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EP1009533A1 - Procede et installation pour reduire un materiau brut en morceaux en un materiau en grains selon une distribution granulometrique - Google Patents

Procede et installation pour reduire un materiau brut en morceaux en un materiau en grains selon une distribution granulometrique

Info

Publication number
EP1009533A1
EP1009533A1 EP98908186A EP98908186A EP1009533A1 EP 1009533 A1 EP1009533 A1 EP 1009533A1 EP 98908186 A EP98908186 A EP 98908186A EP 98908186 A EP98908186 A EP 98908186A EP 1009533 A1 EP1009533 A1 EP 1009533A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particle size
pieces
grinding
grains
size distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98908186A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1009533B1 (fr
Inventor
André Pinoncely
Jean-François PICHON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FCB Aluminium
Original Assignee
F C B
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F C B filed Critical F C B
Publication of EP1009533A1 publication Critical patent/EP1009533A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1009533B1 publication Critical patent/EP1009533B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers

Definitions

  • TITLE Process and installation for reducing a raw material into pieces. a grain material according to a particle size distribution.
  • the present invention relates to a method and an installation, in particular with continuous operation, for reducing a raw material into pieces and obtaining a grain material of a required particle size distribution as well as an application of the mixture of grain material obtained by setting work of such a process.
  • a characteristic generally prevailing in the definition of this granulometric zone is the aptitude of fine grains to fill as precisely as possible the intergranular spaces of grains of larger size, this characteristic contributing to an optimization of the compactness of the workpiece, to a reduction consumption of any binder which should fill the gaps, as well as better performance in terms of mechanical resistance and / or electrical or thermal conductivity.
  • Another characteristic often sought for the coarse fractions of this granulometric spindle is to present an optimal resistance to compression, so as not to be degraded during the subsequent processing and to reinforce the mechanical characteristics of the workpiece after forming.
  • the first stage consists in dividing the material into several ' particle size fractions by means of classification apparatus, in reducing any excess of certain fractions by means of crushing or grinding apparatus, in recirculating the fragmented products on the classification apparatus , and to store the various fractions thus produced in silos or hoppers buffers according to their granulometry.
  • the second step then consists in reconstituting a mixture of the different particle size fractions produced in the first step, in order to satisfy the required size zone, thanks to a controlled extraction of the materials under each of the silos by means of volumetric and / or weight dosing systems.
  • the object of the invention is to propose a method and an installation for particle size reduction of a raw material into pieces into a grain material which overcomes the aforementioned drawbacks and allows the direct production, in particular continuously, of a required particle size distribution. without recirculation, without classification or remixing of all or part of the fragmented products.
  • Another object of the present invention is to provide a method and an installation for particle size reduction of a raw material into pieces which allow direct use of the grain material obtained without having to change its particle size distribution again depending on the application. wanted.
  • Another object of the present invention is to provide a application of the mixture of grain material obtained allowing the manufacture of objects having advantageous physical properties.
  • the present invention relates first of all to a process for particle size reduction of a raw material into pieces into a grain material in which:
  • said grain material is directed downstream exclusively to a common container, whatever the size of said grains, so as to obtain, in a single pass, in said container, a mixture of grain material having said particle size distribution, for a use as is.
  • the process which is the subject of the invention uses a raw starting product whose pieces have, for example, dimensions less than or equal to 200 mm.
  • said pieces are subjected to crushing by crushing in a layer of material.
  • the choice of such a technique makes it possible to select the parameters of the grinding operation so that the grain product obtained satisfies the size range required from pieces of any size, and this in open circuit.
  • crushing by crushing into a layer of material designates the grinding processes according to which a multigranular layer of product to be ground is compressed between two surfaces with a sufficient pressure to cause the fragmentation of the grains which are reduced to smaller grains.
  • the compressive force exerted is transmitted within the layer of material from grain to grain in-through areas of contact between grains.
  • the coarse grain size of the material means that the intergranular spaces are generally large, and that the contact surfaces between grains are limited, which generates a significant pressure and causes the most fragile grains to burst.
