Appareil pour le traitement d'une matière pulvérulente, comprenant un tambour rotatif rigide.
La présente invention a, pour objet un appareil pour le traitement d'une matière pul vérulente, comprenant un tambour rotatif rigide muni d'une garniture faite d'une matière en feuille flexible, fixée au moins par sa périphérie au tambour, une partie principale de la surface de la garniture limitée par lesdites parties périphériques étant libre de se déplacer par rapport au tambour, et un dispositif destiné à empêcher ladite matière de s'accumuler sur les parois du tambour.
La présente invention se propose de réaliser un appareil muni d'un dispositif suseep- tible de déplacer une partie de] a garniture de manière a chasser les matériaux qui s'v trouvent accumulés.
L'appareil conforme à a présente invention est susceptible d'être utilisé dans de nom breuses applications et son utilisation n'est pas limitée à une matière particulière. On peut l'utiliser, par exemple, pour le traite ment des minerais de fer, afin de concentrer ces minerais de manière à former une charge à teneur en fer relativement élevée par comparaison avee le minerai primitif. Il est eourant aetuellement de concentrer de cette fa (-oil certains minerais tels que la taconite et la magnétite.
Ces minerais peuvent être mélangés par exemple dans un appareil à tam bour dans le but. de les agglomérer, les opé- rations d'agglomération pouvant, comporter la formation de grains à partir de ces minerais ou concentrés de minerais,
Cet appareil à tambour rotatif peut servir à traiter la pyrite humide, qui est constituée par des particules très petites, sous la forme d'un concentré obtenu par flottage dans lequel plus de 90 /o des particules traversent un tamis à mailles de 325.
On désire donner à cette matière la forme de grains pour pouvoir la traiter par le procédé décrit dans le brevet suisse N 274838. Pour former ces grains, à partir d'une matière sensiblement pulvérulente mélangée à un liant liquide ou semi-liquide, on fait arriver un tel mélange dans le tambour rotatif de manière que les particules roulant sur la matière en vrac forment les grains à la manière d'une boule de neige. En utilisant l'eau comme liant de la pyrite, on. a obtenu de bons résultats. On s'aperçoit cependant qu'une matière de ce genre a tendance à adhérer aux parois du tambour rotatif et à s'accumuler sur ces parois.
Finalement, des masses importantes de matière non agglomérée peuvent tomber en gros morceaux des parois intérieures du tambour quand ces masses se trouvent à la partie supérieure du tambour ; la chute de tels blocs de matière constitue un sérieux inconvénient.
On a suggéré différents dispositifs, dont quelques-uns ont même été essayés, pour surmonter les difficultés que l'on vient de souligner. Par exemple, on peut prévoir à l'in- térieur du tambour rotatif, et dans une position sensiblement fixe, un ou plusieurs racloirs pouvant être constitués par de lourdes barres, de manière que le tambour tourne par rapport à ces racloirs. Quand on veut former des grains à partir de pyrite fine, comme on Fa indiqué ci-dessus, on s'aperçoit que le racloir s'use très rapidement et agit en même temps comme un frein continu sur la rotation du tambour en augmentant ainsi sensiblement la puissance nécessaire pour faire tourner celui-ci.
On a réalisé ensuite un dispositif compre- nant un certain nombre de marteaux, c'est à-dire des bras à contre-poids articulés sur le tambour et disposés de manière à frapper contre celui-ci au moins une fois par tour.
Ces dispositifs ne donnaient pas non plus entière satisfaction. On s'est aperçu que, si le tambour était assez lourd pour ne pas être sensiblement endommagé par la succession des coups de marteaux, ces derniers n'étaient pas efficaces pour chasser les matériaux adhérant et s'accumulant à l'intérieur du tambour. TI fallait d'ailleurs prévoir de lourds tampons amortisseurs à l'endroit où les marteaux frappent le tambour pour éviter la détérioration de ce dernier. Il en résultait une diminution de l'efficacité des marteaux destinés à chas- ser les matières adhérentes.
