Brevet FR2594049A1 — publié le 19870814

La présente invention se rapporte à un broyeur & marteaux pour broyer des substances dures et tendres, qui comprend un caisson, une ouverture d'alimentation pour les matières à broyer, un rotor supporté de façon tournante dans le caisson et auquel sont fixes de façon pivotante un ou plusieurs marteaux sensiblement radiaux, un entraîne- ment pour le rotor, et une grille inférieure à travers la- quelle peut passer la matière qui a été réduite en fragments de dimension suffisamment petite. La fonction pour laquelle on utilise un broyeur à marteaux de ce type est d'écraser des substances dures et tendres à une dimension maximale désirée de fragment et de séparer les objets non concassables de la matière broyée, dans des traitements de combustibles solides et de déchetso Les domaines d'application les plus courants sont le bro- yage de minéraux, de déchets industriels et domestiques et de charbon. Un broyeur à marteaux usuel comprend un rotor, auquel sont fixes des marteaux radiaux, un pont à lame ser- vant de contre-bord, et une grille inférieure qui couvre complètement ou partiellement le côté inférieur de la cham- bre de broyage. La grille inférieure est habituellement constituée de barreaux transversaux, l'intervalle entre ceux-ci défi- nissant la dimension des plus grands fragments des matières broyées, ou d'une plaque perforée dont le diamètre des per- forations définit la dimension des plus grands fragments. Dans un broyeur à marteaux dont la grille infé- rieure couvre seulement une partie du fond de la chambre, il n'y a pas du tout de séparation effective des objets non broyés. Les morceaux non broyés de trop grande dimen- sion sortent de la chambre par une ouverture située après la grille. Dans un broyeur à marteaux dont la grille infé- rieure couvre la totalité du fond de la chambre de broyage, une séparation des rejets ou refus est nécessaire. Une solution consiste à prévoir un volet basculant à rappel par ressort, placé au-dessus du pont à lame, qui s'ouvre lorsque les marteaux poussent un corps non broyé le long de la surface supérieure des couteaux et contre ledit volet basculant. Une autre solution consiste à prévoir une poche à refus placée à l'opposé du pont à lame, de l'autre côté du rotor. Apres passage sur la grille inférieure, l'objet non broyé est projeté contre le toit de la poche à refus et tombe de ce toit dans la poche à refus. Les broyeurs à marteaux suivant l'art antérleur souffrent toutefois de l'inconvénient du blocaqe de la qril- le inférieure gui se produit lorsqu'on broie des matières légères et tendres, par exemple de la tourbe en mottes. L'énergie cinétique d'une telle matière légère est trop faible pour que la matière qui a été projetée dans la gril- le par un effet de friction et d'adhérence se détache et s'écoule correctement. L'inconvénient de la séparation des rejets ou re- fus au moyen d'un volet basculant est que les ouvertures de la grille inférieure du broyeur doivent avoir des dimen- sions égales à la taille du plus grand corps qui peut tra- verser ou franchir le pont à lame. Dans tout autre cas, un objet non broyable qui est entré dans le broyeur tourne avec les marteaux dans la chambre de broyage et peut endom- mager la structure. Par contre, si la grille inférieure a des espacements plus larges, la dimension des fragments de la matière sortant du broyeur est grande. L'inconvénient des broyeurs comportant des poches à refus, du type existant actuellement, est que, à la suite d'alimentations temporaires excessives, la poche à refus se remplit de matière à broyer et elle cesse donc de fonc- tionner jusqu'à ce qu'on vide la poche. L'objectif de la présente invention est de procurer un broyeur à marteaux qui est exempt des inconvénients mentionnés et qui fournit donc un service plus sar et plus efficace. Le broyeur à marteaux suivant l'invention est caractérisé en ce que la grille inférieure est composée d'un crible à disques ou à rouleaux comportant une plura- lité d'arbres, ces arbres étant disposes de sorte que les arbres centraux sont placés plus bas que les arbres laté- raux. Un mode de réalisation avantageux du broyeur à marteaux suivant l'invention est caractérisé en ce que chaque arbre de la grille inférieure se trouve à la même distance de l'axe