  • the smaller grains thus generated then rearrange themselves in the vacant intergranular spaces, gradually increasing the contact surfaces between grains, and simultaneously reducing the local pressure in the contact zones.
  • the process therefore contributes to reducing the volume of intergranular voids by correspondingly increasing the compactness of the layer of material, until the multiplication of points of contact between grains lowers the local pressures below the breaking threshold by crushing of these last.
  • Such methods make it possible to obtain a particle size distribution of the grains which is substantially independent of the initial size of the pieces used.
  • the grinding adjustment parameters such as, for example, the fragmentation force and / or the pressure applied. The latter will depend, in particular, on the subsequent use pressure of the material and will be greater than or at least equal to that. to avoid deterioration of the grain in this step.
  • the apparatuses known for the implementation of crushing by crushing in a layer of material are, for example, wheel mills, vertical ball or roller mills, ring mills, cylinder presses and mills vibrating cone.
  • a crusher with a vertical vibrating cone that is to say a crusher in which the cone or the tank is vibrated, the other element, tank or cone, of the crusher being fixed or mobile.
  • a crusher with a vertical vibrating cone that is to say a crusher in which the cone or the tank is vibrated, the other element, tank or cone, of the crusher being fixed or mobile.
  • the present invention also relates to an installation for implementing the method described above for particle size reduction of a raw material into pieces comprising at least means for subjecting all or part of said material in pieces to a grinding, able to allow obtaining, at its end, a required particle size distribution of the grain material from any particle size of the material in pieces, and means for directing, downstream, said grain material, exclusively to a common container regardless of the size of said grains.
  • said means for subjecting said material in pieces to grinding consist, for example, of a fragmentation apparatus performing grinding by crushing into a layer of material.
  • the grain material obtained has particle size distributions which can be directly used, since they are determined, and the installation according to the invention therefore does not require a recirculation device. or division of fragmented products.
  • the installation according to the invention thus advantageously comprises a single grinder by crushing in a layer of material.
  • preliminary operations notably crushing could also be envisaged using other devices provided in upstream.
  • the installation may be completed, possibly, upstream of the latter, of an apparatus of classification which will generally be a screen and / or a grid, making it possible to select different fractions of the raw material and, in particular, to take from its pieces one or more large fractions missing in the grain material. These large fractions will then avoid, thanks to a bypass, all or part of the grinder.
  • these large fractions will consist of grains whose dimensions are greater than or equal to one millimeter.
  • the present invention advantageously relates to an application of the mixture of granular material obtained by the implementation of the method described above in the manufacture, after compacting, pressing and / or tamping by vibration of said mixture, of objects having optimized mechanical properties. .
  • the rupture thresholds between grains during fragmentation being able to be different depending on the nature and the cohesion of the latter, there appears to be selective fragmentation which primarily benefits fragile grains.
  • the large grains of the fragmented product are preferably derived from the hardest constituents of the raw product.
  • the particle size distribution of the ground product has a satisfactory compactness, the vacant intergranular spaces being filled during treatment.
  • anodes for example, for the production of aluminum by electrolysis.
  • anodes are formed in particular by grinding coke.
  • FIG. 1 describes a first embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 2 describes a second exemplary embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 3 describes a third exemplary embodiment of the method according to the invention
  • the installation according to the invention consists, for example, of a raw material supply system 1, a grinder 2 and a storage 3 and truck loading 5.
  • the crusher 2 is, for example, a vibrating cone crusher of the type described in documents FR-2,702,970 and FR-2,735,402 in the name of the applicant.
  • the truck storage and loading system can also be replaced by any other system such as a heaping device on the ground, bagging or other.
  • the crusher 2 can also directly feed a downstream device ensuring possible mixing with a binder and / or the implementation of the mixture.
  • the installation can be designed mobile, in trailer or self-propelled, for example by assembly on a road or rail chassis.
  • Such an installation can be used, in particular for the production of road material with a particle size which may be 0-30 mm.
  • the crude product is previously divided into different particle size fractions, so that, as mentioned above, some of the coarser fractions avoid, thanks to a bypass, in whole or in part the grinding stage and are mixed with the crushed material in order to complete the coarse grain content necessary to satisfy the required particle size distribution.
