Brevet FR2285219A1 — publié le 19760416

Cette invention concerne un matériau en billes rondes et un procédé de production de celui-ci.sous une forme convenable permettant un chargement, un transport, un déchargement, un stockage et une utilisation, en vracpimplifié,comparativement aux opérations de manutention en vrac antérieures. Dénotes ressources de bois sont nécessaires pour la fabrication de pate de bois, de panneau dur, de panneau de particules, de panneau de ciment de laine de bois, etc. Le transport de billes rondes entières met en jeu de nombreux problèmes tels que chargement avec perte d'espace en raison des différences de longueur des billes, techniques de chargement et de déchargement inefficaces pour les paquets ou les billes, travail manuel inutile, etc., ayant tous pour résultat des coûts élevés.C'est pourquoi on a souvent mis les billes en copeaux avant le transport, sauf dans les cas où les billes sont destinées a des éléments structuraux tels que madrier et contre-plaqué Cependant, le volume des copeaux est trois fois sujpérieur au volume des billes1 et le rapport d'oacupation de l'espace des copeaux n'est que de 28 a 34%, bien que ce rapport puisse etre amélioré jusqu'a environ 40% a l'aide de la technique de vibration ou de soufflerie a vitesse élevée. Donc, malgré la diminution de dépense due a l'amélioration de l'efficacité de manutention du chargement, le court du transport des copeaux par unité de poids est encore extremement élevé comparativement d celui de minerai, de charbon ou graines ayant une densité plus élevée. Le transport de copeaux de bois vers les pays consommateurs tels que le Japon dans des bateaux exclusivement conçus dans ce but était à l'origine prévu pour des copeaux obtenus a partir de billes résiduaires dans de grandes scieries des pays développés tels que Etats-Unis et Canada. Depuis, en raison d'une pénurie des ressources de bois, en particulier le bois dur utilisé pour le papier d'imprimerie, le matériau en billes de petit diamètre obtenu a partir des paletuviers, des caoutchoucs et des eucalyptus, etc. ont été également transportés sous la forme de copeaux de bois des pays sud-asiatiques, d'Australie etc du Brésil, et les bateaux de plus de 20.000 tonnes destinés & cette utilisation sont désormais au nombre de 50. Cependant, le transport de copeaux de bois provenant de matériau en billes de petit diamètre (par exemple 20-30 cm de diamètre) depuis ces pays a toujours posé de nombreux problemes, tels que prix élevé résultant du faible rapport d'occupation de l'espace, des dommages causés aux copeaux par la soufflerie à vitesse élevée, pollution due a la poussière de copeaux dans le stockage, détérioration due a l'oxydation, lessivage de phénol et autres substances nuisibles solubles dans l'eau causé par la pluie, odeurs déplaisantes, et danger d'incendie du fait du stockage prolongé des copeaux. Un objectif de la présente invention est de résoudre ces problèmes et d'apporter une amélioration a la manutention en vrac de matériau en billes rondes ainsi qu'une amélioration du rapport d'occupation de l'espace. Selon l'invention, il est fourni un matériau en billes rondes sous une forme appropriée au chargement, au transport, au déchargement, au stockage et àl' utilisation en vrac simplifiés, ledit matériau comportant plusieurs portions en billes qui ont été coupées transversalement de manière a ce que chaque portion ait une longueur de 1/4 a quatre fois son diamètre. Ce matériau en billes coupées peut etre manutentionné par les machines de manutention de chargement classiques telles que bandes transporteuses, grues a benne preneuse, boutoirs, etc., et peut outre transporté dans des bateaux classiques avec des charges de fret remarquablement réduites du fait que le rapport d'occupation de l'espace est élevé, soit 50-60%. Un autre avantage de l'invention est que l'on peut stocker le matériau en billes couples tel quel et en utiliser quotidiennement autant qu'il est nécessaire, ce qui élimine les difficultés diverses mentionnées précédemment.Un autre avantage de l'invention est que le matériau en billes coupées petit etre stocké en mer, de sorte qu'il peut être obtenu facilement même par une scierie localisée à l'intérieur des terres, où les gros bateaux ne peuvent etre admis, tandis que les copeaux de bois ne peuvent etre stockés de la meme manière étant donné qu'ils s'étalent et se dispersent dans l'eau, Pour essayer de trouver le meilleur rapport entre le diamètre et la longueur d'une bille coupée on a effectué des essais qui sont décrits de la manière suivante On place une boite placier en forme de prisme rectangulaire de 5 m de long, 5 m de large et 5 m de hauteur, ayant une 3 capacité de 125 m , auwdessous et a l'extrémité d'une bande transporteuse, dont le centre de la poulie a courroie est placée à 8 m de haut par rapport A la surface du sol. On coupe alors en morceaux conrtsSne bille ronde dont le diamètre est d'environ 20 cm, de manière à obtenir sept groupes différents dont les rapports du diamètre a la longueur sont différents, c'est-à-dire de 25% (20 cm x 80 cm), 33,3% (20 cmx 60 cm), 50% (20 cmx 40 cm), 100% (20 cm x 20 cm), 200% (20 cm x 10 ch), 300% (20 