Brevet FR2359635A1 — publié le 19780224

L'invention concerne les appareils de granulation de matières fondues et, en particulier, les dispositifs de pulvérisation des matières fondues dans les colonnes de granulation. I1 existe déjà un dispositif de pulvérisation de matières fondues dans une colonne de granulation comportant une chambre ayant un fond perforé,, qui communique avec une tubulure d'amenée de la ma tière fondue. Le dispositif de pulvérisation de la matière fondue est installé sur le plancher de la colonne de granulation dans sa partie supérieure. La matière fondue dont on veuttobtenir des granules est envoyée a travers la tubulure dans la chambre a fond perforé. Les jets qui coulent a travers les orifices du fond perforé se transforment en gouttes a une certaine distance de la chambre, et ensuite, ces gouttes tombent et sont refroidies par un courant d'air venant en sens inverse, se solidifient en forme des granules sphériques et s'accumulent en bas de la colonne de granulation. Ensuite, les granules sont refroidies et emballées.Cependant, lors de l'utilisation du dispositif connu de pulvérisation de la matière fondue, la pression des jets s'dchwent des orifices du fond perforé diminue lorsque diminue l'arrivée de la matière dans la chambre du dispositif, c'est-a-dire la charge. Par conséquent, la composition granulométrique du produit fabriqué change. Les variations de l'alimentation en matière fondue (charge) durant la fabrication réduisent l'homogéinité du produit fabriqué quant a sa composition granulométrique. L'invention a pour but de fournir un dispositif de pulvérisation de matière fondue pour colonne de granulation qui permette d'obtenir de façon stable un produit fini présentant une composition granulométrique homogène. L'invention a pour autre but de fournir un dispositif de pulvérisation de matières fondues dans une colonne de granulation qui permette la régulation automatique de la charge par unité de surface du fond perforé de la chambre et par suite le maintien d'une composition granulométrique constante du produit fabriqué. Les buts visés sont atteints par le fait que dans un dispositif de pulvérisation de matières fondues pour colonnes de granulation comportant une chambre ayant un fond perforé qui communique avec une tubulure d'amenée de la matière fondue, conformément a l'invention, la chambre est divisée, par des cloisons intérieures, en sections séparées de telle façon qu'une des parois de chaque section est formée par le fond perforé de la chambre et que chaque section communique avec la tubulure d'amenée de la matière fondue par l'intermédiaire d'un tube d'alimentation autonome muni d'un dispositif de fermeture. Grâce à cela, il est possible de fixer, lors d'une réduction de la charge de la matière fondue, une ou plusieurs sections de la chambre en les séparant de la tubulure d'amenée de la matière fondue dans cette chambre et de maintenir constante la charge par unité du fond perforé et le débit de ses orifices de sortie. I1 est avantageux que les tubes d'alimentation individuels communiquent avec la tubulure d'amenée de la matière fondue par l'intermédiaire d'un vase de pression et que ces tubes aient dans le vase de pression des portions d'entrée verticales dont les extrémités supérieures ouvertes se trouvent à des hauteurs différentes, tandis que les dispositifs de fermeture se présentent sous la forme de soupapes à flotteur placées au-dessus des extrémités supérieures ouvertes des tubes d'alimentation. Ceci permet aux soupapes à flotteur de descendre , lorsque la charge de la matière fondue diminue et que son niveau dans le vase de pression s'abaisse, avec le niveau de la matière fondue et de boucher à tour de rôle les extrémités supérieures ouvertes des tubes d'alimentation en mettant successivement hors service une section de la chambre après l'autre et en maintenant automatiquement la charge par unité de surface du fond perforé de la chambre. I1 est avantageux de réaliser dans une installation de granulation de matières fondues comportant plusieurs dispositifs de pulvérisation de matières fondue dans des colonnes de granulation, une liaison entre les vases de pression et la tubulure d'amenée de la matière fondue par l'intermédiaire d'un réservoir de pression commun placé au-dessus des vases de pression, de faire communiquer ces dernièrs avec le réservoir de pression commun à l'aide de tubulures ayant des portions d'entrée verticales, à bouts supérieurs ouverts, disposées dans le réservoir de pression à des hauteurs différentes et de placer au-dessus de ces bouts ouverts des soupapes à flotteur. Ceci permet aux soupapes à flotteur, lorsque le niveau