  • the installation can be envisaged for example for the manufacture of certain hydraulic concretes.
  • Such an installation comprises, between the feed system 1 and the crusher 2, in particular, a screen 4 with two fabrics or grids which will make it possible to puncture two coarse fractions G1 and G2 in the raw material.
  • These coarse fractions can for example be 5-20 mm and 20-40 mm respectively. They are stored in silos or hoppers 6 and 7.
  • the mill 2 is here, for example, a ring mill of the type described in the documents FR-90 / 14.004 and FR-2,679,792.
  • the material F fragmented is taken up by a handling system 3, such as a bucket elevator, to be stored in a silo 5.
  • a handling system 3 such as a bucket elevator
  • the mixture of grains obtained after grinding can also be applied, in particular, to the preparation coke for the manufacture of anodes used in the production of aluminum by electrolysis.
  • the metering system 9 shown in silos 5 and 6 is by weight, of the weight loss type, as commonly used in conventional installations.
  • the typical particle size of the various material flows are of the order of 0-30 mm for the raw coke, 15-30 mm for the G2 fraction, 5-15 mm for the G1 fraction and 0-15 mm containing a small quantity greater than 5 mm for the fragmented material F.
  • FIG. 4 illustrates a simplified alternative to the previous example based on a simple volumetric determination of the fractions F and G1, when the precision of the weight system is not required.
  • the intermediate storage in a silo is no longer necessary and the volumetric flow rate of the fraction G1 is regulated as a proportion of the total flow rate measured on the rocker 11 of the recovery conveyor 12, by acting on the extraction system of the overflow dispenser 13.
  • the latter may be, as shown, a vibrating extractor doser with variable frequency.
  • the operating parameters of the mill 2 are then regulated to ensure online control of the total flow rate on the scale 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceaux dans lequel: on soumet tout ou partie dudit matériau en morceaux à un broyage, apte à permettre l'obtention, à son issue, d'un matériau en grains, d'une distribution granulométrique requise à partir d'une granulométrie quelconque du matériau en morceaux; on dirige en aval ledit matériau en grains obtenu exclusivement vers un contenant commun quelle que soit la taille desdits grains, de manière à obtenir, en un seul passage, dans ledit contenant un mélange de matériau en grains présentant ladite distribution granulométrique, pour une utilisation telle quelle.

Description

TITRE : Procédé et installation pour réduire un matériau brut en morceaux en . un matériau en grains selon une distribution granulométrique.
La présente invention concerne un procédé et une installation, notamment à marche continue, pour réduire un matériau brut en morceaux et obtenir un matériau en grains d'une distribution granulométrique requise ainsi qu'une application du mélange de matériau en grains obtenu par la mise en oeuvre d'un tel procédé.
Dans le domaine de la fragmentation, on est souvent amené à produire, à partir d'un matériau en morceaux, des grains dont l'étagement des dimensions respecte une distribution ou fuseau granulométrique prédéterminé afin, notamment, de permettre la mise en oeuvre ultérieure de cette matière par des moyens divers de tassement par vibration, compactage ou pressage, de minimiser l'ajout de liant éventuellement requis lors de cette mise en oeuvre, et/ou d'optimiser les caractéristiques physiques de la pièce ouvrée après formage suivant des critères également prédéterminés.
Une caractéristique prévalant généralement à la définition de ce fuseau granulométrique est l'aptitude des grains fins à combler le plus exactement possible les espaces intergranulaires des grains de taille supérieure, cette caractéristique concourant à une optimisation de la compacité de la pièce ouvrée, à une réduction de la consommation de liant éventuel devant combler les vides, ainsi qu'à de meilleures performances en terme de résistances mécaniques et/ou de conductivités électrique ou thermique.
Une autre caractéristique souvent recherchée pour les fractions grossières de ce fuseau granulométrique est de présenter une résistance optimale à la compression, afin de ne pas être dégradées lors de la mise en oeuvre ultérieure et de renforcer les caractéristiques mécaniques de la pièce ouvrée après formage.
