Brevet FR2653358A1 — publié le 19910426

L'invention a trait à une trieuse pneumatique et, plus particulièrement, à une trieuse pneumatique qui est capable de trier des matériaux sous forme de grains et/ou de poudre avec une très grande efficacité. DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR Des trieuses pneumatiques très connues utilisent un flot d'air pour disperser des matériaux granuleux ou en poudre, comme la poudre de chaux, puis les trient entre grains grossiers et grains fins, en les balançant entre des forces centrifuges et des forces contre-centrifuges, les grains fins étant alors suspendus dans le flot d'air et expédiés à l'extérieur du corps de la trieuse en même temps que l'air. Lorsque le matériau à traiter a une grande capacité à s'agglomérer, les composants de ce matériau, qui devraient être recueillis sous forme de grains fins, sont expulsés involontairement comme des grains grossiers, en raison du fait que ces composants forment des grains relativement épais à cause de ce pouvoir de s'agglomérer. C'est un des facteurs qui empêchent la bonne opération du triage. Ceci signifie que l'efficacité du triage peut être considérablement améliorée si les agglomérats sont réduits en grains fins. Différentes méthodes ont été trouvées pour permettre la réduction des agglomérats. Par exemple, dans une première méthode, le matériau est dispersé au moyen d'un éjecteur opérant à air comprimé. Dans une seconde méthode, le matériau granuleux, suspendu dans l'air, est forcé dans une fente étroite qui doit permettre la dispersion. Ces méthodes connues pour améliorer la dispersion des matériaux souffrent cependant des problèmes suivants: - la première méthode nécessite une énergie importante, ainsi qu'une fabrication compliquée de la trieuse, dans la deuxième méthode il y a le risque que la fente soit bloquée ou fermée par des grains épais de 10 mm environ, en particulier quand le matériau à trier comporte beaucoup de grains épais. Ce problème est important, en particulier dans les techniques de broyage en circuit fermé, dans lesquelles le matériau est mis en recirculation à un taux de recirculation élevé, car dans ce cas on doit traiter une grande quantité de matériau granuleux, contenant des grains épais. Pour éliminer ce problème, il est nécessaire d'utiliser les moyens appropriés pour retirer les grains épais, tel qu'un tri préliminaire. De plus, ces deux méthodes connues souffrent inévitablement du problème que le matériau granuleux qui a été dispersé se reforme en agrégats, de façon non désirée, ce qui empêche une bonne efficacité du triage. A l'heure actuelle, l'industrie du ciment utilise souvent, pour le ciment non broyé, une machine de type pré-concasseur à rouleaux jumelés. Pour obtenir une efficacité de concassage élevée, on doit appliquer au ciment non broyé une très forte pression, pour que le ciment non broyé soit réduit en éclats et en morceaux. Dans le but de concasser encore ces éclats et ces morceaux, il existe des concasseurs à boulets ou des concasseurs à marteaux qui viennent après le concasseur à rouleaux. L'ensemble de ce système serait considérablement facilité si on prévoyait une trieuse ayant pour fonction de concasser ces éclats et ces morceaux à la place du concasseur à boulets ou du concasseur à marteaux. Un système simplifié de cette nature réduira le coût de l'installation et l'utilisation d'énergie. RESUME DE L'INVENTION L'un des buts de la présente invention est donc d'offrir une trieuse pneumatique de fabrication simple et capable de fonctionner avec une grande efficacité. Un autre but de la présente invention est d'offrir une trieuse pneumatique ayant pour fonction de concasser les éclats et les morceaux en provenance du concasseur à rouleaux d'un système de concassage à haute pression, éliminant ainsi la nécessité d'un élément concasseur tel que des boulets. Pour ces deux raisons, selon l'invention, les agglomérats ou les morceaux de matériau apportés dans la chambre de dispersion d'une trieuse sont concassés en grains primaires par des moyens de concassage du matériau, puis tombent dans la chambre de triage. La trieuse pneumatique du type dans laquelle le matériau à être trié tombe dans une chambre de tri par un orifice d'entrée des matériaux est caractérisée par le fait qu'elle comprend une chambre de dispersion disposée entre ledit orifice d'entrée des matériaux et ladite chambre de tri et qu'elle est pourvue d'un concasseur, de façon que ledit matériau soit concassé et dispersé avant d'entrer dans ladite chambre de tri. Le concasseur est constitué d'un concasseur à aiguilles composé des aiguilles disposées sur la surface intérieure d'un coffrage et la surface extérieure du rotor à l'opposé de ladite surface intérieure dudit coffrage. Ledit concasseur comprend un concasseur à aiguilles composé des aiguilles disposées sur la surface intérieure d'un coffrage et un concasseur à aiguilles en forme de disque à l'opposé de ladite surface intérieure dudit coffrage. Ledit