Brevet FR2460705A1 — publié le 19810130

"Dispositif d'humidification de produits de granula- tion salins" La présente invention est relative à un dispositif d'humidification de produits de granu- lation de sel à l'aide d'ajutages d'humidifica- tion avec lesquels un liquide peut être pulvérisé dans un courant de matière en train de tomber. Dans l'industrie des engrais, étant donné que les dispositifs d'épandage mécaniques sont mis en oeuvre dans une mesure croissante, on exige des produits de granulation qui présentent de préférence une dimension granulaire de 1 à 4 mm. Les pro- duits de granulation sont surtout produits dans l'industrie de la potasse par l'utilisation de ce que l'on appelle un procédé de granulation sous presse. L'engrais salin à grains fins est tout d'abord pressé dans une presse à cylindres et est ensuite traité dans un circuit de broyagetamisage ultérieur pour former le produit de granulation. La solidité des granules dépend dans une très forte mesure du traitement préalable du sel de potasse. Les sels,qui proviennent d'un processus de cristal- lisation et qui ne sont pas additionnés de ce que l'on appelle des agents antimottants, peuvent être traités d'une manière générale en des granules de grande solidité. Au cortraire, les produits de gra- nulation,qui sont produits à partir de sels de flot- tation, sont moins résistants. Cela repose sur le fait que des résidus de produits chimiques en prove- nance du processus de flottation, en particulier des amines, adhèrent sur les surfaces des grains primai- res et empochent une liaison solide. Des produits de granulation de ce genre sont dans beaucoup de cas soumis à un processus de traitement ultérieur qui consiste essentiellement en une humidification avec séchage ultérieur. Le but du traitement ul- térieur est de maintenir faible l'usure par frot- tement qui apparaît pendant la manipulation ( en- silage/ chargement) et le transport, ainsi que de limiter la po]lutin die aux poussières qui y est associée. Dans ce but, on ajoute partiellement au liquide utilisé pour l'humidification des agents anti-poussière. Par l'humidification de la surface du produit de granulation avec une quantité d'eau qui est i l'ordre de 0,5 à 2% du poids de produit de granulation, on en arrive, lors du séchage ulté- rieur du produit de granulation, à un renforcement marginal par lequel la résitance au frottement du produit de granulation est augmentée. Pour l'humidification on connaît deux prin- cipes de traitement différents. Ainsi il est connu d'arroser le produit de granulation transporté sur une bande et, alors et/ou ensuite, de faire circuler le produit de granulation sur la bande à travers une espèce de soc de charrue. Par ce traitement on ne peut ob- tenir qu'une répartition très peu uniforme de l'humidité. Il est également connu d'agencer des ajutages d'humidification sur une zone de déverse- ment de bande et d'injecter l'humidité dans le courant de matière en train de tomber depuis l'ex- trémité de la bande. Dans ce procédé également on ne peut guère obtenir une humidification uni- forme étant donné que les courants transportés sont généralement relativement épais. Cependant les deux procédés offrent l'avantage que le produit de granulation est relativement peu sollicité du point de vue mécanique pendant le processus d'humi- dification. Pour obtenir une humidification beaucoup plus uniforme de la surface du produit de granu- lation, il est connu de faire circuler le produit de granulation dans des vis mélangeuses, des tam- bours mélangeurs ou d'autres dispositifs de mé- lange et de le pulvériser là avec de l'eau. Ces dispositifs entraînent cependant une sollicitation mécanique importante du produit de granulation de sorte que, en fonction de la résistance du produit de granulation, il faut compter sur une perte plus ou moins grande par frottement, avant le renforce- ment souhaité de la surface du produit de granula- tion, ce qui équivaut à une perte de production. L'augmentation souhaitée de la résistance au frot- tement du produit de granulation n'est atteinte que pendant et après le séchage du produit de gra- nulation par des processus de