<B>Procédé</B> d'alimentation automatique <B>pour</B> appareils industriels, <B>et</B> dispositif <B>pour la mise en</B> aeuvre <B>du procédé</B> Le but de la présente invention est de réa liser de façon simple, l'alimentation continue d'appareils industriels en matières pulvéru lentes, ou de fine granulométrie, ou en grains, ou en morceaux.
Lesdits appareils sont ceux qui nécessitent une répartition de la charge sur une certaine surface ; par exemple les fours les plus divers dans lesquels on traite des pro duits en poudre ou en petits morceaux : mi nerais, chaux, alumine, dolomie, sable, etc., les appareils de manutention du type bande transporteuse pour utiliser au maximum la lar geur de la bande, les appareils de tamisage dont le rendement est augmenté par une meil leure répartition de la matière sur la surface tamisante, etc.
L'invention comprend un procédé d'ali mentation automatique applicable au charge ment continu d'appareils industriels en maté riaux solides divisés, caractérisé en ce que les éléments matériels à distribuer sont contenus dans un cône d'éboulement naturel et sont re jetés par force centrifuge sur la surface à cou vrir par au moins un orifice d'éjection. D'une manière générale, il remplace le jet de pelle à la main ou automatique toujours irrégulier, ou la projection par raclette ou godets, par une répartition continue des matières tombant en pluie régulière sur la surface à couvrir.
L'invention comprend également un dis positif qui peut avantageusement être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci- dessus, dispositif qui comprend au moins un tube vertical qui est susceptible d'être animé d'un mouvement de rotation et qui est muni à sa partie supérieure d'une trémie de char gement et à sa partie inférieure d'au moins un tube sensiblement horizontal servant d'éjec- teur.
Par matériaux solides divisés, il faut en tendre ici des matériaux allant des produits pulvérulents aux produits en morceaux de plu sieurs centimètres. Le dessin annexé repré sente, à titre d'exemple, quelques formes d'exé cution du dispositif faisant partie de l'inven tion.
La fig. 1 est une vue en élévation schéma tique d'une forme d'exécution du dispositif ; Les fig. 2, 3 et 4 montrent des variantes de l'exécution de la tubulure d'éjection ; Les fig. 5, 6 et 7 montrent une tubulure d'éjection et la forme en plan et en profil d'une zone d'étalement obtenue avec cette tubulure ; Les fig. 8 et 9 montrent une autre tubulure d'éjection et la forme en profil d'une zone d'étalement obtenue avec cette tubulure ; Les fig. 10 à 12 qui représentent un ap pareil comprenant une forme d'exécution par ticulière du dispositif faisant partie de l'inven tion ;
La fig. 10 est une vue en élévation partielle. La fig. 11 une vue de côté.
La fig. 12 une vue en plan.
La fi-. 13, enfin, est une coupe horizon tale schématique d'une forme d'exécution par ticulière du dispositif qui sert à l'alimentation d'un four électrique. Ramené à ses parties essentielles le dispo sitif représenté sur la fig. 1 est constitué d'un tube vertical T, muni d'une trémie -de char gement b à son sommet et d'orifices d'éjection Ol, O, à sa base. Le tube est maintenu par des paliers d, et un organe d'entraînement e permet de lui communiquer un mouvement rotatif au tour de son axe.
La trémie du sommet est liée au tube et tourne avec lui, elle reçoit les matières à charger d'une ou plusieurs trémies fixes mon tées côte à côte ou en cascade.
Les orifices d'éjection peuvent être consti tués par un ou plusieurs tubes soudés à la base du tubé T, de diamètre sensiblement égal à celui du tube T et dont les axes sont ho rizontaux ou légèrement inclinés.
Lorsque le dispositif est au repos la ma tière chargée dans la trémie remplit le tube T et forme à sa partie inférieure un cône d'ébou lement f ; la plus courte des tubulures d'éjec tion a une longueur supérieure à celle de la projection horizontale du cône d'éboulement, par suite la matière ne peut sortir du disposi tif. Il est donc inutile de prévoir des dispositifs d'arrêt de l'écoulement puisque celui-ci cesse automatiquement dès que le dispositif est au repos.
