Brevet FR2673855A1 — publié le 19920918

i CLOISON POUR BROYEUR A BOULETS COMPORTANT DES LUMIERES ANTI-COLMATANTES La présente invention concerne une cloison pour broyeur horizontal comprenant une virole cylindrique prévue pour tourner autour de son axe longitudinal et qui renferme une charge broyante composée de boulets sphériques, ladite cloison étant placée transversalement par rapport à la virole et étant pourvue d'ouvertures calibrées, dénommées lumières dans la suit du présent texte, permettant le passage de la matière broyée tout en retenant les corps broyants. De manière connue, par exemple par le document FR 2 615 410, les lumières sont les passages pratiqués dans toute l'épaisseur du revêtement constitutif de la cloison, selon une direction sensiblement circonférentielle par rapport à l'axe du broyeur Comme illustré à la figure 8 de ce document, chaque lumière a un profil continu divergent, de telle sorte que les boulets soient retenus par la face du revêtement o les lumières ont une section de passage plus faible et que la matière broyée soit entraînée à travers les lumières avec le minimum de perte de charge. Selon le demandeur, ce type de cloison présente un inconvénient majeur Lors du fonctionnement du broyeur, il arrive fréquemment qu'un boulet vienne se placer en regard d'une lumière et, sous la poussée des autres boulets, reste coincé dans cette lumière Ce phénomène d'obstruction augmente dans le temps avec l'usure du revêtement, qui agrandit les lumières On comprend que ces obstructions, qui empêchent le passage de la matière broyée diminuent la productivité du broyeur Corrélativement, l'usure du revêtement augmente la section de passage des lumières et modifie les conditions de fonctionnement du broyeur Il est donc nécessaire de sous-dimensionner la section de passage des lumières pour tenir compte de cette usure. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer une cloison qui pallie l'inconvénient constaté en ce qu'elle comporte des lumières anticolmatantes c'est-à-dire des lumières dans lesquelles les boulets ne peuvent pas rester coincés. Un autre but est de proposer une cloison grâce à laquelle les conditions de fonctionnement ne sont pas perturbées par l'usure par les boulets du revêtement constitutif de la cloison. Ces buts sont parfaitement atteints par la cloison selon l'invention Il s'agit d'une cloison pour broyeur horizontal cylindrique à boulets, comportant de manière connue un revêtement pourvu de lumières aptes à laisser passer la matière broyée et à retenir les boulets De manière caractéristique la section de passage de chaque lumière a, dans la partie de revêtement en regard des boulets à retenir, un profil échancré asymétrique convergent avec une pente d'inclinaison telle qu'elle permette, lors de la rotation du broyeur, le décrochage des boulets placés face à ladite lumière sous l'effet de leur propre poids. Ainsi grâce à l'asymétrie du profil échancré et grâce à la disposition de la pente par rapport au sens de rotation du broyeur, les boulets qui viennent se placer face à une lumière en prenant appui sur la partie inclinée sont entraînés par leur propre poids et ne peuvent rester coincés dans la lumière. De plus, le profil échancré étant convergent, l'usure du revêtement constitutif de la paroi ne modifie pas la plus faible section de passage qui se trouve vers une zone intérieure du revêtement et non, comme dans le document connu précité, en surface dudit revêtement. Selon un mode préféré de réalisation, la première des deux faces internes du revêtement qui délimitent la section de passage de la lumière est sensiblement plane et parallèle à l'axe de rotation du broyeur, tandis que la seconde face comporte au moins une première portion fortement inclinée formant avec la première face le profil convergent. Dans cette disposition particulière, le profil échancré a une très forte asymétrie, ce qui conduit corrélativement à une forte asymétrie des points d'appui du boulet venant se placer contre la lumière et donc à un décrochage certain dudit boulet, malgré les forces engendrées par la poussée des autres boulets. De préférence l'angle de convergence de la face inclinée avec l'axe longitudinal de la lumière est compris entre 400 et 600. Avantageusement la seconde face comporte, dans le prolongement de la première portion convergente, une deuxième portion sensiblement plane parallèle à la première face, suivie d'une troisième portion peu inclinée formant avec la première face un profil divergent. Ainsi la section de passage a une forme de tuyère avec profil convergent-divergent, ce qui améliore la circulation de l'air entraînant la matière broyée à travers la lumière. Selon un mode de réalisation d'un tel profil convergent- divergent, la première portion convergente occupe de l'ordre de 40 % de l'épaisseur totale du revêtement, constitutif de la cloison, la deuxième portion de l'ordre de 10 % et la troisième portion divergente de l'ordre de 50 %. Les lumières pratiquées dans le revêtement peuvent avoir une direction radiale ou encore circonférentielle. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'une cloison pour broyeurs à boulets comportant des lumières anti-colmatantes illustrée par le dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue schématique de face d'une partie de la cloison, La figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle de la cloison. La cloison 1 est constituée de modules 2 assemblés les uns avec les autres sur trois niveaux 3,4, 5, les modules du niveau 5 le plus éloigné de l'axe 6 de rotation du broyeur étant fixés sur la virole 7. Chaque module 2 est recouvert d'une plaque 8 dans laquelle sont percées les lumières 9, assurant le passage de la matière broyée du compartiment amont 10 vers le compartiment aval 11 du broyeur. La lumière 9 est une fente creusée dans toute l'épaisseur L de la plaque 8, selon une direction qui est sensiblement circonférentielle (figure 1) Chaque plaque 8 dispose de douze lumières 9, regroupées en deux colonnes de six lumières. Comme cela apparaît distinctement sur la vue en coupe longitudinale de la plaque 8 représentée à la figure 2, l'évidement constituant la lumière 9 est délimité par une première face 12 et une seconde face 13. La première face 12 est dans le présent exemple la plus éloignée de l'axe 6 de rotation du broyeur, pour une lumière 9 donnée Cette première face 12 est sensiblement plane et parallèle à cet axe 6. La seconde face 13 est dans le présent exemple la plus proche de l'axe 6, pour une lumière 9 donnée Cette seconde face 12 a un profil en trois portions distinctes, respectivement 13 a, 13 b et 13 c depuis le compartiment amont 10 jusqu'au compartiment aval 11, c'est-à-dire dans le sens de déplacement de la matière dans le sens de la flèche D. La première portion 13 a, dans le sens de la flèche D, est fortement inclinée, selon un profil convergent L'angle" d'inclinaison est de préférence compris entre 400 et 60 , cet angle lumière 9. La seconde portion 13 b est sensiblement plane et parallèle à la première face 12. La troisième portion 13 c est légèrement inclinée selon un profil divergent L'angle d d'inclinaison est de préférence compris entre 50 et 20 . Dans le présent exemple, la répartition 1, 12, 13 des trois portions 13 a, 13 b et 13 c dans toute l'épaisseur L de la plaque 8 était respectivement de 40 %, 10 % et 50 % Plus précisément pour une épaisseur L de 50 mm, la première portion convergente 13 a occupait 20 mm (h 1), la deuxième portion 13 b 5 mm ( 12) et la troisième portion divergente 13 c 25 mm ( 13). 2673855 La lumière 9 a sa section de passage la plus réduite au droit de la deuxième portion 13 b La distance e entre la première 12 et la seconde face 13 y était de l Omm. Lors du fonctionnement du broyeur, les boulets 15 sont placés dans le compartiment amont 10 avec la matière à broyer Les boulets 15 sont des sphères métalliques dont le diamètre est fonction de la matière à broyer, par exemple il est compris entre et 20 mm Certains boulets 15, sous la poussée des autres boulets accumulés dans le fond de la virole 7, viennent se loger au moins partiellement dans la partie convergente 16 de la lumière, délimités entre la première face 12 et la première portion 13 a de la seconde face 13. Le boulet 15 qui est plaqué dans la partie convergente 16 prend appui d'une part sur la première face 12 et sur la première portion 13 a fortement inclinée de la seconde face 13. Lors de la rotation de la virole 7 autour de son axe longitudinal, la partie convergente 16, dans laquelle se trouve placé le boulet 15, se retrouve progressivement dans la position représentée sur la figure 2, c'est-à-dire avec la portion 13 a ayant une inclinaison dirigée vers le bas du compartiment amont Le boulet 15 est donc soumis aux forces de la gravité sous l'effet de son propre poids On comprend que l'inclinaison d'angle- 9 lors de la rotation de la virole 7. Ce phénomène de décrochage reste identique à lui-même quelle que soit la variation de diamètre du boulet 15, lors de son usure Cette usure entraîne simplement un déplacement relatif des points d'appui 17 et 18 du boulet 15 sur la première 12 et seconde 13 faces de la lumière 9. Par ailleurs l'usure de la plaque 8, sous l'action de la matière et des boulets, ne change pas la hauteur e de la section de passage de la matière; elle n'a donc pas d'influence sur le fonctionnement du broyeur On dispose en théorie d'une réserve drusure correspondant à la première 13 a et deuxième portions 13 b, qui peut aller jusqu'à 50 % de l'épaisseur totale L de la plaque 8. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit de manière non exhaustive, mais en couvre toutes les variantes En particulier les lumières peuvent être disposées sous forme de fentes radiales par rapport à l'axe de rotation du broyeur Dans ce cas la première face de la lumière se trouve la plus en avant dans le sens de rotation du broyeur. REVENDICATIONS 1 Cloison pour broyeur horizontal cylindrique à boulets ( 15) comportant un revêtement ( 8) pourvu de lumières ( 9) aptes à laisser passer la matière broyée et à retenir les boulets ( 15) caractérisée en ce que la section de passage de chaque lumière ( 9) a, dans la partie de revêtement en regard des boulets à retenir, un profil échancré asymétrique convergent avec une pente d'inclinaison ('z lumière sous l'effet de leur propre poids. 2 Cloison selon la revendication 1 caractérisée en ce que la première ( 12) des deux faces internes du revêtement ( 8) qui délimitent la section de passage de la lumière ( 9) est sensiblement plane et parallèle à l'axe de rotation ( 6) du broyeur, tandis que la seconde face ( 13) comporte au moins une première portion ( 13 a) fortement inclinée formant avec la première face ( 12) le profil convergent. 3 Cloison selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que l'angle de convergence (" 4) de la face inclinée ( 13 a) avec l'axe longitudinal ( 14) de la lumière ( 9) est compris entre 40 et 600. 4 Cloison selon la revendication 2 caractérisée en ce que la seconde face ( 13) comporte, dans le prolongement de la première portion convergente ( 13 a), une deuxième portion ( 13 b) sensiblement plane parallèle à la première face ( 12), suivie d'une troisième portion ( 13 c)peu inclinée formant avec la première face ( 12) un profil divergent. Cloison selon la revendication 4 caractérisée en ce que la première portion convergente ( 13 a) occupe de l'ordre de 40 % de l'épaisseur totale (L) du revêtement ( 8), constitutif de la cloison, la deuxième portion ( 13 b) del'ordre de 10 % et la troisième portion ( 13 c) divergente de l'ordre de 50 %. 6 Cloison selon la revendication 1 caractérisée en ce que les lumières ( 9) ont une direction radiale. 7 Cloison selon la revendication 1 caractérisée en ce que les lumières ( 9) ont une direction circonférentielle.