FR2669558A1 - BALL CRUSHER WITH SIDE ROLLERS AND SHIELDING PLATES PROVIDED WITH SUCH TRACKS. - Google Patents
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Abstract
Selon l'invention, certaines plaques de blindage (12,17) du broyeur (1) à boulets (2) forment un décrochement vers l'axe de rotation (8) de la virole (3) dont au moins une face est pourvue de pistes latérales (14,18) de roulement. Le plan de symétrie de ces pistes latérales (14,18) fait un angle (alpha) au moins égal à 15degré avec le plan transversal de la virole (3). Une plaque de blindage (12) préférée à pistes latérales (14) présente un épaulement médian (13) sur les deux faces duquel sont creusées plusieurs pistes (14) à des hauteurs différentes.According to the invention, certain shielding plates (12, 17) of the ball mill (1) (2) form a step towards the axis of rotation (8) of the shell (3), at least one face of which is provided with lateral rolling tracks (14,18). The plane of symmetry of these lateral tracks (14,18) forms an angle (alpha) at least equal to 15 degree with the transverse plane of the shell (3). A preferred armor plate (12) with lateral tracks (14) has a median shoulder (13) on both sides of which are hollowed out several tracks (14) at different heights.
Description
ii
BROYEUR A BOULETS A PISTES DE ROULEMENT LATERALES ET PLAQUES DE BALL MILL WITH SIDE ROLLERS AND PLATES
BLINDAGE POURVUES DE TELLES PISTESSHIELD WITH SUCH TRACKS
La présente invention concerne le broyage de matière dans un broyeur rotatif contenant des corps broyants, tels que des boulets, dans lequel les plaques de broyage recouvrant la paroi intérieure de la virole sont pourvues de pistes de roulement pour les corps broyants Elle concerne plus particulièrement un broyeur de ce type et une plaque de blindage spécialement conçue The present invention relates to the grinding of material in a rotary mill containing grinding bodies, such as balls, in which the grinding plates covering the inner wall of the ferrule are provided with rolling tracks for grinding bodies. crusher of this type and a specially designed shielding plate
pour équiper ledit broyeur.to equip said mill.
Dans ces broyeurs, le broyage est obtenu grâce aux chocs et contacts multiples entre la matière et les boulets lors de la rotation de la virole On a cherché de multiples manières à améliorer l'efficacité de ces broyeurs, par exemple en donnant certaines formes appropriées aux plaques de blindage garnissant la paroi interne de la virole notamment:formés en redan et pistes de roulement La forme en redan permet le relevage des boulets lors de la rotation de la virole en sorte que les boulets relevés In these mills, the grinding is obtained thanks to the shocks and multiple contacts between the material and the balls during the rotation of the shell. Various attempts have been made to improve the efficiency of these mills, for example by giving certain forms appropriate to armor plates lining the inner wall of the shell in particular: formed in redan and rolling tracks The redan form allows the lifting of the balls during the rotation of the shell so that the balls raised
tombent sur la matière située dans la partie basse de la virole. fall on the material located in the lower part of the ferrule.
En roulant dans les pistes de roulement, pratiquées dans les plaques de blindage transversalement par rapport à l'axe de rotation du broyeur, les boulets écrasent la matière qui s'est By rolling in the rolling tracks, made in the armor plates transversely to the axis of rotation of the mill, the balls crush the material that has
accumulée sur ces pistes.accumulated on these tracks.
Le but que s'est fixé le demandeur est d'apporter une amélioration substantielle à l'efficacité d'un broyeur à boulets dont les plaques de blindage sont pourvues de pistes de roulement En effet le demandeur estime que toutes les variantes proposées, notamment dans le document EP 0388294 ne sont pas The aim set by the applicant is to bring about a substantial improvement in the efficiency of a ball mill whose armor plates are provided with raceways. In fact, the applicant considers that all the variants proposed, particularly in EP 0388294 are not
de nature à apporter une telle amélioration. likely to make such an improvement.