du rotor, de sorte que tous les arbres sont situés sur un arc de cercle ayant comme centre l'axe du rotor. Un autre mode avantageux de réalisation de l'in- vention est caractérisé en ce que les arbres de la grille inférieure sont agencés de manière à pouvoir tourner, et en ce que la distance de ces arbres à l'axe du rotor est prévue de sorte que, lorsque le rotor tourne, les extré- mités des marteaux maintiennent la grille inférieure dans un état de propreté. Un mode plus avantageux de réalisation de l'in- vention est caractérisé en ce que la dimension du corps le plus grand passant à travers le broyeur est réglable par modification des limites de séparation du crible consti- tuant la grille inférieure. Un broyeur à marteauxde ce type procure de nom- breux avantages par rapport aux broyeurs suivant l'art an- térieur, notamment une absence de bourrage lorsqu'on broie des déchets fibreux ou collants contenant des fibres, du charbon humide et mélangé abondamment à de l'argile,et des combustibles contenant de la tourbe. Le broyeur laisse pas- ser seulement les corps qui sont plus petits que la dimen- sion maximale désirée de fragment, En outre, le broyeur sé- pare les corps non broyables,dépassant la dimension maximale désirée de fragment, de ceMx qui sont broyables, lndépen- damment de la conception du pont à lame. Une application spéciale, qui n'est pas réalisable avec un broyeur à mar- teaux usuel, est le traitement de charbon contenant une roche encaissante abondante, dans lequel le charbon contenm dans l'alimentation est broyé à une vitesse périphérique re- lativement faible du marteau, de sorte que la roche plus dure n'est pas broyée et est au contraire projetée dans la poche à refus et en est évacuée par déversement du plan du crible. Parmi d'autres avantages, on peut mentionner le fait que la poche à refus ne se remplit pas et que les re- fus peuvent être directement envoyés sur un transporteur de refus. De plus, il n'y a pas de matière broyée entraînée avec les rejets, par exemple pendant des conditions de sur- charge temporaire. En outre, les morceaux de trop grande dimension sont écrasés à un certain point lorsqu'ils frap- pent le toit de la poche à refus, de sorte que la propor- tion de morceaux trop grands dans les refus est réduite. Lorsque la grille intérieure est constituée d'un crible à rouleaux, l'accumulation d'une matière très col- lante sur la surface des rouleaux, engendrant une couche croissante, peut être empêchée par réglage de la position du rotor par rapport aux rouleaux de sorte que l'extrémité du marteau passe très près de la surface des rouleaux, ce qui détache en même temps toute matière adhérant à la sur- face des rouleaux. Lorsque la grille inférieure consiste en un crible à disques, le bourrage du crible peut être empêché par un positionnement du rotor de sorte que les extrémités des marteaux pénètrent dans l'espace entre les disques, afin que les marteaux nettoient le crible lorsque le rotor tourne. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- plément de description ci-après, qui se réfère aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 représente, schématiquement et en coupe, un broyeur à marteaux conforme à l'invention et la poche à refus associée à ce broyeur, et la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. La figure 1 représente un broyeur à marteaux com- portant une grille inférieure et un dispositif de triage de rejets ou refus, ce broyeur comprenant un caisson 1 dans lequel un rotor 2 est supporté de façon tournante. Des marteaux 3 sont fixés au rotor. La partie inférieure du broyeur est constituée d'un ensemble de cribles 12 à rouleaux ou à disques,servant de grille inférieure,et qui est construit en une configuration d'arc de cercle. Cette grille comprend une pluralité de rouleaux de crible placés côte-à-c8te et de préférence agencés de manière à pouvoir tourner. Le rotor est entraîné, comme représenté sur la figure, par un moteur 5 qui est habituellement un moteur électrique mais qui peut également être un moteur à com- bustion interne, un moteur à vapeur ou équivalent. Les arbres 4 du crible à rouleaux ou à disques dans la partie inférieure du broyeur sont supportés de fa- çon tournante dans le caisson 1 du broyeur et les arbres du crible sont mis en rotation par un