Brevet FR2439055A1 — publié le 19800516

La présente invention concerne, d'une part, un procédé pour récupérer des granules métalliques, tels que des granules de ferro-nickel, formés dans une cuve de grenaillage, et, d'autre part, un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé. Le procédé pour granuler des métaux à haut point de fusion qui est décrit dans le brevet français nO 1.602.483, consiste à faire tomber une masse de métal en fusion sur une plaque réfractaire plane et fixe, avec une vitesse telle que cette masse, lorsqu'elle rencontre la plaque, est désintégrée par sa propre énergie cinétique en gouttes distinctes. Ces gouttes rebondissent vers le haut et vers l'extérieur pour tomber dans-un liquide de refroidissement qui est contenu dans une cuve, appelée cuve de grenaillage, située au-dessous de la plaque. Les gouttes, au contact du liquide de refroidissement qui est constitué par un liquide incombustible tel que de l'eau, se solidifient pour donner des granules qui s'amassent au fond de la cuve de grenaillage. Dans l'état actuel de la technique, deux procédés sont plus particulièrement utilisés pour extraire ces granules de la cuve. Selon le premier de ces procédés, la cuve remplie d'eau dans laquelle les gouttes tombent et se solidifient pour former des granules est munie d'un panier perforé placé à l'intérieur et au fond de la cuve. Lorsque ce panier contient suffisamment de granules, on le sort de la cuve; on laisse égoutter les granules qui se trouvent alors à une température de l'ordre de 700C et on les porte ensuite à une température plus élevée pour les faire sécher. Mis à part le fait qu'il est discontinu, ce procédé comporte divers inconvénients, parmi lesquels il faut citer le risque d'explosion qu'entraîne l'accumulation au fond de la cuve d'une quantité importante de granules chauds. Selon un second procédé, objet du brevet français nO 1.624.!683, les gouttes de métal en fusion tombent dans une cuve remplie d'eau et munie intérieurement d'une trémie en tôle. Cette trémie débouche à sa base au-dessus d'un convoyeur immergé qui est destiné à transporter les granules vers un poste de stockage. Ce second procédé, tout comme le premier d'ailleurs, n'évite pas les pertes d'énergie, car les granules, une fois refroidis par l'eau, doivent ensuite être réchauffés afin de les sécher. En outre, les risques d'explosion ne sont pas totalement supprimés, car le convoyeur peut être sujet à des incidents mécaniques. Aussi l'un des buts de la présente invention est-il de fournir un procédé pour extraire de manière continue des granules d'une cuve de grenaillage, ce procédé ne faisant intervenir aucun dispositif mécanique. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de ce type qui soit simple et qui n'implique aucune manutention. Un objet de la présente invention est un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé qui permette l'extraction en continu des granules métalliques avec une très grande fiabilité, et qui évite ainsi tout risque d'explosion. Un objet supplémentaire est un dispositif de ce genre qui permet de récupérer des granules présentant un degré d'humidité prédéterminé. Ces buts et ces objets, ainsi que d'autres qui apparat- tront par la suite, sont atteints au moyen du procédé selon l'in ventionlpour extraire les granules métalliques, tels que les gra nulles de ferro-nickel, qui se forment dans une cuve de grenaillage remplie d'un liquide de refroidissement, procédé selon lequel ces granules s'écoulent par le fond de cette cuve, véhiculés par le liquide de refroidissement qui est introduit dans la cuve avec un débit tel qu'il compense le débit de sortie, et ils tombent sur un séparateur solide-liquide classique de type quelconque. Avantageusement, on récupère le liquide de refroidissement à la sortie du séparateur et on le recycle vers la cuve de grenaillage. De préférence, on détermine et on maintient . niveau de liquide dans la cuve tel que les granules, après l'opération de séparation solide-liquide, soient à une température assez élevée pour que tout séchage ultérieur soit inutile. Le dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé comprend un tube sensiblement vertical qui prolonge vers le bas le fond de la cuve de grenaillage et qui débouche au-dessus du séparateur solide-liquide spécifié ci-dessus. Dans un autre mode de réalisation, ce tube est recourbé deux fois pour former un siphon, la courbure supérieure étant à un niveau légèrement inférieur à celui du liquide contenu dans la cuve. Avantageusement, lorsque le séparateur est un crible, l'extrémité du tube située au-dessus de ce crible présente une section sensiblement rectangulaire dont la plus grande dimension est au plus égale à la largeur du crible. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle est consacrée au cas ofi le liquide de refroidissement est de l'eau, mais il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à ce cas. Cette description doit être lue en regard des dessins annexes, parmi lesquels: - La figure 1 représente un schéma d'une installation de grenaillage comportant un dispositif selon la présente invention; - La figure 2 montre un schéma de cette installation munie d'un dispositif selon l'invention dans un autre de ses modes de réalisation. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, le procédé selon l'invention consiste, pour l'essentiel, à transporter les granules présents dans le fond tronconique 1 d'une cuve de grenaillage 2 par l'eau qui remplit cette cuve: on laisse stéchap- per cette eau chargée de granules par un orifice 3 situé au point le plus bas du fond tronconique 1. L'eau chargée de granules s'échappe ainsi de la cuve de grenaillage 2 et se déverse audessus d'un crible . Les granules retenus par ce crible sont évacués par tout moyen convenable. Les granules fins et l'eau qui ont traversé le crible sont récupérés en 3, puis séparés en 6. On obtient ainsi, d'une part, des granules fins 7 qui peuvent être par exemple recyclés vers des installations de fusion, et , d'autre part, de l'eau qui est recyclée selon le trajet 8 vers la cuve de grenaillage 2, après avoir été refroidie. Ainsi qu il a déjà été dit, l'invention concerne ega- lement un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le fond tronconique 1 de la cuve de grenaillage 2 est prolongé vers le bas par un tube 9 sensiblement vertical qui débouche au- dessus du crible '+. Selon un autre mode de réalisation de ce dispositif, qui est représenté sur la figure 2, le tube 9 est recourbé en 10, courbure inférieure, et en 11, courbure supérieure, pour former un siphon. On notera que, du fait de la forme de la cuve de grenaillage 2, le tube 9 comprend une partie inclinée 12 entre les courbures 10 et 11. La courbure supérieure 11 est située légèrement au-dessous du niveau 13 du liquide de refroidissement qui est déterminé par la position d'un trop-plein 14 dont est munie la cuve 2. Ainsi, au cas o le tube 9, qui constitue un siphon, se désamorce accidentellement, ou Si on le désamorce volontairement, la cuve de grenaillage ne se vide pas de son eau. L'extrémité 15 du tube 9, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, présente avantageusement une section sensiblement rectanlaire, de façon à répartir le flot d'eau chargée de granules sur toute la largeur du crible . Il va de soi que le tube 9 représenté sur la figure 1 peut également présenter cette forme rectangulaire, du moins à son débouché audessus du crible 4. Le dispositif représenté sur la figure 2 comporte, entre le point le plus bas 3 du fond tronconique 1 et la courbure inférieure 10 du tube 9 > un ensemble de jets d'eau orientables 16 débouchant dans le tube 9 et permettant de reprendre l'extraction des granules qui ont pu s'accumuler à ce niveau lors d'un désamor çage accidentel, par exemple par manque d'eau. Les spécialistes en la matière sauront aisément déterminer la section à donner au tube 9, ainsi que la hauteur de chute d'eau qui est nécessaire pour la réalisation du siphon. En particulier, la section du tube 9 est fonction du débit, de la forme et de la densité des granules, ainsi que de la nature du liquide de refroidissement. Dans le cas du dispositif représenté sur la figure 1, si l'on désire recueillir des granules secs à la sortie du crible il il suffit que la distance entre le niveau 13 de l'eau dans la cuve de grenaillage 2, d'une part, et le crible i, d'autre part, soit convenablement choisie, puisque la température des granules est fonction du temps de contact de ceux-ci avec le liquide de refroidissement. Dans le cas du dispositif de la figure 2, des granules secs peuvent également être obtenus si le transit dans le tube 9 du flot d'eau chargée de granules est suffisamment rapide. llEVENDICATIONS 1. Procédé pour récupérer les granules métalliques, tels que des granules de ferro-nickel, qui se forment dans une cuve de grenaillage remplie d'un liquide de refroidissement, caractérisé par le fait que l'on établit dans ladite cuve de grenaillage un régime permanent d'écoulement libre où le débit du liquide de refroidissement introduit dans la cuve compense à chaque instant le débit de ce liquide qui s'écoule à la partie inférieure de ladite cuve, lesdits granules, véhiculés par le liquide de refroidissement, s'écoulant avec ce dernier à la partie inférieure de ladite cuve, et que l'on soumet ensuite à une opération de séparation solide-liquide le liquide de refroidissement chargé de granules qui s' écoule ainsi de ladite cuve de grenaillage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on récupère ledit liquide de refroidissement à la sortie de ladite opération de séparation solide-liquide, et qu'on le recycle vers ladite cuve de grenaillage. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 prises séparément, caractérisé par le fait que l'on maintient dans ladite cuve de grenaillage un niveau de liquide de refroidissement tel que lesdits granules, après ladite opération de séparation solideliquide, soient à une température suffisamment élevée pour que tout séchage ultérieur soit inutile. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications i à 3, prises séparément, caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison, une cuve de grenaillage dont le fond est évasé vers le haut et dont la partie inférieure est ouverte; un tube dont une extrémité est raccordée à la partie inférieure de ladite cuve de grenaillage; un séparateur solide-liquide situé au-dessous de l'autre extrémité dudit tube; et des moyens pour introduire dans ladite cuve un débit de liquide de refroidissement compensant à chaque instant le débit de ce liquide qui s'écoule à la partie inférieure de la cuve. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens pour recycler le liquide de refroidissement recueilli à la sortie dudit séparateur solide-liquide. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, prises séparément, caractérisé par le fait que l'extrémité dudit tube située au-dessus dudit séparateur solide-liquide présente une section sensiblement rectangulaire dont la plus grande dimension est au plus égale à la largeur dudit séparateur solide-liquide, 7. Dispositif selon les revendications 4 à 6, prises séparément, caractérisé par le fait que ledit séparateur solide-liquide est constitué par un crible. 8. Dispositif selon les revendications i à 7, prises séparément, caractérisé par le fait que ledit tube est recourbé deux fois pour former un siphon. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite cuve de grenaillage comporte un trop-plein et que la courbure supérieure dudit tube est située légèrement audessous dudit trop-plein.