Brevet FR2578470A1 — publié le 19860912

La présente invention est du domaine du sciage de la pierre et elle a plus précisément pour objet un procédé de récupération et de recyclage de l'abrasif utilisé pour ce sciage ainsi que des moyens de mise en oeuvre de ce procédé. On rappelle que le sciage de la pierre est avantageusement réalisé au moyen d'installations mettant en oeuvre des fils hélicoidaux supportés par des poulies, ces fils ayant vis-a-vis de la pierre une action comparable à celle de scies ; la friction des fils sus-visés serait inopérante si l'on n'utilisait un abrasif de dureté plus grande que celle de la pierre, cet abrasif étant apporté en suspension dans de l'eau qui sert en même temps au refroidissement des fils et de la pierre en contact. L'abrasif généralement utilisé est la poudre de carborundum. Suivant l'état antérieur de la technique connu du Demandeur, l'abrasif est dispensé en suspension dans l'eau depuis un bac distributeur, le long de la ligne de coupe. La suspension d'abrasif et de poussière de pierre issus de -ia coupe est recueillie dans un bassin récupérateur disposé au bas d'un plan incliné sur lequel repose la pierre à découper. On a bien songé précédemment à récupérer dans le bassin la suspension d'abrasif et de poussière pour la recycler directement dans le bac distributeur. Le bac distributeur est alors utilisé comme capacité de décantation naturelle où les parties les plus légères constituées de poussières de pierre et de très fines particules d'abrasif sont rejetées vers l'égout. On récupère ainsi une certaine quantité d'abrasif sous forme de particules de grosseur intermédiaire. L'idée du Demandeur a reposé sur la supposition que les particules d'abrasif rejetées étaient d'une dimension telle qu'elles pouvaient encore être utilisées pour la découpe ; sa démarche inventive a donc consisté à vérifier, au moyen de systèmes de triage plus sélectifs que des particules plus petites d'abrasif étaient encore avantageusement utilisables ; il a ainsi constaté qu'un seuil de tri dimensionnel de 20 sL permettait à la fois de rejeter la plus grande partie des poussières de pierre, et de conserver l'abrasif utilisable. Il a alors été constaté, de façon surprenante, que non seulement on a réalisé une économie substantielle d'abrasif, ce qui était assez prévisible, mais qu'on améliorait très substantiellement la qualité et la rapidité de la coupe.Ces derniers avantages semblent être dus à l'ëlargissement de la granulométrie de l'abrasif résultant du recyclage de particules plus fines jusque là éliminées. Ainsi et selon la présente in ventipn un procédé de récupération et de recyclage d'abrasif dans les installations de sciage de pierre au moyen de fils hélicoidaux et de poudre abrasive amenée en suspension dans de l'eau sur la surface de coupe, la suspension abrasive étant ultérieurement récupérée dans un bassin récupérateur où elle est reprise par pompe pour être séparée, par décantation naturelle, des boues de sciage plus légères, est principalement caractérisé en ce que lesdites boues de sciage sont soumises à une séparation dynamique au moyen d'un hydrocyclone séparant à environ 20 pv , les parties lourdes des boues étant constituées par de fines particules d'abrasif qui sont recyclées, tandis que les parties légères sont constituées de poussière de pierre et d'abrasif usé. Toujours selon la présente invention, un dispositif de mise en oeuvre d'un procédé tel que ci-dessus défini est caractérisé d'une manière générale en ce qu'il comprend une cuve à niveau constant et à fond conique destinée à la réception des boues de sciage, une pompe centrifuge anti-abrasion disposée à la partie inférieure du fond conique, un cyclone à axe incliné sur l'horizontale recevant à son pourtour supérieure par une conduite la charge de la pompe, la sortie supérieure, dite des parties légères, du cyclone déversant dans un bac tampon situé au-dessus de la cuve de réception, la sortie inférieure, dite des parties lourdes du cyclone, étant en relation avec ledit bassin récupérateur, ledit bac tampon ayant un "trop plein" en relation avec un égout~ de rejet,. et ayant un orifice inférieur obturable par un bouchon à flotteur commandé par le niveau de la cuve de réception. De préférence encore le stator de la pompe centrifuge et le corps du cyclone sont revêtus intérieurement d'un élastomère tel qu'avantageusement un polyuréthane. De préférence encore le rotor de la pompe centrifuge est entraîné par un arbre traversant axialement ladite cuve de réception à fond conique tandis que le stator de ladite pompe est ouvert directement sur l'extrémité inférieure du fond conique. De préférence enfin le cyclone, la cuve de réception, le bac tampon, la pompe et son moteur d'entraînement forment un ensemble monobloc monté sur pieds. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaitront à la, description qui va en être faite en relation avec les figures de la planche unique annexée dans laquelle - la fig.l est une vue schématique d'une installation de sciage de pierre comportant des moyens de mise en oeuvre du procédé de l'invention, et - la fig.2 est une illustration schématique en coupe plus détaillée de ces derniers moyens. Sur la fiv.1 une installation de sciage d'un bloc de pierre 1 comporte de façon classique un ou plusieurs fils de sciage 2 tendus sur des poulies telles que 3 ; un bac distributeur 4 dispense le long de la ligne de sciage une suspension d'abrasif dans de 16eau, La suspension d'abrasif, après avoir coopérée au sciage, sgécoule le long d'un plan incliné 5 Jusqu'à un bassin recupérateur 6 d'où elle est recyclée par une pompe 7 vers le bac distributeur ; le bac distributeur a une structure de décanteur à trop plein, le trop plein étant évacué par une canalisation 8. Antérieurement à la présente invention, la canalisation 8 conduisait à l'égout une suspen sion d'abrasif supposé usé et de poussière de pierre. Selon la présente invention, la canalisation 8 conduit la suspension évacuée vers un ensemble 9 de décantation dynamique effectuant un tri dimensionnel à 20 ; les parties lourdes de la suspension contenant des particules d'abrasif sont dirigés (sortie inférieure 10) vers le bassin récupérateur 6 tandis que les parties légères sont évacuées par une sortie supérieure 11 vers l'égout. On notera que le seuil de tri dimensionnel de 20 P n'est donné qu'à titre indicatif d'un seuil. optimal ; ce seuil pourrait être encore compris dans une fourchette de 10 à 30 au-dessous de cette fourchette, on recyclerait trop de poussières de pierre tandis qu'au-dessus on se ramenerait pratiquement au ces antérieur où de l'abrasif insuffisamment usé était mis à l'égout. Sur la fig.2, le dispositif 9 de la fig.l se compose essentiellement d'une cuve 12 à niveau constant et à fond conique montée sur pieds, d'une pompe centrifuge 13 disposée à la partie inférieure du fond conique, d'un cyclone 14 à axe 15 incliné sur l'horizontale, d'un bac tampon 16 disposé au-dessus de la cuve, le bac tampon ayant un rebord de trop plein 17 déversant à l'égout de rejet 18, et comportant un orifice intérieur 19 obturable par un bouchon à flotteur 20 commandé par le niveau de la cuve de réception 12. Le rotor 21 de la pompe 13 est entraîné par un arbre 22 traversant axialement la cuve 12 ; le stator (partie fixe et périphérique) de la pompe 13 est ouvert directement sur l'extrémité inférieure du fond conique de la cuve 12 ; l'arbre 22 est relié au rotor 21 à travers cette ouverture du stator. A sa partie supérieure, l'arbre est supporté par des palliers 24 pour etre entraîné par l'intermédiaire de poulies 25 par un moteur 26. Il apparat sur la fíg*2 que la sortie supérieure Il du cyclone#dite des parties lJgeres déverse dans le bac tampon 16 pour er uelleme*. alimenter la cuve 12 ; grâce au moyen de niveau constant de la cuve 12, le cyclone 14 qui est l'élément essentiel du procédé fonctionne toujours dans des conditions hydrodynamiques optimales. On remarque en outre sur la fig.2 que les parties intérieures du cyclone 14 et du stator de pompe 13 sont revêtues d'un élastomère anti-abrasion qui peut être avantageusement un élastomère de polyuréthane. On remarque enfin sur l'ensemble des figures que le dispositif de l'invention forme un ensemble monobloc facilement transportable et inserrable dans une installation de sciage de pierre de l'art antérieur. Bien que l'on ait décrit et représenté une forme particulière de réalisation de l'invention, il doit être compris que cette dernière, tant en ce qui concerne le procédé que ses moyens de mise en oeuvre n'est pas limitée à cette forme de réalisation mais qu'elle s'entend de tout procédé ou dispositif comportant les caractéristiques générales définies plus haut. REVENDICATIONS 1.- Procédé de récupération et de recyclage d'abrasif dans les installations de sciage de pierre au moyen de fils hélicoldaux et de poudre abrasive amenée en suspension dans de l'eau sur la surface de coupe, la suspension abrasive étant ultérieurement récupérée dans un bassin récupérateur où elle est reprise par pompe pour être séparée, par décantation naturelle, des boues de sciage plus légères, caractérisé en ce que lesdites boues de sciage sont soumises à une séparation dynamique au moyen d'un hydrocyclone séparant à environ 20 pv les parties lourdes des boues étant constituées par de fines parti cules d'abrasif qui sont recyclées, tandis que les parties légères sont constituées de poussière de pierre et d'abrasif usé, d'où il résulte d'une part le maintien d'une granulométrie étendue de l'abrasif qui favorise à la fois le rendement et la qualité de la coupe, et d'autre part une utilisation quasi totale de l'abrasif et de ce fait une économie substantielle 2.- Dispositif de mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - une cuve à niveau constant et à fond conique destinée à la réception des boues de sciage, - une pompe centrifuge anti-abrasion disposée à la partie inférieure du fond conique, - un cyclone à axe incliné sur l'horizontale recevant à son pourtour supérieur par une conduite la charge de la pompe, la sortie supérieure, dite des parties légères, du cyclone déversant dans un bac tampon situé au-dessus de la cuve de réception, la sortie inférieure (10), dite des parties lourdes du cyclone, étant en relation avec ledit bassin récupérateur, ledit bac tampon ayant un "trop plein" en relation avec un égout de rejet, et ayant un orifice inférieur obturable par un bouchon à flotteur commandé par le niveau de la cuve de récep tion 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le stator de la pompe centrifuge et le corps du cyclone sont revêtus intéw rieurement d'un élastomère 4.- Dispositif selon la revendication 3, caracterisé en ce que ledit élastomère est un polyuréthane ; ; 5~- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rotor de la pompe centrifuge est entraîné par un arbre traversant axiale ment ladite cuve de réception à fond conique, et en ce que le stator de ladite pompe est ouvert directement sur l'extrémité du fond conique 6 . - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cyclone, la cuve de réception, le bac tampon, la pompe et son moteur d'entraînement forment un ensemble monobloc monté sur pieds.