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La présente invention se rapporte à des procédés et à des moyens de fabrication de briquettes, et elle concerne plus particulièrement des moules de presse à briquettes par extrusion, du type dans lequel on forme des briquettes ou d'autres corps comprimés à partir de matières granulées ou pulvérulentes, et com- prenant un moule et un piston plongueur coopérant.
Suivant un mode de construction avantageux connu, le moule d'une telle presse présente un étranglement en un point de sa longueur, comme c'est par exem- ple le cas du "godet" d'une presse du type Exter. Dans une autre forme avantageu- se connue, cet étranglement est constitué par un effet de conicité du moule qui passe d'une section transversale plus grande à une section transversale plus ré- duite. Selon encore une autre construction connue, ce moule est courbe, ce qui oblique les briquettes à se déplacer suivant un parcours circulaire. Le but de chacune de ces constructions est d'obtenir un accroissement de la pression de re- foulement ou contre-pression à l'intérieur du moule.
Dans le brevet principal, la demanderesse a décrit un procédé de fabri- cation de 'briquettes suivant lequel on soumet des masses de particules à la pres- sion pour former des masses partiellement agglomérées, qu'on soumet, pendant que la pression continue à s'exercer, à une déformation de cisaillement angulaire dont la puissance et la répartition sont telles qu'on obtient des briquettes ayant une résistance élevée.
La présente invention se propose d'apporter un perfectionnement ou une modification au brevet principal, et elle a également pour but de fournir un mou- le perfectionné pour une presse à extrusion, permettant de produire des briquet- tes à partir de matériaux qu'il est impossible de former en briquettes dans des presses à extrusion de modèles connus par suite du développement de contre-pres- sions excessivement élevées, et de produire à partir de certains matériaux des briquettes présentant une densité et/ou une résistance plus élevées qu'il n'est possible d'obtenir avec les mêmes matériaux au moyen de presses à extrusion clas- siques.
Selon la présente invention, on a recours à un procédé de fabrication de briquettes suivant lequel on soumet des masses de particules à une pression ayant pour effet de les transformer en masses partiellement agglomérées, que l'on soumet, tout en continuant d'exercer la pression, à une déformation de cisaille- ment angulaire, dont la puissance et la répartition sont telles qu'on obtient des briquettes de résistance élevée, ce procédé étant caractérisé en ce que la dé- formation de cisaillement angulaire est provoquée en forçant les masses à travers un passage qui ne présente pas de convergence ou d'étranglement, mais dont la section transversale change graduellement de forme, et si désiré de superficie, de sorte que la déformation de cisaillement angulaire est appliquée à mesure que les masses passent dans ledit passage.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un moule pour une presse à briquettes du type précité est caractérisé en ce qu'il ne présente pas de conicité convergente ou d'étranglement en un point donné, mais sa forme de section transversale, et si désiré la superficie de cette section, changent le long de sa longueur de manière à créer une déformation de cisaillement angulaire élevée dans le matériau granulé ou pulvérulent aggloméré pendant son passage dans le moule et pendant qu'il est toujours sous charge dans celui-ci.
Un changement de forme avantageux est constitué par un passage d'une section elliptique à une section circulaire ou vice-versa, ou d'une forme en losange à une forme carrée ou vice-versa, ou enfin d'une forme circulaire à une forme hexagonale ou vice- versa; cependant la forme du moule peut changer deux ou plusieurs fois le long de sa longueur, par exemple passer d'une section elliptique dont le grand axe est dirigé dans un sens à une section circulaire, et de nouveau à une section ellip- tique ' dont le grand axe est dirigé dans le sens opposé à celui de la premiè- re ellipse. De préférence, le changement de la section transversale est réalisé de manière à produire une déformation de cisaillement angulaire de plus de 20 .
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On peut se servir de moules selon la présente invention, par exemple pour des procédés de fabrication ou avec un appareil permettant de commander le refoulement ou la contre-pression du matériau, suivant la technique décrite dans la demande de brevet français de la même demanderesse du 18 Octobre 1957 ayant pour titre: "Procédé et appareil d'extrudage".
Il y a lieu de souligner qu'il ne faut pas confondre le changement de la forme de la section transversale avec le changement de la superficie de cette section, ce dernier changement étant destiné soit à augmenter la contre-pression du matériau, soit à permettre une répartition plus uniforme de la déformation élastique résiduelle et d'améliorer l'extraction. L'ajutage convergent de sec- tion décroissante, tel qu'utilisé dans les procédés connus, ne peut servir avec les charbons noirs bitumineux, car la résistance de frottement devient exces- sive et la pression d'extrusion s'élève au dessus des limites permises.
Par con- tre, la présente invention fournit un moule perfectionné qui convient, par exem- ple, à former des briquettes à partir de matériaux, tels que les charbons noirs, par extrusion grâce au changement de forme du passage dans le moule, qui permet de développer une déformation de cisaillement élevée sur le matériau sous charge.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples suivants de l'utilisation du moule en faisant l'objet: EXEMPLE A
On a extrudé du charbon bitumineux ayant une teneur de 17,5% de matiè- res volatiles et 1 % d'humidité, et constitué par des particules d'une dimension inférieure à 0,50 mm, à une température de 18 C à travers un moule dont la sec- tion transversale change d'un cercle de 25 mm de diamètre à une ellipse dont le petit diamètre est de 21 mm et le grand diamètre de 30 mm. La déformation de ci- saillement développée a été d'environ 30 . L'aggloméré présente une densité de 1,25 et une résistance élevée, la pression utilisée ayant été de l'ordre de 9,45 Kg/mm2.
EXEMPLE B
On a extrudé un charbon bitumineux, de teneur en matières volatiles de 40% et 8% d'humidité, ayant une dimension de particules inférieure à 0,84 mm, à une température de 120 C, à travers un moule, dont la section transversale du passage duquel change, de la forme d'un cercle de 14 mm de rayon en un rectangle à coins arrondis dont les côtés sont respectivement de 29 mm et 33 mm. La pres- sion utilisée ayant été de 9e45 Kgs/mm2, on a obtenu un produit d'une densité supérieure à 1,25 et de résistance élevée.
EXEMPLE C
On a extrudé un charbon bitumineux, de teneur en matières volatiles de 40 % et 8 % d'humidité;, ayant une dimension de particules inférieure à 2 mm, à une température de 120 , à travers un moule, dont la section transversale du passage duquel change, de la forme d'un cercle de 25 mm de diamètre en un hexa- gone ayant une dimension de 30 mm entre ses côtés opposés et dont les coins ont été arrondis. Il en résulte une déformation de cisaillement dépassant 200. La pression utilisée ayant été de 9,45 kgs/mm2, on a obtenu un produit d'une densité supérieure à 1,20 et de résistance élevée.
EXEMPLE D
On a extrudé un charbon bitumineux ayant une teneur en matières vola- tiles de 40 % et une dimension de particules inférieure à 3,2 mm, à une tempé- rature de 420 C, à travers un moule, dont la section transversale du passage du- quel change, de la forme d'un cercle de 25 mm de diamètre en un hexagone ayant une dimension de 30 mm entre ses côtés opposés. Il en résulte une déformation de cisaillement dépassant 20 . La pression utilisée ayant été de 9,45 Kgs/mm2, on a obtenu un produit d'une densité supérieure à 1,20 et de résistance élevée. On
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peut utiliser des températures allant jusque 600 C suivant la nature du matériau à transformer en briquettes.