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PROCEDE ET DISPOSITIFS D'EVACUATION DES CONSTITUANTS LOURDS BE MATIERES, PARTICULIEREMENT DANS LES SEPARATEURS DE MATIERES EN PETITS GRAINSo
La présente invention se rapporte aux séparateurs,,,avantageusement à ceux à.commande pneumatique, pour la préparation de minéraux particulièrement de la houille, et elle concerne un procédé et des dispositifs pour l'évacuation des constituants lourds (schistes).
Dans les séparateurs connus, les schistes déposés dans le fond par le processus de séparation, sont évacués en quantités réglées, par une ouverture d'évacuation dans la zone du barrage de trop-plein, à l'extrémité du support de la matière déposée. Ce procédé d'évacuation présente de nota-, bles inconvénients.
La formation des couches dans les compartiments de dépôt se fait suivant la densité et on sait par expérience que pour les dif- férentes couches de matières lourdes (schistes, mixtes, houille) elle se fait suivant la pesanteur de sorte que dans chaque couche les grains les plus gros sont le plus au fonde C'est pourquoi cette ouverture d'évacuatiôn des schistes, située à l'extrémité du lit des matières déposées, évacue de ' préférence les plus gros morceaux des schistes, qui dans son voisinage sont., déplacés en avant sur le support de la matière déposée.
Par contre pour autant qu'ils n'aient pas rempli les vides entre les gros schistes, les schistes plus petits se trouvant à la partie supérieure de la couche, s'accumulent devant le barrage de trop-plein de la machine, au-dessus de l'ouverture d'évacuation, et ce en quantités telles qu'ils sont entraînés dans le charbon par dessus ce barrage, ce qui fausse l'évacuation de façon indésirable.
Suivant la présente invention toute la surface de dépôt, ou celle du ou des compartiments de dépôt voisins du barrage de trop-plein, est exécutée de façon à permettre la transmigration des schistes dans la cuve de dépôt. Le mouvement de l'eau des compartiments de transmigration est réglé au point de vue intensité et nombre de pulsations, suivant la hauteur de couche de schistes, de telle sorte que la quantité de schistes transmigrant dans
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la cuve de dépôt augmente avec l'accroissement de la couche de schiste.
Ce procédé de transmigration agit tout spécialement sur les schistes plus fins. Ceux-ci se déplacent vers le bas hors des zones supérieures de la couche de schiste, à travers les vides entre les schistes plus gros, et ils sont évacués dans la cuve de dépôt avant d'atteindre le barrage de trop=plein à l'extrémité du lit de matières déposées. De cette manière on évite l'accumulation préjudiciable des schistes plus légers devant le barrage de trop-plein et 1évacuation défectueuse qu'elle provoquait.
La transmigration des schistes plus fins à travers le lit de matières déposées est connue en soi, toutefois jusqu'ici elle n'était pas réglée exactement, On a constaté que dans la pratique il était possible, suivant le nouveau procédé, de maintenir avec certitude une couche de matières déposées suffisamment haute pour réaliser une séparation impeccable, même lorsque la quantité de matières et le pourcentage de schistes variaient très forty et d'éviter le passage de schistes plus fins dans le charbon et, inversement, la transmigration de charbon dans les schistes, de sorte qu'on réalise une séparation considérablement plus poussée qu'à l'aide des procédés dévacuation connus.
Suivant l'invention, le nouveau procédé peut aussi être combiné avec le procédé d'évacuation connu, suivant lequel les schistes sont évacués en quantités réglées par une ouverture d'évacuation à l'extrémité du lit de matières déposées. Cette combinaison est recommandée pour la préparation de matières de gros calibre dont par transmigration, on ne peut pas avec certitude évacuer les gros schistes. Il est avantageux de combiner le nou- veau procédé d'évacuation et celui connu., de telle sorte que lorsque la hauteur de la couche de schistes augmenteces derniers sont d'abord évacués uniquement par transmigration dans la cuve de dépôt, et complémentairement par l'ouverture d9évacuation lorsque la couche de schistes dépasse une hauteur définie.
