Brevet FR2589084A1 — publié le 19870430

i La présente invention se rapporte à un broyeur à rou- leaux vertical (désigné ci-après par l'expression "du genre décrit"), comprenant un plateau de broyage qui peut tourner sur un axe vertical; au moins deux rouleaux broyeurs qui peuvent tourner sur des axes fixes sensiblement horizontaux et sont appliqués contre une piste annulaire de broyage) du plateau; et une couronne de buses qui entourent ce plateau et sont destinées à projeter dans le broyeur, au-dessus dudit plateau, un gaz à rôle de séparation, d'entraînement et éventuellement de séchage. Dans les broyeurs connus de ce genre, la matière qui a été broyée sur le plateau, se déplace vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge, créée par la rotation de ce plateau, et passe sur la couronne de buses, o le courant de gaz éjecté par ces buses la chasse vers le haut et vers l'intérieur dans la région située au-dessus dudit plateau. Les fractions à particules fines de cette matière broyée sont en suspension dans le gaz d'entraînement ou gaz porteur, et sont transportées, à l'intérieur de l'enveloppe du broyeur, jusque dans un séparateur disposé à la partie supérieure de ce broyeur, ou jusque dans un séparateur extérieur dis- tinct, tandis que les particules des fractions plus grosses, trop lourdes pour rester en suspension dans l'air porteur, retombent sur le plateau. Dans le séparateur, la matière entraînée par le gaz (air) est séparée en une nouvelle fraction grossière, qui est renvoyée sur le plateau de façon à y être rebroyée, et en une fraction fine de matière complètement broyée, qui est emmenée à un poste de traitement ultérieur ou de stockage. Cependant, les fractions à grosses particules, trop lourdes pour rester en suspension dans l'air porteur, ne retombent pas toutes sur la piste de broyage ou sur le plateau, mais retombent sur d'autres parties de la couronne de buses et celles-ci les chassent de nouveau dans la région située au-dessus de ce plateau. De la sorte, une certaine quantité de la matière peut aller et venir au-dessus du plateau sans tomber sur sa piste de broyage de façon à y être rebroyée, ce qui diminue le rendement du broyeur et provoque en particulier inutilement une plus grande consom- mation d'énergie. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et, conformément à cette invention, dans un broyeur à rouleaux vertical du genre décrit, un écran est monté au-dessus de la piste de broyage dans chaque arc de cercle situé entre rouleaux adjacents, cet écran présentant une paroi extérieure oblique, qui est inclinée radialement de bas en haut vers l'intérieur et qui est située au-dessus de la zone radialement extérieure de la piste de broyage, ainsi qu'une paroi inté- rieure oblique, qui est inclinée radialement de haut en bas vers l'intérieur et qui est disposée au-dessus de la zone radialement intérieure de cette piste; et une plaque déflec- trice est montée au-dessus de chaque écran, cette plaque étant conformée et disposée de façon à recueillir la matière que le gaz éjecté par les buses de la couronne projette le long de la paroi extérieure de l'écran et à renvoyer au moins une fraction grossière de cette matière vers la paroi inté- rieure de cet écran, pỉs sur le plateau, près du bord radia- lement intérieur de la piste de broyage. L'écran empêche la matière renvoyée au-dessus du plateau de tomber de manière aléatoire sur la piste de broyage, tandis que la plaque déflectrice recueille et retient cette matière au-dessus de l'écran et la conduit vers la paroi intérieure oblique de celui-ci, cette paroi intérieure amenant cette matière vers le bord intérieur de cette piste, d'o la force centrifuge la chasse vers l'extérieur sur cette piste de manière qu'elle puisse y être rebroyée. Grâce à cette combinaison d'un écran et d'une plaque déflectrice, il est possible de déterminer avec précision le mouvement de retour de la matière, de la couronne de buses à la piste de broyage du plateau. On obtient de plus une réduction de la consommation d'énergie nécessaire pour faire circuler le gaz dans l'enveloppe du broyeur et par ailleurs un meilleur classement initial des particules de la matière sur cette couronne, du fait que la charge de matière sur cette dernière est.plus faible. La plaque déflectrice peut avoir la forme d'une partie de paroi de cyclone, s'ouvrant vers l'écran de façon que la partie de la matière et du courant de gaz porteur qui y pénètre soit soumise à un mouvement cyclonique, au moins en ce qui concerne les particules les plus fines. On obtient donc ainsi un classement initial des parti- cules de la matière