Actuellement, on ne contrôle pas les caractéristiques des matériaux bruts employés et on ne maîtrise pas la distribution granulométrique des grains directement issus des opérations de fragmentation.
Pour obtenir une distribution dimensionnelle des grains respectant le fuseau granulométrique requis, il paraît donc indispensable de décomposer le processus de préparation granulométrique en deux étapes. La première étape consiste à diviser le matériau en plusieurs ' fractions granulométriques au moyen d'appareils de classification, à réduire les éventuels excédents de certaines fractions au moyen d'appareils de concassage ou de broyage, à recirculer les produits fragmentés sur les appareils de classification, et à stocker les diverses fractions ainsi produites dans des silos ou trémies tampons en fonction de leur granulométrie.
La deuxième étape consiste ensuite à reconstituer un mélange des différentes fractions granulométriques produites dans la première étape, afin de satisfaire au fuseau granulométrique requis, grâce à une extraction contrôlée des matières sous chacun des silos au moyen de systèmes de dosage volumétriques et/ou pondéraux.
Bien que l'on connaisse des installations n'ayant recours qu'à un seul appareil de fragmentation pour la production simultanée des différentes fractions, l'ensemble de ces opérations, et plus particulièrement la classification et le mélange, nécessitent des équipements nombreux et encombrants, notamment lorsque l'on souhaite limiter au maximum les excédents de matériaux non réutilisables. De plus, elles fonctionnement en circuit fermé et impliquent une recirculation des matériaux. Elles sont donc complexes et coûteuses. Le but de l'invention est de proposer un procédé et une installation de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceaux en un matériau en grains qui pallient les inconvénients précités et permettent la production directe, notamment en continu, d'une distribution granulométrique requise sans recirculation, sans classification ni remélange de tout ou partie des produits fragmentés.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et une installation de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceaux qui permettent une utilisation directe du matériau en grains obtenu sans avoir à de nouveau modifier sa distribution granulométrique en fonction de l'application recherchée.
Un autre but de la présente invention est de proposer une application du mélange de matériau en grains obtenu permettant la fabrication d'objets présentant des propriétés physiques avantageuses.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
La présente invention concerne tout d'abord un procédé de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceaux en un matériau en grains dans lequel :
- on soumet tout ou partie dudit matériau en morceaux à un broyage, apte à permettre l'obtention, à son issue, d'un matériau en grains, d'une distribution granulométrique requise à partir d'une granulométrie quelconque du matériau en morceaux,
- on dirige en aval ledit matériau en grains exclusivement vers un contenant commun, quelle que soit la taille desdits grains, de manière à obtenir, en un seul passage, dans ledit contenant, un mélange de matériau en grains présentant ladite distribution granulométrique, pour une utilisation telle quelle.
Le procédé objet de l'invention utilise un produit brut de départ dont les morceaux ont, par exemple, des dimensions inférieures ou égales à 200 mm.
De manière avantageuse, on soumet lesdits morceaux à un broyage par écrasement en couche de matière. En effet, on a constaté que le choix d'une telle technique permet de sélectionner les paramètres de l'opération de broyage de telle sorte que le produit en grains obtenu satisfasse au fuseau granulométrique requis à partir de morceaux de taille quelconque, et ceci en circuit ouvert.
L'expression broyage par écrasement en couche de matière désigne les procédés de broyage suivant lesquels une couche multigranulaire de produit à broyer est comprimée entre deux surfaces avec une pression suffisante pour provoquer la fragmentation des grains qui sont réduits en grains plus petits. Durant le processus de broyage par écrasement en couche de' matière, l'effort de compression exercé se transmet au sein de la couche de matière de grain à grain au-travers des zones de contact entre grains.
Au début de ce processus, la granulométrie grossière de la matière fait que les espaces intergranulaires sont généralement importants, et que les surfaces de contact entre grains sont limitées, ce qui génère une pression importante et provoque l'éclatement des grains les plus fragiles. Les grains de taille inférieure ainsi générés se réarrangent alors dans les espaces intergranulaires vacants, augmentant progressivement les surfaces de contact entre grains, et réduisant simultanément la pression locale dans les zones de contact.
