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" Perfeotionnements à la pulvérisation des minéraux et .d'autres matières analogues ".
La présente invention se rapporte à des prooédés de pul- vérisation de minéraux et d'autres matières analogues par impact.
Jusqu'à présent, on a pulvérisé divers minéraux par im- paot direct de deux oourants de minéraux se trouvant l'un à l'alignement de l'autre, les fragments des minéraux étant pro- jetés. les uns oontre les autres à une vitesse élevée par de la vapeur ou par un autre fluide approprié sous une pression élevée, mais les procédés appliqués étaient nuisibles pour les appareils dans lesquels on les mettait en oeuvre à cause de la difficulté de maintenir parfaitement alignés les oourants qui se heurtaient, difficulté qui était due à la dilatation et à la contraction des pièces soumises à la pression et à la température régnant dans les appareils.
Le défaut d'alignement
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des tuyères de l'appareil,pendant leur fonotionnement, était l'inconvénient le plus sérieux paroe que la partie du courant de substance minérale dure qui n'était pas arrêtée par le oou- rant venant en sens opposé était projetée direotement oontre les parois de la chambre d'impact ou oontre l'extrémité en saillie des tuyères opposées, d'où il résultait que oes orga- nes étaient rapidement usés ou érodés et détruits en fin de oompte. En outre les tuyères métalliques par lesquelles les minéraux à pulvériser étaient projetés étaient soumises éga- lement à une grande usure et exigaient des remplacements fré- quents.
La demanderesse a constaté que certains organes que l'on considérait jusqu'à présent cornue indispensables pour un pul- vérisateur par impact, pouvaient être supprimés, mêmes les tu- bes métalliques destinés à conduire la matière et la chambre métallique où se faisait le broyage par impact, chambre dans laquelle étaient montés oes tubes. En outre un alignement pré- ois des oourants qui s'opposent n'est pas aussi indispensable qu'on le pensait jusqu'à présent à condition que la masse de matière en traitement soit suffisamment grande dans le sens transversal pour empêoher que la matière projetée par les jets soit chassée par l'intérieur à travers la masse contre les parois du pulvérisateur.
La demanderesse a constaté également que lorsqu.'une quan- tité relativement grande de matière détaohée soumise au trai- tement était retenue et enfermée à la partie inférieure et sur les oôtés de ladite masse de façon à former un corps en forme de oolonne constitué par de la matière détaohée et, lorsqu'on introduisait un certain nombre de jets de vapeur à une distan- ce assez grande au-dessous de la surface supérieure libre de la matière, les axes desdits jets se trouvant sensiblement dans un plan horizontal et étant tous dirigés vers une région focale
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située de préférence sur l'axe ou autour de l'axe de la colonne constituant l'appareil et qu'enfin, en déchargeant de la vapeur à haute pression et à grande vitesse par des tuyères,la vapeur,
ou tout$ autre fluide approprié sous pression que l'on peut utiliser forme et maintient dans ladite masse de matière,dans la région focale, une chambre verticale où se produit l'im- pact. La vapeur ou tout autre fluide utilisé forme en outre des passages sensiblement tubulaires qui s'étendent à travers la masse de matière à partir de l'extrémité des tuyères jus- .qu'à la région fooale, passages qui agissent comme les tubes oonduoteurs métalliques utilisés jusqu'à présent. Ces passages tubulaires ont une forme oônique et les moroeaux de la matiè- re à pulvériser sont ohassés à travers lesdits passages sous forme d'un oourant jusqu'au point d'impact de la chambre d'im- pact virtuelle.
Le fluide sous pression élevée se ménage un passage à travers la matière et maintient le passage sensible- ment libre, ledit passage s'étendant vertioalement à partir de la région focale ou ohambre d'impact jusqu'à la surface supérieure libre de la masse. A travers de ce dernier passage, qui, normalement, est disposé d'une façon verticale à travers la masse et directement au-dessus de la chambre d'impact, tou- te la matière , y compris la poussière et les tailings qui s'é- ohappent de la chambre d'impact ou cavité est projetée à une grande vitesse vers le haut sous forme d'un courant à sens unique et est déchargée dans un premier séparateur.
Ce sépara- teur, dans lequel peut être effectuée une séparation de la poussière d'aveo)les partio&les plus lourdes ou"fines" est situé direotement au-dessus de la masse dans la chambre renfer- mant la matière, les fines les plus lourdes retombant sous 1' effet de la pesanteur à la parite supérieure de la masse de matière en traitement afin qu'elles?soient traitées de nouveau ou pulvérisées davantage et la poussière étant entraînée par
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le oourant de vapeur dans lequel elle flotte, courant qui passe à travers de la chambre de séparation pour sortir de ladite chambre.