recristallisation. Certes, une certaine sollicitation mécanique est souhaitée pour anticiper le frottement qui apparaît uMIrieurement. Dans les mélangeurs précités, la sollicitation mécanique par frottement se produit cependant déjà avant et pendant l'humidification et par conséquent trop tôt. Des sollicitations mé- caniques du produit de granulation pendant et après le séchage coïncident avec une augmentation du ren- forcement marginal des différents grains du pro- duit de granulation de sorte que seules les arêtes réellement sensibles au frottement sont abrasées. La présente invention a pour but de mettre au point un dispositif dans lequel le produit de granulation peut, d 'une manière aussi simple que possible, être humidifié de manière uniforme à l'aide d'une quarlité de liquide dosable de manière relativemeit précise, sans qu'il ne se produise lors de l'humidification une sollicitation mécani- que par frottement importante, telle qu'elle est inévitable dans le cas des mélangeurs mécaniques. On résout le problème précité suivant l'invention en partant d'un dispositif du type comprenant un puits de descente sensiblement vertical, un plateau de ruissellement agencé coaxialement au puits de descente, à l'extrémité inférieure de ce dernier, des ajutages de pulvérisation agencés en dessous du plateau de ruissellement, et un boîtier renfermant l'extrémité du puits de descente, le plateau de ruissellement et la zone de pulvérisation. D'autres détails et particularités de l'in- vention ressortiront de la description donnée ci- après, à titre non limitatif et avec référence à la figure unique annexée qui représente une vue en cou- pe transversale, schématique, d'un dispositif sui- vant l'invention. Le dispositif suivant l'invention destiné à l'humidification de produits de granulation de sel présente un boîtier de préférence cylindrique 2 qui est réalisé dans sa zone inférieure avec une sortie conique 4. Dans la zone supérieure du bottier 2 est prévu un puits de descente 8 qui, au centre du couvercle 6 du bottier, passe à travers ce der- nier et qui est pourvu, à son extrémité supérieure, d'un corps d 'entrée 10 qui est muni, d'un côté, d'une entrée ouverte 12 dans laquelle l'extrémité de déchargement d'une bande transporteuse 14 est introduite. A l'intérieur du puits de descente 8 est agencée d'une manière centrale une tigeci support 16 qui peut être déplacée axialement à l'aide d'une vis 34. A l'extrémité inférieure de la tige de support 16 est fixé un plateau de ruissellement 18 qui supporte, sur sa face supérieure, un recou- vrement conique 20 orienté vers le haut. Le dia- mètre D1 du plateau de ruissellement 18 est plus grand que le diamètre D2 du puits de descente 8 de façon à former une arête de ruissellement défi- nie. La tige de support 16 est maintenue, dans le puits de descente, dans des anneaux de paliers 22 qui, à leur tour, sont supportés par des étais radiaux 24. La tige de support 16 est passée à travers l'extrémité supérieure par un alésage dans la plaque de couvercle 30. Ce pas- sage est couvert par un soufflet 32 qui est situé à l'intérieur du bottier. Sur la face supérieure, est agencé un écrou de serrage 34, de préférence entraîné par moteur, qui coopère avec un tronçon fileté 36 de l'extrémité supérieure de la tige de support. A l'extrémité supérieure de la tige de support 16 est prévu en outre un boulon d'ancra- ge 40 qui est agencé coaxialement et qui s'enfonce dans une bobine d'induction 42. Sur le plateau de ruissellement 18 peut en outre être agencé un vibrateur 44 qui est représenté ici fixé sur la face inférieure du plateau de ruissellement, mais qui peut aussi être agencé sur la face supérieure, en étant réalisée sous une forme annulaire et recouvert par le recouvrement coni- que 20. L'alimentation en courant du vibrateur à fonctionnement électromagnétique peut s'effectuer par la tige de support 16 réalisé sous une forme creuse. Coaxialement àlatige de support 16 sont agencés plusieurs ajutages de pulvérisation 46, dans l'espace situé en dessous du plateau de ruissellement, ces ajutages étant agencés l'un au dessus de l'autre dans le sens axial et étant façonnés sous la