production et de réaliser ce procédé dans un seul groupe directement sur le lieu d'utilisation de la bouillie de ciment d'amiante obtenue, ainsi qu'tune installation pour réaliser ce procédé dont l'exécution constructive assurerait une réduction du coût de l'équipement et de sa consommation d'énergie. L'invention a pour but de mettre au point un procédé de préparation d'une bouillie de ciment d'amiante permettant de simplifier considérablement le procédé de production et de réaliser ce procédé dans un seul groupe directement sur le lieu d'utilisation de la bouillie. Un autre but de l'invention est de mettre au point une installation pour préparer la bouillie de ciment d'amiante permettant de réduire le court de l'équipement et la consommation d'énergie de ce dernier. Le problème posé est résolu de la manière suivante lors de la préparation de la bouillie de ciment d'amiante par broyage en commun du clinker de ciment et du gypse, par broyage de l'amiante par voie humide suivi de leur mélange, conformément à l'invention, le clinker de ciment et le gypse sont broyés ensemble dans un milieu aqueux. I1 est bon, en broyant ensemble le clinker de ciment et le gypse, d'ajouter au mélange des déchets de la production de ciment d'smiante, par exemple, de la casse d'ardoise, des copeaux obtenus au traitement des bouts des tuyaux en ciment d'amiante ainsi que des morceaux mouillés de plaques de ciment d'amiante. L'installation, conformément à l'invention, comprend des chambres renfermées dans un corps cylindrique tournant sur des tourillons, deux des chambres possédant des cloisons entre les chambres de sortie avec des fentes et représentant un broyeur à tambours à boulets pour broyer ensemble le clinker de ciment et le gypse dans un milieu aqueux continu à l'une des faces en bout du corps liée à un alimentateur en matières premières, la troisième chambre est séparée du broyeur à boulets par une cloison avec un trou central et contiguë à la face en bout opposée du corps, servant de dispositif pour le broyage par voie humide de l'amiante, une chambre disposée entre lesdites chambres et servant à mélanger les constituants préparés -a, pour le moins, deux trous pour vidanger la bouillie préparée et un nombre correspondant de palettes de mélange recouvrant ces trous, la chambre de mélange étant mise sous une enveloppe fixée à demeure comprenant une tubulure de vidange. L'essence de l'invention réside en ce qui suit. Le clinker de ciment et le gypse étant broyés ensemble dans un milieu aqueux, il devient possible de réaliser l'ensemble du processus de préparation de la bouillie de ciment d'amiante dans un seul groupe, directement sur le lieu de son utilisation, c'est-8-dire à l'usine de ciment d'amiante où les éléments préfabriqués sont produits. Le clinker de ciment et le gypse sont expédiés à l'usine de ciment d'amiante par tout genre de transport. Le matériau, en provenance des trémies d'alimentation qui assurent une alimentation continue et régulière, passe dans l'installation de broyage. Le procédé de broyage proposé du clinker de ciment et du gypse prévoit une addition de 35-40% d'eau au mélange broyé. La quantité d'eau exacte à ajouter au mélange de clinker de ciment et de gypse dépend de la nature de la matière utilisée. L'amiante est broyée dans un milieu aqueux dans la sieme installation où sont broyés le clinker de ciment et le gypse. Toutefois, l'amiante est broyée séparément du clinker de ciment et du gypse dans la chambre séparée par une cloison. L'amiante, arrivant régulièrement de la trémie d'alimentation pour 8tre broyée dans l'installation, étant un mélange d'amiantes de résistances variées préparé au préalable, la quantité d'eau à ajouter å l'amiante à broyer est établie de manière à obtenir une bouillie de ciment d'amiante d'une humidité finale de 88-90%. L'eau doit être ajoutée au mélange de manière à pouvoir être dosée avec une grande précision dans les limites assignées de la teneur en pourcentages. Ceci permet de simplifier le moulage des éléments en ciment d'amiante.-L'amiante expansée est mélangée au ciment et au gypse broyés dans une chambre de mélange séparée de la méme utilisation. Pour mieux saisir l'essence de l'invention, la description est accompagnée des dessins d'une exécution concrète de l'installation de préparation des bouillies de ciment d'amiante dans lesquels - la figure 1 représente une installation, conformément à l'invention, vue d'ensemble; - la figure 2 représente une installation en coupe longitudinale,conformément à l'invention; - la figure 3 représente une coupe suivant III-III de la figure 2 (agrandie); - la figure 4 représente une coupe suivant IV-IV de la figure 2 (agrandie); - la figure 5 représente une coupe suivant V-V de la figure 3 (agrandie). L'installation représentée sur les dessins se compose d'un corps 2 (figure 1) tournant sur des tourillons 1 (figure 2) et renfermant des chambres 3, 4, 5, 6 séparées l'une de l'autre par des cloisons 7 et 7'. Les chambres 3 et 4 forment un broyeur à tambours à boulets 8 pour broyer ensemble le clinker de ciment et le gypse dans un milieu aqueux, contigu à la face en bout du corps 2 réunie par une vis sans fin 9 à un alimentateurpondéral (non représenté sur le dessin). La chambre 5 est contiguë à la face en bout opposée du corps 2 et sert de dispositif pour le broyage par voie humide de l'amiante admise par un alimentateur à vis sans fin 10 incorporé dans le tourillon 1. La chambre 6 placée entre les chambres 4 et 5 sert à mélanger l'amiante broyée au clinker de ciment et gypse broyés. Les parois de la chambre 6 ont des trous 11 (figure 3) régulierement distribués