Brevet FR2348744A1 — publié le 19771118

L'invention concerne une installation de broyage et de séchage, qui comporte un broyeur a marteaux à percussion à fond fermé, disposé en machine de préconcassage, et un tubebroyeur fonctionnant par courant drair, et dans laquelle les deux broyeurs sont reliés du côté de leur sortie, par une conduite commune d'alimentation en produit classé, à un séparateur à courant d'air. Les matières premières destinées à être broyées et séchées sont formées souvent de plusieurs constituants en vue de l'obtention d'un mélange possédant la composition chimique convenable pour le processus suivant. Les divers constituants peuvent être très différents, en ce qui concerne tant leur granulométrie et leur broyabilité que leur action abrasive. C'est ainsi, par exemple que la matière première qui est préparée au moyen d'une installation de broyage et de séchage pour la cuisson dans un four rotatif à ciment, se compose fréquemment d'argile facile à broyer, de calcaire de broyabilité différente et de sable quartzeux difficile à broyer et abrasif. Ce dernier est généralement à grain plus fin que les autres matières premières. Utilisé dans une installation de broyage et de séchage avec machine de préconcassage et broyeur finisseur, ce sable quartzeux - même additionné en faibles quantités - est à l'origine d'une très forte usure dans la machine de préconcassage. S'il se présente comme constituant distinct dans des installations du type précité, on l'amène directement au broyeur finisseur, en général un tube-broyeur, sans le faire passer par la machine de préconcassage. Toutefois, dans beaucoup de cas, le sable quartzeux est déjà mélangé au reste de la matière première, soit par nature, soit qu'on l'ait fait passer à travers un lit malaxeur avant de l'amener à l'installation de broyage et de séchage. Lorsqu'on applique les procédés connus jusqu'à présent, le chargement d'une telle matière dans la machine de pré concassage y provoque une usure si importante que la rentabilité de l'installation est mise en question. L'invention a pour but de perfectionner une installation de broyage et de séchage du type précité de façon à éliminer les inconvénients mentionnes et à améliorer ainsi notable ment la rentabilité de l'installation. Pour une installation de broyage et de séchage, qui comporte un broyeur à marteaux à percussion à fond fermé disposé en machine de pré concas sage et un tube-broyeur fonctionnant par courant d'air et dans laquelle les deux broyeurs sont reliés, du côté de leur sortie, par une conduite commune d'alimentation en produit classé, à un séparateur à courant d'air, l'invention réside en ce que la trémie d'alimentation du broyeur à marteaux à percussion est munie d'un tuyau de prolongement, au moins en plus grande partie vertical, qui communique avec un séparateur à air, en ce que le tuyau de prolongement est raccordé par sa partie inférieure à une arrivée de gaz de séchage de façon à être parcouru de bas en haut par le gaz de séchage, et en ce que, dans le tuyau de prolongement, est placé un distributeur de matière avec un écluseur de chargement de matière étanche au gaz. Gracie à cet agencement suivant l'invention, la fraction la plus fine et la plus abrasive de la matière première chargée est portée par le courant de gaz et amenée au séparateur à air, tandis que la matière plus grossière tombe dans le broyeur à marteaux à percussion à fond fermé. Dans une forme de réalisation judicieuse de l'in- vention, un écluseur de matière étanche au gaz est disposé entre la trémie d'alimentation du broyeur à marteaux à percussion et le tuyau de prolongement. Par cet écluseur étanche au gaz, la fraction grossière qui tombe est introduite dans la trémie d'alimentation du broyeur, sans que le gaz de séchage dirigé dans la trémie d'alimentation puisse revenir vers le haut dudit broyeur dans le tuyau de prolongement. Pour mieux rester mattre de la.répartition des courants de gaz de séchage se ramifiant vers le haut et vers le bas, il est prévu, selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, que la trémie d'alimentation du broyeur à marteaux à percussion soit raccordé par une conduite d'arrivée à l'admission du gaz de séchage et que, dans cette conduite d'arrivée ainsi que dans la conduite d'admission amenant le gaz de séchage au tuyau de prolongement, soit disposé un organe de réglage ajustable indépendamment.De cette manière, il est possi ble de régler la vitesse du gaz dans les deux conduites montantes en parallèle, de façon que la matière première chargée ne soit portée par le courant de gaz que jusqu'a une grosseur de grains déterminée, alors que le reste plus grossier parvient dans le broyeur à marteaux à percussion à fond fermé. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la conduite d'alimentation en produit classé, ainsi que le tuyau de prolongement, sont en communication avec un séparateur à air, commun aux deux broyeurs. Dans une telle installation, le séparateur à air subdivise la matière sortant des deux broyeurs en un produit. fini, qui est évacué en vue d'une utilisation ultérieure, et en un menu grenu, qui est ramené au broyeur finisseur en vue d'une post- fragmentation. Dans l'installation de broyage et de séchage, il est prévu avantageusement, en aval du séparateur à air, un cyclone connu en soi pour l'évacuation du produit fini. Une autre disposition possible consiste à relier la conduite d'alimentation en produit classé, ainsi que le tuyau de prolongement, à un séparateur à air distinct pour chacun d'eux. Un montage de ce genre est particulièrement favorable, par exemple, lorsqu'on désire obtenir une sorte plus grossière et une sorte plus fine de produit fini. Conformément à l'invention, il est prévu dans ce cas, en aval de chacun des deux séparateurs à air, un cyclone connu en soi pour l'évacuation du produit fini. Si la matière première contient seulement du grain fin fortement abrasif, mais peu ou pas de produit fini, il est judicieux de séparer la fraction fine de la matière chargée et de l'amener exclusivement au broyeur finisseur, Dans ce cas, il est prévu, selon une autre forme de réalisation de l'invention que la conduite d'alimentation en produit classé soit en communication avec un séparateur à air et le tuyau de prolongement avec un cyclone. Le produit fini est précipité dans le cyclone, est évacué à travers un écluseur étanche au gaz, et est amené, en même temps que le menu grenu sortant du séparateur à air, au broyeur finisseur. Dans toutes ces formes de réalisation de l'instal lation de broyage et de séchage, il peut être avantageux enfin que les courants de gaz qui parcourent, tant le broyeur à marteaux à percussion que le broyeur à air, ainsi que les conduites montantes, séparateurs et/ou cyclones correspondants, débouchent dans un ventilateur de broyeur commun. La description qui va suivre faite en regard du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment la présente invention peut être réalisée. La figure 1 représente, sous la forme d'un schéma de circulation une installation de broyage et de séchage, qui comporte un broyeur à marteaux à percussion à fond fermé disposé en machine de pré concassage et un broyeur à courant d'air, qui sont raccordés à un séparateur à courant d'air commun ; la. figure 2 représente, pareillement sous la forme d'un schéma de circulation, une installation de broyage et de séchage, dans laquelle le tuyau de prolongement est raccordé à un cyclone, dont la matière solide extraite est amenée au broyeur finisseur en même temps que le menu grenu sortant du séparateur à courant d'air, un cyclone étant disposé en aval de la sortie de produit fin du séparateur à courant d'air la figure 3 montre une autre variante de réalisation d'une installation de broyage et de séchage, comportant deux séparateurs à courant d'air distincts, dont les menus sont amenés en commun au broyeur finisseur et dont le produit fin extrait est évacué, dans deux cyclones suivis d'un écluseur de gaz, en deux fractions de finesse séparées. La figure 1 montre une installation de broyage et de séchage, qui comprend une arrivée de gaz de séchage 1, un broyeur à marteaux à percussion à fond fermé 2, disposé en machine de préconcassage, et un tube-broyeur 3 faisant fonction de broyeur finisseur . La sortie du broyeur à marteaux 2, ainsi que celle du tube-broyeur 3, sont raccordées chacune en 4 à une conduite commune d'alimentation en produit classé 5, qui est en communication avec un séparateur 6. De la sortie de menu 7 part une goulotte 8, déversant sur une bande transporteuse 9, par exemple une bande de pesage pour le chargement du