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La présente invention concerne un dispositif pour ébouer @ des mélanges de matières solides, de préférence du charbon et de li- quides, dans lequel le mélange est dirigé continuellement dans une cuve de décantation, en substance conique, dont le fond contient la boue de laquelle les plus grosses des fines particules sont évacuées avantageusement à l'aide d'un mécanisme à norias, ou l'équivalent, cette cuve possédant à son bord supérieur au moins un trop-plein pour le liquide entraînant les particules les plus fines.
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Les eaux de lavage qui entrent ou sortent des installations de lavage de charbon dans les procédés pàr sédimentation, contien- ' nent d'assez grandes quantités de très fines particules en plus des fines de charbon. La séparation d'avec ces fines, des très fines particules contenues dans l'eau, est toujours difficile, bien qu'on ait déjà proposé un grand nombre de dispositifs pour ébouer le charbon. C'est ainsi,par exemple, qu'on connaît un procédé pour séparer des boues les fines de charbon contenue dans les eaux de lavage d'installations de lavage de charbon, à l'aide d'un tambour de tamisage tournant dans l'eau. Dans ce procédé, le filtrat est aspiré par les mailles du tambour de tamisage, plus grandes que les particules de charbon à séparer.
La vitesse de rotation du tambour doit être calculée par rapport à l'aspiration, de manière que dans le courant d'aspiration les particules de charbon n'aient pas le temps de passer par @ les larges mailles de l'enveloppe du tambour. De plus, les particules de charbon ayant buté contre les fils du tambour doivent, dans ce procédé, être projetées hors de la zone d'as- piration. Indépendamment du fait qu'en soi un tel dispositif est relativement onéreux, le degré d'ébouage est particulièrement, mauvais. Il est également connu d'ébouer les fines de charbon, sur des tamis .plats. On connaît aussi un dispositif pour ébouer les fines de charbon brut, dans lequel un conduit d'écoulement est monté en aval de la cuve d'accumulation remplie d'eau, afin de laver de manière poussée les fines de charbon retirées.
Dans ce conduit d'écoulement,les fines de charbon en décantation sont soumises à l'effet d'un curant de rinçage ascendant qui en sépare le restant des plus petites particules. Dans ce dispositif les frais de construc- tion sont également relativement élevés et de plus, il faut surtout veiller à maintenir continuellement un courant de liquide supplé- mentaire. La présente invention vise à perfectionner l'effet des dispositifs connus, et avant tout à simplifier leur construction.
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A cet effet,il est prévu. que le bord inférieur d'un con- duit d'alimentation monté au moins approximativement au.centre de la cuve de décantation, se trouve en dessous.du niveau de liquide et qu'il y ait, à une certaine dlstance de l'embouchure du conduit une plaque déflectrice ayant une forme telle que la matière entrante subisse un changement de direction de plus de 90 . Il est avantageux de donner à la plaque déflectrice la forme d'une coquille légèrement bombée et ouverte en direction du conduit d'alimentation. Avec un dispositif d'alimentation ainsi réalisé, on obtient que la boue de charbon soit dirigée vers la surface de la cuve de décantation tout en provoquant un intense tourbillonnement des zones supérieures, particulièrement aussi de la surface elle- même près du conduit d'alimentation.
Les fines de charbon sont alors rapidement séparées des plus petites particules ettombent dans la boue du fond de la cuve d'où elles sont évacuées, par exemple l'aide d'un mécanisme à norias.
Afin de'pouvoir adapter ce dispositif aux différentes com- positions de la boue amenée, il est extrêmement avantageux, dans une forme de réalisation plus poussée de l'invention, de pourvoir le conduit d'alimentation d'un tube extérieur coaxial, axialement mobile et de préférence portant la plaque déflectrice.
Il peut alors être avantageux que la plaque déflectrice soit pourvue centralement d'une protubérance conique à gorges arron- dies, ce qui permet pratiquement éviter des angles morts lors de la déflection. Le montage de clapets de répartition en dessous de l'ouverture de conduits d'alimentation est connu en soi.
