Brevet FR2742076A1 — publié le 19970613

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FRAGMENTATION DE MATERIAUX DANS DES BOITIERS METALLIQUES, EN PARTICULIER DES CATALYSEURS DE VOITURES L'invention concerne un procedé de fragmentation de matériaux dans des boîtiers métal I iques, en particu ler des catalyseurs de voitures. El le a encore pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede. On sait fragmenter des matériaux cassants dans des bol'tiers metal I iques, eri particul ler des catalyseurs de voitures, par découpe mecanique du boiît ier metal I lque, prel vemnnt de la ceramique et tragmentation mecanique suivante de la céramique. 1'r tLe brevet L)t--P- 4J H5 /z4 indiiue un procedé de récupération des metaux prec ieux catalytiques sur des supports métal I lques de catalyseurs, de vehicules. Les supports metal Ilques sont dans ce cas fragmentés mecanilquement sl tilnemerit que l a coucne d ' oxyde céramique avec les métaux precieux appliqués est presque totalement détachee sous torme de poussière des particules de support metalliques. I est procédé ensuite à la séparation de la poussiere et après cela à la séparation du metal précieux au cours d'un procédé 2b de coupe pyroimetal lurgique ou chlmique par voie humide. Le document DE-A 4_ 14 /3/ concerne la tragmentation de materiaux a comportement cassanrt. La tragmentation s'ettectue ici par pressage du produit à trammenter. U Ces procédés sont tres coiteux en énergie et en t e m p s. L'invention a doric pour but d'indiquer un procede d'urn coiut avan taguiX et rapndle pour la i ragmentation de mnaterl aux dan-s des boit iers m meta l iques a In ':. Il-j ' un d ' os t i r Pour la mise en oeuvre de ce procedé, L e but est atteint dvec un procédé de tragmentation suivant Inrvention en ce qu'il est produit une impulsion de haute puissance par une 2' 2742076 alimentation en énergie et un système d'électrodes placé dans un liquide, une i m pulsion de pression en résultant est envoyée, par une membrane flexible, conduisant le bruit, sur le boîtier meétallique, avec le matériau, de sorte que le matériau tombe a l'extérieur d'ouvertures du Dohtier metal Il que. En ce qui concerne le dispositif ce but est atteint en ce qu'une chambre d'action avec un liquide est séparée par une membrane flexible conduisant le bruit, d'une chambre de travail lU avec liquide, un systeme d'electrodes étant arrttecte dans la chambre de travail et le boitier métal lique à travailler avec le materiau se trovarnt dans la chambre d'action. brace a I'association de Il'impulsion de haute 1b puissance et a son envol sur e maer iau cassant, on supprime les nombreuses etapes de travail. Dans ce cas on exploite le tait qu'àa travers des ouvertures existant dans le boîtier métallique, le matériau cassant, fragmente par l'impulsion de haute puissance, tombe à l'extérieur. Par des séparations dans la chambre de travail et la chambre d'action au moyen d'une membrane conduisant le bruit, il ne parvient pas de particules résiduelles gqnantes dans la chambre d'action. I1 en résulte donc moins de pertes d'énergie dans la chambre de travail lors de la conversion d'impulsions de haute puissance en impulsions de pression. Du tait que le materiau est un matériau cassant et que l'impulsion de haute puissdnce possede une JU quantité d'énergie de Z a 10 k J par impulsion, on fait I 'économie du serhage Ou mater i au tr'aqmente Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention resso(rtenrit de la description détail lée qui suit. Une forme de réal isationri de l'invention est 3b I représentée à titre d'exemple non limitatir sur les dessins annexes. La figure I représente dans une vue de principe la disposition d'unr systeme d'électrodes par rapport à un matériau à travailler; 3 2742076 la figure 2 représente dans une vue de principe une autre disposition du système d'électrodes par rapport au matériau à travailler; la tigure représente dans une vue de principe une autre disposition du matériau a travailler et une disposition multiple du système d'electrodes. La figure 1 represente une chambre d'action 1, par exemple un bac, avec un i iquide Z, par exemple de l'eau industrielle. Dans ce bac I se trouve un bo'tier lU metal I lque, p a r exemple eP a c i e r, IalLon, cuivre, avec un matériau 4 de preteférence cassarnt, a travailler, par exemple du verre, de la c.eramrque, Au moyen d'une membrane t flexible conduisant le bruit, la chambre d'action I du bac e';t separee par une autre chambre d'action 8 servant dp chambre de travail. Dans la chambre de travail d se trouve auS-i un liquide 9 ainsi qu'un système d'électrodes b, qui est positionné de préference perpendillilairemient au bottier 3. Le système d'électrodes b est electriquement relié à une alimentation en energ9ie b, qui tous deux produisent ensemble une impulsion de haute puissance 10. Ceci se produit de la raçon suivante: Dans l'alimentation en énergie 6 une batterie de condensateur, non reprêsenitie en détail, est chargée Z5 de manière classique, au moyen d'une source de courant continu à impulsions, non representee non plus et est déchargée ensuite, par une distance de décharge de commutation, sur le système d'électrodes b, se trouvant dans le liquide 9. il en resulte une compression d'une ul couche dans le l i qul de 9. îl i provoque sur la membrane / conduisant le bruit une impulsion de pression, qui est envoyee, par le iquide / dans la chambre d'action i ou directement sur le boîtier J métallique, avec le materiau 