Brevet FR2395963A1 — publié le 19790126

La présente invention concerne les lignes de préparation de cru de cimenterie se situant entre les carrières les ajoutes et l'alimentation du four à ciment. Dans les procédés connus de ce genre, on procède généralement aux opérations suivantes exploitation carrières, concassage, pesage, échantillonnage, préhomogénéisation, alimentation broyeur farine par mélange du produit de la préhomogénéisation avec les correctifs à l'entrée du broyeur farine,- échantillonnage farine sur des périodes assez courtes 5 à 2 h., analyse de la farine calcul de la correc- entrée broyeur tion, action sur les distributeurs de correctifs/ homogeneisation farine, alimentation four. Certaines exploitations ne disposent pas de préhomogénéisation et composent leur cru directement N l'entrée du broyeur, d'autres utilisent une préhomoge- néisation systématiquement sous-dosés et un seul correctif surdosé. En général le contr & e final de la farine homogénéisée se fait au titre en carbonate qui, pour une usine donnée, est assez correctement fonction des autres éléments de composition du clinker. C'est une méthode un peu empirique mais qui s'écarte peu de la composition chimique optimum du clinker. Lapplication des nouvelles normes de ciment amèneront cependant à chercher une plus grande stabilité de ses constituants, laquelle ne pourra être atteinte que par des dosages plus précis sur des fabrications de plusieurs jours, stabilité de la composition potentielle du clinker. Les préhomogénéisations conventionnelles de concassé présentent presque toujours l'inconvénient d'une erreur à chaque bout de tas, ce qui interdit toute possibilité d'utiliser directement apyres broyage en farine le tas de préhomo- généisation sans corrections. On comprend aussi que la constitution d1une farine crue à partir de 2 à 4 composants (calcaire, argile sable, fer,etc.*) ne peut correspondre à une saturation exacte des quatre principaux éléments du clinker qui sont la chant, la silice, alumine, le fer. En effet, chacun des composants comporte en plus ou moins grande proportion les quatre éléments chimiques, et chaque variation d'un composant agit sur le rapport des quatre éléments0 Donc la conduite d'un broyeur alimenté par quatre composants ne peut jamais parvenir à l'obtention d'une saturation convenable des quatre éléments chimiques. On améliore le résultat sortie broyeur en homogénéisant la farine et en conduisant l'alimentation du broyeur par analyse des échantillons prélevés à la sortie. Ceci implique une fréquence élevée des prises d'échantillons et des analyses et un calcul rapide entraînant de nouveaux réglages des doseurs, le tout devant étire automatique.Il n'en reste pas moins une hystérésis importante du circuit de broyage farine se répercutant sur les automatismes et les réglages, et enfin sur les variations de composition de la farine. Les silos d'homogénéisation farine ont une capacité trop faible 2/3 jours de narche du four pour permettre de limiter la dérive de la saturation des éléments chimiques. De plus, la capacité de ces silos est beancoup trop faible pour éviter les inconvénients des variations minéralogiques de la matière qui, avec les moyens de la technique actuelle, ne sont pas correctibles, sinon en les étalant sur des périodes aussi longues que possible. Le procédé proposé objet de l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet on forme un stock de matière crue broyée en farine; à la composition voulue au sens de ses quatre éléments chimiques principaux; et de grande capacité environ sept jours de marche du four, de façon à permettre par le mélange des constituants une grande précision du rapport des éléments chimiques . On joue en effet sur des tas de quelques dizaines de milliers de tonnes ou les corrections effectuées par casions de 20 ou 40 tonnes ont une très grande précision en pourcentage et stoechiométrique. Une fois constitué le tas farine à la composition sérirée, celui-ci est homog6- néisé parfaitement par un procédé quelconque mais sans erreur et précis au sens de la statistique des échantillons prélevés à la sortie. De cette façon, l'ate- lier de stockage farine a une double fonction : composer le tas à la valeur désirée et ensuite l'homogénéiser. Nous le dénommerons le "Compositeur Homogé néisant", En raison de l'importance du stock farine formé à la sortie du broyeur et de la précision de l'homogénéisation, on alimente le broyeur farine directement par le concasseur, lui-mtme alimenté par les différents produits de carrière et correctifs.Une trémie tampon est prévue si les horaires de marche concasseur broyeur ne sont pas identiques. Sans changer l'esprit de l'invention, on peut introduire un correctif à l'entrée du broyeur à farine pourvu que la conduite de l'alimentation de ce broyeur vise à obtenir un stock farine de composition moyenne désirée au sens de plusieurs éléments chimiques du clinker déjà cités. On échantillonne la farine sortie broyeur, on calcule la composition pondérée du stock farine, on corrige directement l'alimentation du concasseur, et on arrête la formation du tas dès que celui-ci atteint la composition désirée. On passe alors à la constitution du tas suivant. De cette façon, on atteint toujours une composition exacte de la farine crue dont la stabilité est parfaite, fonction du facteur homogénéisant du procédé utilisé. L'échantillonnage farine sortie broyeur présente de grands avantages par rapport aux échantillonnages de concassés sortie concasseur. L'échantillonnage sur farine présente toutes les conditions requises