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Procédé pour la préparation pneumatique du charbon ou d'autres matières meubles.
On a étudié divers procédés et diverses tables de criblage pour la préparation du charbon ou autres matières meubles au moyen d'un courant d'air constant ou pulsatoire.
Tous ces procédés ont comme trait commun de produire dans le courant d'air constant ou pulsatoire des dépôts superposés: Sous l'action du courant d'air les différents produits se dé- posent par couches dans l'ordre de leurs poids spécifiques.
Les diverses tables de criblage et divers procédés diffèrent entre eux généralement en ce qu'on procède de diverses manières pour séparer les couches, par exemple dans le cas du charbon,le charbon pur, le produit moyen et les schistes.
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Sur les tables de criblage fixes, par exemple, on opère la séparation des couches au moyen de clapets réglables qui détachent tangentiellement les différentes couches les unes des autres. On conduit l'opération de manière que les schistes, situés au niveau le plus bas, se séparent sous l'action des clapets. Les* produits moyens ou plus ou moins mélangés se séparent au cours d'une phase subséquente. Le charbon pur, constituant la couche supérieure, est séparé en dernier lieu.
Sur d'autres tables de criblage, auxquelles on im- prime mécaniquement un mouvement pour transporter la matière à la surface de la table, la séparation des couches s'effec- tue de telle sorte qu'il est possible de soulever au moyen de lames le charbon pur des couches de charbon brut. Sur la partie suivante de la table on sépare le produit moyen et, finalement, les schistes purs.
Pour des raisons d'ordre technique, quand on emploie l'un ou l'autre des procédés ou tables de criblage ci-dessus, il faut donner une très grande épaisseur à la couche totale, de sorte que les couches partielles à séparer ont aussi une grande épaisseur. Etant donné qu'une telle disposition entrai- ne certaines difficultés, on a également réalisé la séparation des couches par un autre moyen. On fait alors subir au lit de diverses couches de charbon pur, de produit moyen et de schis- tes, criblé par un courant d'air, un rétrécissement progressif tel que le charbon flottant à la surface soit refoulé latéra- lement vers la sortie. La séparation de schistes, produit moyen et charbon à l'extrémité de sortie de la table de criblage s'opère suivant le principe du barrage.
Les schistes s'accu- mulent en un tas devant des parois de barrage arquées, le produit moyen est arrêté plus en amont et le charbon pur encore plus en amont.
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Les tendances actuelles consistent à rechercher no- tamment aussi pour les procédés de préparation à sec un degré de pureté qui ne peut être réalisé au moyen des tables de cri- blage connues parce qu'elles sont trop sensibles. Avec tous les types de tables et tous les procédés de criblage connus, il faut opérer continuellement en cours de service un réglage supplémentaire quand la composition du charbon varie, vu que la teneur en schistes et la teneur enroduits moyens peuvent parfois varier dans de larges limites. Les tables de criblage connues ne réagissent pas à ces variations. Par suite, on est couramment obligé d'attacher au service de ces tables de cri- blage un ouvrier qui règle le débit de schistes et de produits moyens.
En vue d'obvier aux inconvénients des tables de cri- blage connues, on propose suivant l'invention d'utiliser pour la séparation des diverses couches de poids spécifiques diffé- rents, criblées au moyen d'un courant d'air,, les conditions de transport d'une table à secousses conformée de manière appro- priée. On fera le mieux comprendre l'invention en décrivant avec référence au dessin annexé la table à secousses et le procédé de préparation.
Dans le dessin annexé, montrant un exemple d'exécu- tion de l'invention,
Fig. 1 représente une table de criblage comportant cinq plateaux distincts,
Fig. 2 est une coupe transversale du premier plateau et
Fig. 3 est la vue en plan correspondante.
La table de criblage est constituée de cinq plateaux distincts 1 à 5 qui sont fixés à un châssis commun 6 et dont on peut faire varier l'inclinaison. Le châssis 6 est supporté sur des galets 7 qui roulent sur des coins 8 et qui, lorsque le @
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châssis 6 est actionné par la commande à excentrique, produi- sent le même effet que, par exemple, les ressorts de soutien inclinés d'une rigole transporteuse, de sorte qu'il serait aussi possible de remplacer les galets par des ressorts de soutien. Chacun des plateaux comporte un fond perforé 9 et des parois latérales fixes 10 dont on peut régler la hauteur.
