Brevet FR2395926A1 — publié le 19790126

La présente invention concerne les dispositifs du type homogeneisant permettant de composer des tas très importants de matière pouvant atteinre quelques dizaines de milliers de tonnes, ces tas répondant à une composition moyenne désirée, et permettant sur toute l'étendue de la reprise de retrouver. cette composition moyenne sans variations. Elle concerne en particulier'les tas du type rectiligne qui s'implantent facilement et qui se prêtent sans difficulté aux extensions futures La forme rectiligne simplifie également la programmation des opérations automatiques b réaliser, elle permet facilement l'utilisation des formes en cuve plus spécialement favorables aux matériaux pulvérulentsO Dans les dispositifs connus de ce genre dénommés couramment "préhomogénéisation" un défaut n'a pu être éliminé aux extrémités des tas rectilignes4 Ce défaut provient de ce qu'aux extrémités toutes les passes de dépôt matière ne sont pas représentées dans la même proportion que dans la section courante du tas4 Il a pour origine la forme conique de ou des extrémités libres du tas et de l'impossibilité de ne pas déformer systématiquement les passes en bout de tas, même lorsque celui-ci est appuyé sur un tas mort0 Cette déformation sysbémati- que provient de ee qu'en bout de tas le dispositif verseur (jetée) est inversé de sens de marche, tout en continuant à débiter lorsque la jetée atteint le bout de taso Il y a alors décélaration, arrêt, accélération de la jetée toujours aux bouts de tas, ce qui provoque des accumulations anormales de matière par rapport à sa section courante On peut démontrer la nécessité d'un temps dwarret en bout de tas pour satisfaire des considérations d'ordre géométriques, mais au sens de la statistique de reprise qui seule nous intéresse, eet arrtt est faux et néfaste, Dès lors que la reprise d'un tas ne correspond pas à l'obtention permanente de sa valeur moyenne, il est nécessaire de prévoir une correction au moment de ltutilisation du produit avec toutes les conséquences que cela comporte. Le dispositif objet de la présente invention permet d'éviter ces inconvénients, puisque les tas seront formés au sens du dépit de la matière, en relation avec celui de la reprise, de façon à ce que cette dernière ait une composition constante du début à la fin4 Dès lors que l'an aura donné au tas, pendant sa constitution, une composition moyenne exacte et correspondant à celle désirée pour son utilisation, on obtiendra celle-ci durant toute la reprise sans variation, ce qui permettra de supprimer toutes les corrections et nouveaux mélanges au moment de l'utilisation du produit. Le dispositif objet de la présente invention comporte une jetée animée d'un mouvement rectiligne continu et uniforme de va et vient sur le tas, mais le débit matière est arrêté par séquences lorsque la parabole de jetée atteint les extrémités du tas, alors que l'appareil de jetée continue sa course en arrêtant et inversant son sens de marche sans débiter de matière. La matière ne parviendra à nouveau à la jetée à son retour que lorsque celleci, après inversion du opens de marche, aura atteint à nouveau sa vitesse constante de régime, et que la parabole de jetée sera en mesure d'atteindre le bout de tas0 Le même principe est appliqué aux deux extrémités du tas. Le dispositif nécessite d'utiliser en amont du circuit d'arrivée matière un appareil de coupure et rétablissement rapide et sans déformation systématique de son débit. Cet appareil de coupure est ommandé à partir des mouvements de la jetée* Le dessin 1 PL/I/2 annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention0 Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte ,une arrivée matière d de débit quelconque aléatoire suivi d'un dispositif de coupure et rétablissement rapide de l'écoulement matière 2 complété par une prise d'échantillon primaire 3 (éventuel), e un transporteur 4 placé au-dessus du tas à former A' A" B' B" C' C" D' D110 Cette jetée est suivie, si nécessaire, dZuL diviseur? et d'un transporteur 8 permettant de balayer toute la largeur du tas au moyen des jetées secon daires 9 99 9" formant les paraboles de jetée 10 108 qui, toutes deux, déposeront les -cordons Il et 124 . Le transporteur 4 est équipé d'un dispositif de pesage 6 qui pilote le chan gement de jetée 9 en 9' puis en 9, chaque fois que le poids de consigne sera atteint pour un cordon donné. La bascule 6 peut être remplacée par un dispositif de contrôle de la hauteur H du tas au droit des cordons . Sur le transporteur la matière est déposée sur une longueur 7, suivie d'une interruption 6. Lorsque les paraboles de jetée atteindront ltextrémité du tas en V et V', la jetée principale sera en W et la fin Y du dép8t -matière sur le transpor teur atteindra la jetée en Wo * La jetée se déplacera de W en X et reviendra en W où elle devra avoir atteint sa vitesse de régime constant. Pendant