Brevet FR2346260A1 — publié le 19771028

L'invention concerne les procédés de mise en tas de produits en vrac, notamment de résidus de fabrication d'engrais potassiques, avec des transporteurs à bandes fixe et mobile, ainsi qu'une sauterelle. Les produits tels que le charbon, les gravats, les minerais, les scories et les résidus de fabrication des industries minières et chimiques ainsi que des industries traitant les pierres et les terrains, doivent être mis en tas pour un stockage intermédiaire ou définitif. De même, dans la fabrication des engrais potassiques à partir de sels minéraux bruts, on a 70 à 80 7o en poids de résidus comprenant du sel gemme, de la kiesérite et des composants accessoires tels que boues, argiles et anhydrite. Après broyage et préparation du sel brut, la densité apparente dP ces résidus est bien inférieure à celle du sel brut dans les gisements. On ne peut donc pas stocker les résidus en totalité dans les tailles. Les résidus en excès doivent être mis en tas au jour. La mise en tas a lieu par déversement du produit sur le terrain préparé pour remplir les conditions posées. On utilise pour cela en général des transporteurs à cables, des bandes transporteuses, des engins de dépôt et des chargeuses. Un inconvénient de ces installations est que la mise en tas doit avoir lieu de façon discontinue ou que les engins de transport doivent être déplacés sur des résidus déversés depuis peu et non tasses. On doit donc prendre des dispositions contre le patinage ou la marche en biais et il faut engager des dépenses considérables en matériel et en personnel. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il consiste A - à transporter et à rejeter le produit en vrac sur un transporteur à bande tournant sur un appui à pivot dans sa partie arrière B - à transporter le produit en vrac sur ce transporteur à bande et à le rejeter par une goulotte à trémie sur la sauterelle C - à déposer le produit en vrac sur la bande inférieure de la sauterelle, à appliquer le produit sur cette bande inférieure au moyen d'une bande supérieure montée élastiquement, à transporter le produit grâce à la bande inférieure en vue de sa projection par le tambour d'entralrnement de la sauterelle pour réaliser un premier cône de produit (1') avec un angle d'au moins 10 environ mesuré à partir de la direction de transport du transporteur à bande en sens inverse du sens de transport D - à faire tourner la sauterelle et à projeter le produit pour réaliser un second cône de produit (2') à côté du premier E - à répéter la rotation de la sauterelle et la projection du produit en vrac pour réaliser d'autres cônes de produit (3' van') suivant un demi-cercle ayant pour rayon la portée de projection jusqu'à ce que la direction de projection soit dans le prolongement de la direction de transport du transporteur à bande, la séquence de réalisation des cônes de produit (1' à n') pouvant etre choisie de façon quelconque F - à faire pivoter le transporteur à bande dans un sens opposé à celui de la mise en tas suivant un angle pouvant atteindre 10 environ, à répéter la projection pour obtenir d'autres cônes de produit (1" à n"), conformément aux étapes C à E; G - à répéter le pivotement du transporteur à bande suivant l'étape F, à répéter la projection pour constituer d'autres cônes de produit (1" à n") jusque ce qu'on atteigne un angle de pivotement de 350" environ. Ce procédé ne demande, par rapport à l'étant connu de la technique, que des depenses de personnel et de matériel considérablement réduites pour le fonctionnement et la mise en oeuvre. Le procédé suivant l'invention et l'installation pour sa mise en application permettent d'effectuer le remblai sur de grandes hauteurs, notamment comprises entre 100 et ZOO m. On peut ainsi avoir une surface de base du tas relativement faible, de telle sorte qu'on ne perd qu'une faible surface utilisable pour l'agriculture. Lorsqu'il faut déposer des couches d'étanchéité, celles-ci ne sont à mettre en place que sur cette surface de base minimale. En outre, avec un tas de volume donné, on obtient parallèlement une surface minimale, ce qui est souhaitable pour des raisons de protection de l'environnement. En effet, les effets de lavage éventuels dus à des précipitations restent très faibles. Un autre avantage du procédé conforme à l'invention est qu'il permet d'adapter la direction de rejet aux conditions de vent dans le cas des tas de grande hauteur. Avec le procédé conforme à l'invention, on a avantageusement la possibilité d'adapter la direction de rejet aux conditions météorologiques variables avec la saison, au cas ou la situation géographique de l'emplacement du tas rend cette adaptation nécessaire. Cette façon