sur et dans la plaque déflectrice, parce que les fractions grossières suivent cette plaque, en forme de paroi de cyclone, en redescendant vers l'écran, tandis que les fractions moins grosses continuent leur mouvement cyclonique jusqu'à ce qu'elles rencontrent le courant ascen- dant de gaz. Il peut être monté, dans la partie de paroi de cyclone, un bouclier qui est disposé de manière à dévier la matière en suspension et le gaz, projetés sur cette paroi, vers la partie supérieure de celle-ci. De la sorte, ce courant de matière en suspension est dévié vers le haut avant d'atteindre cette paroi déflectrice courbe, ce qui provoque;encore un classement initial des particules, puisque la partie du gaz chargée de particules fines est détournée de ladite paroi, tandis que la plus grande partie des particules plus grosses l'atteint. Un broyeur selon l'invention sera maintenant décrit de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limi- tatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une élévation schématique partielle du broyeur, avec coupe verticale partielle; la figure 2 est un plan du plateau de broyage et des rouleaux broyeurs de ce broyeur; la figure 3 est une coupe de détail par la ligne A-A de la figure 2, représentant une forme de réalisation d'un écran et d'une plaque déflectrice; et la figure 4 est une coupe analogue à celle de la figure 3, représentant une variante de réalisation d'un écran et d'une plaque déflectrice pour le broyeur. Le broyeur comporte un plateau 1, tournant sur un axe vertical et entraîné par un moteur usuel (non représenté) par l'intermédiaire d'un réducteur 2. Des rouleaux broyeurs 3, qui sont au nombre de trois dans l'exemple représenté, réposent et roulent sur ce plateau 1, de façon à broyer une couche de matière qui se trouve sur ce dernier. Chaque rouleau 3 est monté sur un arbre fixe 4, qui est fixé, comme ceux des autres rouleaux, à un support central commun 5. Les arbres 4 sont empêchés de se déplacer dans le sens de la rotation du plateau, par exemple par des tirants horizontaux non représentés, qui peuvent être fixés d'un côté à ces arbres 4 et de l'autre à l'enveloppe du broyeur. Les rouleaux peuvent être attirés contre le plateau, par exemple par des barres de traction verticales classiques (non représentées) comportant par exemple des vérins hydrau- liques (non représentés), ancrés dans l'assise du broyeur et appliquant ces rouleaux contre ce plateau. Une couronne 7 de buses entoure le plateau 1 et un séparateur 8 fixe, monté au-dessus de ce plateau et du support , comporte à la partie supérieure des volets réglables 9 d'entrée de la matière:en suspension dans le gaz et, à la partie inférieure, un orifice 10 de sortie des grosses parti- cules précipitées dans ce séparateur. Un gaz à rôle de séparation, d'entraînement et éven- tuellement de séchage, est introduit à la partie basse de l'enveloppe 6, par un conduit 11, dans une chambre située en-dessous du plateau et de la couronne de buses. Le gaz épuisé entrainant les particules fines, c'est-à-dire suffi- samment broyées dans le broyeur, sort par un orifice 12 du haut du séparateur 8. Un déflecteur 13 de gaz, à section conique, est monté audessus de la couronne 7, de façon à diriger le courant de gaz éjecté par les buses obliquement de bas en haut et vers l'intérieur, au-dessus du plateau 1. Il est monté au-dessus d'une piste de broyage 14, le long de la bordure annulaire extérieure du plateau, sur laquelle les rouleaux 3 roulent, et dans chaque arc de cercle compris entre rouleaux adjacents, un écran 15 et, au-dessus de celui-ci, une plaque déflectrice 16, 21. Cette plaque déflectrice 16, 21 et l'écran 15 peuvent être fixés au support 5 par des barres 17 et 18. L'écran comprend, quand on le regarde, en section droite axiale, une paroi extérieure oblique 19, inclinée radialement de bas en haut vers l'intérieur, et une paroi intérieure oblique 20, inclinée radialement de haut en bas vers l'intérieur, et la plaque déflectrice 16, 21 présente une face concave tournée vers cet écran 15. Cette plaque déflectrice 16, 21 peut, soit avoir un profil angulaire, comme la plaque 16 de la figure 3, soit avoir la conformation d'une partie courbe de la paroi d'un cyclone, comme représenté en 21 sur la figure 4, et comporter un bouclier 22 du côté de sa face concave. L'écran 15 et la plaque déflectrice 16 de la figure 3 agissent de la manière suivante: Sous l'effet de la force centrifuge, la matière broyée sur le plateau rotatif 1 se déplace vers l'extérieur et vers la couronne de buses 7. Un gaz porteur est éjecté par ces buses et entraîne cette matière vers le