Le processus concourt en conséquence à réduire le volume des vides intergranulaires en augmentant corrélativement la compacité de la couche de matière, jusqu'à ce que la multiplication des points de contact entre grains abaisse les pressions locales en dessous du seuil de rupture par écrasement de ces derniers.
On observe ainsi que les pièces actives du broyeur pour réaliser la réduction sont éventuellement peu en contact avec la matière. En effet, celle-ci se broie par elle-même sous l'effet de la pression transmise entre les grains. On peut donc traiter des matériaux abrasifs en limitant l'usure des pièces employées.
Grâce à une telle technique, on peut également obtenir un fuseau granulométrique relativement large, par exemple un 0-30 mm ou plus.
De tels procédés permettent d'obtenir une distribution granulométrique des grains qui soit sensiblement indépendante de la taille initiale des morceaux employés. Pour faire varier ladite distribution et/ou pour l 'adapter à la matière brute utilisée, il suffira alors de jouer sur les paramètres de réglage du broyage tels que, par exemple, la force de fragmentation et/ou la pression appliquée. Cette dernière sera fonction, notamment, de la pression d'utilisation ultérieure du matériau et sera supérieure ou au moins égale à celle- ci afin d'éviter une détérioration du grain dans cette étape.
Les appareils connus pour la mise en oeuvre de broyage par écrasement en couche de matière sont, à titre d'exemple, les broyeurs à meule, les broyeurs verticaux à billes ou à galets, les broyeurs à anneaux, les presses à cylindres et les broyeurs vibrants à cône.
Il pourra s'agir, notamment, d'un broyeur à cône vertical vibrant, c'est-à-dire un broyeur dans lequel le cône ou la cuve est mis en vibration, l'autre élément, cuve ou cône, du broyeur étant fixe ou mobile. Différents exemples utilisant certains de ces broyeurs sont développés dans la suite.
A ce sujet, la présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceaux comprenant au moins des moyens pour soumettre tout ou partie dudit matériau en morceaux à un broyage, apte à permettre l'obtention, à son issue, d'une distribution granulométrique requise du matériau en grains à partir d'une granulométrie quelconque du matériau en morceaux, et des moyens pour diriger, en aval, ledit matériau en grains, exclusivement vers un contenant commun quelle que soit la taille desdits grains. Selon un exemple de réalisation avantageux, lesdits moyens pour soumettre ledit matériau en morceaux à un broyage sont constitués, par exemple, d'un appareil de fragmentation effectuant un broyage par écrasement en couche de matière.
Comme évoqué plus haut, grâce au principe de fonctionnement de tels appareils, on a constaté que le matériau en grains obtenu présente des distributions granulométriques directement utilisables, car déterminées, et l'installation conforme à l'invention ne nécessite donc pas de dispositif de recirculation ou de division des produits fragmentés.
L'installation conforme à l'invention comprend ainsi, avantageusement un seul broyeur par écrasement en couche de matière. Toutefois, d'autres opérations préalables, notamment de concassage pourraient également être envisagées, à l'aide d'autres dispositifs prévus en' amont.
Dans le cas où le fuseau granulométrique requis nécessite la présence de grains de taille supérieure à la dimension maximale des grains produits par l'appareil de fragmentation utilisé, l'installation pourra être complétée, éventuellement, en amont de ce dernier, d'un appareil de classification qui sera généralement un crible et/ou une grille, permettant de sélecter différentes fractions du matériau brut et, notamment, de prélever parmi ses morceaux une ou plusieurs fractions grosses manquantes dans la matière en grains. Ces fractions grosses éviteront ensuite, grâce à un bipasse, en tout ou partie le broyeur.
Avantageusement, ces fractions grosses seront constituées de grains dont les dimensions sont supérieures ou égales à un millimètre.
La présente invention concerne avantageusement une application du mélange de matériau en grains obtenu par la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus à la fabrication, après compactage, pressage et/ou tassement par vibrations dudit mélange, d'objets présentant des propriétés mécaniques optimisées.