de travailler n'est pas possible avec l'état connu de la technique dans le cas des tas de grande hauteur, par exemple lorsqu'on utilise des transporteurs à cables ou des engins de rejet. On a en outre trouvé que l'inclinaison de la sauterelle doit être réglée dans un domaine angulaire compris entre 0" et 300 sur l'horizontale pour que l'on puisse adapter la portée du rejet de produit en vrac aux conditions de projection. On a de plus constaté que pour gagner de la hauteur lors de la mise en tas du produit en vrac, le transporteur à bande doit être soulevé lors de son mouvement de pivotement, le raclage latéral du produit en vrac sur toute la longueur du transport assurant la formation d'un talus et d'une surface - plane qui permettent l'installation du transporteur à bande par pivotement et soulèvement, ce soulèvement ayant lieu avec une pente telle que, une fois amené par pivotement jusque dans la direction de transport du transporteur d'amenée, le transporteur à bande a la même inclinaison que ce transporteur d'amenée,constituant ainsi le prolongement, - en direction et en inclinaison, de la piste du transporteur d'amenée, la fin du pivotement de ce transporteur à bande étant suivie d'un allongement de la bande du transporteur d'amenée et de la mise en place du transporteur à bande sur le nouvel emplacement de rejet, tandis qu'on répète ensuite le remblaèment dans un sens de pivotement opposé. Pour utiliser complètement la surface de base donnée ou pour éviter l'allongement fréquent du transporteur d'amenée, il est avantageux d'augmenter de R à R1 le rayon de pivotement en allongeant le transporteur à bande. On a en outre trouvé que le transport du produit en vrac devait avoir lieu à une vitesse variable comprise entre 5 et 20 m/s environ pour permettre l'adaptation à des débits différents et/ou à des conditions de mélange différentes entre les composants principaux et accessoires qui peuvent influencer considérablement la consistance de l'ensemble du résidu. L'invention concerne également une installation pour la mise en application du procédé ci-dessus, installation caractérisée en ce qu'elle est constituée par un appui à pivot, un-transporteur à bande, une sauterelle, un engin sur chenilles et un dispositif de soulèvement, et en ce que la sauterelle est formée par une ossature en profilés d'acier avec une bande inférieure disposée à l'intérieur et un dispositif d'appui perlant sur quatre rouleaux, une bande supérieure qui applique, par l'intermédiaire des axes des rouleaux muslis de ressorts, le produit en vrac sur la bande inférieure, ainsi que par une goulotte en forme de trémie avec un joint tournant sphérique incorporé pour le pivotement en direction horizontale et un joint tournant pour le pivotement en direction verticale. Suivant un mode de réalisation particulier, le tambour d'entratnement de la bande inférieure est entralné par un moteur hydraulique au moyen de courroies trapézoidales. De manière avantageuse, l'engin sur chenilles est disposé perpendiculairement à l'axe du transporteur à bande et sert à provoquer le mouvement de pivotement, un dispositif hydraulique de soulèvement étant disposé sur les deux faces frontales de cet engin et étant utilisé pour soulever le transporteur à bande avec l'engin, ainsi que pour assurer l'orientation horizontale du transporteur à bande. De préférence, pour entrar"ner la bande inférieure de la sauterelle, on utilise une commande hydraulique se composant d'une pompe hydraulique entralnée par un moteur électrique, d'un moteur hydraulique et d'un réservoir d'huile. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels . la fig. 1 est une vue d'ensemble en élévation d'une installation conforme à l'invention; . la fig. 2 est une vue en plan de l'installation de la fig. 1 . la fig. 3 est une vue en élévation de l'installation montrant la progression du remblaiement . la fig. 4 est une vue en élévation de la sauterelle de l'installation de la fig. 1 Dans une fabrique de sel de potasse, lors du transport et du traitement de 100 000 t. de sel potassique brut, on obtient 70 000 t. de résidus sous forme de produits de remblaiement, ces produits devant être mis en tas au moins pour moitié. Les grosseurs limites de grains sont 0 et 5 mm. Pour d'autres produits en vrac, la grosseur des grains peut atteindre 15 mm, ce qui permet de garantir encore le transport par la sauterelle (4). Les résidus à mettre en tas, formés de sel gemme, de kiesérite et de composants accessoires, sont transportés de la fabrique à l'emplacement du tas par des transporteurs à bande. Le déversement a alors lieu soit directement sur le transporteur à bande (2), soit sur le transporteur d'amenée (10) qui transporte les