Toutefois, ces clapets n'ont généralement pour but que de réaliser une répartition uniforme des boues introduites, sur toute la section transversale de la cuve de décantation. Aussi, la déflection du courant de boues introduit est-elle en général considérablement inférieure à 90 .
Dans une forme de réalisation encare plus poussée de l'in-
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vention, le rendement de tels dispositifs peut encore être consi- dérablement amélioré., en prévoyant coaxialement à l'intérieur, ou à l'extérieur du conduit d'alimentation, un tube pour l'agent de rinçage dont l'ouverture de sortie est à une distance égale ou moindre de la plaque déflectrice que celle du conduit d'alimen- tation. De cette manière, l'ébouage débute déjà lors de lâ percussion de la matière entrante sur la surface déflectrice et surtout le mouvement ascendant de la matière de flottation est intensifié.
La séparation, par exemple des fines de charbon d'avec les plus petites particules, est accélérée, et en réglant de façon correspondante la quantité d'agent de rinçage ou sa vitesse d'écoulement, on peut aisément influencer le degré d'ébouage et aussi le calibre maximum de la boue à séparer. Grâce à cela, lorsque l'alimentation du mélange à ébouer est irrégulier, on dispose d'un moyen simple pour assurer continuellement un rendement uniforme.
Pour régler plus facilement l'ébouage, ou le calibre des particules ascendantes, lorsque le rendement augmente en même temps, le conduit d'alimentation débouche avan- tageusement dans un cylindre qui communique librement dans le bas avec la cuve de décantation dans laquelle il s'engage plus bas que ce aonduit, tandis qu'à son extrémité supérieure il est pourvu d'un trop-plein inférieur à celui de la cuve de décantation.
Il est avantageux que la hauteur du trop-plein du cylindre ou la quantité du mélange ou des boues retirée du trop-plein, soient réglables. Il est également avantageux de prévoir supplémentairement dans ou au conduit d'alimentation une conduite pour l'agent de rinçage, dont le courant se superpose à au moins un courant de mélange s'écoulant dans la cuve de décantation. En dessous de la plaque déflectrice, cette conduite se transforme alors avantageu- sement en une rampe annulaire, dont les jets de rinçage croisent au moins partiellement le courant de mélange sortant du conduit d'alimentation.
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Dans une telle forme de réalisation du dispositif suivant la présente invention, le courant du mélange, en sortant du conduit d'alimentation, se divise en deux courants partiels dont l'un, tout en laissant descendre les grosses particules, monte dans le cylindre et sort par le trop-plein de celui-ci, tandis que l'autre pénètre dans la cuve de décantation et, en même temps, les particules tombent aussi dans le fond. de cette cuve-alors que les boues sont entraînées avec le liquide dans le trop-plein. Enfin, le bord supérieur extérieur du trop-plein peut être réalisé de façon à être réglable vis-à-vis du bord supérieur du cylindre entourant le conduit d'alimentation .
Cela peut être réalisé le plus simplement en prévoyant dans la trop-plein annulaire cylindrique, un cylindre supplémentaire télescopique réglable de l'extérieur, grâce auquel la hauteur extérieure de la paroi du trop-plein peut être réglée entre un minimum et un maximum.
D'autres détails de 1-'invention seront décrits ci-après, avec référence au dessin annexé montrant, à titre d'exemple et non limitatif, des formes de réalisation.
Comme on le voit sur la figure 1, le conduit d'alimentation 1 débouche en dessous.du niveau du liquide dans une cuve de décan- tation 4, en substance conique. Le niveau du liquide dans cette cuve 4 est déterminé par la position du trop-plein 9. four pouvoir tenir compte des différentes compositions des boues de charbon à séparer, le conduit d'alimentation 1 est pourvu extérieurement d'un tube coaxial 2. On peut modifier la distance niveau du liquide- entrée du liquide en glissant le tube 2 axialement sur le conduit 1 ce qui influence le calibre maximum de la boue à séparer.