entraînement 6 com- portant son propre moteur,ou par un entraînement prélevant son énergie sur l'entraînement 5. La base de la poche à refus 10, qui est constituée par une chambre, est formée par un crible, de préférence un crible à rouleaux ou à dis- ques, servant de crible à refus 7, dont les rouleaux sont mis en rotation par un entraînement 8 comportant son propre moteur,ou par un entraînement qui est commun au crible à rouleaux ou à disques de la partie inférieure du broyeur, ou par un entraînement prélevant son énergie sur l'entrat- nement 5. Les arbres 4 du crible à rouleaux ou à disques de la partie inférieure du broyeur peuvent tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse. Les arbres du crible à rouleaux ou à disques de la poche à refus 10 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte qu'ils transportent la matière, qui a été projetée sur le crible, en dehors de la poche à refus. Les mouve- ments de rotation des cribles à rouleaux ou à disques sont interconnectés au moyen d'une chaîne, d'engrenages, d'une courroie crantée ou d'une autre transmission à courroie. Chaque arbre peut également être entrainé par son propre entra!nement, par exemple par un moteur hydraulique. La matière à broyer est introduite au-dessus du rotor 2 du broyeur. La matière fragmentée par les marteaux est criblée ou tamisée à travers la grille inférieure 12 et les morceaux de trop grande dimension sont soumis à des impacts répétés. Les objets non broyés sont projetés contre le toit de la poche à refus 10 et tombent de ce toit sur le crible à refus 7. Les objets de trop grande dimension et non broyés provenant de la matière qui a pénétré dans la poche à refus sont évacués comme trop-plein du crible à refus. On règle la dimension du corps le plus gros traver- sant le broyeur, par réglage de la limite de séparation de la grille inférieure et du crible à refus. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa- lisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien - en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. Par exemple, un broyeur à marteaux à grille fixe peut également être équipé d'un séparateur de refus comme enseigné par l'invention. L'ensemble rotatif de grilles peut également être réalisé dans un broyeur à marteaux à arbre vertical. Dans ce cas, la chambre de bro- yage est définie par des arbres verticaux du crible à rou- leaux ou à disques, qui tournent lorsque le broyeur est en service. Dans ce cas, la matière à broyer ne doit pas con- tenir d'objets non broyables. 6) RÉPUBLIQUE FRAN AISE INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE PARIS 2 594 050 Ce numéro n'a donné lieu à aucune publication o0 ou la N un I Revendications 1. Broyeur à marteaux pour broyer des substances dures et tendres, comprenant un caisson (1), une ouverture d'alimentation (11) pour la matière à broyer, un rotor (2) supporté de façon tournante dans le caisson et auquel sont attachés de façon pivotante ou rigide un ou plusieurs marteaux (3) sensiblement radiaux, des moyens d'entraînement (5) pour le rotor et une grille inférieure (12) à travers laquelle peut passer la matière réduite en fragments assez petits, caractérisé en ce que la grille inférieure (12) est composée d'un crible à disques ou rouleaux comportant une pluralité d'arbres, lesdits arbres (4) étant disposés de sorte que les arbres situés le plus au centre sont placés plus bas que les arbres situés le plus sur les côtés. 2. Broyeur à marteaux suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque arbre (4) de la grille infé- rieure (12) est également distant de l'axe du rotor (12), de sorte que tous les arbres se trouvent sur un même arc de cercle ayant pour centre l'axe du rotor (2). 3. Broyeur à marteaux suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les arbres (4) de la grille in- férieure (12) sont agencés de manière à pouvoir tourner, et en ce que la distance des arbres (4) à l'axe du rotor (2) est prévue de sorte que, lorsque le rotor tourne, les extrémités des marteaux (3) nettoient la grille inférieure. 4. Broyeur à marteaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on peut ré- gler la dimension du corps le plus grand qui traverse le broyeur, par réglage des limites de séparation du crible constitué par la grille inférieure (12).