Brevet FR2633197A1 — publié le 19891229

La présente invention a pour objet un procédé de broyage fin de minéraux consistant à soumettre une couche du produit à broyer à une compression entre deux cylindres à axes parallèles, tournant en sens inverses et poussés élastiquement l'un vers l'autre. Dans ce mode de fonctionnement du broyeur à cylindres, dit à alimentation forcée, on règle l'écartement des cylindres à une valeur faible et on alimente le broyeur avec un débit égal à plusieurs fois le débit théorique correspondant à cet écartement. La matière ainsi forcée entre les cylindres provoque leur déplacement au prix d'une surcharge de la pressionr des ressorts d'autant plus grande que le débit de matière est plus important. Il y a alors compactage et autobroyage au sein de la couche de matière et production d'un grand pourcentage de particules nettement plus fines que celles qui seraient obtenues par un broyage grain par grain avec le même écartement des cylindres. Les pressions élevées auxquelles est soumise la matière entre les cylindres risquent de provoquer la formation d'agglomérats et, pour éviter ce phénomène, on a proposé de mélanger aux matières a broyer des produits anti-agglomérants ou de donner aux cylindres des vitesses périphériques différentes. Ces solutions sont onéreuses, la première parce qu'elle conduit à une consommation relativement importante de produits coGiteux, la seconde parce qu'elle entraine une usure rapide des cylindres. La présente invention apporte une autre solution à ce problème. Elle consiste à soumettre la matière broyée à des i vibrations à basse ou moyenne fréquence à sa sortie des cylindres, dans une zone située aussi près que possible du plan fictif contenant les axes des cylindres. La fréquence de vibration sera comprise entre 1 Hz et 1000 Hz. Ces vibrations pourront être appliquées à la matière broyée au moyen d'un transducteur constitué, par exemple, par une barre à section triangulaire, pleine ou évidée et dans ce dernier cas à contours fermés ou non, placee entre les cylindres avec une de ses arêtes située le plus près possible du plan fictif contenant les axes des cylindres et soumise a des vibrations longitudinales et/ou transversales par des moyens connus. En variants, les vibrations pourront être appliquées au moyen o 'un roJueeL de petit diamètre. & axe parallèle aux a.,es des cylindres, et placé entre les cylindres eu-dessous du plan- des a.es des cylindres. Un espace suffisant sera mrenagé entre le trensducteur et au moins un des cylindres pour permettre 1 'vaCLIatiorn des produits broyés. La description qui suit se réfère au dessir, l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, un mode de realisation de l'invention et dont l'unique figure est une représentation schémati que, en coupe, d'un broyeur à cylindres conçu pour la mise en oeuvre de 1 'invention. Ce broyeur est constitué essentiellement par deux cylindres identiîues 10 et 12, a axes horizontaux et parallèles, poussés elastiouement 1 'un vers 1 'autre par des ressorts ou au moyen d'un système hydro-pneumatique. Les deux cylindres sont entrainés en rotation à la même vitesse et en sens inverses, comme indiqué par les flèches. Entre les cylindres et au-dessous du plan X-X contenant les axes des cylindres est placée une barre 14 à section triangulaire disposée avec l'une de ses arêtes vers le haut et symétriquement par rapport au plan de symétrie des cylindres. Cette barre est supportée à ses extrémités par des moyens élastiques ou des glissières et est reliée à un générateur de vibrations 16, électromagnétique, à balourd ou de tout autre type, qui permet de la faire vibrer lorngitudinalement et/ou transversalement. Des moyens de réglage, non représentés, sont prévus pour ajuster la position de la barre par rapport aux cylindres, notamment pour compenser 1 'usure. Par ailleurs, un dispositif d'effacement instantané de la barre, qui peut être un dispositif connu à ressorts, à contrepoids, hydraulique ou autre, est prévu pour permettre le passage d'élements imbroyables. Les paliers de l'un des cylindres