La demanderesse a constate en outre que l'on peut effeo- tuer également, d'une façon analogue, une pulvérisation pra- tique et satisfaisante d'une quantité restreinte de matière détaohée, par l'aotion d'une ou de plusieurs paires ou jeux de tuyères disposées sensiblement l'une vis-à-vis de l'autre, dont les axes sont parallèles et elle a constaté en outre qudon pouvait obtenir une pulvérisation satisfaisante de cette masse oonfinée de matière détaohée, par une ou plu- s@eurs paires de tuyères disposées parallèlement les unes aux autres mais non opposées les unes aux autres et sans tu- be de décharge indépendant, pourvu que la masse, dans la di- reotion de la décharge desdites tuyères,
soit suffisamment épaisse pour empêoher que les fragments projetésà grande vi- tesse soient ohassés à travers la masse oontre la paroi de retenue et pourvu que la distance entre le niveau de la sur- face de la masse et les axes des tuyères ne soit pas tellement grande qu'elle enpêohe la vapeur de monter à travers la masse de façon à former et à maintenir un tube de décharge virtuel+ dont les parois sont constituées par la matière elle-même.
Le but de la présente invention est de simplifier la pulvérisation des minéraux et d'autres matières analogues par impact.
A cet effet, on décharge, conformément à la présente in- vention , un ou plusieurs courants d'un fluide danune masse de matière détachée et confinée par sa partie inférieure et par ses oôtés, ledit courant ou les dits oourants ayant une pression et une vitesse suffisante pour former et pour main- tenir dans la masse une chambre virtuelle d'impact, dont les parois latérales et le fond sont oonstitués par la matiè- re détachée formant la masse,
là pression et la vitesse étant
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suffisantes pour tonner pt pour maintenir un ou plusieurs passages sensiblement tubulaires'qui s'étendent à travers la masse à partir du point où le fluide est déchargé dans ladi- te masse dans la direction de la chambre d'impact et une certaine partie de la matière détachée étant projetée par le fluide à une grande vitesse dans la ohambre précipitée.
Après le choc, le matière est projetée de la chambre d'im- paot vers le haut, % par le fluide, à travers la masse jus- que dansun séparateur dans lequel est effectuée la sépara- tion de la poussière d'avec les partioules plus lourdes ou " fines " , les fines les plus lourdes retombant sur la mas- se de matière en traitement, tandis que la poussière est en- traînée par le courant de fluide qui traverse le séparateur et sort de oelui-oi.
Lorsqu'on utilise plus.d'un oourant de fluide, on peut diriger les différents oourants vers un point fooal ou une région fooale à l'intérieur de la masse de façon à former et à maintenir une chambre d'impact virtuelle en ce point ou en cette zone, toute la matière étant projetée,après l'impaot, vers,le haut, à partir de ladite ohambre, tan@de que la séparation des particules les plus lourdes est effeec- tuée dans une chambre d'expansion située imné di a tement au- dessus de la surface libre supérieure de la matière à traiter.
Il n'est pas nécessaire que les courants de fluide se trou- vent les uns vis-à-vis des autres ou qu'ils soient dirigés vers un foyer commun. On peut par exemple les disposer paral- lèlement les uns aux autres pourvu que la masse de matière soit suffisamment épaisse dans la direction dans laquelle sont projetés les courants afin de permettre la formation d'une chambre d'impaot virtuelle et de renvoyer les courants vers le haut, à travers la masse.
L'un des avantages de la pré- sente invention est que la matière soumise au traltement constitue les parois de la chambre d'impact de façon que le choc des morceaux projetés à grande vitesse contre ces pa-
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rois produise, après le ohoo provoqué par les courants, un broyage plus poussé encore de la matière pour la réduire en poudre.
Un autre avantage résulte du fait que le procédé peut être mis en oeuvre sans qu'on doive utiliser un métal ou une autre substance 0 étrangère au minéral traité, aux points où ce métal ou cette autre substanoe serait soumise à une abra- sion marquée; cette caractéristique est particulièrement importante lorsqu'il s'agit de pulvériser oertains pigments dans lesquels même une traoe de fer par exemple pourrait affeo- ter désavantageusement la teinte du produit.
Afin qu'on puisse oanprendre plus clairement l'invention et la mettre faoilement en) oeuvre, on décrira dans ce qui suit, à titre d'exemple, plusieurs tonnes d'exécution d'appa- reils destinés à être utilisés aveo le nouveau prooédé de pulvérisation, lesdits appareils étant représentés sur le dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une coupe vertioale, médiane, d'un mode d'exécution de l'appareil destiné à la mise en oeuvre du pré- sent procédé; en la figure 2 est une coupe transversale horizontale sui- vant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 représente un appareil similaire à celui qui est représenté sur la figure 1, le tuyau de décharge métal- représenté lique/sur la figure 1 étant toutefois supprimé;
les figures 4 à 9 montrent sohématiquement des formes modifiées de l'appareil destiné à la mise en oeuvre de la présente invention; la figure 4 montre un appareil analogue à celui qui est représenté sur la figure 1, mais utilisant deux paires paral- lèles de tuyères opposées ; la figure 5 indique un appareil analogue à celui qui est
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- .,J . ,- - 7LDo..... représenté sur la figure 4, le tube de décharge étant toutefois supprimé;
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la figure 6 est une coupe horizontale suivant 6-6 des figures 4 et 5; la figure 7 représente un mode d'exécution différent dans lequel les tuyères produisent des courants qui ne s'op- posent pas ; la figure $ montre une autre forme d'exécution dans la- quelle le tube de décharge métallique est supprimé;
la figure 9 est une coupe horizontale suivant 9-9 des figures 7 et 8; la figure 10 enfin est une vue hohématique partielle en coupe transversale horizontale indiquant la forme générale de la chambre virtuelle d'impact dans le cas où les tuyères qui s'opposent sortent un peu de l'alignement.