De cette façon;, on maintient continuellement sur le lit de matières déposées, une réserve de gros schistes qui facilitent la transmigration des schistes plus fins, Les compartiments de transmigration du séparateur peuvent de façon connue être pourvus d'un lit artificiel constitué par des roches lourdes en gros morceaux, avantageusement par du feldspath, ils peuvent aussi suivant l'invention être garnis d'un tamis dont les trous sont plus grands que le calibre maximum des grains de la matière à traiter.
On a constaté, par expérience qu'un pareil tamis permet de maintenir le lit de schistes nécessaire, même lorsque la teneur en schistes est faible et en correspondance avec le nombre de pulsations et l'intensité du mouvement de l'eau, ce lit laisse transmigrer en quantités réglées dans le compartiment de dépota les schistes de tous calibres, vers le fond de la.cuve de dépôt, Le tamis à grands trous est sensiblement plus simple que les lits de feldspath, et de plus il permet la transmigration des schistes les plus gros.
Le dessin annexé à titre d'exemple montre de façon schématique un séparateur suivant l'invention.
Le séparateur est constitué de façon connue par les compartiments de dépôt 1, 2, 3 comportant les soupapes de commande à air comprimé 4, 5 et 6 commandées par un arbre à excentrique 7et qui engendrent le mouvement de l'eau dans lesdits compartiments de dépôt. A l'extrémité du séparateur est prévu un barrage de trop-plein 8, par dessus lequel les constituants légers (charbons) de la matière de dépôt sont entraînés. Le compartiment de dépôt 3 voisin du barrage de trop-plein est exécuté sous forme de compartiment de transmigration et est pourvu d'une couche artificielle 9 constituée par de gros morceaux de feldspath. Les compartiments de dépôt 1 et 2 servent uniquement à la formation de couches de la matière à traiter, ils ne sont donc en rien différents des compartiments de dépôt ordinaires.
Le mouvement de l'eau de ces compartiments de dépôt est engendré par la soupape de commande à air comprimé 4, et son intensité est commandée automatiquement par une vanne d'étranglement dans la conduite à air comprimé, et ce suivant la hauteur de la couche de schistes, au moyen d'un flotteur connu
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10. Lorsque la teneur en schistes de la matière à traiter est élevée on peut en plus du compartiment de dépôt 3 également exécuter sous forme de compartiment de transmigration, le compartiment voisin 2 et éventuellement aussi le premier compartiment de dépôt 1, pour qu'ainsi toute la surface de dépôt du séparateur agisse comme surface de transmigration.
Pour régler la quantité de schistes transmigrant dans la cuve de dépôt on a monté près du barrage de trop-plein 8, un flotteur 10 qui flotte sur la couche de schistes et transmet les variations de la hauteur a de celle-ci, à la soupape de commande 11 de l'amplificateur de force 12.
Ce dernier est d'une part raccordé à la vanne d'étranglement 13 dans la conduite à air comprimé 14 et attaque d'autre part l'organe de réglage 15 du régulateur de vitesse 16, monté entre le moteur de commande 17 et l'arbre à excentriques 7. Dans ce cas, le montage est réalisé de telle sorte que lorsque la hauteur a. de la couche de schistes augmente, la vanne d'étran- glement 13 s'ouvre progressivement et la vitesse (de rotation) de l'arbre à excentriques 7 àugmente simultanément, et inversement.
La matière à traiter déposée en couche, suivant la densité, au-dessus des compartiments de dépôt 1, 2, est soumise dans le compartiment de transmigration 3, à un mouvement de l'eau qui l'ameublit davantage, de sorte que les fins schistes se trouvant dans le haut de la couche, transmigrent d'abord dans le compartiment de transmigration en passant par les vides entre les gros morceaux du lit de feldspath, pour être ensuite évacués hors du séparateur au moyen d'un transporteur à godets. La quantité de schistes ainsi évacués augmente avec l'intensité et le nombre des pulsations du mouvement de l'eau dans le compartiment de transmigration et elle est réglée par le flotteur 10 de telle sorte qu'une hauteur minimum a'de la couche soit toujours maintenue pour empêcher la transmigration de constituants plus légers (charbon et mixtes).