Au tube 2 est fixée à l'aide de nervures ou l' équivalent, la plaque déflectrice 5,de manière que la boue de charbon introduite puisse pénétrer entre le bord inférieur du tube 2 et la plaque. Pour éviter dans une grande mesure des angles morts lors de la déflec- tion du courant de liquide, la plaque de déflection présente
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centralement une protubérance conique 7 à gorges arrondies et dont le sommet est orienté vers le conduit d'alimentation 1.
On peut encore améliorer l'adaptation aux différentes boues de charbon, en prévoyant autour du tube 2 un second tube 8, dessiné en traits interrompus sur la figure 1, qui est coaxia- lement mobile vis-à-vis du conduit 1 et du tube 2, et porte la plaque déflectrice 5. La position relative de cette plaque vis-à-vis du bord du tube 2, ou du conduit 1, et ainsi l'ouverture de la fente 6 de ce dispositif d'alimentation, peuvent ainsi être modifiées. Les possibilités de réalisation du dispositif .suivant l'invention sont nombreuses. Par exemple,au lieu d'être fixée au tube porteur 8, la plaque déflectrice 5 peut être fixée à un boulon centré dans le conduit d'alimentation 1 et réglable axialement par rapport à ce conduit.
On peut éventuellement prévoir dans ou au conduit d'alimentation, un dis- positif supplémentaire 10 à l'aide duquel on peut influencer la quantité de mélange introduite par unité de temps dans la cuve de décantation, ou SA vitesse d'écoulement.
Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 2, le tube d'alimentation 11 débouche également en dessous du niveau du liquide dans une cuve de décantation 14, de forme en substance conique. Le niveau du liquide dans la cuve 14 est déterminé par la position du trop-plein 19. Pour pouvoir tenir compte des différentes compositions des boues de charbon à séparer, le conduit d'alimentation 11 est pourvu extérieurement d'un tube coaxial 12.
On peut modifier la distance entre le niveau du liquide et l'entrée du liquide en déplaçant le tube 12 axialement sur le conduit 11, ce qui influence en même temps le calibre maximum de la boue à séparer . Une plaque déflectrice 15 est fixée au tube 12 à l'aide de nervures ou l'équivalent, de façon que la boue de charbon intro- duite puisse passer entre le bord inférieur de ce tube et cette plaque. Pour éviter dans une grande mesure des angles morts lors
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de la déflection du courant du liquide;, le joint entre la plaque '15 et le tube 20 pour l'agent de rinçage, est réalisé sous forme de gorge. Comme dans le dispositif montré sur la figure 1, on peut prévoir à côté du tube 12, encore un tube porteur 18 qui tient la plaque déflectrice 15.
Le tube 20 pour l'agent de rinçage traverse la plaque, et pour améliorer l'effet de séparation, il est pourvu d'une plaqua déflectrice spéciale 17. Cette dernière est de préférence courbée plus fortement, -afin que déjà en dessous du niveau du liquide le courant de l'agent de rinçage coupe celui du mélange dont la boue doit être séparée.
Il sera généralement préférable que le tube de rinçage 20 soit également mobile coaxialement par rapport au conduit d'ali- mentation 11. Surtout si, à côté du tube 12, on prévoit encore un tube porteur sur le conduit d'alimentation, il est recommandable de monter le tube pour l'agent de rinçage de façon que la fente entre les deux plaques déflectrices 15 et 17 puisse à. volonté être maintenue égale à l'ouverture du conduit d'alimentation ou être réglée indépendamment de celle-ci.
Il est évident que le tube de rinçage peut aussi être monté à l'extérieur du conduit d'alimentation et avantageusement aussi en dessous de l'ouverture d'alimentation, de préférence de manière qu'en dessous des plaques déflectrices il se termine en forme de rampe annulaire à perforations dirigées vers le haut.