sur leur périmètre pour la vidange de la bouillie préparée. Ces trous sont exécutés sur toute la longueur de la chambre 6 de mélange. Chaque trou ll est recouvert par une palette de mélange mobile 12. Les palettes 12 concourent à homogénéiser l'amiante broyée avec la pate de ciment et empêchent la bouillie de sortir directement de l'installation. La chambre 6 de mélange est placée dans une enveloppe 14 fixée à demeure à des appuis 13, munie d'une tubulure de vidange 15. Les tourillons 1 (figure 2) tournent dans des paliers de roulement 16 montés sur des fondations 17. La surface intérieure du corps 2 porte un garnissage 18 de protection contre l'usure. Chacune des chambres 3, 4 et 5 de l'installation comprend une trappe fermée par un couvercle 19 qui, une fois enlevée, permet d'accéder à la chambre pour la charger de corps de broyage, pour réparer le garnissage et pour remplacer et nettoyer les cloisons à fentes 7. La première chambre 3 de l'installation est chargée de corps broyants de 90, 80, 60 mm de diamètre. Le coefficient de charge est 0,32-0,35. La seconde chambre est chargée de cylpebs. La quatrième chambre 5 de l'installation est chargée de tiges métalliques de 50 à 80 mm de diamètre qui réalisent le broyage de l'amiante dans le milieu aqueux. Le coefficient de charge de cette chambre est 0,32-0,35. Les cloisons 7 et 7' entre les chambres sont segmentées. La cloison 7' entre les chambres se compose de segments, est réalisée sans fentes et n'a qu'un trou central 20 (figure 5). La dimension du trou central de sortie 20 dans la cloison 7' permet à la bouillie d'amiante de déborder librement et ne doit pas etre inférieure au diamètre intérieur du tourillon 1. Les cloisons 7 possèdent des fentes 21 (figure 4) pour le passage de la matière. On considérera le fonctionnement de l'installation proposée qui montrera également d'une manière évidente le procédé proposé de préparation de la bouillie de ciment d'amiante. Les matières premières : le clinker de ciment, le gypse, ainsi que les déchets solides de la production de ciment d'amiante sont amenés en continu par l'alimentateur dans l'installation à travers le tourillon creux 1 (figure 1) dans la chambre 3 suivant la flèche "a". L'eau aussi est débitée dans cette chambre. La composition des matières de départ est la suivante 97-98 parties en poids de clinker de ciment, 2-3 parties en poids de gypse, pour 40-50 parties en poids d'eau. L'amiante en provenance de la trémie est amenée en continu, suivant la flèche "b",à travers l'autre tourillon 1 par l'alimentateur à vis sans fin 10, dans la chambre 5 de l'installation à raison de 15-20% en poids de ciment, de gypse et de l'eau. La quantité d'eau débitée avec l'amiante est réglée de sorte que la bouillie de ciment d'amiante finie ait une humidité de 88-90%. Les déchets de la production de ciment d'amiante sont ajoutés à raison de 1-3% du poids total des matières premières. La matière, sous l'action de la poussée créée par la matière amenée dans l'installation et lors de la rotation du corps 2 autour de son axe, se déplace suivant la flèche "c" le long de l'axe de l'installation. Le clinker de ciment et le gypse ainsi que les déchets solides, pendant leur déplacement du tourillon 1 à la chambre 6 de mélange, sont broyés dans les chambres 3 et 4 dans le milieu aqueux et sont transformés en patte de ciment qui passe par les fentes de la cloison-7 entre les chambres pour arriver dans la chambre 6 de mélange. De la chambre 5, l'amiante broyée dans le milieu aqueux arrive également dans la chambre 6 par le trou central 20 dans la cloison entre les chambres 7'. Dans la chambre 6 de mélange a lieu l'homogénéisation de la pate de ciment et de l'amiante broyée, c'est-à-dire la préparation de la bouillie de ciment d'amiante. La bouillie finie est vidangée par le trou 11 (figure 2) dans la tubulure de vidange 15 d'où elle est transférée par une pompe dans les récipients de consommation. Si l'installation est arrêtée par suite d'une panne pour une durée excédant 1,5-2 heures, les chambres 3 et 4 où le ciment est broyé sont lavées à l'eau. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de bouillie de ciment d'amiante par broyage en commun du clinker de ciment et du gypse, par broyage de l'amiante par voie humide suivi de leur mélange, caractérisé en ce que le clinker de ciment et le gypse sont broyés ensemble dans un milieu aqueux. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en broyant ensemble le clinker de ciment et le gypse, des déchets de la production de ciment d'amintesont ajoutés au mélange. 3. Installation pour réaliser le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des chambres renfermées dans un corps cylindrique tournant sur des tourillons, deux des chambres possédant des cloisons entre les chambres et de sortie ayant des fentes, ces deux chambres représentant un broyeur à tambours à boulets, pour broyer ensemble le clinker de ciment et le gypse dans un milieu aqueux, contigu à l'une des faces en bout du corps cylindrique, liée à un alimentateur des matières premières, une troisième chambre, séparée du broyeur à boulets par une cloison ayant un trou central et contiguë à la face en bout opposée du corps cylindrique, sert de dispositif pour le broyage par voie humide de l'amiante, une chambre disposée entre les chambres mentionnées servant à mélanger les constituants préparés et ayant au moins deux trous dans les parois pour vidanger la bouillie préparée.et un nombre correspondant de palettes de mélange recouvrant ces trous, ladite chambre de mélange étant mise sous une enveloppe fixée à demeure comprenant une tubulure de vidange.