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Publication number: BE416984A
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Description


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  " PROCEDE DE   TRAITEMENT   DE PATES MINERALES " 
La présente invention est relative au traitement de pâtes minérales et quoiqu'elle soit particulièrement applicable à la fabrication du ciment par le procédé humide, elle peut être appliquée à des procédés analogues, tels que l'obtention de chaux par cuisson de pâte de chaux. Oonformément à l'invention, la pâte brute est convertie, totalement ou partiellement, en écume ou en mousse, et elle est soumise au traitement sous cette forme. 



   De façon à convertir la pâte en écume ou en mousse, on peut ajouter des substances formant de la mousse, soit à la pâte, soit à l'un des ingrédients de celle-ci. Lorsque les substances produisant de la mousse, sont ajoutées aux ma- 

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 tières brutes, la transformation de la pâte en mousse peut se faire en même temps que se fait le mélange, ou ensuite, et   bien- elle peut se faire en battant la pâte ou en insufflant ou à travers celui-ci   )de l'air dans le   mélangea La   quantité de mousse produite dé- pend de la force de l'agitation. Les substances produisant de la mousse peuvent être , par exemple des savons, de la géla- tine, ou des savons additionnés de gélatine, ou des produits analogues.

   Un savon de résine (soit sodique, soit potassique) avec addition de colle, est particulièrement efficace. Ces substances produisant de la mousse , peuvent, si on le désire, être d'abord converties en mousse et mélangées à la pâte. En général,   la(quantité   utilisée de substance produisant de la mousse est de l'ordre de 0,05 à 0,2 % en poids de la pâte. 



   Au lieu d'agiter un mélangé, auquel ont été ajoutées des substances formant de la mousse, on peut convertir le mélange en mousse, en y ajoutant des substances chimiques, qui dégagent du gaz, par réaction ou par introduction dans la pâte. Par exemple, on peut ajouter de cette façon, de la poudre d'aluminium ou du carbure de calcium. Le carbure de calcium, sous forme de poudre, peut être imprégné de ré- sine, d'huiles, de goudrons, de silicates à bas point de fusion ou produits analogues, en vue de réduire le taux de dégagement du gaz . 



   Si la pâte est faite à partir de matières premières de nature telle que la pâte conserve les bulles d'air qui peu- vent s'y former, même sans addition de substance formant de la mousse, la conversion de la pâte en mousse ou en écume, peut se faire par dégagement de gaz, sans utiliser des substances formant de la mousse. 

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   On peut rendre la consistance de la pâte plus appropriée à la formation de mousse, sans addition d'une nouvelle quantité d'eau, par addition d'hydroxyde de sodium ou autres substances qui modifient la valeur du pH et la viscosité de la pâte. 



   Dans la fabrication du ciment, la conversion peut avoir lieu en différents stades au cours de la fabrication et on obtient différents avantages suivant le stade auquel elle a lieu. Ainsi, dans la fabrication de la pâte brute, les matières brutes sont mélangées avec de l'eau et on agite le mélange de façon à broyer les matières et à rendre le mélange homogène. Ce mélange peut être facilité en convertissant la pâte en mousse. Au lieu de faire de la pâte, puis de la convertir, on peut convertir en mousse, en totalité ou en partie, un des ingrédients de la matière première, puis mélanger celui-ci avec le restant des ingrédients. La conversion effective, ou le mélange de l'ingrédient mousseux peut se faire de façon avantageuse, dans un bac à pâte ou un bassin d'agitation, avant le broyage final. 



   Lorsque la pâte a été broyée, elle doit être amenée à une autre partie de l'installation de fabrication par pompage. La puissance requise dépend surtout de la viscosité, du poids unitaire et de la vitesse de la pâte, et du diamètre et de la longueur de la tuyauterie. Dans une installation déterminée, on ne peut réduire, de façon sensible, la consommation de puissance qu'en diminuant la viscosité, la vitesse ou le poids unitaire de la pâte, ou qu'en augmentant le diamètre de la tuyauterie. Des recherches ont montré 

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 que la conversion de la pâte en mousse réduit sa viscosité et son poids unitaire. Oonformément à l'invention, on utilise ce fait pour faciliter le transport de la pâte.