Lorsqu'on communique au tube T un mouvement de rotation suffisamment rapide autour de son axe, la force centrifuge agit sur la matière formant le cône d'éboulement et-la projette vers l'extérieur. Le cône d'éboulement détruit tend à se reformer par écoulement de la matière à travers le tube T et ce processus continue tant que dure le mouvement du dis positif.
Lorsque le tube T effectue un mouvement de rotation continu, les grains de matière sui vent dans l'éjecteur une courbe en spirale puis s'échappent tangentiellement à cette spirale pour aller se répartir en pluie sur la surface 'horizontale située au-dessous du dispositif. Chaque tube éjecteur répartit la matière sur une couronne d'une certaine largeur dont le diamètre dépend de la vitesse de rotation et de la longueur de l'éjecteur. En calculant con venablement le nombre des tubes éjecteurs et la longueur de chacun d'eux on peut obtenir une épaisseur pratiquement constante de la matière sur toute la surface couverte.
La composition de la matière en chaque point de la couche sera celle du mélange char gé dans la trémie mobile. Lorsqu'on veut ré pandre un mélange de produits divers on char ge chacun des constituants du mélange dans une des trémies fixes situées au-dessus de la trémie mobile. Ces trémies se déchargent dans la trémie mobile pendant le fonctionnement du dispositif, ce qui produit le mélange des constituants. Mais lorsque le dispositif est au repos, il se forme entre la sortie des trémies fixes et la surface du produit dans la trémie mobile un cône d'éboulement qui arrête l'écou lement. Il n'est pas nécessaire de prévoir d'au tre système d'obturation.
Le mouvement rotatif continu du tube T conduit à une répartition circulaire de la ma tière sur l'aire de chargement; mais on a très souvent besoin d'une répartition à peu près rectangulaire, spécialement dans les fours, par exemple, entre deux électrodes d'un four élec trique.
On réalise ce mode de répartition en communiquant au tube T un mouvement cir culaire limité alternatif d'ampleur convenable. On ne conserve alors généralement qu'une seule tubulure d'éjection. La matière est pro jetée sur une surface en forme de secteur de couronne pratiquement confondue avec un rec tangle (fig. 5-6-7).
De nombreuses variantes peuvent être imagi nées, sans sortir du cadre de l'invention, pour vu qu'elles soient basées sur le même principe de dispersion du cône d'éboulement par force centrifuge. En particulier, que le mouvement soit alternatif ou continu, on a souvent intérêt à modifier la forme de la tubulure d'éjection.
En particulier on peut modifier simplement la forme de la tubulure d'éjection: la fig. 2 représente un éjecteur tubulaire comportant une perforation sur la génératrice inférieure. On peut d'ailleurs en pratiquer plusieurs. Il est nécessaire que la perforation la plus proche de l'axe du tube vertical se trouve au-delà du cône d'éboulement. Ces perforations sont destinées à permettre l'étalement de la ma tière vers le centre de l'aire de chargement.
La fig. 3 montre une forme d'orifice d'éjec tion profilée, l'extrémité du tube étant élar gie ou aplatie pour modifier la forme du char gement.
La fig. 4 montre l'emploi d'un régulateur de débit formé par un volet mobile R étran glant le tube éjecteur. Ce volet peut être ré glé en marche par une tringle de commandes. Les fig. 5, 6, 7 montrent la forme d'une zone d'étalement obtenue par un éjecteur ani mé d'un mouvement circulaire alternatif limi té d'angle alpha. On remarque sur le profil les talus formés aux extrémités de la zone d'éta lement.
On supprime presque complètement cette formation de talus en munissant l'extrémité de l'éjecteur des pièces articulées montrées sur la fig. 8. Ce sont deux manchons relativement courts<I>u</I> et<I>u'.</I> Le manchon<I>u</I> dont le diamètre intérieur est un peu plus grand que le diamè tre extérieur du tube o est légèrement emboîté autour de ce dernier et peut pivoter grâce à deux goujons verticaux z et z'. Le tube u' est articulé sur u de la même façon. Au moment du renversement de marche du tube vertical T les tubes articulés<I>u</I> et<I>u'</I> pivotent par inertie et la matière projetée s'étale davantage évi tant ainsi la formation de talus.
