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"Tambour rotatif de broyage et mélangeage ainsi que les appareils broyeurs mélangeurs compor- tant un tambour conforme ou similaire au pré- cédent".
Il est connu de prévoir une ou plusieurs opérations de criblage dans le broyage et le mélange de matières, simultanément ou en relation avec l'opération de broyage ou de mélange. L'emploi de tambours rotatifs montés horizontalement, à la fois pour le broyage et le mélange, est connu depuis long- temps. Les broyeurs basculants connus sont les broyeurs à boules et à galets, les broyeurs à cage et les broyeurs autogè- nes. Les trois premiers de ces broyeurs fonctionnent avec des
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corps broyeurs étrangers, par exemple des boules d'acier, des cailloux, des tiges d'acier, tandis que les broyeurs du quatrième genre fonctionnent avec des éléments propres agissant en tant que corps broyeurs. Ces broyeurs sont ordinairement appelés broyeurs autogènes, ou broyeurs à axe pivotant.
Le tambour cylindrique, dans lequel est effec- tué le broyage ou le mélange, comporte une enveloppe normalement cylindrique "et/ou" s'amincissant en cône, montée horizontale- ment ou substantiellement horizontalement, et comportant des ouvertures à travers les tètes pour l'introduction de la matière à broyer et l'évacuation des produits broyés, Le corps cylindri- que est ordinairement monté sur tourillons pour l'alimentation et l'évacuation respectivement.
Dans tous les genres de broyage, que ce soit avec des corps broyeurs étrangers ou avec des corps broyeurs propres, on s'efforce de réduire la matière broyée aussi rapide- ment que possible aux dimensions de particules désirées. Toute- fois, la charge broyée arrive à comprendre une variété de tous les formats de particules depuis les morceaux les plus grossiers que l'on vient de recevoir et n'ayant encore subi aucune réduc- tion de dimensions, jusqu'à la matière la plus fine formant le produit broyé final.
Il est connu que la charge à broyer, se dépla- çant dans un broyeur à alimentation et débit continue du type rotatif, a une composition de particules homogène à travers l'espace total du tambour broyeur, depuis l'extrémité de charge- ment jusqu'à l'extrémité de décharge. Afin d'empêcher la matière plus grossière incomplètement broyée d'être déchargée (ou évacuée) avec la matière complètement broyée, des mesures doi- vent être prises dans le tambour pour séparer la matière fine de la matière grossière. A cet effet, il est connu de disposer au voisinage de l'extrémité de décharge, une paroi de crible inter-
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médiaire divisant la chambre en deux sections.
Seule la matière fine peut passer à travers les ouvertures de crible et être déchargée, tandis que la matière contenue dans la section de l'autre côté de la paroi de crible intermédiaire dans le tambour broyeur est soumise à un nouveau broyage jusqu'à ce que les particules aient été réduites à un format qui permet leur pas- sage à travers les ouvertures de crible dans la section du côté de l'extrémité de décharge du broyeur.
Il est aussi possible de disposer addition- nellement une ou plusieurs parois de cribles intermédiaires du genre décrit, espacées axialement dans le tambour de broyeur, les ouvertures de crible de chaque paroi intermédiaire étant suc- cessivement diminuées vers l'extrémité de décharge du broyeur.
De cette manière, en raison du criblage progressif, un produit mieux défini peut être évacué, ce qui signifie un travail réduit dans les classificateurs subséquents et des quantités réduites de particules de trop grandes dimensions à retourner dans le circuit de broyage.
En gros, la question mentionnée s'applique tant au broyage à sec qu'au broyage humide, et aussi aux opéra- tions de mélange comprenant deux ou plusieurs produits pulvé- rulents, éventuellement en présence d'agents intermédiaires liquides en suspension, ou, au mélange combiné avec le broyage, dans lequel deux ou plusieurs matières solides, le cas échéant avec l'addition d'un agent intermédiaire liquide en suspension, doivent être broyées et mélangées ensemble dans le broyeur et évacuées comme un produit mélangé fini, ou sous la forme d'une suspension liquide.
Bien que l'invention s'étende également aux opérations de mélange, l'intérêt prédominant réside dans le cependant problème du broyage. Il est entendu/que, bien que dans la description suivante l'intérêt principal soit porté sur le
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broyage, les appareils s'appliquent aussi aux opérations de mélange.