de la matière fondue baisse dans le réservoir commun de pression, de descendre et de fermer les extrémités supérieures ouvertes des tubu lurés en mettant hors service à tour de rôle un ou plusieurs dispositifs de pulvérisation de la matière fondue et en assurant ainsi un régime constant d'écoulement des jets de matière fondue par les orifices du fond perforé et une haute homogénéité de la composition granulométrique du produit. Outre cela, on dispose de larges perspectives de réglage du rendement d'une installation de granulations des matières fondues comportant plusieurs dispositifs de pulvérisation des matières fondues dans des colonnes de granulation. Ceci revêt une grande importance en vue de l'utilisation efficace du dispositif dans des conditions d'alimentation instable des matières fondues à granuler. L'invention ressortira mieux de la description d'un exemple de sa réalisation en référence aux dessins annexés dont La figure 1 représente une vue d'ensemble, en coupe, d'un dispositif de pulvérisation de matières fondues dans des colonnes de granulation, objet de l'invention La figure 2 représente le dispositif de pulvérisation de ma tières fondues associé à un vase de pressions, objet de l'invention vu en coupe longitudinale La figure 3 représente, en coupe longitudinale partielle, une installation de granulation de matieres fondues, objet de l'invention, comportant plusieurs dispositifs de pulvérisation de matières fondues. Le dispositif de pulvérisation de matières fondues pour colonne de granulation comporte une chambre 1 (fig. 1) ayant un fond perforé 2. La chambre 1 est divisée par des cloisons internes 3, en sections 4,5 et 6 isolées les unes des autres de telle façon qu'une des parois de chaque section 4,5,6 est formée par le fond perforé 2 de la chambre 1. Chaque section 4,5,6 communique par un tube d'alimentation individuel 7, 8, 9 avec une tubulure 10 d'amenée de la matière fondue. Les tubes d'alimentation individuels 7, 8, 9 sont fermés par des organes de fermeture 11 qui se présentent sous la forme de vannes. Le dispositif de pulvérisation de matières fondues est fixé dans l'ouverture du plancher 12 d'une colonne de granulation (non représentée sur le dessin). Le nombre de sections isolées formées par la division de la chambre 1 peut être supérieure à trois, ce qui permet d'augmenter la souplesse du réglage de la pression des jets dans les orifices du fond perforé 2 de la chambre 1. La chambre peut communiquer avec la tubulure d'amenée de la matière fondue par l'intermédiaire d'un vase de pression comme le montre la figure 2. Dans ce cas, un vase de pression 15 est placé au-dessus d'une chambre 13 ayant un fond perforé 14. La chambre 13 est divisée en deux sections annulaires 16 et 17 et une section centrale 18. Les section 16, 17, 18, communiquent avec le vase de pression I5 par des tubes d'alimentation individuels 19, 20, 21 qui comporte chacun une portion d'entrée verticale, 22, 23, 24 respectivement, à l'intérieur du vase de pression 15. Les extrémités su périeures ouvertes des portions d'entrée verticales 22, 23, 24 sont situées à des hauteurs différentes dans le vase de pression 15.Les tubes d'alimentation individuels 19, 20, 21 sont fermés par des organes de fermeture se présentant sous la forme des soupapes à flotteur 25, 26, 27 placées au-dessus des extrémités supérieures ouvertes de ces tubes d'alimentation individuels 19, 20, 21, et fixées aux tubes à l'aide de chatnettes 28. Les soupapes à flotteur 25, 26, 27 sont réalisées sous la forme de boites creuses dont la partie supérieure comporte des orifices 29 par lesquels sont introduites dans les boites des ma tières alourdissantes, par exemple, de la grenaille ou une autre matière meuble, granulée ou liquide. Ces matières meubles ou liquides doivent avoir un poids spécifique supérieur au poids spécifique de la matière fondue. Les orifices 29 des soupapes à flotteur 25, 26, 27, peuvent être munis de bouchons non représentés. Une telle réalisation des soupapes à flotteur 25, 26, 27 permet de régler avec précision leur flottabilité et d'assurer une remontée rapide des soupapes à flotteur 25, 26, 27 lors de l'eleva- tion du niveau de la matière fondue dans le vase de pression 15 et leur descente rapide sur les extrémités des tubes d'alimentation 19, 20, 21 lorsque le niveau de la matière fondue baisse. Cela a une importance particulière au momentde l'ouverture des tubes d'ali mentation 19, 20, 21, car cela évite ainsi que se produise un écoulement faible de matière fondue dans les sections 16, 17, 18. Le remplissage des sections 16, 17, lss se fait rapidement et la matiè- re fondue s'écoule par les orifices de