Ce but est parfaitement atteint par le broyeur selon l'invention Il s'agit d'un broyeur rotatif à boulets dont la virole est équipée de plaques de blindage pourvues de pistes de roulement De manière caractéristique, certaines plaques de blindage forment un décrochement,vers l'axe de rotation de la virole, dont au moins une face est pourvue de pistes de roulement, This object is perfectly achieved by the mill according to the invention. It is a rotary ball mill whose shell is equipped with shielding plates provided with raceways. Typically, certain armor plates form a step, towards the axis of rotation of the ferrule, at least one face of which is provided with rolling tracks,
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dites latérales.said side.
Les pistes de roulement sont des rainures concaves pratiquées dans l'épaisseur de la plaque de blindage dont la concavité est telle que le contact entre le boulet et la rainure, lorsque le boulet roule sur la piste de roulement, se fait selon The rolling tracks are concave grooves formed in the thickness of the armor plate whose concavity is such that the contact between the ball and the groove, when the ball rolls on the raceway, is done according to
un arc de cercle ou éventuellement deux points de contact. an arc or possibly two points of contact.
Traditionnellement le plan de symétrie de telles rainures est transversal par rapport à l'axe de rotation de la virole Selon l'invention, du fait que les pistes de roulement sont pratiquées sur l'une des faces du décrochement, le plan de symétrie desdites rainures est décalé d'un angle ( +) au moins de 15 par Traditionally the plane of symmetry of such grooves is transverse to the axis of rotation of the ferrule According to the invention, because the raceways are formed on one of the faces of the recess, the plane of symmetry of said grooves is shifted by an angle (+) of at least 15 by
rapport audit plan transversal.report to the transversal plan.
L'avantage primordial de l'invention consiste dans la possibilité de superposer plusieurs pistes de roulement à différentes hauteurs sur la même face du décrochement Ce sont les boulets de plusieurs couches accumulées sur les plaques de blindage qui parcourent les pistes latérales, alors que traditionnellement seuls les boulets de la dernière couche, reposant sur le fond de la virole, ont une action d'écrasement de la matière sur les pistes de roulement Ainsi grâce à l'invention il est possible pour un broyeur d'une longueur déterminée d'augmenter le nombre de pistes de roulement, par conséquent d'augmenter la surface d'échange efficace entre les boulets et la The primary advantage of the invention consists in the possibility of superimposing several tracks at different heights on the same face of the recess. These are the balls of several layers accumulated on the armor plates which run along the lateral tracks, whereas traditionally alone the balls of the last layer, resting on the bottom of the shell, have a crushing action of the material on the rolling tracks Thus, thanks to the invention it is possible for a mill of a determined length to increase the number of running tracks, therefore to increase the effective exchange surface between the balls and the
matière et donc l'efficacité de broyage. material and therefore the grinding efficiency.
Les plaques à pistes de roulement latérales équipent dans une première version la paroi sensiblement tronconique d'entrée et/ou de sortie de la virole, formant plusieurs pistes latérales continues à des hauteurs différentes par rapport à l'axe de la virole. De préférence les plaques à pistes de roulement latérales sont alignées transversalement sur la paroi interne de la virole de manière à former un décrochement continu vers l'axe de la virole, ledit décrochement comportant sur ses deux faces plusieurs pistes latérales continues à des hauteurs différentes par rapport à l'axe de la virole Un tel alignement transversal de The plates with lateral raceways equip in a first version the substantially frustoconical inlet and / or outlet wall of the ferrule, forming several continuous lateral tracks at different heights with respect to the axis of the ferrule. Preferably, the plates with lateral raceways are aligned transversely on the inner wall of the shell so as to form a continuous recess towards the axis of the shell, said recess comprising on both its faces a plurality of continuous lateral tracks at different heights by relative to the axis of the ferrule Such a transverse alignment of
plaques de blindage est dénommé ci-après rangée transversale. armor plates is hereinafter referred to as transverse row.