A travers le fond de criblage 9 des différents plateaux 1 à 5 on souffle un courant d'air entrant par la conduite principale 11 et les différents raccords 12 à 16. L'alimentation en ma- tière brute s'opère par l'intermédiaire d'une goulotte 17. On peut régler l'inclinaison des cinq plateaux avec celle de leur châssis 6 et des galets de support 7 sur un sommier 19 pivo- tant autour du point 18 en prenant appui sur le ressort 20.
Pour accroître le frottement entre les schistes et le fond lisse à travers lequel on souffle de l'air, il est avantageux de créer un lit de schistes artificiel. A cet effet, comme le montre le plus clairement la Fig. 3, on adapte sur la surface de la table des listeaux transversaux et longitudinaux 21, 22 qui subdivisent toute la surface de la table en petits compar- timents. Dans ces compartiments s'accumulent notamment des schistes fins qui constituent un lit de schistes invariable sur lequel on peut transporter la couche de schistes.
Quand on débite le charbon brut sur le premier pla- teau 1 à l'aide de la goulotte 17, il se divise à l'extrémité de sortie du premier plateau, sous l'action de l'air introduit par le raccord 12 et sous l'action des secousses, en couches de schistes, produits moyens et charbon pur, comme le montre la Fig. 2. La totalité de la matière criblée passe ensuite sur le deuxième plateau. Ici on règle le soufflage de l'air par le raccord d'entrée 13 de manière que les couches criblées restent à leur place, c'est-à-dire que la matière ne soit pas remuée sens dessus-dessous. Les parois latérales du plateau 2 @
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sont cependant moins hautes que celles du plateau 1. Par suite, la partie supérieure de la couche supérieure de matière cri- blée, c'est-à-dire du charbon pur, se décharge latéralement.
Les parois latérales du troisième plateau 3, à leur tour, sont moins hautes que celles du plateau précédent 2, savoir un peu plus hautes que la couche de schistes plus celle de produit moyen, et quand on emploie un courant d'air approprié, le pro- cessus se répète sur le troisième plateau et il s'en décharge la majeure partie du charbon pur. Le plateau 4 est notablement plus incliné que les plateaux 1 à 3 et il est même si incliné que les couches de schistes et de produits moyens sont trans- portées plus loin vers le haut, mais que le mouvement d'avance- ment ne suffit plus pour transporter le charbon flottant à la surface. Par conséquent, le charbon retourne constamment dans la direction du plateau 3 et se décharge latéralement. A l'ex- trémité de sortie du plateau 4 se décharge la majeure partie du produit moyen.
Le plateau 5 est encore plus incliné que le plateau précédent 4. Son inclinaison est choisie de manière que seules les lourdes couches de schistes cheminent vers le haut sous l'action du mouvement d'avancement, tandis que les produits moyens flottant sur les schistes ne sont pas trans- portés et refluent en glissant sur la couche de schistes in- clinée pour se décharger du plateau 4 ou de l'extrémité d'en- trée du plateau 5. L'extrémité de sortie du plateau 5 est entièrement ouverte et la décharge des couches de schistes se produit en cet endroit. De préférence, on emploie un courant d'air constant pour exécuter la préparation sur les premiers plateaux et un courant d'air pulsatoire pour exécuter la préparation sur les derniers plateaux.
On peut expliquer ce procédé de préparation comme suit :
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Pour effectuer le transport d'une matière sur un dispositif transporteur, il faut que la matière à déplacer exerce un frottement sur le fond de l'organe transporteur.
Sur les trois premiers plateaux de la table à secousses le frottement entre les couches de charbon, de produit moyen et de schistes est encore si important que, sous réserve de con- ditions pneumatiques et d'une inclinaison appropriées, toutes les trois couches sont transportées. Comme on peut l'observer, la vitesse de transport diffère déjà d'une couche à l'autre, mais cette différence n'influe pas encore sur l'opération de préparation. La différence de vitesses de transport ne commen- ce à exercer un effet utile que sur le quatrième plateau. Sous l'action du courant d'air, le lit de matière meuble est amené à un état désagrégé et fluide sur tous les plateaux. Les cou- ches les plus légères, en l'occurrence le charbon, sont le plus désagrégées, de sorte qu'elles sont entièrement mainte- nues en suspension par la pression statique.
On règle alors l'inclinaison du plateau 4 de manière que, dans les conditions existantes, le frottement ne suffise plus à faire avancerla matière légère. Par suite, la matière la plus légère doit glis- ser en sens inverse sur les couches moyennes qui avancent en- core.
Le même processus se produit sur le plateau 5. Alors que,pour le plateau 4, dans les conditions pneumatiques exis- tantes et avec l'inclinaison établie, le frottement entre la couche de produit moyen et la couche de schistes est encore suffisamment important pour que la couche de schistes entraîne le produit moyen, ce frottement ne suffit plus à transporter le produit moyen sur le plateau 5. De ce fait le produit moyen reflue et se décharge à l'extrémité d'entrée du cinquième pla- teau ou à l'extraite de sortie du quatrième plateau.