On a proposé également d'utiliser des lames animées d'un mouvement alternatif et chargées de nettoyer le tambour. L'action de freinage était minime dans ce cas, mais la construction était très compliquée et relativement coûteuse, car un mécanisme important était nécessaire pour communiquer aux lames leur mouvement alternatif.
L'appareil faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce que ledit dispositif comprend plusieurs organes montés de manière à tourner avee le tambour et eomportant chaeun une partie mobile disposée entre le tambour et ladite garniture, en regard d'une partie de cette dernière qui est libre de se déplacer par rapport au tambour, de sorte que chaeune de ces parties mobiles se déplace, à chaque tour du tambour, de manière à faire fléchir la partie de la garniture adjacente à cette partie mobile, afin de déloger la matière tendant à adhérer et à s'accumuler sur la garniture.
La garniture peut, par exemple, se composer de plusieurs panneaux longitudinaux, s'étendant sensiblement d'une extrémité à l'autre du tambour, et fixés chacun au tambour sur toute sa périphérie et de préférence d'une manière étanche à l'air. On associe à la garniture, et de préfé rence à chacun de ces panneaux, un organe capable d'appliquer par intermittence une force de flexion sur la surface extérieure de la garniture et dans la partie ou les parties de celle-ci qui peuvent se déplacer librement par rapport au tambour. La flexion de la garniture qui en résulte empêche pratiquement que se produise sur eelle-ei l'aeeumu- lation indésirable des matières à traiter.
Cette force de flexion peut, par exemple, être appliquée par des organes pivotants relativement lourds qui peuvent comprendre une ou plusieurs chaînes, ou une pièce allongée et alourdie, fixées à l'intérieur du tambour et pouvant pivoter par rapport à celui-ci. Dans certains cas, il peut être désirable de prévoir dans le tambour une cavité ouverte vers l'in- térieur de celui-ci et dans laquelle les organes pivotants peuvent être reçus lorsqu'ils se trouvent, par exemple, dans la partie inférieure de leur trajectoire. De cette manière, la gai-- niture flexible peut épouser le contour intérieur et sensiblement cylindrique de la por- tion inférieure du tambour.
Un autre moyen, destiné à appliquer à la garnitureuneforce de flexion dans le même but, peut être constitué par une on plusieurs barres longitudi- nales qui peuvent se déplacer sous l'action d'organes actionnés mécaniquement, ces organes peuvent être constitués par exemple par une came disposée de manière à faire fléchir la garniture une fois au moins pendant chaque tour du tambour.
L'expérience a montré que ce dispositif maintient effectivement la garniture sensiblement libre de toute accumulation importante de matière adhérente ; en particulier, quand on désire former des grains de pyrite comme il a été mentionné plus haut, l'expérience a montré aussi que l'opération de formation des grains s'effectue ainsi sans être gênée par la chute de blocs de matière qui se produit dans certains appareils connus utilisés dans le même but.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La. fig. 1 est une vue en élévation, avec une partie arrachée en coupe verticale, repré- sentant un tambour rotatif dans lequel une longue chaîne est reliée au tambour en deux points écartés l'un de l'autre dans le sens axial.
La fig. 2 est une coupe transversale et verticale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2 et représente une variante dans laquelle plusieurs petits tronçons d'une lourde chaîne sont utilisés à la place des chaînes représentées sur les fig. 1 et 2.
La fig. 4 est une vue analogue à la fig. 1 et représente une autre forme d'exécution dans laquelle des barres sont suspendues à l'intérieur du tambour par des organes flexibles de suspension en deux points écartés l'un de l'autre dans le sens axial.
La fig. 5 est une coupe transversale et verticale suivant la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 1 et représente une autre forme d'exécution dans laquelle des moyens mécaniques sont prévus pour produire la flexion de la garniture.