sortie du fond perforé 14 avec une pression suffisante. L'arrivée de la matière fondue dans le vase de pression 15 s'effectue par une tubulure 30. Une tubulure 31 prévue dans le couvercle 32 du vase de pression 15 permet l'évacuation de l'air hors du vase de pression 15. Le vase de pression 15 est entouré d'une chemise chauffante 33 munie d'une tubulure 34 d'amenée d'un agent caloporteur et d'une tubulure 35 pour son évacuatIon. Une installation de granulation de la matière fondue peut comporter plusieurs dispositifs, tels que ceux décrits ci-dessus de pulvérisation de matière fondue, comme le montre la figure 3. Cette installation comporte trois chambres 13, mais le nombre de chambres peut être supérieur selon les possibilités et les commo dités de montage sur le plancher de la colonne de granulation. Chaque chambre 13 communique par les tubes d'alimentation individuels 19, 20, 21 avec le vase de pression 15 placé au-dessus de ladite chambre. Dans cette installation, les vases de pression 15 faisant partie des dispositifs de pulvérisation communiquent avec une tubulure 36 -d'amenée de la matière fondue par l'intermédiaire d'un réservoir de pression commun 37 placé au-dessus des vases de pression 15.La communication entre le réservoir de pression commun 37 ét-les vases de pression 15 se fait par des tubulures 38, 39, 40 ayant des portions d'entrez verticales 41, 42, 43 à extrémités supérieures ouvertes, placées dans le réservoir de pression commun 37 à des hauteurs différentes. Au-dessus de ces extrémités supérieures sont placées des soupapes à flotteur 44, 45, 46 analogues aux soupapes à flotteur 25, 26, 27 (fig. 2). Le réservoir de pression 37 (fig. 3) est entouré par une chemise chauffante 47 munie d'une tubulure 48 d'entrée d'un agent caloporteur ét d'une tubulure 49 pour l'evacua- tion de cet agent. Dans le couvercle 50 du réservoir commun 37 est montée une tubulure 51 de sortie de l'air. Le dispositif de pulvérisation de matières fondues dans une colonne de granulation fonctionne de la façon suivante. La matière fondue du produit à granuler est amenée par la tubulure 10 (fig. 1) à travers les tubes d'alimentation 7, 8 et 9 jusque dans les sections 4, 5, 6 de la chambre 1 ayant un fond perforé 2. En s'écoulant à travers les orifices du fond perforé 2, la matière fondue forme des jets multiples qui se subdivisent en gouttes. Les gouttes tombent à l'encontre d'un courant d'air froid, se solidifient sous forme de granules sphériques et arrivent dans une trémie de réception se trouvant à la base de la colonne de granulation (non représentée sur le dessin). Puis, elles sont refroidies et emballées. Les variations de la composition granulométrique en fonction de changement dans la charge de matière fondue peuvent etre évitées. Si la charge diminue, ce qui peut réduire la pression dans les orifices du fond perforé 2, ou met hors service la section 4 en fermant le tube d'alimentation 7 à l'aide de l'organe de fermeture 11. Si la charge continue à diminuer, on met hors service la section 5 de la chambre 1 en fermant le tube d'alimentation individuel 8 au moyen de l'autre organe de fermeture 11. Quand la charge de la matière fondue croît, on ouvre tout d'abord l'organe de fermeture 11 du tube d'alimentation individuel 8 pour mettre en service la section 5 et, ensuite, l'organe de fermeture 11 du tube d'alimentation 7 qui met en service la section 4. Ainsi, en mettant hors service ou en remettant en service les sections isolées 4, 5 et 6 de la chambre 1, on fait varier le nombre d'orifices du fond perforé 2 qui sont utilisés et, par con séquent, le débit total de la matière fondue à travers ces orifices tout en maintenant constante la pression de la matière fondue dans les orifices et en assurant ainsi des dimensions égales aux granules obtenues. Le fonctionnement du dispositif peut être assuré par régulation automatique du débit total de la matière fondue à travers les orifices du fond perforé de la chambre lorsque la charge de la matière fondue change, c'est-à-dire en utilisant la variante de réalisation du dispositif représenté sur-fig.2. La matière fondue arrive par la tubulure 30 dans le vase de pression 15. Au fur et à mesure du remplissage, le niveau de la ma tière fondue dans le vase de pression 15 monte. Dès que le niveau atteint l'extrémité supérieure ouverte du tube d'alimentation 21, la soupape à flotteur 27 remonte et ouvre l'orifice d'entrée de ce tube d'alimentation 21. La matière fondue passe à travers le tube d'alimentation 21 et arrive dans la section 18 de la chambre 13 et ainsi, la section 18 se met à fonctionner. Lors d'une montée ultérieure du niveau de la matière fondue dans