En effet, notamment en cas de broyage par écrasement en couche de matière, les seuils de rupture entre grains lors de la fragmentation pouvant être différents selon la nature et la cohésion de ces derniers, il apparaît une fragmentation sélective intéressant prioritairement les grains fragiles. Ainsi, les gros grains du produit fragmenté sont préférentiellement issus des constituants les plus durs du produit brut. De plus, comme précédemment évoqué, la distribution granulométrique du produit broyé présente une compacité satisfaisante, les espaces intergranulaires vacants étant comblés lors du traitement.
Grâce à de tels procédés, et grâce à ce choix on dispose donc, en sortie du broyeur et avant tout traitement supplémentaire, d'un produit présentant déjà des caractéristiques mécaniques avantageuses.
Ils pourront ainsi être utilisés, notamment, pour la fabrication d'anodes par exemple, pour la production de l'aluminium par électrolyse. De ' telles anodes sont réalisées, notamment, par broyage de coke.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante et parmi lesquels :
- la figure 1 décrit un premier exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention,
- la figure 2 décrit un second exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention, - la figure 3 décrit un troisième exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention,
- la figure 4 décrit un quatrième exemple de réalisation du procédé conforme à l'invention.
Selon l'exemple de réalisation représenté à la figure 1 , l'installation conforme à l'invention est constituée, par exemple, d'un système d'alimentation de la matière brute 1 , d'un broyeur 2 et d'un système de stockage 3 et chargement de camion 5.
Le broyeur 2 est, par exemple, un broyeur vibrant à cône du type décrit dans les documents FR-2.702.970 et FR-2.735.402 au nom du demandeur.
Le système de stockage et chargement de camion peut aussi être remplacé par tout autre système tel que dispositif de mise en tas au sol, d'ensachage ou autres.
Par ailleurs, le broyeur 2 peut aussi alimenter directement un dispositif aval assurant le malaxage éventuel avec un liant et/ou la mise en oeuvre du mélange.
Pour certaines applications, l'installation peut être conçue mobile, en remorque ou auto-motrice, par exemple par assemblage sur un châssis routier ou ferroviaire. Une telle installation peut être utilisée, notamment pour la production de matériau de voirie de granulométrie pouvant être un 0-30 mm. Comme représenté aux figures 2 à 4, selon une variante de réalisation, le produit brut est préalablement divisé en différentes fractions granulométriques, de sorte que, comme précédemment évoqué, certaines des fractions les plus grossières évitent, grâce à un bipasse, en tout ou partie l'étape de broyage et sont mélangées avec la matière broyée afin de compléter la teneur en grains grossiers nécessaires à satisfaire à la distribution granulométrique requise.
Plus précisément, l'installation dont le schéma est représenté à la figure 2 peut être envisagée par exemple pour la fabrication de certains bétons hydrauliques.
Une telle installation comprend, entre le système d'alimentation 1 et le broyeur 2, notamment, un crible 4 à deux toiles ou grilles qui vont permettre de ponctionner deux fractions grossières G1 et G2 dans la matière brute. Ces fractions grossières peuvent être par exemple un 5-20 mm et un 20- 40 mm respectivement. Elles sont stockées dans les silos ou trémies 6 et 7.
Un dispositif de surverse sur un ou plusieurs de ses silos ou trémies 6 et 7, suivis d'un convoyeur 8, par exemple à bande, permettent de retourner l'excédent de ses fractions vers l'entrée du broyeur 2 avec la matière brute M passante à la dernière maille du crible. Le broyeur 2 est ici, par exemple, un broyeur à anneau du type décrit dans les documents FR-90/14.004 et FR-2.679.792.
La matière F fragmentée, notamment en 0-10 mm, est reprise par un système de manutention 3, tel un élévateur à godets, pour être stockée dans un silo 5. Un système d'extraction et de dosage 9, constitué ici pour l'exemple d'un extracteur vibrant, sous chaque silo ou trémie 5-7, permet de contrôler le débit de produits fragmentés extraits, et celui des ajouts correspondants des deux fractions grossières devant compléter le produit fragmenté pour satisfaire au fuseau granulométrique requis. Selon la variante illustrée à la figure 3, le mélange de grains obtenu après broyage pourra aussi être appliqué, notamment, à la préparation du coke pour la fabrication des anodes utilisées dans la production de l'aluminium par électrolyse.