4 cassant a traqteritei. Du tait de l'intensité de l'impulsion de haute puissance 10, se produisant entre le système d'électrodes b et donc de l'impulsion de pression et du tait que les matériaux présentent des points de discontinuité de matière, il se produit sur le bottier 3 métallique et le matériau 4 cassant à 4 2742076 fragmenter, une sollicitation en compression et en traction. Le boîtier j métallique et le matériau 4 présentent, de manière connue, des discontinuité de matière dirférentes, de sorte qu'en choisissant correctement Il'impulsion de haute puissance 10 il se produit une suppression des torces de liaison du matériau 4 et non du boitier 3 métallique et donc seul le materiau 4 est tragmenté dans de petites granulométries. L'impulsion de haute puissance 10 se situe dans ce cas entre ia àU KJ par impulsion b a 200 kV de terIsio (i à 1u( KA d'intensite et b à bUU bar comme maximum de pression. La fréquence de repétition de l'impulsion de haute puissance peut atteindre I Hz, c'est-à-dire une impulsion par seconde. Le nombre d'impuisions de haute puissance 10 dépend de la matiere. Plus le matériau 4 est intégré solidement sur le boîtier 3, plus le nombre d'impulsions de haute puissauice IU est important. A travers des ouvertures pratiquées dans le boîtier 3 métallique, le materiau 4 rraqmente parvient dans le liquide Z de la chambre d'action 1 et se dépose sur son tond. Apres fragmentation compl1ete, les parties ainsi sséparées, boîtier 5 métallique et matériau 4, sont prelevees de la chambre d'action 1 Unre nouvelle partie peut être introduite dans la chambre d'action 1. la figure Z represen t e un aur e d(Ji posit i t. Le systeme d'electrodes b se trouvs mantenriarit dans la chambre d'action! avec le I u wde Z, de sorte que la chambre d'action 1 devient ici la chambre de travail de l'impulsiorn de haute p.ulsan.:e lu. Le procedie se déroule dans ce cas de la taçorn suivante: Par la membrane I conduisant le bruit, l'impulsion de pression produite est directement envoyée sur le boitier metal I ique avec le matériau 4 à fragmenter. Le matériau 4 fragmenté tombe à l'extérieur des ouvertures (u boitier, métallique et 2742076 se trouve maintenant directement sur la membrane /, d'o il peut être préleve. La figure 3 représente une disposition multiple du système d'électrodes 5. Dans ce cas le boîtier 3 métallique se trouve avec le materiau 4 cassant entre deux criambres d'action L, prot eqees crhacune par une membrane i conduisant le bruit. Lomme décrit en réféterence à la rigqure. les impulsions de pression produites sont directement envoyées sur le boîtier 3 lU metal I ique avec le mat' i -du 4, par la membrane / respective, conduisant le bruit. Par I'as'soc i at ion d(je deux systemes d'électrodes et plus, de pretérence disposes dans des convertisseurs d'eriergie bl 1, oues, orientes vers les matériaux i et 4 à travailler, on accroît l'efficacité de la conversion d'energle (apport d'énergie) d'un pourcentage pouvant aller jusqu'a SU d. Le temps passé se réduit également. il est bien entendu que 1l'invention n'est pas limitée aux exemples de reéalisation representes, mais autorise des variantes dans le cadre des revendications. C'est ainsi que le dispositif représenté sur la figure 2 peut être tourné, de manière que le matériau 4 a traqmerter et le boitier 3 se placent sous le systeme d'électrodes b, qui se trouve alors de prétérenrce d n's u-,onvert isseur d'energie b 1 i ridé. Le systeme d'électrodes 5 peut aussi être directement pla.e avPc le boit ie J metallique et le 3U matériau 4 a traqmnienter, dans 1a chambre d'action 1 avec liquide 2. Vans ce ó's la membrane / conduisant le bruit est supprimée. b REVENDICATIONS b 1. Procéde de traqmentation de matériaux (14) dans des boîtiers lW) métalliques en particulier des catalyseurs de voiture, caracterle en ce que - il est produit une impulsion de haute puissance (10) par une ali menritation en energie (b) et lu un systeme d'electrodes (b) place dans un liquide (9), - une impulsion de pression eni résultant est envoyée, par une membrane flexible (/), conduisant le bruit, sur le boitier 3) metallique, avec le matériau (4), - de sorte que le matériau (4) tombe à l'exterieur d'ouvertures du boitier (3) métallique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce qlue le materiau (4) est un materiau cassant. 3. Procéde selon l'une quelconque des revendications L ou iZ, aracterise en ce que l'impulsion de haute puissance (lU) possède une quantité d'énergie de X a 10 kJ par impulsion. 4. Dispositit pour la mise en oeuvre du procédé b selon la r vendicatLuni I,.ara rterise en ce que - unre chambre d'action (1) avec un liquide (2) eût séparee par ine membrane t lexinle /Jt (conduisant le bruit, d'une chambre de travail (b) avec liquide (9), - un systeme d'electrocies ib) étant attecte J0 dans la chambre de travail (8) et - le boitier () metal I ique a travailler avec le matériau (4) se trouvant dans la chambre d'action (1). b. Dispositif selon la revendication 4, 3 caractérise en ce que le boîtier if) metaillque avec le matériau (4) se trouve directement sur la membrane (/), le systeme d'électrode lb) eétant place dans la chambre d'action (1) devenue la chambre de travail. 6. Disposiitif selon I'une quelconque des revendications 4 ou S, cat-acterise en ce que le boitier (3) métallique avec le matériau (4) se trouve directement entre au moi ns deux memranries (/), rendant etanches les systèmes d'électrodes (b) et les chambres d'action W1).