Sur la figure 3, montrant une autre forme de réalisation de la figure 1, le conduit d'alimentation 21 débouche dans un cylin- dre 23 communiquant en bas librement avec la cuve de décantation 24, dans laquelle il fait plus profondément saillie que ledit conduit, tandis qu'à son extrémité supérieure il est pourvu d'un trop-plein 27 situé plus bas que le trop-plein 29 de la cuve.
Ce trop-plein 27 communique avec une évacuation non représentée, par un tube 26 qui peut contenir un tiroir ou l'équivalent, non
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représente, pour relier la quantité de mélange ou de boues sortant par le trop-plein 27. En modifiant la position du tiroir il est simple de modifier aussi la division en deux courants partiels de grandeurs différentes, de la quantité -de mélange arrivant par le conduit d'alimentation 21 .
L'enlèvement des boues peut encore être amélioré,, en prévoyant dans le conduit d'alimentation un tube supplémentaire 30 pour l'agent de rinçage., qui se termine en dessous des plaques déflectrices en formant une rampe annulaire 22. Les jets d'agent de rinçage sortant de cette rampe croisent au moins partiellement le courant du mélange. Ce sont surtout les particules sortant dans la cuve de décantation qui sont entraînées par ce courant d'agent da rinçage.
Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 4, le conduit d'alimentation 31 débouche dans un cylindre communiquant librement dans le bas avec la cuve de décantation 34 dans laquelle il fait saillie plus profondément que le conduit 31. Le cylindre 33 est relié rigidement à un trop-plein 32 dont le bord supérieur détermine en même temps le niveau du liquide dans la cuve 34. Pour modifier le'niveau de ce liquide, un cylindre supplémentaire télescopique 35 est prévu dans le trop-plein. Le cylindre 33 présente différents diamètres sur sa longueur et il est pratiquement constitué par deux cônes tronqués fixés l'un à l'autre de manière énanthio- trope. Son plus grand diamètre se situe environ dans le plan symétrique et un peu au-dessus de la sortie du conduit d'alimentation.
Devant cette sortie, est montée une plaque déflectrice 36 qui forme en même temps couvercle pour la douche annulaire 37.
Le jet de liquide sortant de cette douche 37 croise au moins partiellement le courant du mélange sortant du conduit d'alimentation 31 et dont les boues doivent être séparées.
Pendant leur descente, les plus grosses particules traversent alors le jet d'agent de rinçage et sont ainsi ébouées dans une
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grande mesure. Grâce à la forme du cylindre et aux dispositifs de sortie pour le courant du mélange et de l'eau, on provoque encore un certain freinage du courant ascendant (agrandissement de la section transversale du cylindre), de sorte que les particules plus grosses peuvent se libérer plus librement. Toutefois, le cylindre se rétrécit en haut et en bas, de sorte qu'il se produit une accélération du courant dans la direction de la sortie momen- tanée.
En modifiant la hauteur à laquelle est situé le bord du trop-plein, c'est-à-dire en déplaçant le cylindre supplémentaire 35, on peut régler l'importance des deux courants partiels résultant de la division du courant du mélange introduit.
Plus le bord extérieur est haut, plus le courant montant dans le.cylindre 35, c'est-à-dire le courant de boue est considérable. En conséquence, ce courant diminue d'autant plus que le bord supérieur du trop-plein se rapproche du bord supérieur du cylindre 33, tandis qu'enfin lorsque le bord supérieur du cylindre descend fortement, le courant ascendant direct des boues tarit dans le cylindre.
Grâce au déplacement du bord du trop-plein et à la modifica- tion qui en résulte pour les rapports de répartition entre les deux courants, on détermine en même temps la séparation des particules ou les valeurs limites minimum et maximum du calibre des particules de boue, et ce calibre atteint le maximum lorsque le courant ascendant de la boue dans le cylindre 33 est le plus fort.