Si l'on se reporte tout d'abord à la forme d'appareil représentée sur les figures 1 et 2, on voit que le pulvérisa- teur est pourvu d'une nourrice de vapeur circulaire 1 com- portant un passage circulaire continu 2 dans lequel on amène de la vapeur surchauffée et à haute pression par un tuyau 3 commandé par un robinet 4. Aveo le passage précité 2 oommuni- que une série de tuyères à vapeur 5, tuyères disposées suivant une circonférence et dirigées toutes vers l'intérieur sensi- blement vers un foyer 6 situé au centre de la série circulai- re de tuyères, les tuyères étant de préférence équidistantes et disposées de façon que leurs axes se trouvent dans un plan horizontal commun.
L'appareil est pourvu d'un fond ou plaque de fermeture 7 présentant un trou 8 fermé ou couvert par une calotte 9 boulonnée sur ledit fond, cette oalotte restant pleine)de la matière détachée soumise au traitement pendant le fonctionne- ment de l'appareil ainsi qu'on le verra plus loin.
A partir et au-dessus de la nourrice oiroulaire 1, s'élè- ve une enveloppe oylindrique 10 dont l'extrémité supérieure est sensiblement fermée par un couvercle 11 qui, de préfé- renée, se rétrécit vers le haut pour former un orifioe oylin- -7-
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drique 12 qui à son tour oomnunique aveo l'extrémité inférieu- re d'un séparateur 13. L'orifioe 12 est pourvu d'une vanne ou registre 14 qui permet de régler l'éooulement de la vapeur et de la poussière à partir de l'enveloppe 10 jusque dans le séparateur 13.
A l'intérieur de l'enveloppe 10 et de préférence oonoen- triquement à ladite enveloppe, est monté un tuyau de décharge 15 dont l'extrémité inférieure est située un peu au-dessus du foyer 6 des axes des tuyères et dont l'extrémité supérieure s'étend à une distanoe assez considérable à l'intérieur de la partie supérieure de l'enveloppe 10. Ce tuyau de décharge peut être supporté rigidement d'une façon appropriée queloonque par exemple au moyen d'entretoises 16 dont les extrémités ex- térieures sont fixées sur la faoe intérieure de l'enveloppe 10 et dont les extrémités intérieures sont fixées rigidement sur la face extérieure dudit tuyau de décharge 15.
L'extrémité supérieure de ce dernier peut être pourvue également d'une chicane ou plaque de choc 17 en un métal dur ou en silex, maintenue à une distance assez considérable au-dessus de l'extrénité supérieure du tuyau de décharge 15 au moyen de tiges de support 18.
L'appareil est pourvu d'un conduit d'alimentation par la pesanteur 19 qui passe à travers la paroi de l'enveloppe 10 et par lequel la matière 20 que l'on désire pulvériser est amenée d'une façon oontinue. La surface supérieure 21 de la matière 20 contenue dans l'enveloppe 10, est maintenue à un' ni- veau sensiblement oonstant entre la faoe intérieure de l'en- veloppe 10 et la face extérieure du tuyau de décharge 15.
Pour assurer une descente continue de la matière 20 à l'intérieur de l'enveloppe 10 et pour maintenir la surface su- périeure 21 de matière sensiblement horizontale, on prévoit de préférence un organe de distribution oiroulaire 22 supporté dans le voisinage-de sa périphérie.par un siège annulaire 23, ledit organe 22 étant pourvu de dents 24 susceptibles d'engre - - - '
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ner aveo les dents d'un pignon de commande 25 monté sur un arb@@ 26 qui est supporté à l'extérieur de l'enveloppe 10 ; pignon
25 passe par une rainure pratiquée dans l'enveloppe 10 de facon qu'il vienne en prise aveo les dents 24 de l'organe de distriba-
22 tion.
Ce dernier est pourvu d'une série d'ouvertures radiales 28 qui ont été pratiquées dans ledit organe, l'un des bords de chacune'des ouvertures étant pourvu d'une ailette 29 qui fait saillie vers le bas.
L'organe de distribution 22 présente en outre une ouvertu- re circulaire 30 dont le bord se trouve à une faible distan- oe de la surface externe du tuyau de décharge 15, ce dernier s'étendant vertioalement à travers l'ouverture. pendant le fonctionnement de l'appareil, on fait tourner lentement l'or- gane 22.