   Oomme la réduction de la viscosité et du poids unitaire est accompagnée d'une augmentation du volume, sans aucune augmentation au poids tonal de matière à transporter, on doit augmenter le diamètre de la tuyauterie ou la vitesse, mais même si l'on doit augmenter la vitesse, la puissance requise peut encore être réduite. 



   La conversion de la pâte en mousse peut se faire en n'importe quel point commode, et en particulier, étant donné qu'une colonne de pâte mousseuse peut :être équilibrée par une colonne plus courte de pâte non traitée, on peut avantageusement, effectuer la conversion en un point bas d'une tuyauterie, de sorte que le changement de poids unitaire peut être utilisé pour aider au transport. 



   A titre d'exemple de la réduction de poids unitaire et de viscosité, provoquée par la conversion dela pâte en mousse, on peut donner les chiffres suivants, obtenus avec une pâte de ciment contenant 30,5   % d'eau:   
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> MATIERE <SEP> POIDS <SEP> UNITAIRE <SEP> VISCOSITE
<tb> 1 <SEP> pâte <SEP> primitive <SEP> 1;79 <SEP> 0,52
<tb> 2 <SEP> pâte <SEP> convertie <SEP> en <SEP> mousse
<tb> , <SEP> par <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP> de <SEP> savon <SEP> de <SEP> résine
<tb> et <SEP> 5 <SEP> %.d'eau <SEP> .................... <SEP> 0,60 <SEP> 0,23
<tb> 
 
On va donner ci-dessous différents exemples d'opérations conformes à l'invention:

  
1 - On ajoute du savon de résine à de la pâte de ciment au moment   où.   celle-ci quitte le broyeur et on pompe la pâte pour l'amener dans des bacs et de là, à un dispositif 

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 d'alimentation en pâte. Environ au point le plus bas, entre les bacs et le dispositif d'alimentation , on convertit la pâte en mousse, par exemple en y injectant de l'air, avec ou sans battage. En procédant ainsi, on fait une bonne utilisation du changement de poidsunitaire. 



   2 - On convertit en mousse de la pâte à ciment immédiatement après qu'elle a été faite, par exemple en l'agitant dans des bacs, où elle arrive en venant du broyeur, et elle est amenée à l'appareil à sécher, sous forme de mousse. 



   3 - On ajoute du savon de résine à de l'argile délayée, qui est alors mélangée et broyée avec de la craie, de façon à former la pâte à ciment, qui est convertie en mousse à un stade quelconque approprié. 



   Avant d'être cuite, dans un four, on sèche généralement la pâte à ciment. On a constaté que l'augmentation de surface obtenue par la conversion de la pâte en mousse, est intéressante au point de vue de l'échange de chaleur et une caractéristique de l'invention consiste, par suite, à sécher la pâte sous forme de mousse ou d'écume. La pâte peut être convertie totalement ou partiellement en mousse ou écume, pendant ou avant l'opération de séchage. 



   Le fait que la tension superficielle de la pâte est réduite, améliore la capacité qu'elle a de s'étaler facilement sur une surface, telle que, par exemple, des chaînes suspendues ou organes analogues, et, en conséquence, on peut, de cette façon, étaler avantageusement de la pâte mousseuse ou écumeuse. Le séchage réel peut avoir lieu, soit dans un appareil indépendant du four ou dans l'extrémité supérieure 

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 du four lui-même. A titre de variante, on peut étaler , soit la pâte contenant des substances produisant de la mousse, soit une masse mousseuse ou écumeuse de pâte, sur un support ou transporteur perforé, tel qu'une grille à aspiration, un tambour filtrant ou organe analogue, et les gaz chauds peuvent être aspirés à travers celui-ci, en venant d'en haut ou d'en bas.

   Si la pâte n'a pas déjà été transformée en mousse lorsqu'on l'applique sur le support ou transporteur perforé, sa conversion en mousse s'effectue par le passage de gaz chauds dans la pâte, en même temps que s'effectue   @ne   partie du séchage. 



   On va maintenant décrire., à titre d'exemple, un appareil convenant pour le séchage de pâte, en se référant au dessin annexé qui représente schématiquement une partie de l'appareil. 