Ainsi lors de la rotation du broyeur, les boulets en contact avec les pistes latérales peuvent les parcourir sans Thus during the rotation of the mill, the balls in contact with the lateral tracks can travel without
perturbation ni discontinuité.disturbance and discontinuity.
Selon une version préférée du broyeur selon l'invention, la paroi interne de la virole est équipée de rangées transversales de plaques de blindage avec décrochement et pistes latérales, alternant avec des rangées de plaques de blindage sans décrochement, avantageusement à raison d'une rangée de plaques According to a preferred version of the mill according to the invention, the inner wall of the ferrule is equipped with transverse rows of armor plates with recess and side tracks, alternating with rows of armor plates without recess, advantageously at a row of plates
avec pistes latérales sur deux rangées. with side tracks in two rows.
On comprend que les décrochements de deux rangées successives de plaques pourvues de pistes latérales délimitent une sorte de cavité annulaire à l'intérieur de laquelle des boulets vont se déplacer pendant la rotation de la virole Pendant ce déplacement, certains boulets vont rouler sur les pistes de roulement des plaques de blindage traditionnelles et d'autres vont It is understood that the recesses of two successive rows of plates provided with lateral tracks delimit a kind of annular cavity inside which balls will move during the rotation of the ferrule During this movement, some balls will roll on the tracks of rolling traditional armor plates and others are going
rouler sur les pistes latérales formées dans les décrochements. roll on the lateral tracks formed in the recesses.
C'est un autre objet de l'invention que de revendiquer une plaque de blindage destinée à équiper un broyeur à boulets Une telle plaque comporte de manière connue des rainures concaves It is another object of the invention to claim a shielding plate intended to equip a ball mill. Such a plate comprises, in known manner, concave grooves.
formant des pistes de roulement pour les boulets. forming rolling tracks for the balls.
De manière caractéristique la partie externe de la plaque destinée à être tournée vers l'intérieur de la virole, présente un décrochement dont les deux faces comportent plusieurs rainures concaves à des hauteurs différentes correspondant aux pistes de Characteristically, the external part of the plate intended to be turned towards the inside of the shell, has a recess whose two faces comprise several concave grooves at different heights corresponding to the tracks of
roulement latérales.lateral rolling.
Salon la version préférée, la plaque de blindage à pistes latérales consiste en une pièce métallique symétrique ayant une section transversale en Té, dont la barre au sommet correspond à la partie inférieure de la plaque et dont l'épaulement médian correspond au décrochement dans les deux faces duquel sont Salon the preferred version, the side track shielding plate consists of a symmetrical metallic piece having a T-shaped cross-section, whose bar at the top corresponds to the lower part of the plate and whose medial shoulder corresponds to the recess in both whose faces are
pratiquées les rainures concaves.practiced the concave grooves.
Avantageusement dans ce cas les deux faces opposées de l'épaulement médian sont inclinées l'une vers l'autre, de Advantageously in this case the two opposite faces of the medial shoulder are inclined towards one another,
préférence d'un angle compris entre 1,5 et 40. preferably at an angle of between 1.5 and 40.
La plaque de blindage à section en Té peut aussi comporter des rainures concaves pratiquées dans la zone de raccordement The T-section shielding plate may also have concave grooves in the connection area
entre l'épaulement médian et la partie inférieure de la plaque. between the medial shoulder and the lower part of the plate.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
ressortiront plus clairement de la description qui va être faite will be clearer from the description that will be made
du mode préféré de réalisation de l'invention illustré par le dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale du broyeur selon l'invention, La figure 2 est une coupe transversale d'une plaque de blindage, La figure 3 est une vue schématique de face du broyeur de la of the preferred embodiment of the invention illustrated by the accompanying drawing in which: Figure 1 is a schematic representation in longitudinal section of the mill according to the invention, Figure 2 is a cross section of a shielding plate, Figure 3 is a schematic front view of the mill of the
figure 1 selon le plan passant par AA'. Figure 1 according to the plane passing through AA '.