théoriquement pour un échantillonnage sans biais débit et granulométrie constante, absence d'humidité. Cet échantillonnage précis sur farine est solidaire de la connaissance avec une grande précision du tonnage mis en stock pour les mêmes raisons de régularité; on détermine parfaitement dans ces conditions la composition moyenne du tas de farine. On peut également, pour des raisons technologiques et sans modifier l'esprit de l'invention, constituer plusieurs tas dont la composition globale est égale à celle désirée et on mélange ensuite ces tas dans les rapports voulus pour atteindre le résultat de composition finale. Pour assurer la fonction homogénîsation du stock farine, on peut procéder par brassage, mélange, etc..; ou mieux encore organiser conjointement la formation du tas et sa reprise, de façon à ce que géométriquement et statistiquement les différentes fractions prélevées pendant toute la durée de la reprise soient de composition semblable et identique à celle de la moyenne du tas. A souligner que le procédé implique que le tas de matière soit formé à la sortie du broyeur à cru qui fonctionne 140 heures par semaine, contre 40 heures pour le concasseur. Comparativement à une préhomogénéisation classique le "Compositeur Homogénéisant" forme le tas en 5,5 fois plus de temps que la préhomogénéisation et Si ses appareils de dép8t de matière ont une vitesse égale, on atteindra 3,5 fois plus de cordons ou de chevrons et le facteur d'efficacité aera alors environ double. De toute façon, en raison du temps de formation du tas, le procédé dépassera en nombre dedép8ts élémentaires, et donc en efficacité; tout autre type homogénéisant procédant par dép8t à partir d'une jetée. Le schéma annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation du procédé conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté, le procédé comporte des matériaux de carrières 1, des correctifs 2, des ajoutes 3, introduits simul- tanément ou séparèment dans le concasseur 4, lequel alimente une trémie tanpon 5 sous laquelle est placée le distributeur peseur 6 du broyeur 7. La farine sortant du broyeur est échantillonné en 8, analysée au laboratoire 9, qui détermine les corrections à apporter en 1 > 2,3, en fonction des résultats chimiques et de la pondération faite à partir du doseur 6. I La farine est ensuite stockée dans le "Compositeur Homogénéisant" 10, lequel alimente directement le four 11 lorsque la composition chimique moyenne du tas est atteinte, ce qui a provoqué ltarrêt de la formation de ce dernier. Le procédé réduit considérablement les fonctions de contrôle par analyse du laboratoire, en raison de l'importance du stock de farine, ceci élimine deau- tant l'équipement du laboratoire qui devient plus simplifié et plus fiable. Il suffit-en effet de un ou de deux analyses de la farine sortie broyeur par jour, pour piloter la conduite des carrières. Ces analyses peuvent être faites par voie chimique ou compléxométrique et ne requièrent pas d'équipements très élaborés. Lorsqu'on aura une bonne connaissance des carrières et des correctifs, il suffira de faire une ultime correction en fin de tas sur seulement I du tonnage de celui-ci. Pour parvenir au résultat proposé, il faut que la capacité du "Compositeur Homogénéisant" soit très supérieure à la portée du variagramme de la carrière et de sa combinaison avec celle du broyeur. C'est pour cette raison que la capacité habituelle des silos farine est insuffisante et qu'il faut remplacer la préhomogénéisation du concassé par un stock farine de sept jours environ également. Le procédé est applicable dans les cas de carrières les plus difficiles et les plus variables. Le facteur de variabilité des carrières est même favorable si l'on connatt bien le plan des carrières, car il permet un tres grand nombre de choix de leur exploitation pour effectuer les corrections nécessitées pour la mise au point du tas. Le procédé décrit se suffit à lui-mtme pour montrer son application intéressante en cimenterie apportant de très notables simplifications aux circuits conventionnels de préparation de la farine crue, tout en apportant une plus grande précision de composition des matières jointe à une meilleure facilité d'exploitation. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de farine crue à ciment caractérisé par le fait qu'à partir des mélanges de carrière et de correctifs faits au concasseur, on Broye directement en farine ces mélanges pour les mettre en tas. 2. Procédé selon la revendication t caractérisé par le fait que le tas de farine a une capacité d'environ une semaine de marche de l'usine, de façon à per mettre d'ajuster parfaitement sa composition moyenne au regard de plusieurs éléments chimiques. 3. Procédé selon les revendications I et 2 caractérisé par le fait que la farine sortie broyeur est échantillonnée et analysée pour permettre d'apporter les corrections à l'entrée du concasseur et éventuellement à l'entrée du broyeur. 4. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'on arrête la formation du tas de farine lorsque sa composition moyenne corres pond à celle désirée et que l'on constitue alors un autre tas. 5. Procédé selon les revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que le tas de farine est repris selon une fonction homogénéisante parfaite et sans biais, de façon à alimsater directement le four à partir du tas ainsi formé. 6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on peut disposer une trémie tampon entre le concasseur et le broyeur farine lorsque ces deux appareils n'ont pas les mêmes horaires de marche.