Sur les fig. 1 et 2, on voit un tambour 10, d'une construction rigide, par exemple métallique, et qui comporte plusieurs frettes de support et d'entraînement en rotation 11. Les frettes 11 sont appuyées sur des galets 1. qui sont montés sur des arbres 13 et qui servent à supporter et à entraîner le tambour. Comme on le voit, le tambour peut tourner autour d'un axe sensiblement horizontal. Cependant, on pourrait, si on le désire, adopter un axe de tambour légèrement incliné par rapport à l'horizontale, par exemple, de manière que l'extrémité de décharge du tambour se trouve à un niveau légèrement inférieur à celui de l'autre extrémité et que les matériaux puissent ainsi s'écouler a, travers le tambour.
Comme on le voit sur la fig. 1, l'extrémité de droite du tambour est ouverte et constitue l'extrémité de décharge. L'extrémité de gauche est fermée, et les matières à traiter peuvent arriver dans le tambour par l'inter- médiaire d'un couloir d'alimentation ou d'un transporteur approprié (non représenté). Les matières que l'on veut former en grains peuvent pénétrer à l'extrémité de gauche du tambour à travers une ouverture prévue à cet effet dans cette extrémité du tambour. Puisque la construction que l'on vient de décrire est connue, on n'a pas jugé nécessaire de la décrire ou de la représenter d'une manière plus détaillée.
La paroi intérieure du tambour est munie d'une garniture désignée dans son ensemble par le nombre de référence 14 et constituée par une feuille flexible. Cette garniture peut être formée par exemple par une feuille de caoutchouc d'une épaisseur de 3, 1 mm, et peut être renforcée, si on le désire, par une toile de renforcement comme celle qui est utilisée dans la fabrication des pneumatiques.
On pourrait employer des garnitures constituées autrement que par une feuille de caoutchouc ; la seule condition nécessaire est que la garniture soit suffisamment résistante à l'usure dans les conditions de son utilisation et soit, d'autre part, assez flexible pour pouvoir fléchir sous l'action de la force appliquée par des moyens prévus à cet effet et décrits un peu plus loin. La matière en feuille utilisée peut être élastique comme le caoutchouc, ou ne pas l'être, car cette caracéristique n'a pas d'importance.
On pourrait évidemment réaliser la garnj- ture en une seule pièce, sous la forme d'un corps annulaire cylindrique dont le diamètre extérieur serait sensiblement égal au diamètre intérieur du tambour ; on préfère cependant réaliser la garniture sous la forme de plusieurs panneaux qui peuvent être des parties d'une feuille unique ou être obtenus à partir de plusieurs feuilles différentes. Dans l'exem- ple représenté sur les : Mg. I et 2, on a six panneaux de ce genre désignés par les nombres de référence 15, 16, 17, 18, 19 et 20.
Chacun de ces panneaux est fixé sur toute sa périphérie à l'intérieur du tambour à l'aide de moyens appropriés, comprenant, d'une part, une bague 21 à chaque extrémité du tambour, assurant une fixation correcte des dif férents panneaux à l'intérieur de celui-ci, et, d'autre part, plusieurs barres longitudinale : a 22 dont chacune assure la fixation des bords des panneaux adjacents sur la surface inté rieure du tambour. Entre les parties périphé- riques ainsi fixées de chaque panneau, celui- ci peut se déplacer librement par rapport au tambour puisqu'il n'est pas fixé à celui-ci en dehors de ces parties périphériques.
On pourrait compter sur la matière des panneaux flexibles pour faire fléchir ceux-ei et leur faire perdre le contact avec l'inté- rieur du tambour ; cependant, on préfère utiliser un dispositif permettant d'appliquer une force qui est capable de déplacer la garniture par rapport au tambour en faisant fléchir les portions libres de celle-ci à chaque tour du tambour. Ce dispositif permettant d'appliquer une force de flexion est constitué par plusieurs organes actionnés soit par gravité, comme on l'expliquera ci-après d'une manière plus détaillée, soit par un mécanisme entraîné par la rotation du tambour.
