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Appareil pour sécher une matière fractionnée se prêtant à être finement moulue
Le but principal de l'invention est de fournir un ap- pareil perfectionné pour sécher une matière fractionnée (c'est-à- dire une matière en morceaux ou nodules) qui se prête à être finement moulue, appareil dans lequel le séchage peut être poussé, si on le désire, à un très haut degré, et dont le fonctionnement est très rapide et très économique.
Par finement moulue, on entend ici être moulue au point de pouvoir passer au moins à travers un crible sept (crible stan- dard britannique), mais si on le désire on peut moudre encore plus finement, par exemple pour pouvoir passer à travers un crible 300 ou plus fin encore.
Les matières entrant en considération sont celles qui
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sont relativement tendres et par exemple plastiques ou frie.bles, telles que le kaolin ou autres argiles, la pierre à chaux, la craie, le talc, le sulfate de strontium, divers phosphates et autres matières semblables; mais des matières plus dures telles que l'oxyde ferrique ou la forme rutile de l'oxyde de titane ne sont pas exclues.
Il est relativement facile de réduire de par exemple 30% à 15 % l'humidité contenue dans une matière, mais il est très dispendieux de la réduire, de par exemple 15% à 1%.
Quand la matière est très finement moulue, l'invention permet de réduire sa teneur en humidité jusqu'à par exemple 0.1%; dans les cas où une aussi forte réduction est requise.
L'appareil suivant l'invention comprend une machine à broyer finement la. matière, un ventilateur à la sortie de la machine pour aspirer la matière à travers celle-ci:, une source de fluide gazeux (qui peut être chauffé à la température désirée) raccordée à l'entrée de la machine, d'où le fluide est aspiré à travers cette dernière, en contact intime avec,la matière, et un séparateur fluide gazeux/matière raccordé à la sortie du venti-' lateur.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une élévation schématique de côté, d'un appareil selon l'invention, et
Fig. 2 est une élévation de côté, à plus grande échelle, d'une machine à fin broyage appropriée, dont certaines parties de l'enveloppe sont arrachées.
L'appareil montré sur la Fig. 1 comprend une machine rotative à broyer finement, indiquée d'une façon générale en 11, qui est munie d'une trémie d'alimentation 12 pour la matière à traiter et d'un ventilateur à la sortie. La machine est ali- mentée en fluide gazeux sec (comme décrit ci-après avec référence
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à la Fig. 2) qui dans des conditions ordinaires sera préchauffé et qui est maintenu en contact intime avec la matière lors de son passage à travers la machine; après broyage, la matière en sus- pension dans le fluide gazeux est amenée par le tuyau 13 dans un séparateur centrifuge.
Le séparateur est de préférence du type communément appelé "cyclone"; le fluide gazeux et la matière ré- duite en poudre sont introduits tangentiellement dans un cylindre vertical 14 dans lequel les particules de matière sont rejetées vers l'extérieur et tombent pas pesanteur dans un collecteur 15 tandis que le fluide chargé d'humidité est rassemblé dans une cloche 16 et aspiré à travers une cheminée 17. Une trémie magasin 18 munie d'une sortie réglable 19 se trouve sous le collecteur 15.
Le rotor de la machine de la Fig. 1 est mû par un -mo- teur électrique 20 par l'intermédiaire d'une commande à poulie cachée par la garde 21 et une commande à poulie cachée par la garde 22, est prévue entre l'arbre 23 du rotor et un dispositif d'alimentation rotatif (non montré) mû par vis sans fin et qui se
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trouve dans le fondàé:9atrémie 12.
La Fig. 2 montre comme machine à broyer finement, une machine équipée d'une chambre cylindrique 24 peu profonde axia- lement, dans laquelle se trouve un disque rotatif 25 qui laisse un jeu radial entre lui et la paroi intérieure de la chambre.
La matière passe par pesanteur de la trémie 12 (son dispositif rotatif d'alimentation, mû'par vis sans fin, est actionné ici par un moteur électrique séparé 20a) sur un plan incliné 26 où elle rencontre un courant ascendant de fluide gazeux (qui nor- malement n'est pas chauffé) qui entre (parfois sous une légère pression) par le fond du conduit 27. Le conduit cohtient un or- gane 28 qui est supporté par un assemblage coulissant 29 et per- met de régler la largeur du passage 30. Un déflecteur 31 dévie la matière tombant vers le passage 30 d'où elle est élevée à travers le.passage 30a et à travers l'ouverture 32 qui aboutit
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centralement dans la chambre 24. Les particules d'une trop grande densité sont rejetées et retombent à travers le conduit 27 pour être enlevées ensuite.
