Brevet FR2476503A1 — publié le 19810828

La présente invention concerne un revêtement intérieur de broyeurs à boulets de forme tubulaire et de constructionssdiverseg qui, grâce à la forme particulière des plaques de brOyage, permet un meilleur mouvement des corps de broyage et une amélioration des conditions créées par les efforts de broyage ce qui a pour effet une plus faible dépense en énergie notamment lors d'un broyage grossier à sec, une usure moindre des corps et des plaques de broyage, un échauffement moindre de la matière à broyer et la possibilité de pouvoir agir de façon précise sur les paramètres de la répartition granulométrique de la matière à broyer. On connait des plaques de broyage dont les surfaces de broyage présentent un profilé de section arrondie ou à gradin ou des nervures, s'étendant au moins à peu près perpendiculairement à la direction périphérique, ou des barrettes élévatrices rapportées-afin d'obtenir un effet de cataracte suffisant (force de frappe) et souhaité pour le broyage à l'intérieur des espaces de broyage grossier de broyeurs à boulets de forme tubulaire. Les profils ont pour objet de réduire le glissement entre la paroi tournante du broyeur ét les corps de broyage en vrac en vue d'obtenir une plus grande force de frappe ce qui nécessite une plus grande puissance. On connait également une solution qui préconise d'utiliser des plaques de broyage dont les surfaces de broyage comportent le long de toute la circonférence des rainures de profondeur constante et présentant perpendiculairement à la direction périphérique la forme d'un segment de cercle. En raison du même diamètre de la courbure de la rainure et de celui des boulets, cette forme de réalisation doit assurer un meilleur contact de friction entre les boulets et la rainure incurvée et permet d'obtenir pour la charge de corps de broyage des degrés dten- trainement aussi élevés que ceux obtenus avec des plaques de broyage équipées d'éléments élévateurs disposés transversalement à la direction périphérique grâce à une meilleure application des corps de-broyage en vrac sur la paroi du broyeur.Un boulet parcourant une rainure suivant le brevet DD 283 092 obéit, en ce qui concerne les relations entre la trajectoire de broyage, le boulet et la matière à broyer, aux lois du broyage par roulement. Etant donné que la rainure présente la forme d'un segment de cercle et que son diamètre correspond sensiblement à celui du boulet le plus grand, les boulets de plus petit diamètre ne permettent d'obtenir que des contacts ponctuels avec la plaque de broyage. Lorsque les diamètres des rainures et des boulets sont identiques les conditions de pénétration de la matière entre le chemin de broyage et les boulets ne sont pas bonnes en raison du faible diamètre des boulets lorsqu'il s'agit d'une matière à broyer plus grossière. La présente invention a pour objet une meilleure exploitation de l'énergie dans des espaces de broyage grossier de broyeurs à boulets de forme-tubulaire lors du broyage à sec grâce à une conformation des plaques de broyage adaptée au broyage grossier afin d'obtenir des effets de broyage par roulement améliorés par une conformation appropriée du chemin de broyage et par des mouvements correspondants des corps de broyage de façon à obtenir également de meilleures conditions de transport pour la matière à broyer. L'énergie libérée par la chute des corps de broyage lors dwun effet de cataracte ne contribue que faiblement au broyage et ceci même dans des espaces de broyage grossier mais cette énergie augmente l'usure des plaques et des corps de broyage et provoque une élévation importante de la température de la matière à broyer. L'invention a donc pour objet de réduire au maximum l'effet de cataracte et ceci également dans des espaces de broyage grossier de broyeurs à boulets de forme tubulaire tout en augmentant le plus possible les gradients de mouvement des corps de broyage à ltintérieur de l'ensemble des corps de broyage en mouvement, ce qui entraîne automatiquement une réduction de l'usure des plaques et des corps de broyage. Grâce à l'utilisation de plaques de broyage à rainures radiales qui présentent perpendiculairement à la direction périphérique la forme d'un segment elliptique il est possible, d'une part, de réduire l'effet de levage des plaques de broyage et, d'autre part, de créer des conditions favorables pour le broyage par roulement par suite de la fente en forme de croissant délimitée par le fond de la rainure et du boulet de broyage, c'est-à-dire que la fente ainsi créée permet également l'engagement et le broyage de grains de grosseur plus importante. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une coupe parallèlement à l'axe du broyeur et montre une plaque de broyage avec les boulets reposant dans les rainures. La fig. 2 est une vue de dessus d'une plaque de broyage suivant l'invention. La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 2. Du fait que les boulets 1 se trouvant dans les rainures 3 ne s'appliquent avec force que contre le bord supérieur de la plaque de broyage 2 ils sont mis en rotation ce qui favorise l'effet de broyage par roulement. Etant donné que les charges de broyage dans les broyeurs à boulets de forme tubulaire se composent de boulets de diamètres différents, la conformation des rainures suivant l'invention présente en outre l'avantage que tous les boulets sont guidés, indépendamment de leurs diamètres, de façon sare dans des rainures. La forme des segments elliptiques ou en croissant 4 doit être choisie de façon que les tangentes se recouvrent aux points de contact entre le boulet et la rainure. L'un des paramètres de l'ellipse est alors compris entre 120 et 160 *, de préférence cependant 140 * du diamètre du boulet de plus grand diamètre tandis que l'autre paramètre est choisi pour être compris entre 50 et 90 *, de préférence 70 ffi du boulet de plus grand diamètre. La plus grande profondeur des rainures au centre de la rainure devrait être comprise entre 10 et 30 *, mais de préférence de 22 * du diamètre du plus grand boulet. L'intervalle entre les lignes médianes des rainures voisines (3) est fonction des données de nature constructive (diamètres extérieurs de la plaque de broyage) et devrait être den- viron 90 * du diamètre du boulet le plus grand.Une plaque de broyage de ce type est représentée aux figures 2 à 4. Des conditions de broyage avantageuses et analogues peuvent également être obtenues par des rainures qui présentent, perpendiculairement à la direction périphérique, la forme d'un segment de parabole, d'un trapèze ou d'un polygone. I1 est alors important que la fente délimitée par le fond des rainures (ou le bord des rainures) et le boulet de broyage permette d'obtenir des conditions de pénétration avantageuses également pour des particules grossières de la matière à broyer. Les rainures réalisées sous des formes définies par la présente invention créent non seulement des conditions de broyage plus avantageuses que celles obtenues avec des plaques de broyage de conception connue mais également de meilleures conditions de transport c'est-à-dire des temps de séjour prolongés pour la matière à broyer.Ces dernières conditions sont très importantes d'une part lorsqu'il s'agit d'espaces de broyage grossier de broyeurs terminaux dans des installations présentant un circuit de broyage dans lequel toute la matière granuleuse provenant d'un séparateur doit traverser également ltespace de-broyage grossier et, vautre part, lorsqu'il s'agit d'espaces de broyage fin (broyeurs à sortie intermédiaire) dans lesquels le choix des corps de broyage sous forme de plaques de broyage coniques est inefficace. Les plaques de broyage suivant l'invention sont réalisées, de préférence, en une matière présentant une très grande résistance à l'usure afin de conserver le profil des rainures. Exemples de réalisation Exemple 1 Equipement de l'espace de broyage grossier d'un broyeur à gravité à double chambre avec des plaques de broyage suivant l'invention au lieu de plaques de broyage à gradins de conception connue. Exemple 2 Utilisation de plaques de broyage suivant l'inven- tion dans l'espace de broyage grossier d'un broyeur terminal à deux chambres dans une installation à circuit de broyage. Exemple 3 Equipement des trois espaces de broyage d'un broyeur à trois chambres et à sortie intermédiaire d'une installation à circuit de broyage avec des plaques de broyage suivant l'invention à la place des plaques de broyage à gradins et à double bourrelet utilisées jusqu'à présent. Dans ce cas les rainures doivent être adaptées au boulet de plus grand diamètre de chaque espace de broyage. REVENDICATIONS 1 - Revêtement intérieur de broyeurs à boulets de forme tubulaire au moyen de plaques de broyage (2) dont les surfaces de broyage présentent des rainures radiales (3), caractérisé en ce que la section transversale des rainures peut présenter n'importe quelle forme à l'excep- tion d'une forme circulaire de façon que chacun des boulets () s'appliquant sur la plaque (2) soit en contact avec la section transversale par au moins deux points et non par une faible longueur. 2 - Revêtement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale des rainures présente, par rapport à la direction périphérique, de préférence la forme d'un segment elliptique et en ce que l'un des paramètres de l'ellipse est compris entre 120 et 160 ep mais est de préférence de 140 % par rapport au diamètre du boulet le plus grand tandis que l'autre paramètre est compris entre 50 et 90 es mais il est de préférence de 70 96 du diamètre du plus grand boulet. 3 - Revêtement suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la plus grande profondeur des rainures, mesurée au centre de la rainure, est comprise entre 10 et 30 * mais elle est de préférence de 22 % du diamètre du plus grand boulet. 4-- Revêtement suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les plaques de broyage sont réalisées, de préférence en une matière présentant une très grande résistance à l'usure afin de conserver le profil des rainures.