Brevet FR2389413A1 — publié le 19781201

La présente invention concerne un broyeur à jet fluide dont le circuit de circulation vertical des particules à broyer présente approximativement la forme d'un 8 horizontal symétrique . On connait déjà des broyeurs de ce type, souvent appelés microniseurs et destinés à pulvériser des matières en forme de particules, jusqu'à les microniser, c'est-à-dire communiquer auxdites particules des dimensions de quelques microns ou quelques dizaines de microns. De tels broyeurs sont utilisés pour pulvériser toutes sortes de matériaux par exemple des minéraux tels que le mica, l'oxyde de zirconium, le silicate d'aluminium,etc.. des corps chimiques comme le D.D.T,etc ... ou bien encore des matières céramiques, du noir de fumée, etc... Dans ces broyeurs connus, il est prévu, à la partie inférieure, un collecteur d'arrivée du jet fluide (air, vapeur surchauffée etc...) puis sur ledit collecteur et en communication avec lui, une chambre de broyage comprenant l'extrême partie inférieure du circuit de circulation en forme de 8 horizontal, puis, sur ladite chambre de broyage, une chambre intermédiaire comportant la partie inférieure dudit circuit de circulation jusqu'à environ son plan médian horizontal et enfin, sur cette chambre intermédiaire, la partie supérieure dudit circuit de circulation. La chambre de broyage est équipée de buses de détente par lesquelles elle est reliée au collecteur d'arrivée du jet fluide et permettant la mise en vitesse en fluide et donc le broyage des particules.Le produit à broyer est introduit dans la chambre intermédaire au moyen d'entrées, disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie verticale du circuit de circulation et débouchant au voisinage de la partie inférieure de cette chambre intermédaire. La partie supérieure du circuit de circulation assure une fonction de sélection granulométrique, permettant le retour des particules les plus grosses vers la chambre intermédiaire et la chambre de broyage et la captation des particules les plus fines dans des pièges prévus dans la concavité des branches dudit circuit. Généralement, cette partie supérieureducircuit de circulation est formée d'une partie médiane, en forme de Y, et de deux portions de branches latérales. Lorsqu'on utilise un tel broyeur connu dont les constituants sont généralement en acier, on s'aperçoit que l'entrée de la chambre de broyage, l'entrée de la chambre intermédiaire et l'entrée de la partie médiane en forme de Y sont soumises à des phénomènes d'abrasion très intenses, entraînant une usure très rapide de ces pièces qui d'une part, entraine le changement prématuré de celles-ci, ce qui rend onéreux le coût d'exploitation du broyeur et d'autre part, confère auxdites pièces un état de surface de mauvaise qualité, diminuant le rendement du broyeur, donc acroîssant encore le coût d'exploitation.Par exemple, lorsque les pièces sont neuves, donc lorsque leurs surfaces intérieures sont bien lisses, pour obtenir du mica micronisé présentant au plus 0,2 à 0,3% de particules déclassées à 32 microns, le rendement est pour un broyeur déterminé d'environ 800kg/heure. Le rendement du même broyeur, pour le même mica, tombe à 600kg/heure lorsque la détérioration de l'état de surface interne est avancé . Etant donné de plus qu'il faut produire plusieurs tonnes de vapeur ou d'air par heure pour un tel travail (6 à 7 tonnes/ heure), on voit que l'abrasion des surfaces internes du broyeur a une incidence importante non seulement au niveau de la consommation des pièces du broyeur, et du rendement, mais également au niveau des coûts d'exploitation. Pour remédier aux effets des phénomènes d'abrasion, on a déjà songé à appliquer à l'entrée de la chambre de broyage, de la chambre intermédiaire et de la partie en forme de Y, des rechargements par différents procédés de soudure. Toutefois, de tels rechargements sont coûteux et de plus doivent être renouvelés fréquemment (par exemple toutes les 250 heures pour la partie en Y et toutes les 400 heures pour la chambre intermédiaire). En effet, la très grande vitesse de cheminement des particules entraînées par le jet fluide détériore la surface interne des pièces par effet "laminaire", ce qui entraîne la formation de très profonds sillons et l'apparition de tourbillons amplifiant le phénomène d'abrasion. La Demanderesse a constaté que, dans ces conditions, la dureté du matériau utilisé pour effectuer les rechargements n'est pas le seul critère à prendre encompto La texture de ce matériau est également très importante. Ainsi, la Demanderesse a alors pensé à recharger les pièces détériorées au moyens d'agrégats de particules métalliques extra dures, noyées dans une gangue de métaux moins durs. Les résultats obtenus sont meilleurs que ceux de la première méthode de rechargement men tionnée, mais le coût de l'opération reste élevé et l'état de surface des pièces reste médiocre. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients décrits ci-dessus. A cette fin, selon l'invention, le broyeur à jet fluide dont le circuit de ciculation vertical des particules à broyer présente approximativement la forme d'un 8 horizontal symétrique et qui comporte, à sa partie inférieure, un collecteur d'arrivée du jet fluide, puis sur ledit collecteur et en communication avec lui, une chambre de broyage comprenant l'extrême partie inférieure du circuit de circulation en forme de 8 horizontal, puis, sur ladite chambre de broyage, une chambre intermédiaire comportant la partie inférieure dudit circuit de circulation jusqu'à environ son plan médian horizontal et enfin, sur cette chambre intermédiaire, la partie supérieure dudit circuit de circulation, est remarquable en ce que ladite chambre intermédaire est formée de deux parties indépendantes, assemblables le long du plan de symétrie vertical du broyeur et enserrantune fourrure tubulaire interchangeable, constituant la base de la branche inter médaire dudit circuit de circulation. Ainsi, cette fourrure interchangeable peut etre remplacée facilement en cas d'usure. De plus, le matériau de cette fourrure présente la structure cristalline d'une fonte, qui résiste bien à l'abrasion. La fourrure peut être en fonte Ni-Hard. Par ailleurs, dans le cas où la partie supérieure du circuit de circulation est formée d'une partie médiane, en forme de Y, et de deux portions de branches latérales, il est avantageux que, selon l'invention, cette partie médiane en forme de Y soit en un matériau présentant également la structure cristalline d'une fonte, telle qu'une fonde Ni-Hard. Ainsi, selon l'invention, la totalité de la branche médiane, ou cheminée, du circuit de circulation se trouve realisée en un matériau du type fonte, résistant bien à l'abrasion. Afin de tenir compte d'une part, des differences de coefficient de dilatation entre les pièces en fonte et les pièces voisines en acier et d'autre part, de la réalisation d'une bonne étanchéité à la jonction des différentes pièces, il est préférable de prévoir des fixations du type brides et tirants traversantsll en sera, par exemple, ainsi de la fixation de la chambre intermédiaire sur la chambre de broyage et de la partie médiane en Y sur la chambre intermédiaire,de la fixation de la partie médiane en Y aux deux portions de branches latérales du circuit de circulation elles deux parties indépendantes de la chambre intermédiaire entre elles. De plus, l'étanchéité entre la fourrure interchangeable et la chambre intermédiaire est obtenue par serrage des deux parties indépendantes de ladite chambre sur la fourrure avec interposition de cordons d'amiante graphité. A cette fin, les portions desdites parties, en regard de la fourrure, sont conformées en coquilles épousant la forme de la partie correspondante de la fourrure.Celle-ci présente avantageusement, de face, la forme approximative d'un trapèze et, latéralement, celle d'un rectangle pourvu d'une dépouille à sa partie inférieure. Bien entendu, la fonte Ni-Hard étant inusinable, il est nécessaire que ces pièces présentent la bonne forme et les bonnes dimensions lorsqu'elles sortent de fonderie. I1 en est de même, des brides et de leurs trous de fixation. Le prix d'une partie en Y selon l'invention est approximativement égale au coût d'un rechargement d'une pièce en Y connu au moyen d'une méthode de soudure, et une telle pièce selon l'invention permet de passer 1200 tonnes de produits dans les conditions décrites cidessus. De plus, le coût de la fourrure est peu élevé et une telle fourrure peut fonctionner pour passer 600 tonnes de produits micacés. La production horaire du broyeur à jet fluide selon l'invention est d'environ 1 tonne. On voit donc l'intérêt économique évident de l'invention. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique d'un broyeur à jet fluide du type concerné par l'invention. La figure 2 est une vue de face du broyeur à jet fluide selon l'invention. La figure 3 est une vue partielle, en perspective agrandie d'une partie du broyeur à jet fluide selon l'invention. La figure 4 est une vue en perspective éclatée, illustrant la chambre intermédiaire du broyeur à jet fluide selon l'invention. La figure 5 illustre, en vue en perspective de face, une des deux pièces formant la chambre intermédiaire. La figure 6 montre, en vue en perspective de coté, la fourrure de la chambre intermédiaire. Sur ces figures, des références identiques désignent des élements semblables. Lebroyeurà jet fluide,illustré schématiquement sur la figure 1, comporte à sa partie inférieure un collecteur 1 d'arrivée de fluide, par exemple de la vapeur, pourvue de deux entrées de fluide opposées 2 et 3. Sur ce collecteur 1, est monté un circuit de circulation 4 des particules à broyer, présentant approximativement la forme d'un huit horizontal et formé de trois portions superposées, à savoir une chambre de broyage 5, une chambre intermédaire 6 et la partie supérieure 7 dudit circuit de circulation. La chambre de broyage 5, qui forme l'extrême partie inférieure du circuit 4, est en communication avec le collecteur par l'intermédiaire de buses de détente 8 et permet la mise en vitesse de la vapeur et le broyage. Sur la chambre de broyage 5 est disposée la chambre intermédiaire 6 comportant la partie inférieure du circuit de circulation 4 jusqu'à environ son plan médian horizontal. La