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Vu que le frottement entre la couche de schistes et la tôle perforée ou fond de criblage n'est pas suffisante et que notamment il n'est pas plus important que le frottement entre la couche de produit moyen et la couche de schistes, il faut l'augmenter artificiellement, ce qu'on réalise en créant le lit de schistes décrit plus haut. Evidemment il est aussi possible d'augmenter d'une autre manière connue en soi le frottement entre la couche de schistes et la surface de contact des schistes avec la table à secousses.
Comme démonstration de l'exactitude du principe de l'utilisation des conditions de transport pour la préparation, et pour mettre en évidence l'insensibilité de la table de cri- blage, on peut signaler que lorsqu'on verse par exemple du charbon pur sur la couche de schistes juste avant la sortie du cinquième plateau de criblage, ce charbon ne se décharge pas avec les schistes mais descend jusqu'au troisième plateau ou jusqu'à l'extrémité d'entrée du quatrième plateau vers l'en- droit de décharge de charbon pur.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour préparer pneumatiquement le charbon ou une autre matière meuble, caractérisé en ce que, pour la séparation des diverses couches de poids spécifiques différents, criblées au moyen d'un courant d'air constant ou pulsatoire, on utilise les conditions de transport d'une table à secousses ou appareil transporteur analogue, créées par le frottement et l'inclinaison des surfaces.
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A process for the pneumatic preparation of coal or other loose material.
Various methods and screening tables have been studied for the preparation of coal or other loose material by means of a constant or pulsating air stream.
All these processes have the common feature of producing superimposed deposits in the constant or pulsating air current: Under the action of the air current, the various products are deposited in layers in the order of their specific weights.
The various screening tables and methods differ from each other generally in that there are various ways of separating the layers, for example in the case of coal, pure coal, medium product and shales.
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On fixed screening tables, for example, the layers are separated by means of adjustable valves which tangentially detach the different layers from one another. The operation is carried out so that the schists, located at the lowest level, separate under the action of the valves. The * medium or more or less mixed products separate in a subsequent phase. The pure carbon, constituting the upper layer, is separated last.
On other screening tables, to which a mechanical movement is im- med to transport the material to the surface of the table, the separation of the layers takes place in such a way that it is possible to lift by means of blades. pure coal from the layers of raw coal. On the next part of the table we separate the average product and, finally, the pure shales.
For technical reasons, when one or the other of the above methods or screening tables is used, the total layer must be given a very great thickness, so that the partial layers to be separated also have great thickness. Since such an arrangement leads to certain difficulties, the separation of the layers has also been achieved by another means. The bed of various layers of pure carbon, medium product and shales, screened by a current of air, is then subjected to a gradual shrinkage such that the carbon floating on the surface is forced laterally towards the outlet. The separation of shale, medium product and coal at the outlet end of the screening table takes place according to the dam principle.
The shales accumulate in a pile in front of the arched dam walls, the average product is arrested further upstream and the pure coal even further upstream.
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Current trends are to seek, in particular also for dry preparation processes, a degree of purity which cannot be achieved by means of known screening tables because they are too sensitive. With all types of tables and all known screening methods, additional adjustment must be made continuously during operation when the composition of the coal varies, since the shale content and the content of average products can sometimes vary within wide limits. . Known screening tables do not react to these variations. As a result, it is usually necessary to attach to the service of these screening tables a worker who regulates the flow of shale and medium products.
In order to overcome the drawbacks of the known screening tables, it is proposed according to the invention to use for the separation of various layers of different specific gravities, screened by means of an air stream, transport conditions of an appropriately configured shaking table. The invention will be best understood by describing with reference to the accompanying drawing the shaking table and the method of preparation.
In the accompanying drawing, showing an exemplary embodiment of the invention,
Fig. 1 represents a screening table comprising five separate plates,
Fig. 2 is a cross section of the first plate and
Fig. 3 is the corresponding plan view.
The screening table is made up of five separate plates 1 to 5 which are fixed to a common frame 6 and the inclination of which can be varied. The frame 6 is supported on rollers 7 which roll on corners 8 and which, when the @
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frame 6 is actuated by the eccentric drive, produce the same effect as, for example, the inclined support springs of a conveyor trough, so that it would also be possible to replace the rollers by support springs. Each of the trays has a perforated bottom 9 and fixed side walls 10, the height of which can be adjusted.
