Brevet FR2479296A1 — publié le 19811002

1. La présente invention concerne un raffineur à dis- ques destiné au travail de la cellulose, du papier ou autres pulpes équivalentes, qui comprend deux disques opposés à la- mes dont l'un au moins est rotatif, disques comportant des surfaces de broyage en regard, et l'intérieur de la circon- férence formée par la surface de broyage de l'un des disques dont la conduite d'entrée de pulpe comportant une plaque formant tamis concentrique aux disques. Un raffineur à disques est sur le plan de la cons- truction une solution intéressante lorsque les suspensions de fibres des substances citées ci-dessus doivent être faf- finées. La déshumidification de la pulpe se traduisant par une teneur en matières sèches élevées, ou consistance, avant ou après le processus de broyage permet d'économiser l'éner- gie et d'améliorer la qualité de la pulpe. On se trouve ce- pendant devant le problème que, lors de l'utilisation de raffineurs classiques à disques pour effectuer un raffinage à consistance élevée, il est nécessaire de disposer d'un concentrateur avant de procéder à l'étape de raffinage, concentrateur qui constitue un équipement colteux. De façon à résoudre ce problème, le brevet fin- landais n0 51.218 décrit un moyen de concentration de pulpe comprenant une vis de convoyage disposée à l'intérieur d'un cylindre formant tamis, cette vis servant à l'alimentation 2. en pulpe du raffineur. Grâce à la rotation du cylindre, ce moyen fonctionne à la manière d'une centrifugeuse, de sorte que la force centrifuge agissant sur la pulpe croit et que la séparationd'eau est accélérée. Cependant, l'utilisation d'une vis à l'intérieur du cylindre formant tamis présente l'inconvénient que, pour tenir compte du risque de boucha- ge des trous du tamis, le jeu séparant les bords de la vis et le cylindre ne peut être rendu très étroit, bien que cela rende la déshumidification plus efficace. La présente invention a pour objet de prévoir un raffineur à disques dans lequel l'inconvénient ci-dessus se trouve éliminé. Le raffineur à disques de la présente invention est caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la plaque formant ta- mis se trouve une plaque de guidage concentrique telle que, entre la plaque formant tamis et la plaque de guidage, se trouve défini un interstice le long duquel la pulpe à raffi- ner se déplace en se dirigeant vers les surfaces de broyage. Un mode particulier de réalisation de la présente invention o l'un des deux disques à lame est un stator et l'autre un rotor est caractérisé en ce que la plaque formant tamis est fixée au rotor et la plaque de guidage au stator. Dans ce cas, la plaque formant tamis donnera naissance à une force centrifuge qui agira sur la pulpe. Un autre mode de réalisation de la présente inven- tion est caractérisé en ce que la plaque formant tamis est fixée au stator et la plaque de guidage au rotor. Un mode de réalisation de la présente invention est en outre caractérisé en ce que dans l'interstice.cylindri- que défini par la plaque formant tamis et la plaque de gui- dage, on a prévu des organes évitant le bouchage de la pla- que formant tamis. S'agissant de ces organes, on peut envi- sager des organes qui provoquent un effet de pulsation dans les trous de la plaque formant tamis. Les pulsations donnent naissance dans les trous de la plaque à une fluctua- tion rapide de la pression différentielle, sous l'effet de laquelle les trous restent libres. Un mode de réalisation de la présente invention est également caractérisé en ce que la plaque de guidage comporte sur sa surface des saillies ayant la forme de calot- tes sphériques, qui produisent les pulsations de la pres- sion dans la plaque formant tamis et maintiennent libres les trous de cette plaque. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'un raffineur à disques selon un mode de réalisation de la présente inven- tion; La figure 2 est une vue en coupe d'un raffineur à disques selon un autre mode de réalisation de la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure 2; et La figure 4 est une vue en coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 1. En liaison avec la figure 1, un raffineur à dis- ques comporte un disque 1 à lame stationnaire et un disque 3 à lame tournante, qui sont montés sur un arbre 2, ces disques ayant des surfaces 4 et 5 en regard l'une de l'au- tre qui broient la pulpe. A l'intérieur de la circonférence définie par la surface 4, dans la conduite d'entrée de pulpe, se trouve uneplaque cylindrique tournante 6 formant tamis. Dans la plaque 6 une plaque concentrique de guidage 7 est disposée de sorte qu'entre la plaque 6 et la plaque 7 se trouve défini un interstice cylindrique 8, dans lequel la pulpe devant être raffinée se dirige pour atteindre les sur- faces de broyage 4, 5. La pulpe est introduite sous pression dans le raf- fineur par une conduite 9 avec une consistance de l'ordre de 2 à 3 %. Le courant se détend pour prendre la configura- tion conique d'un espace 12 formé entre une enveloppe coni- que 10 constituant une partie en prolongement de la conduite 9 et un cône 11 fixé à la plaque de guidage 7. le cône 11 est fixé à l'enveloppe conique 10 par des aubes de guidage A, 4. de courant incurvées 13 (figure 3) sous l'effet desquelles la pulpe est mise en rotation, avec unrouvement ayant le même sens de rotation que le tamis 6. Comme l'espace 12 va en se rétrécissant dans le sens de l'alimentation en pulpe, la vitesse du courant de la suspension de pulpe augmente au fur et à mesure qu'elle entre dans l'interstice 8. Il s'en- suit que la vitesse de la suspension dans l'interstice 8 de même sens que celle du tamis, est élevée. Dans l'interstice 8, la suspension de pulpe est dirigée contre la plaque 6 formant tamis, laquelle fonction- ne en centrifugeuse, étant fixée au disque tournant 3 du raf- fineur. Il en résulte que l'eau entraînée avec la pulpe se déplace dans les trous du tamis 6 pour atteindre la chambre 14, et de là l'ouverture de refoulement 15 du raffineur. La pulpe qui s'est trouvée concentrée sur la surface du tamis passe à son tour dans des ouvertures 17 entre des aubes d'ali- mentation 16 reliant la plaque 6 au disque 3 pour atteindre l'interstice de broyage situé entre les surfaces de broyage 4 et 5. L'acheminement de la pulpe dans l'interstice de broyage est accéléré en se sens que, comme représenté en fi- gure 4, les aubes d'alimentation 16 sont inclinées dans le sens de rotation du disque 3, à partir de la périphérie ex- térieure de ce disque vers le centre, grâce à quoi la pulpe refoulée par les ouvertures 17 rencontre une résistance à son écoulement plus petite dans son acheminement vers l'in- terstice de broyage.La pulpe s'échappant de l'interstice entre lames est recueillie dans une chambre 18 du raffineur, o elle est vidangée par une ouverture 19. De façon à éviter le blocage de la plaque 6 for- mant tamis, des boutons 20 produisant des fluctuations de pression sont montés sur la plaque de guidage 7, ces boutons ayant avantageusement la forme de calottes sphériques. De tels organes de pulsation sont efficaces pour maintenir ou- verts les trous du tamis, à la suite de quoi la séparation de l'eau de la pulpe est faite énergiquement sur toute la surfa- ce du tamis - ainsi qu'à l'extrémité contiguë aux lames de broyage. Selon le type de pulpe et le diamètre des trous du tamis, une consistance de raffinage comprise entre 8 et 12% 5. est obtenue. On comprendra qu'il est possible d'utiliser comme plaque constituant le tamis un tamis à trous, un tamis à fentes,ou des tamis ayant des ouvertures d'autres types. De même, les organes produisant les pulsations de pression peu- vent avoir non seulement la forme d'une calotte sphérique, mais être effilés comme une aile d'avion. En outre, le dis- positif peut être construit de façon que le filtrat passant par le tamis et la