Dans les broyeurs conventionnels, les surfaces des cribles intermédiaires comprennent des parties en forme de secteurs faites entièrement en acier résistant à l'usure, les- quels, au moyen d'organes de liaison radiaux, sont assemblés pour former une paroi s'étendant à travers le tambour de broyeur perpendiculairement à l'axe de rotation. Cette paroi est fixée à la surface intérieure de l'enveloppe par des boulons passant à travers la paroi. Un grand nombre d'ouvertures sont distri- buées sur la surface des parties en forme de secteurs, les ou- vortures étant rondes ou ayant la forme de fentes plus ou moins étroites qui peuvent être disposées périphériquement ou radiale- ment. Afin d'empêcher l'obstruction, les ouvertures sont ordi- nairement élargies en direction de l'extrémité de décharge du broyeur.
Les organes de jonction radiaux, qui sont également en acier résistant à l'usure, font saillie hors de la surface des éléments de crible en forme de secteurs et servent avec ceux-ci simultanément comme élévateurs pour la charge circulant dans le tambour broyeur, parquoi l'usure à la surface des éléments de crible est réduite en raison du glissement de la charge broyée.
Pour la même raison, des élévateurs semblables sont disposés à la surface intérieure cylindrique du tambour de broyeur et peuvent, avec celui-ci aussi, servir d'organes de retenue pour le revêtement du tambour de broyeur.
Les broyeurs normaux du type décrit, qui com- portent une ou plusieurs parois de crible intermédiaires en acier et avec des nervures élévatrices en acier ont montré plu- sieurs inconvénients qui réduisent l'efficacité du broyeur.
L'inconvénient le plus important est la grande usure et la dé- chirure à la fois des éléments de crible et des organes d'élé- vateurs, ce qui nécessite des arrêts périodiques relativement
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fréquents pour changer les parties complètement usées, Un autre inconvénient est l'obstruction des ouvertures, la capacité du broyeur étant successivement diminuée jusqu'à ce qu'un arrêt du broyeur devienne nécessaire afin de nettoyer les plaques de crible, Ceci s'applique particulièrement aux broyeurs à boules dans les- quels les ouvertures sont obstruées par des fragments et éclats des boules.
La présente invention permet d'éviter les in- convénients ci-dessus des broyeurs rotatifs normaux et des tam- bours mélangeurs.
L'invention a notamment pour objet un tambour rotatif de broyage et de mélange, du type comprenant une coquille, enveloppe cylindrique avec une tête réceptrice et une tête de décharge et intérieurement une paroi de crible intermédiaire pour séparer la matière complètement ou partiellement broyée ou mélan- gée en une fraction de matière grossière et une fraction de ma- tière fine, cette paroi de crible intermédiaire tant constituée par un certain nombre d'éléments de crible préférablement en forme de secteurs, retenus par des nervures de fixation sensible- ment radiales s'étendant au-dessus des éléments de -rible, tam- bour caractérisé par ce que les éléments de crible en forme de secteurs sont constitués dans toute leur masse en une matière élastique.
Suivant des modes de réalisation, on peut utiliser à cet effet les caoutchoucs naturels et synthétiques et tous les élastomères synthétiques connus pour leurs bonnes pro- priétés de résistance et particulièrement leur résistance à l'usure. Pour les tambours de broyeurs destinés aux minerais et à divers types de pierres, le caoutchouc naturel ou synthétique est préférablement choisi, ses propriétés étant modifiées d'une ma- nière connue par l'addition de charges de renforcement (par exemple, le noir de fumée, le silicium hautement dispersé, l'huile
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minérale, la sciure de bois, etc...).
Un caoutchouc du type utilisé dans les pneus de véhicules peut être considéré comme satisfaisant aux exigences posées pour la matière élastique utilisée selon l'invention pour la paroi de crible intermédiaire.
On a constaté que les avantages de l'inven- tion ne sont pas pleinement réalisés si seuls les éléments de crible sont en caoutchouc, étant conné que les organes de jonc- tion radiaux ou élévateurs sont également soumit à l'effet d'usure de la charge, et par conséquent, ceux-ci aussi devraient être préférablement en caoutchouc. Si, en outre, le tambour broyeur est revêtu de caoutchouc d'une manière connue et compor- te à sa périphérie intérieure des élévateurs longitudinaux habillés de caoutchouc, le tambour de broyeur tout entier pré- sentera intérieurement une surface en caoutchouc avec laquelle la charge déplacée entre en contact.
L'invention s'étend également aux caractéristi- ques résultant de la description ci-après et des dessins joints ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à un exemple de réalisation expliqué en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 montre une coupe axiale de la partie de décharge d'un tambour broyeur destiné au broyage autogène.