Ce réglage de l'évacuation des schistes par transmigration peut être combiné à l'évacuation connue des schistes par une ouverture d'évacuation, lorsque la quantité de schistes attendue ne peut pas être évacuée uniquement par transmigration, ou lorsque le calibre des grains de la matière à traiter est trop gros pour que les schistes les plus gros puissent transmigrer. C'est pourquoi le séparateur montré dans le dessin, est pourvu d'un barrage de trop-plein 8 exécuté sous forme de cuve d'évacuation et comportant une ouverture d'évacuation 180
A l'intérieur de la cuve d'évacuation est aménagée une chambre d'évacuation 19, dont le tamis 20 est situé au même niveau que le support de la matière déposée des compartiments de dépôt.
La chambre d'évacuation a la même section transversale que les compartiments de dépôt et est pourvue de sa propre soupape de commande à air 21, qui engendre un mouvement pulsatoire de l'eau contenue dans ladite chambrée L'intensité du mouvement pulsatoire peut être réglée par une vanne d'étranglement 22 dans la conduite à , air comprimé 23, et transporte dans la cuve d'évacuation des schistes, continuellement et en quantités réglées les schistes s'accumulant à la sortie de l'ouverture d'évacuation sur le tamis 20 de la chambre d'évacuation. La vanne d'étranglement 22 est commandée par un amplificateur de force 24 dont le tiroir de distribution 25 est actionné par le flotteur 10.
Dans ce cas le montage est réalisé de telle sorte que l'augmentation de la hauteur a de la couche de schistes provoque l'ouverture progressive de la soupape d'étranglement afin d'augmenter progressivement la quantité de schistes évacuée par la chambre d'évacuation.
L'évacuation des schistes par le compartiment de transmigration 3 et par l'ouverture d'évacuation peut se faire parallèlement. Dans ce cas les fins schistes sont évacués par transmigration dans le compartiment 3 avant d'atteindre le barrage de trop-plein 7, tandis que simultanément les gros schistes quittent le séparateur par l'ouverture d'évacuation 18.
Dans beaucoup de cas il peut être avantageux de maintenir un lit de gros schistes sur le support de la matière déposée du compartiment de
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transmigration, On obtient ce résultat en exécutant la tige du flotteur suivant le dessin de telle sorte qu'elle ne commence à ouvrir le tiroir de distribution 25 qu'après avoir parcouru la distance x, et que pendant cette course la transmigration dans le compartiment 3 soit réglée de zéro à sa valeur maximum uniquement par la manoeuvre du tiroir de distribution 11 (soupape de commande). L'évacuation des schistes par l'ouverture 18 ne commence alors que lorsque leur couche dépasse une hauteur définie a + X, l'évacuation par transmigration des schistes séparés n'étant alors plus suffisante.
Au lieu d'utiliser une couche de transmigration artificielle, composée par des roches lourdes en gros morceaux, avantageusement du feldspath, les compartiments de transmigration peuvent être pourvus d'un tamis à grands trous comme support de la matière déposée, ces trous étant alors plus grands que les plus gros morceaux de la matière à traiter. C'est ainsi par exemple que pour un calibre de 0-5 mm de la matière à traiter,on a constaté que des trous de 8 mm de diamètre étaient efficaces. Il était surprenant de constater que malgré les grands trous, la transmigration se règle impeccablement et s'effectue pour les schistes de tous calibres.
La prâsente invention peut bien entendu être appliquée en combinaison avec les séparateurs commandés par piston et n'importe quel dispositif de réglage pour évacuer les schistes en quantités réglées par une ouverture d'évacuation aménagée à lextrémité du lit de matières déposées, et qui par exemple au lieu de la chambre d'évacuation 19, serait pourvu d'un tiroir commandant cette ouverture d'évacuation, ou qui comporterait dans la cuve un dispositif à secousses ou une vanne d'évacuation.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé d'évacuation des constituants lourds de matières dans des séparateurs, particulièrement des schistes dans la préparation de la houille, caractérisé en ce que toute la surface de dépôt, ou celle du ou des compartiments de dépôt voisins du barrage de trop-plein, est exécutée de façon à permettre la transmigration des schistes, le mouvement de l'eau au point de vue du nombre et de l'intensité des pulsations, étant réglé dans les compartiments de transmigration en correspondance avec la hauteur de la couche de schistes de telle sorte que quand cette dernière croit, la quantité de schistes transmigrant dans la cuve de dépôt augmente.