résidus au niveau d'un plateau du tas déjà atteint. A l'extrémité de ce parcours de transport, les résidus sont déversés sur un transporteur à bande (2) tournant autour d'un appui à pivot (I) au poste de déversement. Dans sa partie avant, le transporteur àbande (2) est déplacé sur un engin à chenilles (11) disposé perpendiculairement à sa direction de transport. L'engin à chenilles (I I) permet le pivotement du transporteur autour de son centre de rotation (1). La largeur de bande et la vitesse de transport du transporteur à bande (2) doivent être déterminées en fonction de la capacité de transport requise. Le transporteur à bande (2) envoie, par l'intermédiaire d'une goulotte (3), les résidus sur une sauterelle (4). En raison de la vitesse élevée, allant jusqu'à 20 m/s, de la bande inférieure de cette sauterelle, les résidus sont accélérés et, au-delà du tambour d'entratnement (7) on atteint une portée de rejet de 15 à 25 m. Dans la zone dlaccélération, les résidus sont appliqués sur la bande inférieure (5) par une bande supérieure (6) entrafnée conjointement par- sa propre commande. On peut ainsi garantir ltentrainement du produit transporté par la bande inférieure (5). D'une façon générale, la mise en tas est effectuée comme représenté sur la fig. 2. Au début, le transporteur à bande (2) est disposé suivant un angle aigu (23) de 10 par rapport au transporteur d'amenée (10).. La sauterelle (4) du transporteur à bande (2) est dirigée vers la piste du transporteur d'amenée et déverse un premier cône de remblais (8) vers cette piste. Lorsqu'on a remblayé la hauteur maximale possible du cône correspondant à un angle de talus naturel donné, par exemple égal à 354, et à la portée de rejet maximale, on fait pivoter la sauterelle (4) de 10' et on déverse un second cône de remblais (9) à côté du premier cone (5). Le joint sphérique tournant (17) permet le pivotement de la sauterelle (4) de 10 à 350" environ. Lorsque ces étapes du procédé de mise en tas conforme à l'invention ont été effectuées dans une mesure telle que le transporteur à bande (2) et la sauterelle (4) se retrouvent dans une position relative d'angle aigu après avoir effectué n cônes de remblais, c'est-à-dire un pivotement de 10 à 3500, la sauterelle (4) se trouvant cependant maintenant de l'autre côté du transporteur à bande (2), on fait pivoter ce transporteur à bande (2) autour du centre de rotation de l'appui à pivot en le déplaçant au moyen de l'engin sur chenilles (11). La piste du transporteur à bande (2), nécessairement plus haute pour ce pivotement (24) est remblayée par raclage des résidus au moyen d'un engin voulu à partir de la bande supérieure du transporteur à bande (2), et en partie avec la sauterelle (4). On répète ensuite de façon similaire le processus de projection avec la sauterelle (4). Le réglage variable de la sauterelle (4) dans un domaine angulaire compris entre 0 et 300 autour de l'articulation (18) permet d'adapter la portée du jet de résidus aux conditions de la projection. Pour gagner de la hauteur lors du remblaiement du tas, le transporteur à bande (2) est relevé lors de son pivotement pour atteindre la pente du transporteur d'amenée (10) lorsque la direction de transport est dans le prolongement de ce transporteur. En allongeant le transporteur à bande (2), on peut accroitre considérablement la quantité de résidus de remblaiement au cours d'un processus de pivotement. On utilise ainsi au maximum l'emplacement disponible pour le tas. Les figures 1 et 3 illustrent encore le dispositif de soulèvement (12), et la figure 4 l'ossature en profilés d'acier (i3), le dispositif d'appui (14), les rouleaux (15), les axes (16), les courroies trapézoldales (19), le moteur hydraulique (20), le reservoir d'huile (21) et la pompe hydraulique (22) de la sauterelle. REVEND IC AT IONS 1 - Procédé de mise en tas d'un produit en vrac, notamment de résidus de fabrication d'engrais potassiques, avec des transporteurs à bandes fixe et mobile, ainsi qu'une sauterelle, procédé caractérisé en ce qu'il consiste A - à transporter et à rejeter le produit en vrac sur un transporteur à bande (2) tournant sur un appui à pivot (1) dans sa partie arrière B - à transporter le produit en vrac sur ce transporteur à bande (2) et à le rejeter par une goulotte à trémie (3) sur la sauterelle (4) C - à déposer le produit sur la bande inférieure (5) de la sauterelle (4), à appliquer le produit sur cette bande inférieure (5) au moyen d'une bande supérieure (6) montée élastiquement, à transporter le produit par la bande inférieure (5) en vue de sa projection par le tambour d'entraine- ment (7) de la sauterelle (4) pour réaliser un premier cône de produit (8 ou 1') avec un angle d'au