chambre de broyage 5 est reliée à des trémies d'alimentation opposées 10 et 11, elles-mêmes alimentées en produits à broyer, par l'intermédiaire de transporteurs 12 et 13. Enfin, la partie supérieure 7 du circuit de circulation est montée sur la chambre intermédiaire 6. Ce circuit de circulation comporte alors une branche centrale 14 et deux bran ches latérales 15 et 16. On sait que dans un tel broyeur, les particules alimentées par les trémies 10 et 11 sont entraînées par la circulation rapide du fluide à haute turbulence provenant des buses 8 et que par suite des nombreux impacts matériels et de l'usure par friction, ces particules sont rapidement pulvérisées. Ces particules pulvérisées sont recueillies dans des réceptacles 17 et 18 prévus à la partie supérieure du circuit 4, entre les branches 14,15 ou 16 respectivement. Sur les figures 2 et 3, on voit que la chambre intermédiaire 6 est composée de deux portions identiques 6a et 6b, disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie vertical du broyeur et assemblées le long dece planpar l'intermediaire debrides verticales 19 et 20 et de boulons traversants. Par ailleurs, ces deux portions 6a et 6b, en acier, enserrent entre elles une fourrure 21, en fonte Ni-Hard, cons tituant la partie inférieure de la banche centrale14 14 La chambre intermédiaire 6 est montée sur la chambre de broyage 5 grâce à un montage par brides horizontales inférieures 22 et 23 et des boulons.De plus, un agencement de tirants 24prenant appui sur une avancée 25 des brides 22,et sur une console de renfort externe 26 de la chambre de broyage 5, permet d'assurer la fixation de l'étanchéité entre celle-ci et la chambre intermédiaire. La partie supérieure 7 comporte une partie médiane 27, en forme de Y, constituant la partie supérieure de la branche centrale 14. La partie médiane 27 est en fonte Ni-Hard et elle est raccordée, à sa partie inférieure sur les portions 6a et 6b, au moyen de brides 28, 29 et des boulons traversants, et, latéralement aux branches latérales 15 et 16, au moyen de brides 30,31 et 32,33 et de boulons traversants. Enfin, les parties supérieures des branches latérales 15 et 16 sont fixées sur les portions 6a et 6b également au moyen de brides 34,35 et 36,37 et de boulons traversants. Les figures 4 et 5 montrent que les portions 38 des parties 6a et 6b, en regard de la fourrure 21, sont conformés en coquilles épousant la forme de la partie correspondante de ladite fourrure. Comme le montrent les figures 4 et 6, cette fourrure tubulaire 21 présente en vue de face (figure 4) la forme approximative d'un trapèze et, en vue latérale (figure 6) celle d'un rectangle, pourvu d'une dépouille à sa partie inférieure. REVENDICATIONS 1- Broyeur à jet fluide dont le circuit de circulation vertical des particules à broyer présente approximativement la forme d'un 8 horizontal symétrique et qui comporte, à sa partie inférieure, un collecteur d'arrivée du jet de fluide, puis sur ledit collecteur et en communication avec lui, une chambre de broyage comprenant l'extrême partie inférieure du circuit de circulation en forme de 8 horizontal, puis, sur ladite chambre de broyage, une chambre intermédiaire comportant la partie inférieure dudit circuit de circulation jusqu'à environ son plan médian horizontal et enfin, sur cette chambre intermédiaire la partie supérieure dudit circuit de circulation, caractérisé en ce que ladite chambre intermédiaire est formée de deux parties indépendantes, assemblables le long du plan de symétrie du broyeur et enserrant une fourrure tubulaire interchangeable, constituant la base de la branche intermédiaire dudit circuit de circulation. 2- Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de la fourrure présente la structure cristalline d'une fonte. 3- Broyeur selon la revendication 1, dans lequel la partie supérieure du circuit de circulation est formée d'une partie médiane, en forme de Y, et de deux portions de branches latérales, caractérisé en ce que la partie médiane en forme de Y est en un matériau présentant la structure cristalline d'une fonte. 4- Broyeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau est la fonte Ni-Hard. 5- Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel de façon connue la plupart des éléments sont en acier, caractérisé en ce que les pièces en fonte sont assemblées entre elles et aux pièces en acier par l'intermédiaire de fixations à brides et tirants traversants. 6- Boyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions des deux parties de la chambre intermédiaire, en regard de la fourrure, sont conformées en coquilles epousant la forme de la partie correspondante de la fourrure. 7- Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fourrure tubulaire présente, en vue de face, la forme approximative d'un trapèze et-en vue latérale, celle d'un rectangle pourvu d'une dépouille à sa partie inférieure. 8- Broyeur selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'étanchéité entre la fourrure interchangeable et la chambre intermédiaire est obtenue par serrage des deux parties indépendantes de ladite chambre sur la fourrure avec interposition des cordons d'amiante graphité.