Au-dessus de l'organe de distribution 22 se trouve un re- bord conique 27 se rétrécissant vers le bas et fixé sur la fa- ce intérieure de l'enveloppe par son bord supérieur, son bord inférieur recouvrant la surface supérieure de la périphérie de l'organe de distribution 22 à l'effet d'empêcher la matière 20 de pénétrer entre des dents 24 de l'organee distribution 22 et de maintenir ainsi les dents qui engrènent avec le pignon 25 libre de toute matière 20.
Dans l'application du nouveau procédé de pulvérisation, le sable, le oharbon outoute autre matière minérale que l'on désire pulvériser, sont admis dans l'enveloppe 10 à travers le conduit d'alimentation 19 et m'on fait tourner lentement l'organe de distribution 22 au moyen du pignon 25 jusqu'à ce que l'enveloppe 10 soit remplie sensiblement jusqu'au niveau du bord supérieur de l'ouverture par laquelle débouohe le oon- duit 19.
La partie inférieure de l'enveloppe 10 constitue alois une chambre 10a pour la matière à pulvériser et la partie supé- rieure de ladite enveloppe 10, au-dessus du niveau dela sur- face supérieure 21 de matière 20, constitue une chambre
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de réception, de séparation initiale ou d'expansion lOb, dans laquelle s'étend jusqu'à une hauteur assez grande, l'ex- trémité supérieure du tuyau de décharge 15, ledit tuyau s'é- tendant au-dessus de la surface de la matière 20, surface qui constitue le fond de la chambre d'expansion initiale lOb.
On amène de la vapeur fortement surohauffée et à haute pression dans les tuyères 5 en ouvrant le robinet 4. Les ou- vertures à l'extrémité de décharge des tuyères ont une faible seotion et la vapeur sèche et à haute pression sort desdites ouvertures pour pénétrer dansa masse de matière 20 à une vitesse très élevée. Il en résulte que la vapeur force son chemin dans la masse de matière 20 en formant presque immédia- tement et en maintenant dans ladite masse une chambre virtuel- le d'impact 31 qui se trquve dans la région fooale et autour des foyers proprement dits 6 desdites tuyères.
La vapeur forme également et maintient sensiblement libres des passages ooniques 32 qui s'étendent à partir des extrémités desdites tuyères 5 jusqu'à la.ohambre virtuelle d'impact 31 ; ladite va- peur chasse la matière immédiatement après l'impact,vers le haut, à une grande vitesse sous forme d'un oourant de vapeur et de fragments de matière solide qui se déplaoent rapidement à travers le tuyau de décharge 15 et oontre la ohioane 17 laquelle est formée de préférence en silex ou en acier dur.
Après qu'il a heurté la ohioane 17, le courant de matière et de vapeur se décharge dans un plan sensiblement horizontal en- tre les supports 18 à l'intérieur de la chambre lOb dans la- quelle la vitesse de la vapeur sortant du tuyau de décharge 15 est grandement réduite en raison de l'expansion que subit la vapeur en passant de ce tube dans la chambre relativement grande lOb.
Cette ohambrede réception lOb constitue pour ce motif un premier séparateur au moyen duquel les particules de matière qui ont été suffisamment divisées en raison des
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IVL&I-IM Lat- uv- Gr mj r.cu-- e e.cu- >E ' àO Joe h-f" &1 ohoos qu'elles ont su'bis en se heurtant les unes oontre les autres pendant leur passage par le tuyau de décharge 15 et enfin en raison des ohoos contre la chicane 17, sont entraî- nées vers le haut vers l'orifioe 12,(par le oourant de vapeur qui remplit la chambre de réoeption lOb et qui en cet endroit se déplace plus lentement ) et sont entraînées vers le haut dans le deuxième séparateur 13, lorsqu'on désire une sépara- tion plus poussée des partioules les plus lourdes de poussier d'aveo les partioules plus légères constituant la poussière.
Les partioules de matière, déohargées par la partie su- périeure du tuyau de décharge 15 dans la chambre 10 et qui sont trop lourdes pour être entraînées par le mouvement as- oendant de vapeur dans la chambre lOb, tombent sous l'effet de la pesanteur et s'arrêtent sur la surface supérieure 21 de la matière 20 qui remplit la partie inférieure de l'en- veloppe 10.
On a constaté que lamatière projetée par les jets de vapeur sortant des tuyères 5 est fournie principalement aux tubes virtuels 32 constitués par la matière à partir de points qui se trouvent aux extrémités ou présides extrémités des dites tuyères 5 et que c'est cette matière qui est pro- jetée par les jets de vapeur à grande vitesse à travers les... dits tubes ou passages coniques 32 de façon qu'elle se heurte violemment à des oourants analogues projetés par les autres tuyères vers le même point fooal 6.