Dans la forme d'exécution représentée sur les fig. 1 et 2, les moyens de flexion de la garniture consistent en un certain nombre de chaînes métalliques d'une construction relativement. lourde ; chaque chaîne est fixée à ses extrémités au tambour, en des points 24 et 25.
On remarquera que les points 24 et 25 sont. écartas l'un de l'autre dans le sens axial du tambour d'une distance inférieure à la longueur de eelui-ei, et que cette distance est en outre sensiblement plus petite que la longueur de la chaîne 23. Ainsi, chaque chaîne 93, dans sa rotation, prend une certaine flèche entre ses points de support lorsqu'elle se trouve au voisinage de la portion supé- rieure de sa trajectoire, comme on le voit sur les fig. 1 et 2, en faisant fléchir la partie libre et adjacente de la garniture.
On réalise ainsi un dispositif actionné par gravité et qui n'absorbe qu'une faible puissance venant s'ajouter à la puissance nécessaire pour faire tourner le tambour et son contenu. A chaque révolution du tambour, les différentes portions libres de la garniture fléchissent d'une manière indépendante et tendent à chasser les matières accumulées sur celle-ei. L'expé- rience a montré qu'un tel dispositif est par t'alternent efficace pour empêcher l'accumu- lation de matière sur la garniture du tambour.
Une caractéristique particulière du dispo- sitif représenté sur la 2 consiste en des cavités voisines des points de support des chaînes 23 ; ces cavités sont représentées en 26 ; elles sont disposées, par rapportaux points de support, comme on les voit sur la fig. 2, où le tambour est supposé tourner dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre.
Ces cavités 26 sont ouvertes à l'intérieur du tambour ; elles sont disposées et dimensionnées de telle manière que les chaînes 23, qui sont montées respectivement à côté de ces cavités, viennent se placer à l'in- térieur de celles-ci, comme on le voit dans la partie inférieure de la fig. 9, lorsque les chaînes et les cavités se trouvent dans la partie inférieure de leur trajectoire. La garniture flexible 14 peut ainsi épouser le contour inférieur et sensiblement cylindrique du tambour 10 (en négligeant le's cavités 26) pendant son passage dans la portion infé- rieure de sa trajectoire, cette partie du tam bour étant soumise au poids de la charge qui y est contenue.
Ces cavités, qui sont dési- rables dans quelques installations, pourraient être supprimées dans cl'autres appliea- tions, comme on le verra dans les autres formes d'exécution que l'on décrira un peu plus loin.
On va considérer maintenant la forme d'exécution représentée sur la fig. 3. Le tambour 10 et ses moyens de montage et d'en- traînement en rotation peuvent être les mêmes que ceux qui ont été décrits précédez- ment en se référant aux fig. 1 et 2. La garniture 14 peut être également la même que celle décrite précédemment ; les pièces déjà décrites ont reçu sur la fig. 3 les mêmes chiffres de référence que précédemment.
La différence entre la forme d'exécution de la fig. 3 et celle des fig. 1 et 2 réside dans le fait que, au lieu d'utiliser une seule chaîne associée à chacun des panneaux 15 à 20 et disposée à peu près au milieu de ceux-ci, on emploie dans le dispositif de la fig. 3, en coopération avec chaque panneau de la garniture, une ou plusieurs chaînes, eourtes et relativement lourdes représentées en 27.
Chacune de ces chaînes peut par exemple porter à son extrémité libre un poids (non représenté) une telle construction équivalant en effet à une chaîne lourde. Chaque chaîne courte 27 est fixée à l'intérieur du tambour par une extrémité seulement, comme on le voit en 28 sur la fig. 3. Cette fixation, qui peut être réalisée d'une manière quelconque, n'a pas été représentée. On n'a représenté sur la fig. 3 qu'une seule série de chaînes courtes 27, mais il est bien entendu que plusieurs de ees ellaînes peuvent être disposées suivant une rangée longitudinale par rapport au tambour pour chaeun des panneaux 15 à 20.