Quand l'éjecteur est muni de plusieurs élé ments articulés, l'axe de l'éjecteur peut être perpendiculaire au tube d'alimentation auto matique comme représenté sur la fig. 8, mais il y a souvent avantage à lui donner une pente de l'ordre de 8 à 100 au-dessous du plan hori zontal comme le montre la fig. 11.
Les moyens mécaniques capables de com muniquer au tube T un mouvement alternatif de rotation autour de son axe sont nombreux crémaillère, bielle et manivelle, etc.
Celui qui est décrit ci-dessous à titre d'exemple, donne de bons résultats. L'appareil représenté sur les fig. 10 à 12 est destiné au chargement d'un four électrique. Le tube vertical traverse le couvercle du four et l'éjecteur unique répartit le mélange de mi nerai broyé et d'autres matériaux nécessaires à l'opération, en une bande rectangulaire en tre les extrémités de deux électrodes du four.
Un bâti fixé au couvercle du four supporte le tube mobile T au moyen de paliers qui per mettent la rotation ; un moteur A électrique ou pneumatique fait tourner, par l'intermé diaire du pignon B, le plateau denté C qui porte deux ergots verticaux D diamétralement opposés. Par un jeu d'engrenages E, F,<I>G, H</I> le plateau C entraîne à la même vitesse, mais en sens inverse, le plateau 1 supérieur qui porte aussi deux ergots K. Le calage des en grenages est établi de façon que lorsque la li gne des ergots K passe par l'axe du tube T, celle des ergots D soit perpendiculaire à cette direction (fig. 12) et réciproquement.
Le tube<I>T</I> porte un manchon coulissant<I>L</I> muni de deux pièces<I>M et N</I> sur lesquelles viennent à tour de rôle appuyer les ergots D et K respectivement. Le tube subit de ce fait un mouvement alternatif autour de son axe. L'amplitude de ce mouvement est limitée par des butées fixes P et Q et la valeur de cette amplitude peut être réglée par coulissement du manchon<I>L</I> sur le tube <I>T</I> grâce à la forme trapézoïdale des pièces<I>N, M, P, Q.</I> Ce ré glage permet de répartir la matière sur des aires dont l'étendue peut varier dans le rap port de 1 à 4. L'éjecteur unique est muni des pièces arti culées<I>u</I> et<I>u'</I> décrites plus haut et du volet de réglage R commandé par la tringle S.
La partie inférieure du dispositif qui tra vaille à l'intérieur du four est faite en métal réfractaire choisi pour résister à, la tempéra ture et à l'atmosphère du four alimenté.
Le dispositif est d'une grande simplicité, il occupe un volume restreint et la partie mo bile est légère pour que les efforts d'inertie mis en jeu au moment des renversements de marche ne produisent pas d'efforts exagérés. Cependant le débit peut être considérable.
Un tel dispositif utilisant des tubes de 90 mm de diamètre, permet d'alimenter le four à la cadence de 40 tonnes par jour, arrêt com pris, en matières telles que minerai et chaux, passant à la maille de 3mm. En marche con tinue de 24 heures ce débit est au moins de 60 tonnes.
La fig. 13 montre schématiquement une forme d'exécution particulière du dispositif faisant partie de l'invention appliquée à l'ali mentation d'un four triphasé de fusion à élec trodes verticales. Pour répartir symétriquement la charge on monte sur le couvercle du four trois appareils semblables à celui qui vient d'être décrit, chacun d'eux chargeant entre deux électrodes.
Dans le cas d'un four de réduction cha cun des trois distributeurs est placé, non plus entre les électrodes mais derrière chacune d'elles de façon à verser sa charge à la base de l'électrode, endroit où l'arc a son effet ma ximum et où la vitesse de fusion est également maximum.