La quantité de vapeur dé- chargée de cette fa con par les tuyères 5 et la pression à laquelle ladite vapeur est fournie provoquent immédiatement la formation de la masse de matière 20 de la chambre virtuels le d'impact 31, d'où après que le choc s'est produit , la matière soumise audit choc ne peut plus .suivre qu'une seule direction à savoir celle de la montée à travers le tube de décharge 15. Il est exaot qu'au dessous du plan des axes des tuyères on constate une tendanoe de la matière projetée à se
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diriger vers le bas oontre la masse de matière et à former aimé une chambre qui s'étend un peu au-dessous du plan des axes des tuyères 5, mais on atteint presque immédiatement un état d'équilibre.
Une oouohe invariable de matièm ncn pulvérisée est maintenue au-dessus de la oalotte 9 et sensiblement toute la matière est balayée ou projetée, après l'impact, dans un seul sens, vers le haut, à travers le tuyau de décharge 15 d'où ladite matière sort en frappant oontre la chicane 17 et passe suivant un plan sensiblement horizontal dans la cham- bre de réoeption lOb où la première séparation des tailings d'aveo la poussière s'effectue.
Les tailings et les partioules les plus lourdes retombent sur la surface 21 de la masse de matière en traitemant dans le pulvérisateur et desoendepar conséquent lentement sous l'aotion combinée de la pesanteur et de l'organe de distribution 22 à des points voisins des tuyères 5 de façon que, à un moment voulu ils soient saisis sortant de nouveau par le oourant de vapeur/des tuyères et pulvérisés davantage par leur choc avec les oourànts opposés.
Lorsque le niveau 21 de la masse de matière contenue dans l'appareil desoend légèrement en raison du fait qu'une partie de lama- tière est pulvérisée par les jets et est entraînée hors de la chambre de réoeption lOb, le bord supérieur de l'orifice du conduit 19 se découvre légèrement grâoe à quoi une nouvelle quantité de matière s'éooule par l'effet de la pesanteur dans l'appareil. De cette façon le niveau de lurfaoe supérieure 21 de la matière contenue dans l'appareil est maintenu sensi- blement constant et la distanoe comprise entre le plan des axes des tuyères jusqu'à la surface supérieure libre de la mas- se reste sensiblement invariable pendant l'opération.
Il est évidemment rare que deux moroeaux de matière projetés par des courants opposés de vapeur sous forte pressim se ourlent absolument de plein foue mais, après ce choc ils peuvent heurter de nouveau les parois latérale et inférieure
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de la chambre d'impact et momentanément ils peuvent décrire une orbite autour du foyer 6; mais la vapeur de la chambre d'impact ne peut sortir de ladite chambre qu'en remontant par le tuyau de décharge 15 en raison du fait que la masse de matière détachée est oonfinée à sa partie inférieure et le long de ses cotés.
Les parois des tubes virtuels 32 et les parois de la chambre virtuelle d'impact 31 sont oonstituées ainsi par la matière même que l'on pulvérise et tous les chocs des morceaux de matière projetés contre les parois des tubes ou passages 32 ou contre les parois de la chambre d'impact 31 (ou bien encore les uns oontre les autres sur leur trajet ou enfin leur choc aveo les courants opposés) oontribuent au broyage et à la réduction rapide des particules de façon à les réduire en poudre.
La réduction de la matière à l'état de poudre est relativement rapide et la matière qui a été ré- duite en une poudre suffisamment fine est entraînée aussi ra- pidement qu'elle est formée vers le haut et sort de la chambre de réception lOb pour se rendre dans le séparateur 13 où il se produit une séparation plus poussée des particules les plus grossières d'aveo les partioules les plus fines dans le cas où il convient d'obtenir un produit très finement pulvérisé.
Lorsqu'on utilise l'appareil pour la pulvérisation du charbon d'anthracite, matière pour laquelle le présent procédé est particulièrement approprié, on peut supprimer le sépara- teur 13 et on peut oonduire le courant de poussière et de va- peur passant par l'orifioe 12 au moyen d'un tuyau approprié directement au foyer d'une chaudière ou d'un autre appareil dans lequel le charbon pulvérisé doit être brûlé ce qui suppri- me complètement la nécessité de recueillir d'abord le charbon pulvérisé, de le transporter dans une trémie d'atteinte et de le conduire enfin par un appareil d'alimentation approprié au- dit foyer.
Les opérations intermédiaires de rassemblement,de manutention et d'emmagasinage du produit pulvérisé peuvent
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ainsi être entièrement évitées dans la mise en oeuvre de la présente invention, grâce au fait qu'on conduit le charbon pu}. vérisé direotement à partir du pulvérisateur, à la chaudière où il doit être consommé.
Dans la forme d'exécution modifiée représentée sur la figure 3, le tuyau de décharge métallique 15 est supprimé et la ohioane 17a disposée dans la chambre de réoeption est oonique, ladite chicane étant suspendue à la partie supérieure o'est-à- dire à la paroi 11' qui ferme la ohambre et étant supportée rigidement parades tiges ou consoles 18'. Sous les autres points de vue, la construction est sensiblement la même que oelle représentée sur les figures 1 et 2.