forme d'ajutages à cône creux, par exemple avec un angle de pivérisation de 900, le sens de la pulvérisation étant orienté vers le haut, ainsi qu'il est représenté sur la figure annexée par les limites schématiques du cône de pul- vérisation. Les ajutages de pulvérisation sont supportés chacun par des conduits d'amenée d'eau 48 dont seul un a été représenté. La distance entre les ajutages de pulvérisation dans la direction axiale peut être ajustée. Dans la zone du plateau de ruissellement une fixation annulaire 50,à partir de laquelle pendent des tabliers élastiques 52, est fixée sur b paroi interne du bottier. Cela peut être des tabliers isolés ou encore un seul tuyau flexible élastique. A l'extrémité inférieure de ces tabliers sont agencées des rigoles de réception d'eau 54 orientées vers l'intérieur et reliées à des gout- tières 56. Pour les tabliers élastiques est prévu un dispositif à secousses qui est représenté ici sous la forme de tiges de secouage 57 qui sont passées au travers de la paroi du bottier par des orifices et sont en contact avec les tabliers élastiques. Il serait par exemple possible de prévoir un anneau qui soit supporté par les tiges de secouage et qui entoure de l'extérieur d'une manière lâche les tabliers élastiques. Les tabliers élastiques 52 s'étendent jusqu'à la sortie conique 4 du bottier 2. La sor- tie conique 4 est ensuite pourvue d'un revêtement élastique 58. La sortie 60 est de préférence plus petite que le diamètre du plateau de ruissellement. Le dispositif décrit fonctionne de la ma- nière suivante: le produit de granulation de sel à humidifier est transporté sur la bande transporteuse 14 et déchar- gé dans le puitsde descente 8. Le plateau de ruis- sellement 18 est réglé de façon qu'une colonne de matière se forme dans le puits de descente et se maintienne pendant le fonctionnement. Le produit de granulation amené par l'intermédiaire de la bande transporteuse n'a ainsi qu'une relative-- ment faible hauteur de chute avant de rencontrer le niveau de matière à l'intérieur du puits de descente. Par la fente prévue entre l'extrémité inférieure du puits de descente 8 et le cône de guidage disposé sur la face supérieure du plateau de ruissellement 18, le produit de granulation tombe sous l'action de la force de pesanteur. Le courant de matière formé par la fente est aminci sur le chemin de la périphérie externe et il ruisselle alors sous la forme d'une enveloppe de matière cylindrique mince au-dessus du bord du plateau de ruissellement, en direction du bas-. A la fin de la descente, le produit de granulation rencontre la face interne inclinée de l'extrémité de sortie conique du boîtier par laquelle il est freiné de manière ménagée et guidé vers l'inté- rieur. Par les ajutages de pulvérisation 46 agencés l'un au-dessus de l'autre, il est formé un cylindre de pulvérisation qui est orienté vers l'extérieur et qui rencontre le produit de granu- lation. Par le fait que de très petites goutte- lettes de liquide rencontrent le produit de gra- nulation sur la totalité de la hauteur de chute qui peut être de l'ordre de grandeur de 0,4 à 1,2 m, les différents grains du produit de granu- lation reçoivent des impulsions de rotation de sorte qu'ils tournent pendant la chute libre et par conséquent sont uniformément humidifiés de tous côtés. La densité du courant de matière peut être réglée par l'intermédiaire de l'écrou de serrage 34 par lequel la fente entre l'extrémité inférieure du puits de descente et le cône de guidage du pla- teau de ruissellement est modifiée. A l'extrémité supérieure du puits de des- cente 8 est agencé un détecteur de niveau 62 qui réagità une élévation ou à une descente du niveau de matière dans le puits de descente 8 et fournit, par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage automatique 64, un signal de commande à l'entraînement par moteur de l'écrou de serrage de la tige de support par lequel la fente est augmentée ou diminuée pendant une courte durée de temps à l'extrémité inférieure du puits de descen- te,pour adapter le passageà l'apport de matière. Par l'intermédiaire du détecteur de niveau on peut aussi simultanément ou alternativement