- La figure 2 est une vue en perspective partiellement en coupe, de la paroi de crible intermédiaire dis- posée à l'extrémité de décharge du tambour de broyeur.
- La figure 3 est une coupe plus grande échelle, vue dans le sens radial, montrant la manière dont deux éléments de crible en forme de secteur sont maintenus ensemble par un organe élévateur radial.
Le tambour de broyeur comprend une enveloppe
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cylindrique 1, une tète d'alimentation (non montrée) et une @ tête de décharge 2, lesquelles têtes peuvent être planes ou légèrement coniques. L'enveloppe porte des tournions au moyen desquels elle est montée pour tourner autour d'un axe horizontal de rotation. Dans la figure, le tourillon 3 est montre sur la tête de décharge. L'enveloppe cylindrique du tambour broyeur porte de façon appropriée et d'une manière connue, un revêtement intérieur en caoutchouc 4 et des organes élévateurs en caout- chouc horizontaux 5, par exemple, s'étendant parallèlement à la ligne génératrice de l'enveloppe cylindrique.
Dans la section de décharge dutambour, est disposée une paroi de crible intermédiaire 6, comportant un certain nombre d'éléments de crible, préférablement en forme de secteurs 8 portant une multiplicité de trous ou fentes 7.
Constitués entièrement en caoutchouc ou en une autre matière élastique appropriée, les éléments de crible sont retenus par des paires radiales de nervures de fixation 9,10, une sur chaque côté de l'élément de crible, lesquelles nervures de montage sont fixées par leurs extrémités extérieures à l'enveloppe cylindri- que, de façon appropriée, par exemple au moyen de boulons.
Dans les bords radiaux des éléments de crible en forme de secteurs 6, 8, bords qui font face aux nervures de fixation 9, 10, sont prévus des enfoncements longitudinaux ou rainures, au moyen desquels des grains broyeurs 11,12 sont formés et sont retenus par paires par des nervures de fixation 9,10, lesquelles, à cet effet, sont courbées longitudinalement conformément à la forme des grains broyeurs. Les éléments de crible sont assemblés au moyen de boulons 13 qui, étant serrés forcent les nervures 9, 10 l'une vers (ou contre) l'autre, celles-ci à leur tour pre&sant fortement autour des grains 11, 12 et les retenant dans une solide prise.
La figure 1 montre une paroi de crible inter.. ,
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médiaire 6 à l'extrémité de décharge du tambour du broyeur.
Pour cette raison, elle est construite autrement que si elle devait être située. plus loin dans le tambour. La paroi de cri- ble intermédiaire 6, à l'extrémité de décharge du broyeur, comporte en effet une ouverture circulaire centrale 14, et à partir du bord de cette ouverture s'étend à travers le tou- rillon de décharge 3, une partie conique 15 allant en s'amin- cissant vers l'extérieur, partie également en caoutchouc.
Entre la paroi terminale conique de décharge 2 et la paroi de crible intermédiaire 6, un espace est formé, qui est divisé par des parois radiales, d'une manière connue, , t un certain nombre de chambres creuses en forme de secteurs dans lesquelles la pulpe pénètre avec force lorsque les chambres sont au-dessous du niveau de pulpe dans le broyeur pendant la rotation du tambour, et hors desquelles la pulpe s'écoule et quitte le broyeur lorsque les chambres sont élevées pendant la rotation. Les détails ne constituent pas des objets de l'in- vention et n'ont donc pas été dessinés.
La paroi de crible intermédiaire 6 est fixée de façon appropriée, de telle manière que les boulons 13, qui passent à l'extérieur à travers la tête 2, sont serrés avec des écrous à l'extérieur, avec lesquels, par exemple, les parois radiales, ci-dessus mentionnées, entre les chambres creuses en ..- forme de secteurs peuvent servir comme organes d'espacement.
Les nervures de fixation 9, 10 ci-dessus mentionnées, non seulement maintiennent ensemble les éléments de crible en forme de secteurs 8. mais servent aussi à suppor- ter les organes d'élévation 16 qui, selon l'invention, sont en caoutchouc et sont préférablement par sécurité vulcanisés aux nervures de montage.