Dans cette forme d'exécution, on n'a pas de cavités correspondant aux cavités 26 de la fig. 2, de telle sorte que les chaînes 27, quand elles sont situées dans la partie inférieure de leur trajectoire, partie où se trouvent les panneaux 18, 19 et 20 sur la fig. 3, reposent contre la surface intérieure du tambour et produisent sur la partie adjacente de la garniture un léger bombement de forme sensiblement cylindrique. Ce genre de construetion peut sembler intéressant du fait au'il dispense de donner au tambour une forme spéciale comprenant les cavités 26.
Ainsi, un tambour ordinaire, tel qu'on peut en trouver facilement dans le commerce, peut être utilisé pour construire le dispositif représenté sur la fig. 3 ; au contraire, le tambour des fig. 1 et 2 avec ses cavités 26 exige une construction spéciale, et on ne peut pas en général le trouver dans le commerce, à moins de l'avoir commandé spécialement.
Puisque le tambour de la fig. 3 est luimême sensiblement cylindrique, du fait de l'absence des cavités 26, la garniture prend une forme légèrement ondulée. On s'est aperçu que cette forme était très efficace, tant que les matières à traiter peuvent rou- ler à l'intérieur du tambour. Le fonctionnement du dispositif de la fig. 3 découle d'une manière évidente de la description préeédente.
Dans la forme d'exécution représentée sur les fig. 4 et 5, la construction du tambour, son montage et sa garniture sont dans l'ensemble sensiblement les mêmes que sur les figures précédentes. On a donc donné aux pièces déjà représentées les mêmes chiffres de référence. A la différence des autres dispositifs déjà décrits, les moyens employés ici pour appliquer une force de flexion à la garniture consistent en des pièces longues et ri gides 29 reliées à la surface intérieure du tambour en deux points voisins de leurs extrémités par des moyens flexibles de liaison ; chacun de ces moyens est représenté sur le dessin sous la forme d'une courte chaîne 30 ; chaque pièce 29 comporte deux chaînes de ce genre.
Les pièces 29 sont de préférence des barres, des tiges ou des tubes assez lourds, par exemple des pièces métalliques, creuses ou non. Ces pièces 29 sont légèrement plus courtes que le tambour 10 et sont disposées dans le sens axial, près des parties de la garniture 14 qui peuvent se déplacer librement par rapport au tambour. Comme on le voit sur le dessin, chacun des panneaux 15 à 20 est associé à l'un de ces organes pivo- tants composés d'une pièce 29 et de ses éléments de support 30. Les organes de suspension de chaque pièce 29 sont de préférence tels que les pièces 29 peuvent pivoter par rapport au tambour 10 sous l'action de leur poids, comme cela apparaît d'une manière évidente sur le dessin annexé.
On a trouvé que des chaînes courtes pouvaient donner entière satisfaction comme moyen de suspension ; il est évident cependant que l'on pourrait remplacer ces chaînes par d'autres organes équivalents. Les chaînes 30 sont fixées en des points de la surface intérieure du tambour 10 d'une manière quelconque, qui n'a pas été représentée. Les points de sus- pension des chaînes 30 sur le tambour 10 sont écartés sensiblement l'un de l'autre d'une longueur égale à celle séparant les points où ces chaînes sont reliées aux pièces associées 29.Ainsi,chaquepièce29peut pivoter, par suite de la rotation du tambour, eomme on le voit sur la fig. 5.
On n'a repré- senté sur les fig. 4 et 5 aucune cavité eorrespondant aux cavités 26 de la tig. 2 ; il est évi- dent cependant que de telles cavités pour- raient être prévues pour coopérer avec ! es moyens pivotants représentés en 29 et 30, de la même manière que ces cavités ont été prévues pour coopérer avec les chaînes 23 du dispositif représenté sur les fig. 1 et 2.