tube-broyeur 3. Le produit fin, évacué du séparateur 6 par une conduite 10, est amené à un cyclone de séparation 11, dont la conduite de gaz épuré 12 est raccordée à l'ouïe d'un ventilateur de broyeur 13, tandis que le produit fini est extrait du cyclone 11 à travers un écluseur 14 étanche au gaz, en vue de son utilisation dans le processus suivant. Le broyeur à marteaux à percussion 2 est pourvu d'une trémie de chargement 15, dans laquelle débouche une ramification 16 de la conduite d'arrivée de gaz de séchage 1. Une autre ramification 17 de la conduite d'amenée de gaz de séchage débouche dans un tuyau de prolongement 18, qui relie la trémie de chargement 15 au séparateur à courant d'air 6. Ce tuyau de prolongement 18 est muni d'un distributeur de matière 19, équipé d'un écluseur de matière 20 étanche au gaz. Dans l'exemple représenté, l'écluser 20 est symbolisé par un double clapet pendulaire, mais il.peut s'agir aussi bien de n importe quel autre dispositif exerçant la fonction d'un écluseur étanche au gaz, tel qu'une roue alvéolaire. Par une bande convoyeuse 21, la ma tière est amenée au dispositif distributeur 19 à double clapet pendulaire 20.Entre le tuyau de prolongement 18 et la trémie de chargement 15 est disposé pareillement un écluseur étanche au gaz 22, qui laisse passer la matière à fragmenter, mais empêche le gaz sortant du broyeur 2 de revenir dans le tuyau de prolongement 18. Dans les conduites ramifiées d'amenée de gaz de séchage 16 et 17 se trouvent enfin des organes d'étranglement 16a et 17a, à l'aide desquels peuvent être réglées, de préférence indépendamment l'une de l'autre, les vitesses du gaz dans le tuyau de prolongement 18, ainsi que dans la conduite d'alimentation en produit classé 5. L'installation de broyage et de séchage représentee schématiquement dans la figure 1 fonctionne comme suit La matière première humide, venant d'un silo ou dtun appareil doseur non représenté, est déversée dans le tuyau de prolongement 18 par la bande convoyeuse 21 et le double clapet pendulaire 20 du distributeur 19, commandé mécaniquement et étanche à l'air. Au moyen des organes d'étranglement 16a et 17a, la vitesse du gaz dans le tuyau de prolongement 18 est réglée de façon que la matière première ne soit portée par le courant de gaz et amenée au séparateur à courant d'air 6 que jusqu'à une grosseur de grain déterminée, par exemple de 5 mm. Sur ce parcours a lieu le séchage nécessaire de la fraction la plus fine du produit. La matière grossière, en grains au-dessus de 5 mm dans le cas présent, qui n'est pas portée par le courant de gaz, tombe et parvient, à travers l'écluser à double clapet pendulaire 22, dans le broyeur à marteauxà fond fermé 2, en même temps que le reste des gaz de séchage qui sont introduits par la conduite ramifiée 16 dans la trémie de chargement 15. La matière pré concassée sortant du broyeur à marteaux à percussion 2 est amenée dans la conduite d'alimentation en produit classé 5 et est entratnée vers le séparateur 6 par le courant de gaz de séchage, en même temps que la matière évacuée du tube-broyeur 3 et la fraction plus fine venant du tuyau de prolongement 18. De 1à, les menus parviennent, de manière connue, par la sortie 7 au tube broyeur 3 en vue d'un post-broyage, et le produit fini est amené, de manière également connue, du séparateur 6, par la conduite 10, dans le cyclone 11 branché en amont du ventilateur de broyeur 13. Dans la figure 2, les parties identiques de l'installation sont désignées par les mêmes chiffres de référence. L'agencement se distingue de celui de la figure 1 en ce que le tuyau de prolongement 18 aboutit à un cyclone 23, dont la matière solide, extraite par un écluseur 24, tombe sur une bande convoyeuse 25, qui la ramène au tube broyeur 3 en même temps que le menu sortant du séparateur à courant d'air 6. La conduite 5, qui reçoit dans le courant de gaz de séchage le produit évacué tant de la machine de préconcassage 2 que du tube broyeur 3, est raccordée de manière connue au séparateur 6, dont la sortie de produit fin aboutit à un cyclone 26 branché à la suite. Les cyclones 26 et 23 sont reliés par leurs conduites de gaz épuré 27 et 28 à l'ouïe d'aspiration du ventilateur de broyeur 13. L'avantage particulier qu'offre l'installation suivant la figure 2 au plan de son fonctionnement réside en