pulpe traversant les lames du raffineur soient extraits par des ouvertures de refoulement différen- tes. Il est possible, grâce à une sélection appropriée des dimensions des trous du tamis, de laisser passer les particules les plus fines de la suspension de pulpe qui n'ont pas besoin d'être pulvérisées et broyées. Elles ne sont pas alors envoyées dans l'interstice des lames, et seu- le la partie de la suspension devant être traitée est ache- minée dans cet interstice. Une telle élimination dans le travail de broyage permet de réaliser des économies d'éner- gie et d'améliorer les propriétés de la pulpe sortant du raffineur, étant donné que seule la partie devant être broyée, l'est réellement. Cela joue un grand rôle dans le raffinage, par exemple dans le raffinage de rejets. Dans le mode de réalisation de la figure 2, la plaque formant tamis 6 est fixée au stator 1 et est par conséquent, stationnaire. D'autre part, la plaque de guida- ge 7 située à l'intérieur de la plaque 6 est fixée au rotor 3 et par conséquent tourne avec celui-ci.La fourniture de pulpe, la séparation d'eau et le broyage se produisent en principe comme cela a été décrit dans le mode de réalisa- tion précédent. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 6. REVENDICATIONS 1 - Raffineur à disques pour cellulose, papier ou autre pulpe équivalente, comprenant deux disques à lames en regard (1, 3) dont l'un au moins est rotatif, qui portent des surfaces de broyage (4, 5) en regard l'une de l'autre,. et com- portant à l'intérieur de la circonférence définie par une sur- face de broyage (4) d'un disque (1) dans la conduite d'admis- sion de pulpe, une plaque (6) formant tamis concentrique aux disques, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la plaque for- mant tamis (6) se trouve une plaque de guidage concentrique (7) de sorte qu'entre la plaque formant tamis (6) et la pla- que de guidage (7) se trouve défini un interstice (8) le long duquel la pulpe à raffiner se dirige vers les surfaces de broyage (4, 5). 2 - Raffineur selon la revendication 1, o un dis- que à lame (1) est un stator et l'autre disque à lame (3) est un rotor, caractérisé en ce que la plaque formant tamis (6) est fixée au stator et la plaque de guidage (7) au rotor. 3 - Raffineur selon la revendication 1, o un dis- que à lame (1) constitue un stator et l'autre disque à lame (3) un rotor, caractérisé en ce que la plaque formant tamis (6) est fixée au rotor et la plaque de guidage (7) au stator. 4 - Raffineur selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la plaque formant tamis (6) est fixée au rotor à l'aide d'aubes d'alimentation CL6) formées sur le disque à lame tournante (3). - Raffineur selon la revendication 4, caractéri- sé en ce qu'entre les aubes d'alimentation(16) se trouvent des ouvertures (17) grâce auxquelles la pulpe est refoulée dans l'interstice séparant les surfaces de broyage (4, 5). 6 - Raffineur selon la revendication 5, caractéri- sé en ce que les aubes d'alimentation(16) sont inclinées dans le sens de rotation du rotor depuis la périphérie extérieure du rotor vers le centre. 7 - Raffineur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'interstice (8) défini par la pla- que formant tamis (6) et la plaque de guidage (7) sont des organes maintenant à l'état de propreté la plaque formant ta- 7. mis (6). 8 - Raffineur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que les organes maintenant à l'état de propreté la plaque formant tamis (6) sont des saillies (20) sur la sur- face de la plaque de guidage (7) qui provoquent une pulsa- tion de pression dans la plaque formant tamis (6) grâce à laquelle les trous de la plaque formant tamis (6) restent li- bres. 9 - Raffineur selon la revendication 8, carac- térisé en ce que les saillies (20) ont la forme d'une calotte sphérique. - Raffineur selon la revendication 8, carac- térisé en ce que les saillies (20) ont la forme en coupe d'une aile d'avion. o