Le broyeur 1 à boulets 2 consiste en une virole 3 de forme cylindrique dont les faces d'entrée 4 et de sortie 5 sont sensiblement tronconiques et terminées par des canalisations cylindriques d'alimentation 6 et d'évacuation 7 de la matière à broyer Cette virole 3 est mue en rotation autour de son axe 8 The mill 1 balls 2 consists of a shell 3 of cylindrical shape, the inlet faces 4 and outlet 5 are substantially frustoconical and terminated by cylindrical supply lines 6 and evacuation 7 of the material to be milled This ferrule 3 is rotated about its axis 8
horizontal par des moyens connus et non représentés. horizontal by means known and not shown.
La paroi intérieure de la virole 3 est équipée de plaques de blindage d'un type connu par le document EP 0388294 Ces plaques 9 sont régulièrement disposées sur le pourtour de la virole de manière à former une rangée transversale 10 La face externe, c'est-à-dire celle qui est tournée vers l'intérieur de la virole, des plaques 9 est pourvue de deux rainures conca*ves formant deux pistes de roulement Il pour les boulets 2 Ces pistes de roulement 11 dites de fond ont une concavité dont le plan de symétrie est transversal par rapport à l'axe de rotation 8 de la virole. Ainsi une même rangée transversale 10 de plaques de The inner wall of the ferrule 3 is equipped with shielding plates of a type known from the document EP 0388294. These plates 9 are regularly arranged around the periphery of the ferrule so as to form a transverse row. The outer face is that is, that which is turned towards the inside of the shell, plates 9 are provided with two concave grooves forming two rolling tracks II for the balls 2. These so-called bottom tracks 11 have a concavity whose plane of symmetry is transverse to the axis of rotation 8 of the ferrule. Thus the same transverse row 10 of plates of
painr exemple.painr example.
blindage connues 9 définît deux pistes de roulement 11, sensiblement continues tout le long de la périphérie intérieure de known shielding 9 defines two rolling tracks 11, substantially continuous all along the inner periphery of
la virole 3.the ferrule 3.
La paroi intérieure de la virole 3 est aussi équipée de plaques de blindage 12 caractéristiques de l'invention Ces plaques 12 présentent un épaulement médian 13 qui est dirigé vers The inner wall of the ferrule 3 is also equipped with shielding plates 12 which are characteristic of the invention. These plates 12 have a medial shoulder 13 which is directed towards
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l'axe 8 de rotation de la virole 3 et dont les deux faces sont pourvues de plusieurs rainures concaves formant les pistes de roulement 14 latérales pour les boulets 2 Ces pistes de roulement latérales 14 ont une concavité dont le plan de symétrie fait un angle Co de 30 à 90 avec le plan transversal à l'axe de the axis 8 of rotation of the ferrule 3 and whose two faces are provided with a plurality of concave grooves forming the lateral raceways 14 for the balls 2 These lateral raceways 14 have a concavity whose plane of symmetry makes an angle Co from 30 to 90 with the plane transverse to the axis of
rotation 8 de la virole.rotation 8 of the ferrule.
Les plaques 12 du type nouveau sont régulièrement disposées sur le pourtour de la virole 3 de manière à former une The plates 12 of the new type are regularly arranged on the periphery of the ferrule 3 so as to form a
rangée transversale 15.transverse row 15.
La partie cylindrique 16 intérieure de la virole 3 est garnie d'un certain nombre de rangées transversales de plaques de blindage, une rangée 15 de plaques 12 à pistes de roulement latérales 14 alternant avec une rangée 10 de plaques 9 à pistes The inner cylindrical portion 16 of the shell 3 is provided with a number of transverse rows of shielding plates, a row 15 of plates 12 with lateral raceways 14 alternating with a row 10 of plates 9 with tracks
de roulement de fond 11.running background 11.
La paroi intérieure des parties sensiblement tronconiques 4,5 de la virole 3 est elle aussi équipée de plaques de blindage The inner wall of the substantially frustoconical portions 4,5 of the shell 3 is also equipped with armor plates
17 pourvue de pistes de roulement latéral 18. 17 provided with lateral tracks 18.