ce qu'une partie de la matière abrasive fine contenue dans la matière chargée, sans passer par la machine de préconcassage 2, est amenée directement au cyclone 23, y est séparée et est introduite dans le tube-broyeur 3 avec les menus du séparateur à courant d'air 6, tandis que la fraction plus grossière, débar rassée de la matière fine abrasive, est amenée à la machine de préconcassage 2. Une autre variante de l'installation de broyage et de séchage selon l'invention est représentée schématiquement dans la figure 3. Le tuyau de prolongement 18, ainsi que la conduite d'alimentation en produit classé 5, sont raccordés à des séparateurs à courant d'air distincts 6, 6', aux sorties de produit fin desquels sont associés des cyclones 31, 31' en série, qui-évacuent deux sortes de produit fini F1 et F2. Pour éviter dés répétitions, il suffit de signaler que, dans son fonctionnement, cette installation ne se distingue de celles des figures 1 et 2 que par la possibilité qu'elle offre de fabriquer deux sortes différentes de produit fini dans une même installation. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Installation de broyage et de séchage, qui comporte un broyeur à marteaux à percussion à fond fermé disposé en machine de préconcassage et un tube-broyeur fonctionnant par courant d'air, et dans laquelle les deux broyeurs sont reliés du côté de leur sortie, par une conduite commune d'alimentation en produit classé, à un séparateur à courant d'air, ladite installation étant caractérisée en ce que la trémie d'alimentation (15) du broyeur à marteaux à percussion (2) est munie d'un tuyau de prolongement (18) au moins en plus grande partie vertical, qui communique avec un séparateur à air (6), en ce que le tuyau de prolongement (18) est raccordé par sa partie inférieure à une arrivée de gaz de séchage (1) de façon à être parcouru de bas en haut par le gaz de séchage, et en ce que, dans le tuyau de prolongement (18) est placé un distributeur de matière (19) avec un écluseur de chargement de matière (20) étanche au gaz. 2. Installation de broyage et de séchage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un écluseur de matière étanche au gaz (22) est disposé entre la trémie d'alimentation (15) du broyeur à marteaux à percussion (2) et le tuyau de prolongement (18). 3. Installation de broyage et de séchage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la trémie d'alimentation (15) du broyeur à marteaux à percussion (2) est raccordée par une conduite d'arrivée (16) à l'admission du gaz de sé- chage (1) et en ce que, dans cette conduite d'arrivée (16) ainsi que dans la conduite d'admission (17) amenant le gaz de séch.a- ge au tuyau de prolongement (18), est disposé un organe de réglage (16a, 17a) ajustable indépendamment. 4. Installation de broyage et de séchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la conduite d'alimentation en produit classé (5), ainsi que le tuyau de prolongement (18), sont en communication avec un séparateur à air (6) commun aux deux broyeurs (2, 3). 5. Installation de broyage et de séchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, en aval du séparateur à air (6), est disposé un cyclone (11) pour l'évacuation du produit fini, de manière connue en soi. 6. Installation de broyage et de séchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la conduite d'alimentation enproduit classé (5) et le tuyau de prolongement (18) sont reliés chacun à un séparateur à air distinct (6, 6'). 7. Installation de broyage et de séchage selon la revendication 6, caractérisée en ce que, en aval de.chacun des deux séparateurs à air (6, 6'), est disposé, de manière connue en soi, un cyclone (31, 31') pour I'évacuation du produit fini. 8. Installation de broyage et de séchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la conduite d'alimentation en produit classé (5) est en communication avec un séparateur à air (6) et le tuyau de prolongement (18) avec un cyclone (23). 9. Installation de broyage et de séchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les courants de gaz qui parcourent tant le.broyeur à marteaux à percussion (2) que le broyeur à air (3) ainsi que les conduites montantes (18, 5), séparateurs (6, 6') et/ou cyclones (23, 26, 31, 31') correspondants, débouchent dans un ventilateur de broyeur commun (13).