Comme la figure 3 le montre claire- ment, les têtes des boulons 13 sont noyées dans les ouvertures 17 dana les organes d'élévation en caoutchouc 16, et afin
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d'empêcher l'usure au bord du trou, il peut être convenablement bouché et vulcanisé avec un tampon de caoutchouc (non montre)) comme il apparaît en outre évidemment à la figure 3, les orga- nes d'élévation en caoutchouc 16 ont une section transversale rectangulaire avec un coin arrondi, Après avoir fonctionné un certain temps, le bord faisant face au courant de matière, lors- que le tambour broyeur tourne, commence à s'user plus rapidement que le bord sur le coté couvert du courant de matière broyée.
Comme l'usure a alors lieu plus lentement, ce pour économiser le caoutchouc, la nervure de caoutchouc peut recevoir dès le début une forme correspondante.
Les trous ou conduits 7 dans les éléments de crible ont préférablement une section transversale rectangulaire, mais peuvent aussi voir une section transversale ronde ou ovale, le petit côté du conduit rectangulaire, le diamètre du conduit circulaire ou le petit axe de la section transversale ovale, n'étant pas plus grand qu'environ 20 % de l'épaisseur de l'élément de crible. Comme montré à la figure 1, les conduits s'élargis- sent aussi dans le sens de l'extrémité de décharge du broyeur, l'angle d'ouverture ou l'angle de l'amincissement étant au maximum d' 1 : 20 ou de façon appropriée d' l:50.
Seule une paroi de crible intermédiaire a été montrée au dessin à l'extrémité de décharge du corps cylindrique de broyeur. Dans les broyeurs à billes du type multi-chambres avec décharge périphérique, toutefois, plusieurs parois de crible intermédiaires peuvent Être disposées dans le corps cylindrique de broyeur afin de le diviser en plusieurs chambres. Ces parois de crible intermédiaires n'ont pas alors d'ouverture centrale comme montré à la figure, mais s'étendent à travers l'entière ses- tion transversale du corps cylindrique.
Les dimensions des trous de crible dans les parois intermédiaires respectives diminuent alors de façon appropriée de paroi en paroi, moyennant quoi pen-
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dant le processus de broyage il s'effectue une classification de la matière broyée dans les diverses chambres, depuis un produit broyé plus grossier jusqu'à un produit broyé plus fin.
L'invention offre de nombreux avantages substan- tiels par rapport aux tambours broyeurs et mélangeurs connus, Le caoutchouc, spécialement dans le broyage humide, s'est avéré une matière extraordinairement résistante à l'usure qui peut rivaliser avec succès avec l'acier au point de vue de la lon- gueur de vis de travail et qui, en outre, a le grand avantage d'être légère comparée à l'acier. Il s'ensuit que le travail de montage est facilité ainsi que le changement de pièces pendant les réparations. En raison du poids réduit -spécialement si, en outre, l'enveloppe est revêtue de caoutchouc au lieu d'avoir un revêtement en acier- il n'est pas nécessaire de demander autant aux fondations.
En raison du poids réduit, en outre, le corps cylindrique nécessite considérablement moins d'énergie élec- trique, et des moteurs de commande plus petits peuvent être utilisés,
Malgré ces avantages substantiels, toutefois, un des plus importants est que le corps cylindrique, du fait de la matière élastique dans la paroi ou les parois de crible in- termédiaires et de l'élargissement des trous de crible, peut être commandé plus longtemps sans arrêts causés par l'obstruction, Du fait que les parois des trous sont souples, les éclats des boules broyeuses ou les particules trop grosses ne se logent pas dans les trous, mais sont chassés de force à travers les trous par les particules suivantes,
tandis que les trous dans les élé- ments de crible en acier deviennent rapidement obstrués à un de- gré tel que le broyeur doit être arrêté à intervalles relative- ment courts pour nettoyer les trous.
Un autre avantage est obtenu du fait que la matière est souple, et c'est celui que les fentes ou trous dans
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les éléments de crible peuvent être prévus plus étroits ou plus petits, moyennant quoi peut être obtenue une classification plus . fine de la matière finie et incomplètement broyée, Comme la pul- pe évacuée d'un broyeur humide contient toujours des particules trop grosses et doit donc être soumise à une classification pour ramener les particules trop grosses au broyeur, il est évident qu'en raison de la fine classification réalisée selon l'invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser des appareils de classifica- tion de grandes dimensions et coûteux, puisqu'il est possible, au lieu de cela, de décharger directement du broyeur, une pulpe qui peut être pompée et qui,
sans classification spéciale de matière grossière, peut être envoyée directement aux séparateurs ou cyclones, qui sont préférablement utilisés aujourd'hui.
Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré- sentés et à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Notamment, l'invention concerne les appareils broyeurs mélangeurs comportant un tambour conforme ou similaire aux précédents.