concasseur à aiguilles en forme de disque est indépendant dudit rotor. Ledit concasseur à aiguilles en forme de disque a une surface en forme de cône. L'angle du cône dudit concasseur à aiguilles en forme de cône est de 30 . DESCRIPTION SUCCINCTE DES DESSINS La figure 1 est une vue en section verticale d'une solution de la présente invention. La figure 2 est une vue en section prise selon une ligne II- II représentée à la figure 1. La figure 3 est une vue en section d'une autre solution. La figure 4 et la figure 5 sont des vues en section verticale de différentes solutions. DESCRIPTION DES SOLUTIONS PREFEREES Les solutions préférées de la présente invention seront décrites en référence aux dessins qui les accompagnent. Les mêmes références ont été utilisées dans tous les dessins pour signifier les mêmes pièces ayant la même fonction. En se référant aux dessins, un coffrage 1 contient un rotor 2 fixé à la tige d'un rotor 13 et qui porte des lames de tri 3. Le coffrage 1 est pourvu d'ailettes de guidage 4 qui sont radialement opposées aux lames de tri 3 dans une chambre de tri 11. La chambre de tri 11 communique avec l'entrée des matériaux 7 par le biais d'une chambre de dispersion 12. La chambre de dispersion 12 est pourvue d'une plaque cylindrique 5 et d'une partie de concassage 8 située sur le rotor et d'une partie de concassage 9 située sur le coffrage qui sont disposées à l'intérieur de la plaque 5. Comme montré sur la figure 2, de nombreuses aiguilles 8a et 8b sont disposées à intervalles réguliers sur la surface extérieure 2a du rotor 2 de la partie de concassage 8 située sur le rotor, le long des cercles concentriques Ai et A2. De plus, de nombreuses aiguilles 9b, 9c sont disposées à intervalles réguliers sur la surface intérieure 9a de la partie de concassage 9 située sur le coffrage, le long des cercles concentriques B1 et B2, concentriques également avec les cercles Ai et A2 mentionnés ci-dessus. Le nombre des aiguilles 8b sur le cercle Ai est le même que celui des aiguilles 9c sur le cercle B1. Le nombre des aiguilles 8a sur le cercle A2 est plus petit que le nombre des aiguilles 9b sur le cercle B2. La proportion du nombres d'aiguilles 8a au nombre d'aiguilles 9b est, par exemple, de 2 sur 3. En résumé, il est nécessaire que les aiguilles 8a, 8b, 9b et 9c soient disposées de façon à former un concasseur à aiguilles. Ainsi, la disposition de ces aiguilles peut être modifiée de différentes façons. Par exemple, la disposition serait telle que, comme indiqué dans la figure 3, les aiguilles 8a, 8b et 8c en position radiale et les aiguilles 9b, 9c et 9d, également en position radiale, sont disposées respectivement sur les lignes droites Arl à Ar4 et Brl à Br4 qui passent par le centre 0 des cercles concentriques A1 à A3 et B1 à B3. Le fonctionnement de la première solution préférée sera décrit ci-dessous. L'air à trier SA est introduit dans la chambre de tri 11 par les ailettes de guidage 4, de façon à former un courant tourbillonnant libre dans la chambre de tri 11. Au même moment, la tige 13 du rotor est entraînée à faire tourner les lames de tri 3, pour produire un courant d'air violent tourbillonnant. Il s'ensuit que les composants de ce tourbillon sont expulsés par un conduit de passage 6 des grains fins, en passant par les interstices entre les lames de tri 3, après avoir tournoyé dans la chambre de tri 11. Un matériau SB devant être trié, comme du carbonate de calcium, est envoyé dans un orifice destiné à recevoir les matériaux 7, pour que le matériau SB tombe dans la chambre de dispersion 12. Des grains agglomérés secondaires, relativement fins, ainsi que des grains grossiers, d'un matériau SB, sont concassés et pulvérisés en grains primaires fins par l'action du concasseur à aiguilles formé par des aiguilles disposées dans la chambre de dispersion 12. Du fait de la combinaison de ces effets, des grains agglomérés secondaires fins, se déposant sur les surfaces des grains grossiers, sont également réduits en grains primaires fins. Les grains primaires fins entrent alors en collision avec la plaque 5 et sont entraînés à tomber dans la chambre de tri 11. Dans cette chambre de tri 11, les grains sont triés entre grains fins Sb et grains grossiers Sc par un effet de balance entre la force centrifuge et la résistance produite par l'air. Les grains fins Sb ainsi obtenus par le triage ont une taille qui ne dépasse pas 5 micromètres. Ces grains fins sont alors élevés dans un courant d'air ascendant, de façon à être introduits dans le conduit 6 pour poudre fine à travers une ouverture dans le rotor 2 et sont recueillis dans un filtre à air qui n'est pas référencé. Pendant ce temps, les grains grossiers sont entraînés à tournoyer dans le coffrage 1, de façon à être évacués par le conduit d'évacuation 10 des grains grossiers. La solution décrite ci-dessus n'est pas exclusive. Comme représenté sur la figure 4, il existe une autre possibilité, dans laquelle le concasseur à aiguilles, qui est formé, dans cette solution, par