Outre l'utilisation d'un élévateur à godets 10 au lieu d'un convoyeur à bande pour l'alimentation de la matière brute, il ne diffère du schéma de la figure 2 que par le renvoi de la totalité de la fraction la plus grossière G2 à l'entrée du broyeur 2 avec suppression du silo correspondant et par l'utilisation d'un broyeur vibrant à cône décrit ci-dessus en référence à la figure 1.
Par ailleurs, le système de dosage 9 représenté sous les silos 5 et 6 est pondéral, du type à perte en poids, tel que couramment utilisé dans les installations conventionnelles.
Pour cette application, la granulométrie typique des divers flux de matière sont de l'ordre de 0-30 mm pour le coke brut, 15-30 mm pour la fraction G2, 5-15 mm pour la fraction G1 et 0-15 mm contenant une faible quantité supérieure à 5 mm pour la matière fragmentée F.
La figure 4 illustre une alternative simplifiée de l'exemple précédent basé sur un simple dosage volumétrique des fractions F et G1 , lorsque la précision du système pondéral n'est pas requise.
En ce cas, le stockage intermédiaire en silo n'est plus nécessaire et le débit volumétrique de la fraction G1 est régulé comme une proportion du débit total mesuré sur la bascule 11 du convoyeur de reprise 12, en agissant sur le système d'extraction du doseur à surverse 13.
Ce dernier peut être, comme représenté, un doseur par extracteur vibrant à fréquence variable. Les paramètres d'opérations du broyeur 2 sont alors régulés pour assurer le contrôle en ligne du débit total sur la bascule 11.
Naturellement, les installations décrites ci-dessus ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif. D'autres modes de mise en oeuvre et/ou d'autres applications, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceaux dans lequel :
- on soumet tout ou parité dudit matériau en morceaux à un broyage, apte à permettre l'obtention, à son issue, d'un matériau en grains, d'une distribution granulométrique requise à partir d'une granulométrie quelconque dudit matériau en morceaux,
- on dirige en aval ledit matériau en grains exclusivement vers un contenant commun, quelle que soit la taille desdits grains, de manière à obtenir, en un seul passage, dans ledit contenant un mélange de matériau en grains présentant ladite distribution granulométrique, pour une utilisation telle quelle.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel on réalise un broyage par écrasement en couche de matière.
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le produit brut est préalablement divisé en différentes fractions granulométriques, de sorte que certaines des fractions les plus grossières évitent, grâce à un bipasse, en tout ou partie l'étape de broyage et sont mélangées avec la matière broyée afin de compléter la teneur en grains grossiers nécessaire à satisfaire à la distribution granulométrique requise.
4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 de réduction granulométrique d'un matériau brut en morceau comprenant au moins des moyens (2) pour soumettre tout ou partie dudit matériau en morceau à un broyage, apte à permettre l'obtention, à son issue, d'une distribution granulométrique requise du matériau en grains à partir d'une granulométrie quelconque du matériau en morceaux, et des moyens (3) pour diriger, en aval lesdits grains exclusivement vers un contenant (5) quelle que soit la taille desdits grains.
5. Installation selon la revendication 4, dans laquelle lesdits moyens (2) pour soumettre ledit matériau en morceaux à un broyage sont constitués par un appareil de fragmentation effectuant un broyage par écrasement en couche de matière.
6. Installation selon la revendication 4 comportant plus en amont de l'appareil de fragmentation (2) un appareil de classification (4), apte à sélecter différentes fractions du produit brut.
7. Installation selon la revendication 6, dans laquelle ledit appareil de classification (4) est un crible.
8. Installation selon la revendication 6, dans laquelle ledit appareil de classification (4) est une grille.
9. Installation selon la revendication 4, prévue mobile par assemblage sur un châssis routier ou ferroviaire.
10. Application du mélange de matériau en grains obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 à la fabrication, après compactage, pressage et/ou tassement par vibration dudit mélange, d'objets présentant des propriétés mécaniques optimisées.
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