haut, par l'interstice en forme de fente existant, entre la paroi extérieure 19 de l'écran 15 et le déflecteur conique 13. Les fractions fines de cette matière sont en suspension dans ce gaz et continuent à s'élever dans le broyeur comme l'indiquent les flèches 23, tandis que les fractions plus grosses sont projetées de bas et haut et vers l'intérieur dans la région centrale de l'enveloppe, en sui- vant cette paroi 19 de l'écran 15, et sont retenues par la face intérieure de la plaque déflectrice 16. Ces fractions plus grosses y sont arrêtées et elles retombent sur la paroi intérieure 20 de cet écran 15, en suivant la partie verticale de cette plaque déflectrice 16. De là, elles sont amenées sur le bord radialement intérieur de la piste de broyage du plateau 1 et la force centrifuge les chasse vers l'exté- rieur sur cette piste de façon qu'elles y soient rebroyées. Dans la variante de la figure 4, les grosses fractions que le gaz éjecté par les buses de la couronne entraîne le long de la paroi 19 de l'écran 15 frappent le bouclier 22 avant d'atteindre la face intérieure de la plaque déflec- trice 21. Par conséquent, ces grosses fractions sont déviées vers la partie extérieure et supérieure de cette plaque déflectrice, si bien qu'une partie du gaz et des grosses particules est obligée de suivre la courbure de ladite plaque 21, tandis que la partie restante du gaz, entraînant des particules moins grosses; s'écarte de cette plaque 21. Les grosses particules retombent le long de la plaque déflectrice, jusqu'à la paroi intérieure 20 de l'écran 15, puis tombent sur le plateau, tandis que les particules plus fines et le gaz continuent leur mouvement cyclonique et sor- tent entre le bord inférieur du bouclier 22 et le haut de l'écran 15 et pénètrent de nouveau dans le courant ascendant 23 de gaz, ce qui provoque un nouveau classement initial des particules, le gaz soulevant les particules fines jusque dans le séparateur 8. Afin d'empêcher le gaz de pénétrer dans la région centrale de l'enveloppe du broyeur, en passant entre l'écran et la plaque déflectrice 16, 21 ou entre cet écran et la piste de broyage 14, respectivement, en contrariant le mouvement prédéterminé:de chute de la matière sur le bord intérieur de cette piste, puis de passage sur cette dernière, il est possible de monter un autre écran ou bouclier 24 au- dessus des plaques déflectrices, comme représenté en tireté sur la figure 1. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications au broyeur à rouleaux vertical représenté et décrit. REVENDICATIONS 1. Broyeur à rouleaux vertical comprenant un plateau de broyage (1) qui peut tourner sur un axe vertical, au moins deux rouleaux broyeurs (3) qui peuvent tourner sur des axes fixes (4) sensiblement horizontaux et sont appliqués contre une piste annulaire (14) de ce plateau, et une couronne de buses (7), qui entourent ledit plateau et sont destinées à éjecter un gaz séparateur et porteur dans le broyeur et au-dessus de ce plateau, broyeur caractérisé en ce qu'un écran (15), qui est disposé au-dessus de la piste (14) dans chaque arc de cercle compris entre rouleaux (3) adjacents, comporte une paroi extérieure oblique (19) qui est inclinée radialement de bas en haut vers l'intérieur et qui est dis- posée au-dessus de la zone radialement extérieure de cette piste, et une paroi intérieure oblique (20), qui est inclinée radialement de haut en bas vers l'intérieur et qui est dis- posée au-dessus de la zone radialement extérieure de ladite piste; et en ce qu'une plaque déflectrice (16, 21), qui est montée au-dessus de chaque écran (15), est conformée et disposée de façon à recueillir la matière que le gaz éjecté par les buses projette le long de la paroi extérieure (19) de l'écran (15) respectif et à renvoyer au moins une fraction à grosses particules de cette matière sur la paroi intérieure (20) de cet écran, puis sur le plateau, près du bord intérieur de la piste (14) de ce dernier. 2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque déflectrice (21) a la conformation d'une partie de paroi d'un cyclone, dont la face concave est tournée vers l'écran (15) respectif. 3. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un bouclier (22) est monté à l'intérieur de la plaque déflectrice (21) et est disposé de façon à renvoyer la matière en suspension dans le gaz, qui est projetée vers cette plaque, vers la partie supérieure de celle-ci. 4. Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un écran (24) est disposé au-dessus des plaques déflectrices (16,21) de façon à empêcher le gaz de passer dans la région centrale de l'enveloppe (6) de ce broyeur.