des aiguilles placées sur la surface extérieure 2a du rotor 2 dans son intégralité, est constitué par un concasseur à aiguilles en forme de disque 14 qui est pourvu des aiguilles 8a à 8c. Le disque 14 est fixé sur la tige 15 d'un rotor qui s'emboîte de façon souple sur la tige 13 du rotor. Pendant l'opération, le rotor 2 et le concasseur à aiguilles en forme de disque 14 tournent indépendamment l'un de l'autre. Suivant ce procédé, la vitesse de rotation du concasseur à aiguilles en forme de disque 14 peut être fixée indépendamment de la vitesse du rotor 2. En élevant la vitesse de rotation du concasseur à aiguilles en forme de disque 14, il est possible de concasser et de disperser même des éclats ou des morceaux de matériau qui sont difficiles à concasser, ce qui permet d'atteindre une amélioration supplémentaire de l'efficacité du triage. La figure 5 décrit une solution différente dans laquelle le concasseur à aiguilles en forme de disque 14 est taillé en forme de cône de façon à s'étendre radialement vrs l'extérieur et vers le bas, plutôt que d'être plat. L'angle" "du cône peut varier suivant les besoins, mais on peut le déterminer, par exemple, à . Le concasseur à aiguilles conique en forme de disque 14 procure une plus grande surface pour l'installation des aiguilles et facilite la chute du matériau. I1 est donc possible d'atteindre une plus grande efficacité de triage. Bien que l'opération de la trieuse pneumatique pour trier les matériaux constitués de grains ordinaires ait été décrite, la trieuse pneumatique de la présente invention peut également s'appliquer au traitement des éclats et des morceaux de ciment non broyé déchargé d'un concasseur à rouleaux appartenant à un système de concassage. Ces éclats et ces morceaux sont réellement concassés et pulvérisés par le concasseur à aiguilles, de telle sorte qu'ils sont triés à très grand efficacité. Ainsi qu'il a été décrit, la trieuse pneumatique de la présente invention comporte une chambre de dispersion équipé de moyens de concassage des matériaux. Les matériaux mis dans cette trieuse sont introduits dans la chambre de dispersion dans laquel des grains agglomérés secondaires relativement fins et des grains grossiers sont concassés et pulvérisés simultanément pour produire un effet beaucoup plus grand de dispersion des matériaux en grains fins primaires qui sont alors introduits dans la chambre de tri. Ainsi, le matériau est concassé en grains fins qui sont faciles à trier au moment d'entrer dans la chambre de tri, de façon que la dispersion pneumatique dans la chambre de dispersion puisse être effectuée à grande efficacité. De plus, la trieuse pneumatique concernée par l'invention peut s'appliquer également à un triage d'éclats durs de ciment non broyé en provenance d'un concasseur à rouleaux. REFERENCES 1. Coffrage 2. Rotor 3. Lames de tri 4. Ailettes de guidage 5. Plaque cylindrique 6. Conduit pour poudre fine 7. Matériaux 8. Partie de concassage située sur le rotor 8a,8b,8c. Aiguilles 9. Partie de concassage située sur le coffrage 9a. Surface intérieure de la partie de concassage située sur le coffrage 9b,9c,9d. Aiguilles 10. Conduit d'évacuation 11. Chambre de tri 12. Chambre de dispersion 13. Tige du rotor 14. Disque 15. Tige d'un rotor A1. A2. A3. B1. B2. B3. Cercles concentriques Arl. Ar2. Ar3. Ar4. Brl. Br2. Br3. Br4. Lignes droites SA. Air à trier SB. Matériau Sb. Grains fins Sc. Grains grossiers REVENDICATIONS 1. Trieuse pneumatique du type dans laquelle le matériau à être trié tombe dans une chambre de tri par un orifice d'entrée des matériaux, caractérisée par le fait qu'elle comprend une chambre de dispersion (12), disposée entre ledit orifice d'entrée des matériaux (7) et ladite chambre de tri (11) et qu'elle est pourvue d'un concasseur, de façon que ledit matériau soit concassé et dispersé avant d'entrer dans ladite chambre de tri (11). 2. Trieuse pneumatique, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le concasseur est constitué d'un concasseur à aiguilles composé des aiguilles (8a,8b,8c,9b,9c,9d) disposées sur la surface intérieure (9a) d'un coffrage et la surface extérieure (2a) du rotor (2) à l'opposé de ladite surface intérieure dudit coffrage. 3. Trieuse pneumatique, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit concasseur comprend un concasseur à aiguilles composé des aiguilles disposées sur la surface intérieure (9a) d'un coffrage et un concasseur à aiguilles en forme de disque (14) à l'opposé de ladite surface intérieure dudit coffrage. 4. Trieuse pneumatique, selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ledit concasseur à aiguilles en forme de disque (14) est indépendant dudit rotor (2). 5. Trieuse pneumatique, selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ledit concasseur à aiguilles en forme de disque (14) a une surface en forme de cône. 6. Trieuse pneumatique, selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'angle du cône dudit concasseur à aiguilles en forme de cône (14) est de 30 .