Pour son fonctionnement, on a dans la virole des boulets 2 en nombre suffisant pour occuper une hauteur h d'environ le tiers du diamètre intérieur H de la virole 3 La matière à broyer a été introduite par la canalisation d'entrée 6 et séjourne entre et For its operation, there are in the shell balls 2 in sufficient number to occupy a height h of about one third of the inner diameter H of the ferrule 3 The material to be grinded was introduced through the inlet pipe 6 and stays between and
au-dessus des boulets 2.above the balls 2.
Lors de la rotation de la virole 3 autour de son axe 8, les boulets roulent sur eux-mêmes, s'entrechoquent et écrasent la During the rotation of the shell 3 about its axis 8, the balls roll on themselves, collide and crush the
matière à broyer.grinding material.
Les plaques de blindage peuvent aussi avoir un profil en redan, comme décrit dans le document précité EP 0388294 de manière à assurer le relevage des boulets 2 lors de la rotation de la virole 8 Elles peuvent aussi être disposées en sorte de délimiter les cavités de pelletage pour la matière et avoir une configuration telle que la matière pelletée se déverse dans la The armor plates may also have a redan profile, as described in the aforementioned document EP 0388294 so as to ensure the lifting of the balls 2 during the rotation of the ferrule 8 They can also be arranged in order to define the cavities of shoveling for the material and have a configuration such that the shovel material pours into the
zone de retombée des boulets 2 lors de la rotation du broyeur. zone of fallout of the balls 2 during the rotation of the mill.
Comme cela apparaît distinctement sur la figure 1, les épaulements médians 13,13 ' de deux rangées transversales 15,15 ' consécutives forment pour les boulets 2 un réceptacle de forme As appears distinctly in FIG. 1, the median shoulders 13, 13 'of two consecutive transverse rows 15, 15' form a shape receptacle for the balls 2.
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annulaire Dans ce réceptacle, des boulets 19 les plus au fond sont en contact avec les pistes de roulement de fond Il des plaques 9 de la rangée intermédiaire 10, et des boulets 20 de côté sont en contact avec les pistes de roulement latérales 14 In this receptacle, the farthest balls 19 are in contact with the bottom runways 11 of the plates 9 of the intermediate row 10, and the side balls 20 are in contact with the lateral raceways 14
des épaulements 13,13 ' des plaques 12,12 '. shoulders 13,13 'of the plates 12,12'.
Pendant la rotation du broyeur, tous ces boulets 19,20 roulent sur des pistes de roulement 11,14 et écrasent la matière During rotation of the crusher, all these 19,20 balls roll on 11,14 rolling tracks and crush the material
accumulée à la surface desdites pistes. accumulated on the surface of said tracks.
On comprend que pour un broyeur ayant une longueur déterminée, l'action de broyage due à cet écrasement de la matière par des boulets parcourant les pistes de roulement est proportionnelle au nombre de pistes de roulement L'avantage de l'invention réside dans l'augmentation très sensible du nombre de pistes de roulement, grâce à une superposition de ces pistes à It will be understood that for a mill having a predetermined length, the grinding action due to this crushing of the material by balls running along the rolling tracks is proportional to the number of raceways. The advantage of the invention lies in the fact that very significant increase in the number of running tracks, thanks to a superposition of these tracks to
des hauteurs différentes dans la masse de boulets accumulés. different heights in the mass of accumulated balls.
Traditionnellement seuls les boulets 19 de fond avaient cette action d'écrasement Grâce à l'invention, des boulets 20 des couches supérieures peuvent avoir cette action s'ils sont en contact avec les pistes de roulement latérales 14 pratiquées dans les faces des épaulements médians 13,13 ' des plaques 12 de fond ou bien encore avec les pistes de roulement latéral 18 pratiquées dans les plaques 17 garnissant les faces d'entrée 4 et Traditionally only the bottom balls 19 had this crushing action Thanks to the invention, balls 20 of the upper layers can have this action if they are in contact with the lateral raceways 14 formed in the faces of the medial shoulders 13 , 13 'of the bottom plates 12 or even with the lateral rolling tracks 18 made in the plates 17 filling the inlet faces 4 and
de sortie 5 de la virole 3.output 5 of the ferrule 3.