cm x 6,7 cm) et 500% (20 cm x 4 cm) respectivement. Les billes coupées de chacun des différents groupes sont alors jettes dans la boite d'acier par la bande transporteuse jusqu' a ce que la boîte d'acier soit pleine.On compte alors le nombre de billes coupées de chacun des différents groupes pour déterminer le volume solide et on le divise par 125 (capacité cubique unitaire de la boîte d'acier) pour calculer le rapport d'occupation de l'espace. Le tableau donné ci-après est un tableau donnant les résultats des expériences. Rapport entre le diamètre et la longueur Rappbrt de 1 t occupation de l'espace 1:1 60,2% 1:2 52,4X 1 : 3 43,7% 1:4 38,8% 1/2 : 1 50,9% 1/3 : 44,3% 1/5 : 1 40,8% Tous ceux qui ont effectué une expérience sont surpris de trouver que l'on obtient les meilleurs résultats en coupant la bille dans le rapport de I : 1. Lorsqu'on coupe la bille à une longueur courte, il est techniquement difficile de mesurer les diamètres des différentes parties a couper pour etre sur d'obtenir un rapport convenable entre le diamètre et la longueur, puisque les diamètres diffèrent de la racine au sommet de l'arbre, Donc le rapport de coupe de 1 : 1 n'a pas besoin d'etre nécessairement absolument exact. Les expériences ont également montré que, lorsqu'on coupe la bille a une longueur courte, il est meilleur et préférable de la couper un peu plus longue de manière à éviter le basculage de la bille coupée sur la bande transporteuse. Pour que l'invention puisse etre totalement comprise on la décrira désormais avec référence à la figure d'accompagnement, qui est une représentation graphique illustrant la relation entre le rapport d'occupation de l'espace et le rapport du diamètre à la longueur d'une bille coupée. On a recherché par les expériences le meilleur rapport entre le diamètre et la longueur d'une bille coupée; le résultat de ces expériences est donné sur la représentation graphique de la figure, où le rapport du diamètre de la bille coupée à la longueur de celle-ci est représenté en abscisse et le rapport d'occupation de l'espace en ordonnée. Comme l'indique cette représentation graphique, le rapport d'occupation de l'espace des portions de billescoupéesest maximal, c'est-d-dire égal à 60% , lorsque la longueur de la bille est égale i son diasbtre. D'autre part, le rapport d'occupation de l'espace n'est que de 42% lorsque ledit rapport est de 1/4, et de 39% lorsque ledit rapport est quadruple.Par comparaison de la dépense de fret des portions en billes coupées de la présente invention avec celle des copeaux de bois, étant donné que l'on peut charger une fois et demie de plus des premières que des derniers, mQme lorsque ces derniers sont chargés à un rapport maximum d'occupation de l'espace de 40% au moyen d'un chargement spécial, la dépense de fret par poids unitaire des premières sera égale à 2/3 de celle des derniers, en supposant que 11 efficacité de manutention du chargement est identique. Le rapport élevé d'occupation de l'espace non seulement diminue les colts du transport mais également augmente l'efficacité des bandes transporteuse et des grues, ce qui entrain une diminution des charges d'arrimage entratnant encore une diminution des coûts de transport. De manière classique, la longueur des billes transportées était de 10-20 fois leur diamètre. C'est pourquoi il était nécessaire de charger les billes en paquets disposés dans le mine sens de manière a éviter tout espace mort : pour cette raison les courts du transport étaient beaucoup plus élevés. Les opérations types selon la présente invention pour couper les billes a une longueur courte sont les suivantes 1. Coupe & une longueur courte au moyen de scies d channe utilisant une importante r.ain d'oeuvre. Dans les pays en voie de développement, où les salaires sont bas et l'emploi de main-d'oeuvre locale est obligatoire, les billes sont coupées à des longueurs convenables, de préf4rence environ égales au diamètre de la bille mais situées dans lea 11tea d 1/4 à quatre fois le diamètre et une abondante main-d'oeuvre est utilisée. 2. Coupe à une longueur courte au moyen d'une scie circulaire installée sur des péniches. Dans le cas de palétuviers ou d'autres arbres poussant sur la cotte, les billes sort chargées sur des péniches et coupées à la mer au moyen de scies circulaires ou d'autres moyens de coupe installés dans les péniches. 3. Coupe a une longueur courte au moyen de scies multiples. Les billes sont coupées à la longueur voulue au moyen de scies circulaires ou de scies à rubans installées sur un transporteur à chaste à des intervalles appropriés a partir des deux extrémités, ensuite la partie centrale restante est maintenue au moyen d'un système de maintien et est coupée en son centre. Ceci dispense de beaucoup de travail. Les opérations types selon la présente invention pour charger les parties en billes coupées sont les suivantes I. Chargement au moyen d'une bande transporteuse. Les billes coupées sont chargées a l'aide des bandes transporteuses existant pour les minerais. On peut utiliser un arrimeur à courroie à l'intérieur du surbau du bateau, bien que habituellement il ne soit pas nécessaire de le faire, car les billes coupées rebondissent à une distance considérable en raison du choc produit par la chute et n'occupent pas un grand espace nortOn peut également utiliser dans ce but un transporteur a channe, 2. Chargement au moyen d'une grue a benne preneuse. Les billes coupées sont chargées au moyen d'une grue a benne preneuse de type "en écorce d'orange" (type de benne a trois, ou plus, mâchoires en croissant ressemblant à des segments d'écorce d'orange,ontées au sommet sur un seul support). 