A current of air entering through the main pipe 11 and the various connections 12 to 16 is blown through the screening bottom 9 of the different trays 1 to 5. The raw material is fed through the intermediary of 'a chute 17. The inclination of the five plates can be adjusted with that of their frame 6 and of the support rollers 7 on a base 19 pivoting around point 18 by resting on spring 20.
To increase the friction between the shales and the smooth bottom through which air is blown, it is advantageous to create an artificial shale bed. For this purpose, as shown most clearly in FIG. 3, transverse and longitudinal strips 21, 22 are fitted to the surface of the table, which subdivide the entire surface of the table into small compartments. In these compartments, fine shale accumulates in particular, which constitutes an invariable bed of shales on which the shale layer can be transported.
When the raw coal is discharged from the first plate 1 by means of the chute 17, it is divided at the outlet end of the first plate, under the action of the air introduced through the fitting 12 and under the action of shaking, in layers of shale, medium products and pure coal, as shown in Fig. 2. All of the screened material then passes to the second pan. Here the blowing of the air through the inlet connection 13 is regulated so that the screened layers remain in their place, that is to say that the material is not stirred upside down. The side walls of the tray 2 @
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are, however, lower than those of plate 1. As a result, the upper part of the upper layer of screened material, ie pure carbon, discharges laterally.
The side walls of the third plate 3, in turn, are lower than those of the previous plate 2, i.e. a little higher than the layer of shale plus that of average product, and when a suitable air current is used, the The process is repeated on the third plate and most of the pure carbon is discharged. Tray 4 is notably more inclined than trays 1 to 3 and it is even so inclined that the layers of shale and medium products are carried further upwards, but the forward movement is no longer sufficient. to transport the floating coal to the surface. Therefore, the coal constantly returns in the direction of tray 3 and discharges sideways. At the outlet end of plate 4, most of the average product is discharged.
Plate 5 is even more inclined than the previous plate 4. Its inclination is chosen so that only the heavy layers of shale move upwards under the action of the forward movement, while the average products floating on the shales do not. are not transported and flow back sliding on the inclined slate layer to discharge from the tray 4 or the inlet end of the tray 5. The outlet end of the tray 5 is fully open and the discharge of schist layers occurs in this place. Preferably, a constant air stream is employed to carry out the preparation on the first trays and a pulsating air current to carry out the preparation on the last trays.
This preparation process can be explained as follows:
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To carry out the transport of a material on a conveyor device, it is necessary that the material to be moved exerts a friction on the bottom of the conveyor member.
On the first three plates of the shaking table the friction between the layers of coal, medium product and shale is still so great that, subject to pneumatic conditions and proper tilting, all three layers are transported. . As can be seen, the transport speed already differs from layer to layer, but this difference does not yet influence the preparation operation. The difference in transport speeds only begins to have a useful effect on the fourth plate. Under the action of the air current, the bed of loose material is brought to a disintegrated and fluid state on all the plates. The lightest layers, in this case the coal, are the most disaggregated, so that they are completely held in suspension by the static pressure.
The inclination of the plate 4 is then adjusted so that, under the existing conditions, the friction is no longer sufficient to advance the light material. Consequently, the lightest material must slide in the opposite direction on the middle layers which are still advancing.
The same process occurs on plate 5. While, for plate 4, under the existing pneumatic conditions and with the inclination established, the friction between the middle product layer and the shale layer is still large enough to that the layer of shale carries away the average product, this friction is no longer sufficient to transport the average product on the plate 5. Therefore the average product flows back and is discharged at the inlet end of the fifth plate or at the 'extracted from the output of the fourth plate.
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Since the friction between the layer of shale and the perforated sheet or screening bottom is not sufficient and that in particular it is not more important than the friction between the layer of medium product and the layer of shale, it is necessary to l 'artificially increase, which is achieved by creating the shale bed described above. Obviously it is also possible to increase in another manner known per se the friction between the layer of shales and the contact surface of the shales with the shaking table.
As a demonstration of the correctness of the principle of using the transport conditions for the preparation, and to demonstrate the insensitivity of the screening table, it can be pointed out that when, for example, pure carbon is poured on the layer of shale just before the exit of the fifth screen plate, this coal does not discharge with the shales but goes down to the third plate or to the entry end of the fourth plate towards the place of pure coal landfill.
CLAIMS
1) Process for pneumatically preparing coal or other loose material, characterized in that for the separation of the various layers of different specific gravities, screened by means of a constant or pulsating air stream, the transport conditions are used of a shaking table or similar conveyor apparatus, created by the friction and inclination of the surfaces.