le trajet de la jetée W X Wt seule la bande vide aura défilé à la jetée0 Lorsque la jetée reviendra en W, le début Z d'alimentation matière parviendra à la jetée0 -Un temps d'arrêt est prévu en X pour ajuster exactement l'arrivée matière Z au point de retour W.Ce temps d'arrêt est commandé par l'arrivée Z de la matière sur la bande pour affiner la position exacte de début des cordons. Le dispositif de coupure matière 2 est asservi au déplacement de le jetée, il tient compte pour la période d'alimentation de la hauteur à laquelle se situe le cordon à déposer, le temps de parcours matière pour arriver à la jetée, l'abcisse de la parabole, la longueur du tas. Pour la période de coupure, on tient compte des temps de décélération arrtt et accélération de la jetée0 . Le tas à former est représenté par A' A" B' B" C C" D' D" dans le cas de figure, il est à section rectangulaire en fosse entre deux parois verticales, mais il peut avoir une section quelconque dont on devra alors tenir compte pour la juxtaposition des cordons qui doit respecter le contour choisit Les extrémités du tas sont représentés par les surfaces t' Â"C' C" et B' B" D' D", ces surfaces correspondent à celle décrite par irappareil de reprise (plan ou cone ou tout autre). Ces surfaces font avec le sol un angle égal ou inférieur à l'angle de talus naturel de la matière au moment de sa reprise, Les pulvérulents peuvent en particulier, au moment du dépôt, avoir un angle de talus plus faible que celui qui pourra être obtenu quelques jours après, alors que la matière se sera compactée et désaérée La longueur des cordons comprise entre ces deux surfaces parallèles est constante Les variables sont position du point W par rapport à 21hauteur du tas, distance de la jetée principale 5 aux jetées latérales 9 9' 9" si on utilise ces dernièresO / On voit que l'asservissement de 2 à la jetée 5 peut être résolu par des dispositifs du type "temporisationn. Le type de jetée 5 est quelconque, il suffit quelle vide complètement la bande transporteuse. Le transporteur à courroie 4 peut être remplacé par tout autre type de transporteur équipé d'une jetée mobile. On peut former un deuxième tas A2 A"2 h Bn2 C2 C"2 D2 D"2 opposé au premier. Il sera nécessaire de prévoir un espace libre 13 au pied des tas, de façon à pouvoir commencer la formation du suivant, dès que le précédent sera terminé. Le deuxième tas peut avoir une longueur et une capacité différente du premier. Le tas mort peut servir de séparation entre les deux tas et alors placé au milieu du bttiment. Le dispositif peut être utilisé pour former le tas à partir de cordons placés parallèlement à son axe, sur toute la largeur de celui-ci, mais il se prête très bien à ne former le tas que par une seule jetée axiale 5, en particulier dans le cas où on dépose un produit pulvérulent qui ne subit pas de ségrégation et pour lequel la notion de nombre de cordons peut etre assimilée aux fractions élémentaires des sections de chevrons. Dans ce cas, la matière est déposée sous forme de chevrons N inversés) qui se superposent naturellement. La partie supérieure du tas sera terminée par une section trianglaire à angle de talus naturel de la matière. Dans le cas de produit grantaeux, - il y aura ségrégation au pied de talus, mais ceci sera sans importance si l'appareil de reprise reprend simultanément sur toute la largeur du tas. Les figures 1.2.3 de la planche 2/2 illustrent, à titre d'esemple, une application du procédé de formation du tas par chevrons0 Dans la figure t qui représente la section droite du tas, la jetée est figurée en O et les chevrons successifs 1.2.3.4.5.6, nous avons supposé , dans le cas de figure, que le tas était en fosse entre deux murs verticaux. La figure 2 représente la section longitudinale du tas. Pour le calcul des origines des chevrons, on considérera que le tas sera toujours terminé à ses extrémités par les surfaces décrites par l'appareil de reprise faisant avec le sol un angle 28 inférieur ou égal à l'angle de talus naturel au moment de la reprise. Pour les produits pulvérulents, l'angle de dépôt 29 peut être plus faible que 28 qui sera obtenu après une semaine de dépot, après compactage et désaérage. D'autre part, utilisant une unique jetée centrale, l'extrémité libre du tas se formera naturellement, sous forme d'une portion de cane, en ne respec,tant pas ainsi la surface décrite par l'appareil de reprise0 La surface dgappui sur le tas mort 20.22 correspondra cependant par construc- tion et dépit à celle de l'appareil de reprise0 Le début du tas 21.23 devrait lui être parallèle, mais on adoptera une extrémité plus éloignée 21 24 pour les raisons ex avants La section 21 n23.24 sera recyclée en fin de tas en:amont du dispositif 2 d'alimentation de la planche 1 figure 1.Ce meme dispositif permet de modifier à volonté une extrémité de début ou de fin de dépit matière, que l'on déposera par exemple entre 25 et 