sont fixes et les paliers de l'autre cylindre sont montés sur des glissières ou des bras pivotants pour lui permettre de se rapprocher et s'écarter du premier cylindre. Au repos, les paliers mobiles sont maintenus en butée par les moyens de poussée élastique de façon à maintenir un écartement minimal entre les cylindres. En marche, les matières a broyer sont mises en charge au-dessus des cylindres dans une goulotte - 4- d'alimentation 18, et le débit d'alimentation est nettement supérieur au débit correspondant à l'écartement minimal, fixé par les butées, de sorte que les cylindres sont maintenus à un écartement supérieur par la couche de matières qui se forme entre eux. Au sein de cette couche, le broyage est réalisé non seulement par écrasement, sous l'action de la pression exercée par les cylindres, mais aussi par attrition entre les particules, de sorte qu'il se forme une forte proportion de fines particules. Les vibrations appliquées par la barre 14 à la couche des matières broyées évitent la présence d'agglomérats dans le produit broyè. La fréquence des vibrations sera choisie en fonction de la nature des= metieres à broyer et sera comprise entre I et iO0, Hertz. Les matières broyée sont évacu.es à t5 travers les fentes menagées entre les cylindres et la barre, de part et d'autre de celle-ci. En variante. la barre pourrait re disposée asymÈtri ouement très pres de l 'un des cylindres, les matières broyées étant alors évacuées à travers la fente ménagée entre 2':' la barre et l'autre cylindre. La barre pourrait éventuel i ement tre remplacée par un roul eau de petit diamèetre placé asymétriquement pres de l'un des cylindres avec son a.xe parallèle à ceux des cylindres. Le disoositif de mise en vibration de la Darre pourra tre muni de moyens de réglage permettant de maintenir 1 - amplitude des vibrations a une valeur suff:sante pour créer l'énergie nécessaire a l'obtention du résultat recherché absence d'agglomérats dans le produit sortant du broyeur. En particulier, si ce dispositif est constitué par un vibreur électromagnétique, la fréquence pourra être asservie à l'amplitude de façon à maintenir le niveau d'amplitude quelle que soit la masse ajoutée de particules broyées supportée instantanément par la barre. Il est bien entendu que ces modifications et toutes celles résultant de la substitution de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. -ais oq sa T;ew sp uoTgelizeA, i J4nod 3 1 uj an, 1 ri Sap un, 1 Sutfow11 fl! Ae, J-1j:5 k 3ap za_JpUijD sal a_à:Ua IMPDTAP;gp. no au Ta;i d z4Duz uo.l: s q ( S) S3-4-eq aun ed en -sucm us î nîDnp-sueJ. p aiib aD ua el wouaw isuw r nsodstp q q U iia (hi) naj; sue Uf _lO ue J c ODl 3I!,n- P'd IP3 Y PT:UwlQle 4,i7 an 4W'É- 3,;x +.WIlpnz10 a1 ua 4 Y.4Wne - 43AUf uI.UaWanl r@-uriisa(srDd qa sas-A4AUT Suas ua aueu 4raî; îsl- sd a,'n@UoztU _3,' w (WT 'OT) -S.a 4pUtVT;: &aJ el uoi esp -.;po Lp - fsT,, el -Ad _do,_e-, _4, ' Z4JH OCCT qa l a_;:uS astedwo2 sD suoesqt. sap 3alunbae.A -el 5n1D aU as el _UD eDtpuSAaAU0las ep_-.d 'Z ÀMa putpK ssp sa' sa ueuSuo=;BT. u5@ed rnp alqTssod renb sed isssne aqn;ts suo: aun suep 's-PU!I/t sap a!;JOs es e suoTqejq^A sap e s,4Aoq as eTq et;ewmnos uo,nb sa ua 'sT-4eqDeÀez I a 4 lSeT SÀA Ufl,; uawanb s-eij sssinod;a Sas5JAu suas ua],ueu.nofl isasIQlle5ed s;:' 'e spu!/-D xnap a_ qua Uotssa4dwoD Sun e sAo _4q e aAi;. W el ap aqZnoD Sun a5;awnos e uuelstsuol xnemuaw ap uT. ase o.jq ap èpa:oJ. ' SNO I 1: IQN33.A - 7- 5. Broyeur selon la revendication _, caractérisé en ce que ledit transducteur est constitué par un rouleau de petit diamètre disposé parallèlement aux axes desdits cylindres de façon à former avec l'un des cylindres un passage pour l'évacuation des matières broyées. 6. Broyeur selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit transducteur est muni d'un dispositif de réglage automatique de l'amplitude de la vibration. 7. Broyeur selon la revendication 3. 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit transucteur est supporté par un dispositif d'effacement instantané permettant le passage d'éléments imbroyables.