On a illustré sur la figure 3 la coupe transversale d'une plaque 12 à épaulement médian 13 dont chaque face 21,22 est FIG. 3 shows the cross-section of a plate 12 having a medial shoulder 13, each face 21, 22 of which is
pourvue de cinq pistes de roulement latéral 14. provided with five lateral tracks 14.
La section transversale de la plaque 12 a la forme générale d'un Té renversé La partie inférieure 23, correspondant à la barre au sommet du Té, est destinée à prendre appui sur la paroi The cross section of the plate 12 has the general shape of an inverted tee The lower part 23, corresponding to the bar at the top of the tee, is intended to bear against the wall
interne de la virole 3.internal ferrule 3.
La plaque 12 est une pièce métallique monobloc présentant The plate 12 is a one-piece metal part presenting
un plan longitudinal de symétrie BB'. a longitudinal plane of symmetry BB '.
Les deux faces 21,22 de l'épaulement médian 13 sont légèrement inclinées l'une vers l'autre Chacune d'elles fait un angle de l'ordre de 20 avec le plan de symétrie BB' Cette légère inclinaison a pour but d'éviter que les boulets 2 ne soient coincés dans le réceptacle annulaire, décrit ci-dessus, lors de The two faces 21,22 of the medial shoulder 13 are slightly inclined towards each other Each of them makes an angle of the order of 20 with the plane of symmetry BB 'This slight inclination is intended to avoid that the balls 2 are stuck in the annular receptacle, described above, when
la rotation du broyeur.the rotation of the mill.
De manière symétrique par rapport au plan BB', les deux faces 21,22 comportent chacune cinq pistes concaves 14 régulièrement espacées La profondeur e de chacune piste est par exemple de 6 mm pour des boulets dont le diamètre moyen est de mm L'angle au centrer Y correspondant à la piste est de l'ordre de 60 La concavité de la piste 24 la plus basse se prolonge dans la partie inférieure 23 de manière à ce que l'angle au centre 3 soit de l'ordre de 1200 Cette disposition particulière permet de cumuler piste latérale et piste de fond et d'augmenter encore la surface d'échange entre boulets et matière et donc l'efficacité du broyage. Comme illustré sur la figure 2, toutes les pistes latérales 14 ont une même direction concentrique par rapport à l'axe de rotation 8 de la virole 3, de sorte que les boulets 20 accumulés les uns sur les autres puissent rester au même niveau dans la In symmetrical manner with respect to the plane BB ', the two faces 21, 22 each comprise five concave tracks 14 regularly spaced. The depth e of each track is, for example, 6 mm for balls having an average diameter of mm. center Y corresponding to the track is of the order of 60 The concavity of the lowest track 24 is extended in the lower part 23 so that the angle at the center 3 is of the order of 1200 This particular provision allows to accumulate lateral track and bottom track and further increase the exchange surface between balls and material and thus the efficiency of grinding. As illustrated in FIG. 2, all the lateral tracks 14 have the same direction concentric with respect to the axis of rotation 8 of the shell 3, so that the balls 20 accumulated on each other can remain at the same level in the
virole en parcourant lesdites pistes 14. ferrule by traversing the said tracks 14.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple non exhaustif mais en couvre toutes les variantes En particulier la hauteur des décrochements, le nombre de pistes latérales, la profondeur de ces pistes sont à déterminer en fonction des conditions de fonctionnement du The invention is not limited to the embodiment which has been described by way of non-exhaustive example but covers all the variants. In particular the height of the recesses, the number of lateral tracks, the depth of these tracks are to be determined. according to the operating conditions of the
broyeur.mill.
Claims (8)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |