Brevet FR2321942A1 — publié le 19770325

La présente inventiom a peur objet une installation permettant de régénérer, de manière systématique, la charge d'un broyeur à beulets. On sait que le rendement dos broyeurs k boulets est étroitement dépendant du maintion de la charge de corps broyants à sa valeur optimale. Cette charge est initialement constituée par des boulets de plusieurs dia@ètres, dont le nombre et les dimensioms sont judicieusement choisis en fonction de la nature du produit a' broyer, du diamètre du broyeur et de sa vitesse de rotation. En fonctionnement les boulets s'usent et il est nécessaire d'en ajouter périodiquement pour reconstituer la charge initiale. Dans beaucoup d'installations existantes, la régéaération de la charge n'est pas faite systématiquement et cela se traduit par ne diminution du travail fourni par le broyeur, une augmentation de la charge circulant dans le séparateur, du fait de la diminution de la masse de boulets, et une augmentation du temps de séjour avec surbroyage de la matière dû k la diminution de la porosité de la charge. Le but de la présente invention est de systématiser et mécaniser le processus de régénération de la charge d'un broyeur à boulets. L'installation objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de mesure du débit de matière, ce dispositif comprenant un système intégrateur qui délivre des signaux espacés dans le temps, l'intervalle entre deux signaux correspondant k l'entrée d'un tonnage prédéterminé de matière dans le broyeur, et un dispositif de chargement commandé p ar lesdits signaux pour introduire dans le broyeur ne charge de boulets dont la masse est déterminée pour compenser l'usure des beulets depuis l'émission du signal précédent. Le dispositif de mesure du débit de matière peut être constitué par une bascule intégratrice incorporée au système d'alimentation du broyeur. Dans le cas du broyage humide où le produit entrant dans le broyeur est une pulpe, le débit massique de matière peut être obtenu k partir du débit volumique et de la densité, et le dispositif de mesure du débit comporte alors un débitmètre et un densimètre placés sur la tuyauterie d'alimenta- tion ou d'évacuation du broyeur. Le dispositif de chargement des boulets peut être constitué par une cuve placée au-desses de la goulotte d'alimen- tation du broyeur et formée k sa base par ne porte dent l'ouver- ture est commandée par les signaux émis par le dispositif de mesure du débit. Entre deux chargements des boulets dans le broyeur, la cuve est remplis d'une masse déterminée de boulets par un moyen de manutention approprié, tel qu'un pont roulant équipé de containers. Pour diminuer la fréquence des remplissages, on peut utiliser une cuve pouvant tourner autour de son axe vertical et divisée par des cloisons sensiblement radiales en plusieurs compartiments qui peuvent être amenés successivement au-dessus de la goulette d'alimentation du broyeur par rotation de la cave. Chaque compartiment ext fermé à sa base par une porte qui peut être ouverte par un mécanisme commandé par les signaux émis par le dispositif de mesure du débit, lorsque le compartiment se trouve au-dessus de la goulotte d'alimentation du broyeur. Après vidange d'un compartiment, la cuve tourne pour amener un autre compartiment aa-dessus de la goulotte, en attente du signal suivant. Lorsque tous les compartiments sont vides, on les remplit à nouveau avec une masse déterminée de boulets. La description qui suit se réfère aux dessins l'acoom- pagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est le schéma d'une installation de broyage par voie humide, conçue pour la mise en oeuvre de l'invention; La figure 2 est une vue on coupe du dispositif de chargement des boulets; La figure 3 est une vue en plan du dispositif de la figure 2; et La figure 4 est un schéma illustrant le fonctionnement du dispositif de chargement des boulets. L'installation représentée sur la figure 1 comporte essentiellement un broyeur k barres 10 et un broyeur à boulets 12. Le broyeur à barres est alimenté k partir d'une trémie 14 par us transporteur k bande auquel est incorporée une bascule intégra- trice 16 dont l'une des fonctions est de déterminer le débit d'eau k introduire dans le broyeur; l'autre fonction de la bascule 16 sera exposée plus loin. Le produit sortant du broyeur 10 est refoulé par une pompe 18 dans un cyclone 20 où il est séparé en une fraction liquide qui entraine les particules fines et une fraction plus dense qui contient les grosses particules et qui est introduite dans le broyeur à boulets 12 au moyen d'une goulotte 22. Le broyeur 12 est entrainé par un moteur électrique 24 et un wattmètre 26 permet de mesurer la puissance absorbée par le broyeur. La pulpe sertant du broyeur 12 est refoulée par une pompe 28 dans un cyclene 30 où elle est séparée en une fraction légère contenant les particules broyées à la grosseur désirée et ne fraction plus dense contenant les particules trop grosses qui sent renvoyées dans le broyeur. Un dispositif de chargement des boulets 32 est placé au-dessus de la goulotte d'alimentation du broyeur. Ce dispositif est constitué par une cuve 34 â section circulaire et k axe vertical qui repose sur un châssis 3Q par l'intermédiaire de galets 38 permettant sa rotation autour de son axe; un pivot 40 assure le centrage de la cuve sur le châssis. La cuve est entraînée en retation par un moteur hydraulique 42. Le fond de la cuve est conique et elle est divisée en quatre compartiments par des cloisons radiales 44. Chaque compartiment comporte à sa base, une ouverture qui est mormalement fermée par une porte sur glissières 46. Un vérin hydraulique 48 monté en position fixe sur le châssis permet d'ouvrir les portes 46 lorsque les ouvertures cerrespendantes se trouvent au-dessus d'une trémie 50 débouchant dans la goulette d'alimentation du broyeur. Pour cela, chaque perte est munie d'un tenon 52 qui viens s'engager dans une glissière d'une pièce 54 fixée à l'extré- mité de la tige da vérim lorsque le compartiment correspondant est amené au-dessus de la trémie 50. La cuve est chargée périodiquement, par exemple au moyen d'un pont roulant 56 équipé de containers k ouverture rapide 58. La masse des boulets dans chaque compartiment et la fréquence des chargements des boulets dans le broyeur sont choisies en fonction de la nature de la matière a broyer et de son débit, defaçon à compenser l'usure des boulets entre deuz chargements. A la mise en route, le démarrage de la bande peseuse entraine la mise en service du dispositif de chargement. Tous les compartiments de la cave contiennemt une masse prédéterminée de boulets correspondant a un tonnage domné de matière. Lorsque ce tonnage a été introdait dans le broyeur, la bascule 16 délivre un signal de commande qui provoque le démarrage du groupe hydraulique 60 qui alimente en huile sous pression le moteur 42 et le vérin 48. Lorsque la pression de l'huile atteint une valeur prédéterminée, le vérin 48 ouvre la porte 46 du compartiment se trouvant au-dessus de la trémie 50 et les boulets contenus dans ce compartiment tombent dans le broyeur k travers la goulotte d'ali- mentation. Après un temps prédéterminé, fixé par une minuterie, le vérin referme la porte. La fermeture de la porte est contrôlée par un détecteur de proximité 62 qui n'autorise la rotation de la cuve que lorsque la porte est complètement fermée. A ce moment-là, le moteur 42 est alimenté et fait tourner la cuve d'un quart de tour; l'arrêt de la cuve est commandé par un détecteur de proximité 64. Le dispositif est alors prêt peur un neuveau chargement de boulets dans le broyeur qui sera effectué lorsque le dispositif recevra de la balance 16 un nouveau signal, après passage dans le broyeur d'un tonnage déterminé de matière depuis l'émission du signal précédent. Lorsque les quatre compartiments de la cuve sont vides, il faut les remplir à nouveau. Pour éviter l'ouverture intempestive des pertes pendant le remplissage, une commande manuelle permet d'annuler les ordres en prevenance de la bascule durant cette période; ces ordres sont tenus en mémoire et sont exécutés dès la fin du remplissage. Etant donné que la puissance abserbée par le breyeur 12 est fonction, entre autres paramètres, de l'état de la charge, il êst possible, par ne mesure de la paissance, au moyen du wattmètre 26, de vérifier si cette charge est optimale et, éventuel- lement, de modifier dans le sens voulu, la fréquence des charge-ments des boulets dans le broyeur. Au lieu d'utiliser une bascule pour mesurer le débit massique de matière à broyer, on pourrait le déterminer à partir. d'une mesure du débit en ve@me et de la densit@ de la pulpe amenée au broyeur 12 ou déchargée de celui-oi, par exemple au moyen d'un débitmètre 66, d'un densimètre 68, et d'un calculateur qui calcule et intègre le débit massique de matière entrant dans le broyeur ou en sortant. L'invention s'applique aux broyeurs du type i boulets dans lesquels les corps broyants ne sont pas nécessairement sphériques et peuvent avoir des formes quelconques et des dimen- siens permettant leur chargement par gravité. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation pour la régénération systematique de la charge d'un broyeur à boulets, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de mesure da d4bit de matière comprenant un système intégrateur qui de livre des signaux espacés dans le temps, l'intervalle entre deux signaux successifs correspon dant à l'entrée d'un tonnage prédéterminé de matière dans le broyenr, et un dispositif de chargement commandé par lesdits signaux pour introduire dans le broysur une charge de boulets dont la masse est déterminée pour compenser l'usure des boulets pendant la période de temps séparant deux signaux successifs. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de mesure du débit de matière est constitué par une bascule intégratrice incorporée au système d'alimentation du broyeur 3. Installation selon la revendication 1, associée à un broyeur en voie humide et caractérisée an ce ce que le dispositif de mesure du débit de matière comporte un débitmètre et un dnsi- mètre placés sur la tuyauterie d'alimentation ou d'évacuation du broyeur. 4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif de chargement des boulets est constitué par une cuve placée au-dessus de la goulotte d'alimentation du broyeur et fermée à sa base par une porte dont l'ouverture est commandée par les signaux émis par le dispositif de mesure du débit de matière. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la cuve est divisée en plusieurs compartiments par des cloisons rayonnant à partir d'un axe vertical, et un moteur permet de faire tourner la cuve autour de cet axe pour amener successivement chaque compartiment au-dessus de la goulotte d'alimentation du broyeur, chaque compartiment étant fermé à sa base par une porte dont l'ouverture est commandée par le signal émis par le dispo sitif de mesure du débit de matière lorsque ce compartiment se trouve au-dessus de la goulotte dalimentation. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu' elle comporte un mécanisme d'ouverture et de fermeture des portes dont la position est fixe et qui est accouplé automati quement â la porte d'un compartiment lorsque celui-ci est placé au-dessas de la goulotte d'alimentation du broyeur, cet accou plement étant libéré lorsque le compartiment est écarté de cette position. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le mécanisme d'ouverture et de fermeture des portes est consti- tué par un vérin hydraulique et chaque porte est munie d'un tenon s'engageant dans une glissière formée sur une pièce solidaire de la tige du vérim lorsque le compartiment respec- tif vient se placer au-dessus de la goulotte d'alimentation du broyeur. 8. Installation selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérisée on ce que le dispositif de mesure du débit de matière commande l'chverture de la perte du compartiment se trouvant au-dessus de la geulotte d'alimentation du broyeur, une minuterie com- mande la fermeture de cette porte au bout d'un temps prédéter- miné et dès que la porte est complètement fermée, la cuve est mise en retation pour amener le compartiment suivant au-dessus de la goulotte d'alimentation du broyeur.