Dans cet appareil la vapeur à haute pression est projetée dans la masse de ma- tière 20 à partir des tuyères 5 vers un centre commun ou régi en foale, ladite vapeur formant et maintenant les passages tubu- laires coniques 32 et la chambre virtuelle d'impaot 31 oomne dans l'appareil .représenté sur la figure 1.
Toutefois la va- peur se trouve sous une forte pression et se déplace à une grande vitesse au point fooal 6 dans la masse ou aux environs de ce point. -oraison du fait que la masse de matière détachée est maintenue et confinée à sa partie inférieure et le long des oôtés et qu'elle ne peut s'éohapper dans ces directions et que d'autre part il n'y a aucune entrave à sa partie supérieu- re , la vapeur se décharge à partir de 1 a ohambre d'impact 31 et remonte à travers la surface libre supérieure 21 en formant et en maintenant un passage tubulaire 15a qui traverse direo- tement la masse, grâce à quoi il se forme un tube virtuel de décharge 15a qui fonotionne comme le tube 15 représenté dans la forme d'exécution de la figure 1.
Toute la matière, aussi bien les fines que la matière plus grossière, est projetée à grande vitesse, après l'impaot oontre la ohioane 17a dans la chambre de première séparation 10b au-dessus de la matière que
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contient la chambre 10a, d'où elle est déviée dans le sens ho-
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rizontal et dans le sens radial ; une première séparation de la poussière d'aveo les partioules insuffisamment pulvérisées est effectuée, les particules lourdes tombent par pesanteur sur la partie supérieure 21 de la masse de matière contenue dans la ohambre lOb afin qu'elles puissent être traitées de nouveau, tandis que les partioules légères et suffisamment pulvérisées sont entrainées vers le haut par le courant de vapeur, passent entre les barres 18' et sortent par l'ori- fioe 12.
On a constaté qu'il n'est pas absolument nécessaire que les tuyères 5 se trouvent exaotement à l'alignement ou qu'el- les soient dirigées vers un point fooal exact, pourvu que la matière détaohée qui assume la forme d'une colonne'dans la chambre oontenant la:matière soit suffisamment épaisse dans le sens horizontal pour empêoher que la vapeur la traverse jusqu'à la paroi latérale opposée de l'enveloppe cylindrique
10 ou jusqu'à la faoe opposée de la nourrice 1 (voir figure
10).
Si les oourants sont dirigés un peu vers l'un des cotés du foyer, il n'en résulte auoun inconvénient paroe que l'épaisseur de la masse de matière entre la ohambre virtuelle d'impaot 31 o (figure 10) et l'enveloppe 10 est suffisante pour arrêter les morceaux de matière projetés à gran- de vitesse avant qu'ils n'atteignent la paroi. Ceci est vrai même lorsqu'on n'utilise que deux tuyères opposées, sensible- ment à l'alignement, au lieu de plus de deux tuyères comme on l'a représenté sur le dessin. Lorsqu'on utilise trois ou un plus grand nombre de tuyères, un défaut d'alignement des tuyères aveo le foyer 6 ne diminue pas l'effioaoité du dis- positif.
La forme de la chambre virtuelle d'impact 31c peut être un peu allongée et les morceaux de matière qui se dépla- cent à grande vitesse dans ladite chambre peuvent reoevoir un mouvement circulaire ou selon une orbite autour du point fo-
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oal mais oes mouvements et le ohoo des moroeaux les une con- tre les autres, oontre la paroi et oontre le fond de la ohambre d'impact 31 o ainsi que oontre les parois du tube virtuel de déohaxge 15a, ne peuvent que oontribuer à la désin- tégration des moroeaux et aooélérer ladite désintégration ce qui augmente l'efficacité de l'appareil en effectuant une pulvérisation plus rapide de la masse prise dans son ensem- ble.
Toutefois lorsque la masse de matière contenue dans l'appareil est soutenue et maintenue par une paroi rigide ou par une plaque de fond rigide, la vitesse des oourants de matière, particulièrement après l'impact, n'est pas suf- fisante généralement pour projeter les moroeaux à une gran- de profondeur dans la masse, particulièrement si laportie de la chambre d'impact est constituée, dans le sens verti- oal, par le tuyau 15 ou par le tuyau virtuel de décharge 15a après que ce dernier a été formé. Pour ce motif la oou- ohe relativement minoe de gravier ou d'autre matière déta- ohée qui se trouve entre le fond de la chambre virtuelle d'impact 31 et la oalotte 9 est suffisante pour empêcher que les moroeaux projetés la traversent pour atteindre l'envelop- pe métallique.