La fig. 6 du dessin représente un clispositif dans lequel la flexion de la garniture ou de certaines parties de celle-ci est effectuée par des moyens mécaniques actionnes de pré férence par la rotation du tambour 10. Le tambour est construit comme les autres tambours décrits précédemment, les parties communes recevant les mêmes chiffres de rétérenee.
Dans eette forme d'exécution, on utilise des pièces longues 41 à raison d'une de ces pièces pour chacun des panneaux. Ces pièces 41 sont disposées parallèlement à l'axe de rotation du tambour, dans les espaces com- pris entre la garniture 14 et le tambour 10.
Chaque pièce 41 est susceptible de se déplaeer par rapport au tambour 10 dans une direction sensiblement radiale, grâce à une tige rigide 42 prévue sur chaque pièce 41 et pouvant coulisser dans un guide de forme appropriée du tambour 10 ; ici, ce guide est repré- sente comme une collerette annulaire 43. On n'a représenté qu'une seule tige 42 pour chaque pièce 41, mais il est bien entendu que l.'on pourrait prévoir deux ou plusieurs de ces tiges avec des organes de guidage équivalents, de manière à empêcher tout mouvement laté- ral de la pièce 41 par rapport au tambour.
La tige 42 pourrait avoir une section non eirculaire ou être munie d'une elavette.
Pour fournir la force nécessaire au dé- placement de la pièce 41 dans les deux sens, on peut utiliser tin moyen mécanique quelconque, la puissance nécessaire à son ae tionnement étant par exemple prélevée sur la puissance servant à faire tourner le tambour 10. On a représenté un dispositif très simple pour remplir cette fozmtion : il com- prend un organe annulaire fixe 44 qui est disposé comme le montre le dessin et supporté autour du tambour, par des moyens non représentés. Cet organe 44 comporte une gorge 45 formant came. et dans laquelle des galets 46. fixés respectivement aux diffé- rentes tiges 42, peuvent-se déplacer.
Ainsi, en donnant a la gorge 45 un profil de came convenable, on peut communiquer un ou plu- sieurs mouvements alternatifs a chacun des organes 41 pendant chaque tour du tam- bour 10.
Les moyens prévus, tels que le dispositif à came que l'on vient de décrire, produisent un effet analogue à celui obtenu dans les dispositifs représentés sur les fig. 1 à 5 ; autre- ment dit, chaque portion de garniture ou panneau subit une flexion à chaque tour du tambour, par exemple chaque fois que le pan neau se trouve dans la portion supérieure de sa trajectoire circulaire. Pendant que chaque panneau se déplace sur la moitié inférieure de sa trajectoire, les pièces 41 s'effacent au maximum, de sorte que la garniture 14 peut alors épouser sensiblement la forme de la surface intérieure du tambour.
On pourrait prévoir des cavités analogues à celles représentées en 26 sur la fig. 2. pour recevoir les pièces 41 dans leur position d'ef- facement.
Les espaces compris entre les différents panneaux 15 à 20 et le tambour, dans le cas où ces espaces sont rendus complètement étanches à la périphérie des différents pan neaux, doivent être également en eommunication avee lair libre de manière à permettre une flexion libre des parties flexibles de la garniture et à. éviter que l'air contenu dans ces espaees ne soit comprimé. C'est pour cette raison que l'on a. prévu des orifices 47, à certains endroits appropriés du tambour, fai- sant communiquer les espaces compris entre chacun des panneaux et le tambour avec )'atmosphère.
Des orifices analogues désignés également par le chiffre de référence 47 peuvent être prévus également dans d'autres formes d'exécution, comme on le voit par exemple sur les fig. 1 et 4. Dans certaines formes d'exécution, dans lesquelles la garniture n'est pas fixée sur toute sa périphérie par un joint étanehe à l'air, les orifices d'aé- ration 47 ne sont pas nécessaires et peuvent être omis.