Le disque 25 porte sur la face a.djacente à la matière entrante des marteaux 33 et sur l'autre face deux couronnes 34, 35 de pointes ou autres saillies axiales laissant un jeu radial entre elles et deux couronnes de saillies fixes 36 s'étendant axialement. De plus grandes machines peuvent avoir plus de deux cercles de ces saillies.
Du fluide gazeux ses, qui dans la majorité des cas sera chauffé à l'avance monte le long du conduit 37 à, travers la grille 38 dans la chambre 24 et ce flux mélangé avec le fluide et la matière entrant par l'ouverture 32 passe radialement vers l'exté- rieur le long des marteaux 33 à travers le jeu radial prévu à la périphérie du disque, pour passer ensuite radialement vers l'in- térieur à travers la zone annulaire des saillies 34, 35 et des saillies 36. La matière est ainsi soumise à une pulvérisation très poussée qui est secondée par les effets centrifuges et le tourbillon établis par le mouvement relatif des parties.
Des organes radiaux 39 fixés sur l'arbre 23 et tra- vaillant avec un faible jeu à l'entrée du passage 40 empêchent les particules qui nécessitent une pulvérisation plus poussée pour les reduire au degré de finesse maximum désiré, d'y passer.
Les particules qui peuvent passer dans le passage 40 avec le fluide gazeux qui les véhicule entrent centralement dans une chambre de ventilateur 41 d'où elles sont évacuées tangentiel- lement dans un tuyau 13 par le ventilateur 42.
En général, le fluide gazeux sec qui passe à travers le conduit 37 et qui est produit adéquatement par la combustion d'un four à coke ou appareil semblable, doit être à une tempé- rature comprise entre 450 F et 550 F (bien que pour certaines matières ce fluide peut être de l'air sec à la température
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atmosphérique, alors que pour d'autres matières cette température peut atteindre 800 F et la quantité de fluide requise varie entre 10 et 80 pieds cubes par minute, par livre de matière pas- sant par minute à travers la machine, suivant le degré auquel la matière doit être séchée.
En vue du réglage, il est avantageux de munir le con- duit d'entrée d'air chaud 37 d'un obturateur à papillon ou autre
43, ou bien on peut également faire usage de deux ou plusieurs entrées qui peuvent être fermées au choix quand on n'en a pas besoin.
Si par exemple on traite de la craie contenant 20% d'humidité, le maximum ou quasi le maximum d'air chauffé devra . être fourni si on désire réduire le.contenu d'humidité à 0.1% et la craie devra être moulue très finement. La température à la sortie du ventilateur sera de l'ordre de 180 F et il faudra pren- dre soin de maintenir la température jusque dans le séparateur afin d'éviter qu'une condensation de l'air chargé d'humidité ne se produise. Dans des conditions normales de séchage, la quantité d'air chauffé admise par le conduit 37 sera approximativement égale à la quantité d'air froid admise par le conduit 27. Dans les conditions de séchage maximum, on peut alimenter la machine d'air chaud par le conduit 27 aussi bien que par le conduit 37.
Le disque 25 doit être capable d'avoir une vitesse périphérique d'approximativement 210 pieds par seconde. Les mar- teaux 33 sont de préférence des marteaux s'étendant radialement et fixés près de la périphérie extérieure du disque. On peut utiliser avec avantage pour le fin broyage les machines "ATRIROR" fabriquées par la Société demanderesse.
On voit que l'invention permet de réduire la matière en très fines particules qui présentent une surface extrêmement grande a l'influence absorbante du fluide gazeux sec ( et de pré- férence chauffé) qui leur enlève leur humidité, Le tuyau 13 peut
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être calorifuge afin d'empêcher un refroidissement important du fluide gazeux et la condensation résultante de l'humidité y nontenue, et l'action du separateur assure la séparation du fluide gazeux chargé d'humidité et des particules séchées.