3. Chargement au moyen d'eau courante. Les billes coupées peuvent etre chargées à 11 aide d'eau courante de circulation sauf celles ayant une densité plus élevie. Les opérations types selon la présente invention pour le déchargement des billes coupées sont les suivantes 1. Déchargement au moyen d'une grue à benne prereuse. Les billes coupées sont déchargées au moyen d'une grue à benne preneuse du type "en écorce d'orange". 2. Déchargement au moyen dteau courante. Les billes coupées sont déchargées au moyen d'eau courante de circulation, sauf celles ayant une densité plus élevée. 3. Déchargement au moyen d'un basculeur. L'un des réservoirs latéraux du fond du bateau situé sous la cale est rempli d'eau, de sorte que le bateau s'incline a babord ou a tribord et les billes coupées sont basculées dans l'eau. Ce procédé convient pour un bateau de type péniche. Les opérations types selon la présente invention pour stocker les billes coupées sont les suivantes 1. Stockage au moyen d'une bande transporteuse. Les billes coupées sont transportées vers le chantier de stockage au moyen d'un transporteur a bande ou a channe, puis sont versées dans le chantier pour y etre stockées. 2. Stockage au moyen d'eau courante. Les billes coupées sont transportées vers le chantier de stockage au moyen d'eau courante, puis versées dans le chantier pour y etre stockées. L'eau est récupérée pour etre réutilisée 3. Stockage a la surface de la mer. Dans le cas d'une usine située à l'intérieur des terres, les billes coupées sont basculées à la surface de la mer depuis un bateau exclusivement conçu dans ce but, puis sont conservées ainsi. Les billes coupées éparpillées à la surface de la mer sont ensuite rassemblées au moyen d'un boutoir installé sur une péniche et amenées dans un étang pour billes. Les Qpérations types selon la présente invention pour l'utilisation des billes coupées sont les suivantes 1. Utilisation pour des copeaux. Les billes coupées sont traitées par un appareil spécial de taille muni d'un système d'alimentation qui permet aux billes coupées d'8tre écaillés parallèlement à la direction du grain étant donné que la taille en copeau au moyen d'un dispositif de taille classique peut etre difficile du fait de la petitesse de la longueur. 2. utilisation pour la laine de bois. Les billes coupées sont ébarbes pour former de la laine de bois au moyen d'une machine à ébarber destinée à faire de la laine de bois ou du panneau de ciment de laine de bois. 3. Utilisation pour la pate mécanique. Les billes coupées sont broyées au moyen d'un défibreur type à meules et transformées en pâte mécanique. 4. Utilisation pour un panneau de particules. Les billes coupées sont ébarbées à l'aide d'une machine à ébarber pour panneau de particule. REVENDICATIONS 1. Matériau en billes rondes sous une forme convenant pour le chargement, le transport, le déchargement, le stockage et l'utilisation en vrac simplifiés, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs portions en billes coupées transversalement, chaque portion ayant une longueur de 1/4 à quatre fois son diamètre. 2. Matériau en billes rondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la bille coupée est pratiquement égale à son diamètre. 3. Matériau en billes rondes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite bille est coupée à une longueur courte au moyen de scies à charnue. 4. Matériau en billes rondes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite bille est coupée à une longueur courte au moyen d'une scie circulaire installée dans une péniche. 5. Matériau en billes rondes selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que ladite bille est coupée à une longueur courte au moyen de scies multiples. 6. Matériau en billes rondes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite bille est coupée à une longueur courte au moyen de scies multiples a partir des deux extrémités, puis la partie centrale restante est maintenue au moyen d'un systbme de maintien et est coupée en son centre. 7. Procédé de Production du matériau en billes rondes de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à couper transversalement des billes en plusieurs portions de manière à ce que toutes les portions aient environ la meme longueur soit entre un quart et quatre fiais leur diamètre. 8. Procédé de production du matériau en billes rondes de la fsvendfcation 6, caractérisé en ce qu'il consiste à couper transversalement les billes au moyen de scies multiples à partir des deux extrémités, puis à maintenir la partie centrale restante au moyen d'un système de maintien et à la couper en son centre d'une manière telle que toutes les portions aient environ la meme longueur soit entre un quart et quatre fois leur diamètre.