   Dans cet appareil, on introduit, par un tuyau 4, de la pâte brute à ciment, contenant une substance produisant de la mousse pour l'amener dans un tambour fixe 1, dans lequel se trouve un arbre 2 légèrement incliné, muni de bras de battage   ,   qui ont une forme telle qu'à la fois, ils battent la pâte de façon à former la mousse, et ils la font progresser d'une extrémité à l'autre du tambour. Des gaz résiduels chauds, provenant d'un four tournant, arrivent dans le tambour par un tuyau et passent dans ce tambour en échangeant de la chaleur par contact avec la pâte mousseuse . La pâte séchée pénètre directement dans le four tournant par le tuyau 5. 



   Si la pâte mousseuse a été obtenue par séchage, sans 

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 trop d'agitation ou de mouvements, elle conserve sa structure poreuse dans une grande mesure, pendant le chauffage, la calcination et la cuisson dans le four, de sorte qu'une caractéristique de l'invention   consiste   à cuire la pâte sous forme de mousse ou d'écume. Cette pâte se transforme en un clinker poreux, qu'il est très facile de refroidir rapidement, par exemple dans de l'eau ou de la glace sèche, et qui peut, par suite, être utilisé avantageusement pour la fabriqation de ciment blanc. Ce clinker poreux est, de préférence, concassé dans un appareil distinct, avant d'être amené à des broyeurs du type habituel. 



   Dans l'application de l'invention à la production de chaux par cuisson de pâte à chaux, la conversion en mousse ou écume peut se faire à un stade quelconque commode, de façon analogue à la conversion qui est faite pendant la fabrication du ciment.

Claims

RESUME A - Procédé de traitement de pâte minérale, caractérisé par les points suivants, ensemble ou séparément : 1 - La pâte brute est convertie, totalement ou partiellement, en mousse ou écume, et est soumise au traitement sous cette forme.

2 - Le procédé est applicable dans la fabrication du ciment,'par voie humide.

3 - Un des ingrédients de la matière brute, servant à faire la pâte , est converti, totalement ou partiellement, en mousse ou écume, avant d'être mélangé avec le restant des ingrédients.

4 - La pâte à ciment est convertie en mousse ou <Desc/Clms Page number 8> écume, dans un bac à pâte, ou bassin d'agitation, avant le broyage final, de façon à faciliter ce broyage.

5 - La conversion de la pâte à ciment en mousse ou écume, s'effectue avant que la pâte soit transportée dans une Tuyauterie par pompage, de façon à faciliter ce transport.

6- Cette conversion s'effectue en un point bas d'une tuyauterie , le changement de poids unitaire étant utilisé pour aider au transport.

7- La pâte à ciment, mise sous forme de mousse ou écume, est séchée par échange de chaleur avec des gaz chauds.

8 - La pâte mousseuse ou écumeuse est séchée sur une grille à aspiration, un tambour filtrant ou organe analogue, 9 - Cette pâte est étalée sur des chaînes suspendues, ou organes analogues, pendant le séchage.

10 - La pâte est cuite sous forme de mousse ou d'écume.

11 - Dans la fabrication du ciment, le clinker poreux résultant est concassé avant d'être amené à des broyeurs de type habituel.

12 - On ajoute une substance produisant de la mousse à la pâté ou à un ingrédient de celle-ci, après quoi, la pâte ou l'ingrédient est converti en mousse ou écume.

13 - La pâte , ou un ingrédient de celle-ci, est battue après addition de la substance formant la mousse, de façon à la convertir en mousse. <Desc/Clms Page number 9>

14 - On envoie de l'air dans , ou à travers la pâte ou l'ingrédient, pour le convertir en mousse ou écume.

15 - On incorpore dans la pâte ou dans un ingrédient de celle-ci des substances qui dégagent du gaz par réaction, afin de le convertir en mousse ou é.cume.

16 - Les substances dégageant du gaz sont imprégnées de résine, huiles, goudrons, silicates à bas point de fusion, ou produits analogues, en vue de réduire le taux de dégagement du gaz.

17 - On ajoute à la pâte ou on mélange, avec cel- le-ci, de l'écume ou de la mousse préalablement formée, en vue de convertir la pâte en mousse ou écume.

18- On se sert de savon, avec ou pans gélatine, comme substance formant de la mousse, de façon à former la mousse ou écume.

B - A titre de produit industriel nouveau, ciment Portland fabriqué par le procédé ci-dessus.