27 et non entre 25 et 26 en cours de formation du tas0 En recyclage on arrentera le dépôt sur la ligne 21.23. Lorsque l'appareil de reprise aura taillé dans l'extrémité libre du tas sa propre surface 21.23 et qu'il aura recyclé sur le tas la quantité reprise, la continuation de celle-ci se fera sans biais jusqu'à la fin entre 21.23 et 20.22. La fin du dépat dtun chevron sur un tas mort est expliqué par la figure 3 de la planche 2. Le tas mort est représenté en 30.31.32. Le dépôt de chevron est représenté en section droite par 33.34o35o On voit que dès que 33 passera à la verticale du pied du tas mort 31 o32 g il faudra réduire systématiquement le débit matière pour ne pas déformer, de façon systématique, l'extrémité du chevron, puisque sa section droite sera réduite à 36.37.38 systématiquement plus petite que 33.34.35. Pour obtenir ce résultat, il est prévu que le dispositif d'alimentation/coupure 2 de la planche 1 figure d est équipé d'un dispositif de réduction de débit qui sera utilisé pendant le départ du chevron sur le tas mort0 On voit que cette correction, géométriquement indispensable, ne peut être réa- lisée avec les appareils connus inversant la jetée lorsque celle-ci atteint le point 40, ceux-ci ne font qutaceroRtre lserreur de dépit due à l'inversion de sens de celle de non respect des considérations d'ordre géométrique. Liappareil de reprise est dtun type quelconque et non représenté sur les figu- res, car il n'entre pas dans le cadre des revendications de la présente inven- tion. I1 dépendra, en particulier, de la forme du stock choisi, de la nature des matériaux. Pour les pulvérulents, il sera préférable d'utiliser un système du type gratteur, élévateur incliné, etc00. à déplacement de bas en haut de façon à compacter la matière permettant d'augmenter angle de reprise, tout en évitant les éboulements. Le dispositif de recyclage de l'extrémité libre du tas n'est également pas représenté sur les figures, car le recyclage sera fait au moyen de l'appareil de reprise qui, par un système de transport approprié, doit retourner en tête du dispositif de coupure alimentation du débit de matière n 2 de la planche 1 figure to ke schéma de ce dernier dispositif n 2 est représenté à titre indicatif, mais il peut être remplacé par tout autre assurant les memes fonctions coupure et rétablissement immédiat du ibit matière à la valeur désirée et sans variation systématique, possibilité d'augmenter ou de réduire les séquences alimentation/ coupure, donc d'agir sur la longueur du tas, possibilité de réduire momentanément le débit suivant une loi désirée. Le procédé peut être utilisé pour former des tas de matière correspondant exactement à la composition moyenne désirée que l'on retrouve, sans aucune variation, lors de la reprise. Le matériau peut & re granuleux ou pulvérulent. Utilisé en tant que dispositif répondant à ces caractéristiques, il est employé pour constituer et homogénéiser parfaitement le stock de farine destiné à alimenter les fours à ciment suivant une ligne de préparation simplifiée, soit : alimentation du concasseur par tous les constituants et correctifs du cru, broyeur à cru enligne directe, échantillonneur sur farine pour fonction d'analyse journalière pour correction au concasseur le lendemain ou en fin de tas, mise en stock farine suivant dispositif du présent brevet, capacité une semaine environ, alimentation directe du four à partir de ce stock. Ce schéma supprime tous les stocks, manutention, distribution des correctifs du broyeur, il supprime également l'échantillonna- ge sur le cru concassé, ainsi que la préhomogénéisation, les boucles de régulation des constituants entrée broyeur à cru, l'analyse flue X du cru et le calculateur lié à la régulation ci-dessus l'homogénéisation farine. De la mtme façon, le dispositif est utilisé dans toutes les industries où un mélange précis et régulier de plusieurs constituants est nécessaire, par exemple sidérurgie, verrerie, industries chimiques, engrais, etc... REVENDICATIONS 1) Procédé permettant de composer et stocker en tas rectiligne ou de tout autre forme un mélange parfaitement défini de plusieurs matières au sens d'une ou de plusieurs de ses caractéristiques chimiques, physiques, minéralogiques ou autres; ensuite, dthomogénéiser parfaitement ce mélange du début 0 la fin de sa reprise sans aucune variation par rapport à sa composition moyenne. Caractérisé par le fait que la matière est mise en tas à partir d'une jetée matière animée d'un mouvement de va et vient dans l'axe du tas ou parallèle à ce dernier ou à une combinaison des deux, et le débit de cette jetée étant coupé lorsqu'elle opère son inversion de sens de marche. 2) Procédé selon la revendication I Caractérisé par le fait que pendant que la jetée dépose de la matière sur le tas, elle est animée d'un mouvement de translation à vitesse constante. Celle-ci doit etre atteinte et en régime établi après inversion de sens avant que la jetée soit alimentée en début de dépit et ce, aux deux extrémités du tas. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 Caractérisé par le fait que la jetée matière est soumise à des séquences coupure alimentation de débit. Les séquences alimentation sont calculées en fonction des surfaces d'extrémités de tas à obtenir, de la hauteur atteinte par ce dernier, des composantes de jetée et des temps de parcours de la matière, de façon à ce que le début et ia fin du dépit matière correspondent exactement avec les points d > intersection du niveau de ce dépit avec les surfaces d'extré mité du tas. Les séquences de coupure du débit tiennent compte des temps de déeélération, d'accélération et d'arrêt de la jetée pouF'son inversion de sens. Le temps d'arrt peut être variable et asservi à un contrtle de position d'arrivée matière sur le transporteur d'amenée du produit, ceci pour afinsr la précision du point de jetée. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 - 2 et 3 Caractérisé par le fait que le tas a une section quelconque mais les extrémités des déptts se situent sur une surface correspondant à celle décrite par l'appe, reil de reprise (plan ou cône ou autre), de façon à ce que ltappareil de reprise puisse prélever une quantité égale ou de proportion constante de chaque cordon ou chevron.déposé du début W-la fin de la reprise du tas. Ceci carac térise 1'61imination des erreurs dites de "bout de tas". 5) Procédé selon l'une des revendications I - 2 - 3 et 4 Caractérisé par le fait que le tas est formé par un grand nombre de cordons dont les extrémités correspondent exactement aux surfaces d'extrémités du tas et dont les sections sont uniquement liées au débit d'entrée matiere sans introduction d'aucune déformation systématique produite par les dispositifs utilisés. Le section des cordons est donc complètement aléatoire si le débit d'alimentation l'est lui-meme. Le juxtaposition et la superposition des cordons est faite en vue d'obtenir la section désirée du tas en se basant sur un dispositif de mesure de la hauteur atteinte ou en effectuant le calcul de celle-ci d'après le poids passé. 6) Procédé selon la revendication 5 Caractérisé par le fait que l'on contre le poids déposé par eonden et que, la valeur de consigne étant atteinte, la jetée passe sur le cordon adjacent. Une fonction semblable peut autre réalisée B partir de la mesure de la hauteur atteinte par le tas et de consignes de franchissement. fl Procédé selon l'une des revendications I - 2 - 3 et 4 Caractérisé par le fait que le tas en formation appuie une de ses extrémités sur un tas mort dont la surface correspond à celle décrite par l'appareil de reprise et par le fait que deux tas opposés en ligne peuvent être formés alter nativement 8) Procédé selon l'une des revendications 1 et 4 Caractérisé par le fait qu'un dispositif de recyclage est prévu pour l'extré mité libre du tas dans le cas où le talus de celle-ci aurait pris un angle inférieur à celui de reprise, ce qui peut peut~ttre advenir avec les matériaux pulvérulents qui se compactent avec le temps. 9 > Procédé selon l'une des revendications I à 4 Caractérisé par le fait que lorsqu'il ne comporte qu'une jetée unique druis l'axe du tas fermant celui-ci par des chevrons superposés et en forme de V renversés. Cette application nécessite de réduire systématiquement le débit matière à la verticale du talus du tas mort et le recyclage du cône formé à l'extrémité libre du tas avant reprise proprement dite du tas. 10) Procédé selon l'une des revendications 1 - 3 et 4 Caractérisé par le fait que le tas est repris par un appareil quelconque mais découpant, dans celui-ci, des surfaces successives parallèles sur toute la largeur de celui-ci correspondant à celles qui ont été adoptées lors de la formation des extrémités du tas. Ce dispositif permet d'effectuer le recyclage de l'extrémité libre du tas lorsque celui-ci s'avare nécessaire0 11) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications i - 2 - 3 - 4 et 9 Caractérisé par le fait que le transporteur d'alimentation est équipé, en amont d'un dispositif dlinterruption et de reprise très rapide du débit qui ne l'af feete pas de déformations systématiques.Ce dispositif est équipé d'un diviseur de débit matière pour réduire celui-ci lorsque la jetée passe au-dessus du tas mort. 12) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 Caractérisé par le fait que la jetée principale est équipée d'un dispositif de transport permettant de couvrir toute la largeur dn tas, de façon a' former des cordons juxtaposés parallèles à l'axe du tas et, ensuite, les superposer dans les limites de la section désirée du tas. 13) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 Caractérisé par le fait que la jetée principale peut ttre équipée d'un diviseur de débit, de façon à former simultanément plusieurs cordons situés au même niveau.