commander la vitesse de la bande transporteuse 14. Avec le signal de départ de la bobine d'induction 42 qui dépend de la position de la tige de support 16 et par conséquent de la fente de pas- sage à l'extrémité inférieure du puits de descente 8, l'amenée d'eau peut être commandée aux ajutages de pulvérisation et ainsi la quantité d'eau pul- vérisée peut être adaptée de manière automatique au passage de matière. A l'extrémité de déversement de la bande transporteuse 14 est agencé en outre dans le boîtier un organe de commande 66 qui peut être par exemple réalisé sous la forme d'un levier pivotant sollicité par ressort. Dans le cas o l'amenée de matière par la bande transporteuse 14 fait défaut, le levier 66 est mis à pivoter à l'encontre du sens des aiguilles d'une montre par la force du ressort et peut alors mettre hors circuit la soupape prin- cipale pour l'amenée d'eau aux ajutages de pulvérisa- tion. Ce levier sert donc de dispositif de sur- veillance de l'eau. Pour éviter un dépôt de la vapeur d'eau formée,en cas de produit de granulation très chaud, à l'intérieur du bottier, ce dernier est muni d'une isolation 3 et d'un moyen d'aspiration des buées. Ces engrais salins sont fréquemment pressés et en- suite granulés à des températures supérieures à 1000C, partiellement supérieures à 1300C. Le pro- duit de granulation est introduit ensuite, dans un procédé continu, dans le dispositif d'humidifica- tion suivant l'invention. Le moyen d'aspiration des buées peut être réalisé par exemple sous la forme d'un conduit annulaire 68 dans lequel débouchent des raccords d'aspiration 70 qui passent à travers la paroi supérieure 6 du bottier, de manière espacée. Le conduit annulaire est raccordé à un dispositif d'aspiration. Grace à l'aspiration, l'air est aspiré par la sortie inférieure 60 ce qui permet l'élimination des buées sur la totalité de la hau- teur du boîtier. Simultanément, le nuage d'eau pulvérisée est aspiré à travers la matière en train de tomber, ce qui par conséquent facilite l'humi- dification. Malgré cela on ne peut pas éviier qu'un brouillard d'eau ne se dépose sur les parois et cela en particulier dans la.zone des tabliers élas- tiques 52. Afin que cette eau ne s'écoule pas vers le bas sur la bande de prélèvement, les rigo- les 54 sont prévues pour la récolte de l'eau. D'une manière analogue, on pourrait d'ailleurs prévoir sur la face supérieure de l'anneau de sup- port 50, une rigole de récolte d'eau par laquelle l'eau déposée dans la zone supérieure du boîtier 2 il sur la paroi est évacuée. La poussière, qui est évacuée par l'eau de pulvérisation de manière ra- diale vers l'extérieur hors du voile de matière, se dépose sur les tabliers élastiques et doit être éliminée de temps enlemps par secouage. Dans ce but est prévu le dispositif de secouage décrit pré- cédemment qui soit peut être mis en fonctionnement de temps en temps pendant le service, soit peut être mis en oeuvre à l'arrêt du dispositif. Le dispositif d'humidification décrit conduit à une humidification très uniforme du pro- duit de granulation de sel. Le produit de granu- lation de sel est simultanément traité de manière très ménagée. Le dispositif offre un débit très élevé; on atteint par exemple avec un diamètre du plateau de ruissellement 18ee636 mm une longueur de l'arête de déversement de 2 m. A l'aide d'un dis- positif ainsi conçu, un courant de produit de gra- nulation de 75 t/h peut par exemple être décom- posé de manière uniforme en un voile de produit de granulation cylindrique et les différentes par- ticules de produit de granulation peuvent être humidifiées de manière uniforme sur la totalité de la surface par un nuage d'eau, de sorte qu'une humidification de la surface à 0,5 à 2% d'eau peut être respectée dans des tolérances étroites. Le dispositif suivant l'invention offre l'avantage particulier qu'aucune pièce mobile, élément de mélange ou moyen d'avancement, ne sont prévus. Le dispositif décrit est en particulier prévu pour l'humidification de produits de granula- tion de sel, tandis qu'il convient particulière- ment pour l'humidification de produits de granula- tion chauds. Cependant, il est aussi utilisable pour d'autres matières en vrac granuleuses, pour lesquelles une humidification uniforme à tolérances étroites convient. Il doit être entendu que la présente inven- tion n'est Ei aucune façon limitée à la forme de réa- lisation décrite ci-dessus et que bien des modifi- cations peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS.- 1. Dispositif d'humidification de produits de granulation salins comprenant des ajutages d'hu- midification à l'aide desquels un liquide peut être pulvérisé dans un courant de matière en train de tomber, caractérisé par un puits de descente (8) sensiblement vertical, un plateau de ruisselement (18) agencé coaxialement par rapport au puits de descente, à l'extrémité inférieure de ce dernier, des ajutages de pulvérisation (46) agencés en dessous du plateau de ruissellement, et un bottier (2) renfermant l'extrémité du puits de descente, le plateau de ruissellement et la zone de pulvérisation. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plateau de ruissellement (18) est supporté,de manière à pouvoir se déplacer axialement et à pouvoir pivoter,au moyen d'une tige de support (16) qui passe centralement à travers le puits de descente (8). 3. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un dispositif de secouage (44) est agencé sur le pla- teau de ruissellement (18). 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau de ruissellement (18) est pourvu, sur sa face supérieure, d'un re- couvrement conique (20). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tige de support (16) du plateau de ruissellement (18) est, à l'extrémité inférieure du puits de des- cente (8), guidée dans ce dernier à l'aide de bras radiaux (24). 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins dans la zone de pulvé- risation des ajutages de pulvérisation (46), des tabliers élastiques (52) sont agencés à l'intérieur du boîtier (2). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que des rigoles de récolte d'eau (54) sont prévues à l'extrémité inférieure des tabliers (52). 8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier (2) est rétréci de manière conique en dessous de la zone de pulvé- risation des ajutages de pulvérisation (46) et en ce que, dans cette zone (4), des recouvrements élastiques (58) adjacents à la paroi interne du boîtier sont prévus. 9. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que des éléments de secouage (57) passant au travers de la paroi du boîtier (2) sont prévus, éléments de secouage à l'aide desquels les tabliers élastiques (52) peuvent être secoués. 10. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des raccords (70) pour un moyen d'élimination des buées (68) sont prévus dans la zone supérieure (6) du boîtier (2). 11. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'extrémité supérieure du puits de descente (8),est prévue une chambre (10> fermée à l'exception dbne ouverture de remplissage latérale (12), l'ouverture de remplissage étant façonnée en vue de recevoir l'extrémité de déver- sement d'une bande transporteuse (14) et un élément de commande (66) de l'amenée d'eau aux ajutages de pulvérisation (46), sensible au courant de matière, étant prévu dans la chambre susdite (10). 12. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un détecteur de niveau (62) est prévu dans l'extrémité supérieure du puits de des- cente (8) et en ce que des moyens de commande (64) sont prévus à l'aide desquels la hauteur du plateau de ruissellement (18) peut être ajustée en fonction des signaux fournis par le détecteur de niveau. 13. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les ajutagesde pulvérisa- tion (46) sont agencés coaxialement à l'axe du pla- teau de ruissellement. 14. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 13, caractérisé en ce que, comme ajutages de pulvérisation, sont prévus des ajutages à cône creux (46) orientés vers le-haut. 15. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens sont prévus à l'aide desquels l'amenée d'eau aux ajutages de pul- vérisation peut être ajustée automatiquement en fonction de la fente de passage entre le puits de descente et le plateau de ruissellement.