le vase de pression 15 les sections 17 et 16 de la chambre 13 sont mises en service à tour de rôle. Si la charge diminué, le niveau de la matière fondue baissedans le vase de pression 15. La soupape à flotteur 25 descend et ferme l'orifice du tube d'alimentation 22. La matière fondue n'arrive plus dans la section 16 par le tube d'alimentation 22 et cette section est mise hors service. De la même façon la section 17 de la chambre 13 s'arrête lorsque la charge de matière fondue continue à diminuer et le-niveau à s'abaisser dans le vase 15. Les chaînettes 28 interdisent un écart considérable entre les soupapes à flotteur 25, 26, 27 et les axes des portions d'entrée verticales 22, 23, 24 des tubes d'alimentation 19, 20, 21. Le fonctionnement de l'installation de granulation de matières fondues comportant trois dispositifs de pulvérisation de matiè re fondue, représentée sur fig. 3, est le suivant. La matière fondue arrive par la tubulure 36 dans-le réservoir de pression commun 37. Au fur et à mesure du remplissage, le niveau de la matière fondue monte dans le réservoir de pression 37. Lorsque le niveau atteint l'extrémité supérieure de la portion verticale 43 de la tubulure 40, la soupape à flotteur 46 remonte et ouvre l'orifice de cette tubulure. La matière fondue arrive du réservoir 37 par la tubulure 40 dans le vase de pression 15 qui communique avec cette tubulure 40. Lorsque le niveau de la matière fondue continue à monter dans le réservoir de pression commun 37, c'est la soupape à flotteur 45 qui remonte en ouvrant l'orifice de la tubulure 39. La ma tière fondue passe à travers la tubulure 39 dans le vase de pression 15 du dispositif de pulvérisation de matière fondue suivant. De la même façon, est mis en service le troisième dispositif de pulvérisation de la matière fondue qui communique avec le.réservoir de pression 37 par la tubulure 38. Quand la charge de la matière fondue diminue, son niveau dans le réservoir de pression 37 commun baisse. La soupape à flotteur 44 descend et ferme l'orifice d'entrée de la tubulure 38 en mettant hors service le dispositif de pulvérisation de matière fondue qui communique avec cette tubulure. Ensuite , la soupape à flotteur 45 descend et ferme l'orifice d'entrée de la tubulure 39. Le dispositif de pulvérisation de matières fondues qui communique avec la tubulure 39 est mis hors service. La mise en fonctionnement et l'arrêt des sections isolées des chambres 13 des dispositifs de pulvérisation lors de la variation du niveau de la matière fondue dans les vases de pression 15 s'effectuent dela façon décrite ci-dessus. Ainsi, en utilisant l'installation proposée, il devient possible de maintenir automatiquement un régime constant d'écoulement des jets de matière fondue sortant des chambres 13 dans de larges plages de variations du régime d'alimentation de la matière fondue à granuler. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pulvérisation de matières fondues pour colonne de granulation, comportant une chambre à fond perforé qui carmunique avec une tubulure d'amenée de la matière fondue, caractérisé par le fait que la chambre est divisée, par des cloisons internes, en sections isolées les unes des autres de telle façon qu'une des parois de chaque section est formée par une portion du fond perforé de la chambre et que chaque section communique avec la tubulure d'amenée de la matière fondue par un tube d'alimentation individuel fermé par un organe de fermeture. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les tubes d'alimentation individuels communiquent avec la tubulure d'amenée de la matière fondue à travers un vase de pression placé qu-dessus de la chambre et comportent des portions d'entrée verticales dont les extrémités supérieures ouvertes sont disposées dans le vase de pression à des hauteurs différentes, et que les organes de fermeture sont des soupapes à flotteur montées au-dessus des extrémités supérieures ouvertes des tubes d'alimentation. 3. Installation de granulation de matière fondue comportant plusieurs dispositifs de pulvérisation de matières fondues dans des colonnes de granulation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les vases de pression communiquent avec la tubulure d'amenée de la matière fondue à travers un réservoir de pression commun placé au-dessus de ces vases de pression, et les va ses de pression communiquent avec le réservoir de pression commun par- des tubulures comportant des portions d'entrée verticales à extrémités supérieures ouvertes disposées àl'intérieur du réservoir de pression à des hauteurs différentes, des soupapes à flotteur étant montées au-dessus des extrémités supérieures ouvertes.