moins 10 environ mesuré à partir de la direction de transport du transporteur à bande (2) en sens inverse du sens de transport D - à faire tourner la sauterelle (4) et à rejeter le produit pour réaliser un second cône de produit (9 ou 2') à côté du premier conne (8) E - à répéter la rotation de la sauterelle (4) et le rejet du produit pour réaliser d'autres cônes (3' à n') suivant un demi-cercle ayant pour rayon la portée de la projection jusqu'à ce que la direction de celle-ci soit dans le prolongement de la direction de transport du transporteur à bande (2), la séquence de réalisation des cônes (1' à n') pouvant être choisie de façon quelconque F - à faire pivoter le transporteur à bande (2) dans un sens opposé à celui de la mise en tas suivant un angle pouvant atteindre 100 environ, à répéter la projection pour obtenir d'autres cônes de produit (1" à n") conformément aux étapes C à E G - à répéter le pivotement do transporteur à bande (2) suivant l'étape f, à répéter la projection pour constituer d'autres cônes de produit (1"' à n"') jusqu'à ce qu'on atteigne un angle de pivotement de 3504 environ. 2- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait varier le réglage d'inclinaison de la sauterelle (4) dans un domaine angulaire compris entre 0 et 300 sur lthorizontale pour que l'on puisse adapter la portée du jet de produit en vrac aux conditions de projection. 3 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour gagner en hauteur lors de la mise en tas du produit en vrac, on soulève le transporteur à bande (2) lors de son rnouve- ment de pivotement, un raclage latéral du produit sur toute la longueur de transport assurant la formation d'un talus et d'une surface plane qui permettent la mise en place du transporteur à bande (2) par pivotement et soulèvement, ce soulèvement ayant lieu avec une une pente telle que, après pivotement jusque dans la direction du transporteur d'amenée (10), le transporteur à bande (2) ait la même inclinaison que ce transporteur d'amenée (lu), constituant ainsi le prolongement, en direction et en inclinaison, de la piste du transporteur d'amenée, la fin du pivotement du transporteur à bande (2) étant alors suivie de l'allongement de la bande du transporteur d'amenée (10), de la mise en place du transporteur à bande (2) sur le nouvel emplacement de rejet, tandis qu'on répète ensuite le remblaiement avec un sens de pivotement oppose. 4 - Procédé suivant ltune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour utiliser complètement la surface de base donnée ou pour éviter l'a770ngement fréquent du transporteur d'amenée (10) on augmente de R' à R1 le rayon de pivotement en allongeant le transporteur à bande (2). 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on effectue le transport du produit en vrac à une vitesse comprise entre 5 et 20 m/s. 6 - Installation pour la mise en application du procédé suivant l'une quelconque des revendications -l à 5, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un appui à pivot (1), un transporteur à bande (2), une sauterelle (4), un engin sur chenilles (11) et un dispositif de soulèvement (12). 7 - Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la sauterelle (4) est formée par une ossature (13) en profilés- d'acier dans laquelle est'disposée une bande inférieure (5), et par un dispositif d'appui (14) portant, sur quatre rouleaux (15), une bande supérieure (6) qui applique, par l'intermédiaire des axes (16) des rouleaux munis de ressorts, le produit en vrac sur la bande inférieure (5), ainsi que par une goulotte (3) en forme de trémie avec u n joint tournant sphérique incorporé (17) pour le pivotement en direction horizontale et un joint tournant (18) pour le pivotement en direction verticale. 8 - Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le tambour d'entrainement (7) de la bande inférieure (5) est entrainé par un moteur hydraulique (20) au moyen de courroies trapézoidales (19). 9 - Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'engin sur chenilles (11) est disposé perpendiculairement à l'axe du transporteur à bande (2) et sert à provoquer le mouvement de pivotement, le dispositif hydraulique de soulèvement (12) étant disposé sur les deux faces frontales de l'engin sur chenilles (11) et étant utilisé pour soulever le transporteur à bande (2) avec l'engin (11) ainsi que pour assurer l'orientation horizontale du transporteur à bande (2). 10 - Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que pour entraider la bande inférieure (5) de la sauterelle (4), on utilise une commande hydraulique se composant d'une pompe hydraulique (22) entrainée par moteur électrique, d'un moteur hydraulique (20) et d'un réservoir d'huile (21).