Les figures 4 et 5 montrent sohématiquement deux formes d'exécution modifiées dans lesquelles une paire de tuyères 5-5 se trouve à l'alignement au lieu d'être dirigées vers un point fooal commun et dans lesquelles quatre tuyères sont dis- posées sous forme de deux paires de tuyères opposées et dispo- sées à l'alignement 5-5-5-5, toutes les tuyères étant diri- gées sensiblement vers une région médiane ou fooale et tou- tes les tuyères se trouvait à l'intérieur d'une enveloppe 10' qui peut reoevoir une forme rectangulaire ou toute autre for- me appropriée au lieu d'une section horizontale circulaire.
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Si l'on se reporte à la forme d'exécution représentée sur les figures 4 et 6, on voit que la vapeur sortant de chaque paire de tuyères alignées 5-5 constitue, dans la masse 20, les mêmes tubes virtuels de matière 32 que dans l'appareil représenté sur les figures 1 et 3 maàs, lorsque les paires de tuyères alignées sont relativement rappro- ohées les unes des autres comme on le voit sur la figure 6, elles forment une chambre virtuelle d'inpaot 31a de for- me allongée dans laquelle une oertaine partie de ladmàtière projetée par l'une des paires de tuyères opposées 5-5, est projetée, après l'impact, vers l'axe de la paire de tuyères éloignées coopérantes et cette partie de matière est pro- jetée contre la matière projetée de même façon par l'au- tre paire de tuyères alignées 5-5, grâce à quoi on obtient une pulvérisation plus)
poussée du produit par impact comme le montre clairement les flèohes dans la chambre d'impact 31a représentée sur la figure 6.
Cette forme d'exécution d'appareil est pourvue d'un tuyau de décharge 15b (figure 4) qui peut être supporté, comme on le montre'sur la figure 1, mais qui est allongé transversalement de façon qu'il s'adapte et s'applique au- dessus de la chambre d'impact allongée 31a. Au-dessus de l'extrémité supérieure du tube de décharge 15b on a prévu une chicane appropriée 17b dans la chambre de première sé- paration lOb afin de rejeter latéralement la matière; les' particules les plus lourdes tombent dans la chambre de sépa- ration lOb aur la surface 21 de la masse 20 que contient la chambre 10a.
Dans oette forme d'exéoution, les particules plus légères sont entraînées vers le haut par la vapeur qui remplit la chambre de séparation lOb et sont évacuées par l'orifioe 12.
Sur la figure 5, l'organisation est exaotement la même
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que oelle représentée sur la figure 4, sauf qu'on a suppri- mé le tube 15b. Il y a par conséquent la même ralation en- tre cet appareil ett celui qui est représenté sur la figure 4, qu'entre celui qui est représenté sur la figure 3 et celui que montre la figure 1. Dams oe cas, la vapeur qui sort de la chambre d'impact 31a oonstitue un tube virtuel de déohaige 150'qui monte vertioalement à travers la masse 20 à partir de la chambre d'impact 31a. Par ce passage 150, toute la matière est rejetée, après l'impact, sous forme d'un oourant à grande vitesse centre laohioane 17b comme dans l'appareil représenté sur la figure 3.
La coupe horizontale à travers les axes des tuyères 5-5-5-5 suivant la ligne 6-6 des figures 4 et 5 est la même pour les deux appareils et est représentée par la fi- gure 6.
Les figures 7,8 et 9 montrent deux autres formes d'exé- oution de l'appareil pour la mise en oeuvre de la présente invention; oes formes d'exécution démontrentle fait que lorsque la largeur ou l'épaisseur de la masse confinée de matière détachée 20 est suffisante pour empêcher les cerceaux projetés par les tuyères 5 de traverser complètement la mas- se jusqu'à la paroi opposée de l'enveloppe 10" . Il peut ne pas être nécessaire d'utiliser des courants opposés de ma- tière projetée par des tuyères opposées.
C'est ainsi que dans la figure 7 l'enveloppe 10" peut recevoir une forme rectangulaire et que les tuyères 5-5 peuvent être disposées de façon qu'elles déchargent la vapeur dans la masse 20 parallèlement l'une à l'autre et dans la même direction horizontale. Dans ce cas, chacune des tuyères forme à travers la masse un tube virtuel de matière 32 comme dans les formes d'exécution décrites plus haut mais,lors- que,le courant s'approche de la paroi opposée de l'enveloppe 10" il rencontre la matière 20 voisine de cette paroi et la
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chambre d'impaot 31b est formée là où le oourant de matière projetée par le tube de matière 32 est arrêté par la matière voisine de la paroi opposée.
Pour ce motif, si un tuyau de décharge 15b tel que celui qui est représenté sur la figure 4 est supporté directement au-dessus de la chambre d'impaot 31b, comme le montre la figure 7, toute la matière, après l'impact, est foroée par la vapeur déchargée par les tuyères 5, à re- monter à travers le tuyau de décharge 15, à heurter la ohioa- ne 170 et à entrer horizontalement dans la chambre de sépara- tion lOb. Les particules lourdes tombent au fond de la chambre et par conséquent sur la surface 21 de la masse 20,afin qu'elle soient)traitées de nouveau et les particules plus légères sont entraînées hors de la chambre lOb par l'orifice 12 pour être conduites à un séparateur tel que celui qui est indiqué sur ia figure 1 ou à tout autre endroit approprié.
L'appareil représenté sur la figure 8 est exactement le même que celui représenté sur la figure 7 saufque le tube de déoharge mentant 15b est supprimé et que la vapeur provenant de ± la chambre d'impact 31b forme et maintient un tuyau vir- tuel de décharge 15o à travers la matière proprement dite, toute la matière après l'impact étant projetée vers le haut à travers le tube de décharge contre la chicane 170 comme sur la figure 7.
Dans toutes les formes d' exécution de l'invention,la va- peur provenandes tuyères 5 est déchargée sous une forte pres-
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sion et à une grande vitesse direotementfans la masse de ma; tière détaohée qu'il s'agit de pulvériser, ladite matière étant empêchée de se mouvoir dans tous les sens, sauf dans un sens qui est de préférence le sens vertical qui passe à travers la surface supérieure de la masse. La vitesse de la vapeur projetée dans la masse est tellement grande que la vapeur forme et qu'elle maintient des tubes virtuels oonstitués par la matière à travers lesquels ladite matière est projetée à grande vitesse jusque dans une chambre virtuelle d'impact.
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vapeur qui sord des tuyères à grande vitesse et sous forte pression forme à l'intérieur de la masse une ohambrevirtuelle d'impaot dans laquelle se produit un impact entre les courants de matière qui sortent des tuyères opposées ou aveo la paroi de la chambre d'impact elle-même.
Après l'impact, la vapeur dé- chargée dans la ohambre d'impaot entraine sensiblement toute la matière (les fines et les partioules plus grossières) vers le haut, hors de la chambre d'impact en la faisant passer, soit par un tube de décharge réel s'étendant à partir de la ohanbre d'impaot jusqu'à un point situé à une distance appréciable au-dessus du niveau de la surface libre de la masse, soit par un tuyau virtuel de déoharge fonné par la vapeur elle-même qui chasse la masse vers le haut, hors de la chambre d'im- pact.
La surface supérieure de la masse de matière libre trai- tée omstitue la paroi inférieure d'une chambre de première séparation dans laquelle se détend la vapeur provenant du tuyau de décharge et dans laquelle la vitesse de la vapeur est ré- duite d'une façon suffisante pour permettre aux partioules les plus lourdes de tomber sous l'effet dela pesanteur sur la surface supérieure de la masse afin que lesdites partioules plus lourdes puissent être traitées de nouveau. Les particules légères et suffisamment pulvérisées (ou poussière) sont entraî- nées par la vapeur qui remplit la chambre de séparation et éva - ouées de cettechambre pour être soumises à une séparation plus i poussée pour être reouellies ou pour être conduites à un en- droit voulu queloonque pour y être utilisées ou pour y être emmagasinées.
D'une façon générale les formes d'exécution modifiées de l'appareil, en partioulier oelles que représentent les figures 7 et 8, ne sont pas aussi efficaces gour la mise en oeuvre de l'invention que celles qui sont représentées par les figures 1, 2 et 3, lesquelles permettent l'utilisation d'un grand nom- bre de tuyères dirigées vers oint fooal commun où il se
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produit un impact violent et où on réalise une réduction ra- pide des matières dures à l'état d'une poudre très fine.
Toutefois, ce procédé peut être mis en oeuvre avec un cer- tain nombre de tuyères disposées parallèlement les unes aux autres de la façon qu'on a indiquée sur la figure 9, lors- qu'il s'agit de pulvériser une matière relativement tendre et lorsque le degré de finesse auquel on désire réduire la matière ne oonstitue pas une condition rigoureuse.
REVENDICATIONS --------------
1. Procédé de pulvérisation de minéraux et d'autres substances analogues caractérisé par le fait qu'on effectue la pulvérisation en déchargeant dans une masse de morceaux déta- chés de matière à traiter, masse confinée à sa partie in- férieure et le long de ses oôtés, un courant d'un fluide approprié sous pression,
l'axe du courant étant sensi- blement horizontal et situé à une distance appropriée au- dessous de la surface supérieure de la masse et la pression et la vitesse du fluide étant suffisantes pour tonner et pour maintenir dans ladite masse une chambre virtuelle d'im- paot dont les parois et le fond sont constitués par la matiè- re détachée qui provient de la masse tandis qu'un passage tubulaire est formé et maintenu à travers la masse entre le point où le fluide est déchargé dans ladite masse et la chambre d'impact, certains morceaux de matière détachésqui proviennent de la masse étant projetés par le passage tubu- laire par le courant de fluide à grande vitesse de façon qu'ils se heurtent contre d'autres morceaux de ladite matiè- re dans la chambre d'impact et que lesdits moroeaux soient réduits en poudre par suite de l'impact.