Ensemble de stockage et d'homogénéisation de produits pulvérulents

Description

[0001] La présente invention concerne un ensemble de stockage et d'homogénéisation pour produits pulvérulents, en particulier les produits de fabrication mis en oeuvre dans le domaine de la cimenterie.

[0002] On sait que dans le cas de la fabrication de ciments, des produits broyés bruts généralement formés en continu doivent subir un stockage et une homogénéisation avant l'opération suivante de fabrication, à savoir, une cuisson au four généralement effectuée en continu également. Afin d'opérer dans les conditions les plus favorables, il y a donc lieu, d'une part, de réduire au minimum les besoins en installations encombrantes et coûteuses et, d'autre part, d'assurer le stockage et l'homogénéisation de la matière première de la façon la plus compacte et la plus économique, notamment en énergie électrique d'alimentation. Dans de telles installations, le traitement et le transfert des produits sont effectués en lits fluidisés.

[0003] Dans ce domaine, le brevet allemand DE-A-2724928 décrit un ensemble de stockage et d'homogénéisation pour produits pulvérulents, du type à traitement et transfert de matières pulvérulentes par lits fluidisés, dans lequel le silo de stockage est distinct d'une chambre d'homogénéisation et superposé à cette dernière, la partie supérieure du silo comportant une entrée en plusieurs points de matière brute broyée, ladite chambre comportant des orifices équidistants de transfert par gravité ainsi qu'un fond plan et incliné vers une sortie de vidange, couvrant toute sa surface selon un agencement de fluidisation par zones, ledit silo de stockage comportant une dalle de fond, ladite dalle comportant lesdits orifices de transfert, le fond dudit silo comportant un cône, ainsi qu'une couronne d'éléments de fluidisation, ledit ensemble comprenant:

[0004] des orifices d'alimentation de la chambre d'homogénéisation disposés à sa partie supérieure, la sortie de ladite chambre étant disposée latéralement à la partie inférieure de cette dernière à la base d'une colonne d'extraction; une sortie de matière, disposée à la partie supérieure de ladite colonne; les orifices de transfert pouvant être ouverts séquentiellement avec un temps d'ouverture réglable de chacun desdits orifices, par rapport aux orifices d'alimentation du silo, ouverts simultanément ou séquentiellement.

[0005] La présente invention vise à fournir un ensemble compact de stockage et d'homogénéisation à capacité élevée, efficace et fiable, dans lequel tous les éléments sont axés sur l'économie en énergie et l'abaissement du prix de revient, tout en permettant des opérations aisées avec possibilité d'intervention permanente.

[0006] Conformément à l'invention, dans un ensemble de stockage et d'homogénéisation pour produits pulvérulents du type précité, la dalle de fond du silo de stockage forme le plafond de la chambre d'homogénéisation, en assurant ainsi la séparation entre ledit silo et ladite chambre; le cône est un cône à faible pente muni de seconds éléments de fluidisation; chacun desdits premiers et seconds éléments de fluidisation est formé par un conduit comportant un fond plat muni d'entrées d'air et surmonté d'une calotte poreuse convexe, les conduits formant les seconds éléments de fluidisation étant disposées selon les génératrices dudit cône.

[0007] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels:

La figure 1 représente une vue schématique en coupe en élévation d'un ensemble selon l'invention, la partie inférieure C de cette figure constituant une vue selon C-C de la figure 2;

la fig. 2 représente une vue schématique du fond de silo selon A-A de la fig. 1;

la fig. 3 représente une vue schématique du fond de chambre d'homogénéisation selon B-B de la fig. 2, avec schéma synoptique des circuits d'air, et

la fig. 4 représente une vue schématique en coupe transversale d'un élément poreux de fluidisation du fond de silo, selon l'invention.

[0008] Sur ces dessins, les mêmes références désignent les mêmes éléments.

[0009] En se référant aux fig. 1 à 3, l'ensemble selon l'invention est de forme généralement cylindrique et comprend un silo 1 de stockage superposé à une chambre d'homogénéisation 2 avec laquelle il communique de la manière qui sera mieux expliquée ci-après. Le silo 1 comporte à sa partie supérieure un organe d'alimentation 3 en produits broyés bruts, avantageusement convoyés par transporteur pneumatique. Dans ce cas, l'organe d'alimentation 3 est constitué par un répartiteur à fond fluidisé sur toute sa surface et débouchant dans le silo par exemple en six points équidistants 4, de façon connue en soi. L'évacuation du fluide de transport a lieu par l'intermédiaire d'un filtre approprié F également disposé à la partie supérieure du silo 1.

[0010] Le fond du silo 1 comporte en son centre un cône 5 à pente peu inclinée, selon un angle de 10 à 15° environ, garni d'éléments de fluidisation 6 selon ses génératrices. A la base de sa jupe intérieure 7, le fond de silo présente une réduction de diamètre formant un fond conique 8 dont le petit diamètre définit par rapport au cône 5 un espace annulaire ou couronne 9 (fig. 2) muni par exemple de six orifices équidistants 10 sous forme de puits verticaux chacun disposé au centre d'un jeu de conduits de fluidisation poreux 11 rayonnants. Ces orifices 10 avec les équipements de fluidisation 11 constituent les passages de communication entre le silo 1 et la chambre d'homogénéisation 2. Bien entendu, chaque orifice 10 est également muni, sous le plancher 12 de fond de silo, d'une boîte de fluidisation, d'un registre à commande pneumatique et d'une trappe manuelle d'isolement, de façon connue en soi. En fonctionnement, la fluidisation au niveau des six orifices 10 a lieu cycliquement par l'intermédiaire des jeux de conduits 11, de même que l'ouverture des six registres, de manière programmable et contrôlée. Il y a lieu de noter que lorsqu'éventuellement l'alimentation du silo 1 est effectuée simultanément par les points 4 et son extraction cycliquement par les six orifices 10 ouverts séquentiellement, la matière subit un brassage statistique par écoulement régulier provoquant une descente constante. En outre, les orifices 10 sont en alternance par rapport aux points 4.

[0011] Comme indiqué ci-dessus, le silo de stockage 1 est superposé à la chambre d'homogénéisation 2 et la dalle de fond 12 est supportée, d'une part, par la jupe extérieure 13 et, d'autre part, par la jupe 14 de la chambre d'homogénéisation 2. Conformément à l'invention, la hauteur de la chambre 2 est sensiblement dans le rapport 1: 1 avec son diamètre, de manière à réduire la puissance nécessaire à l'alimentation en air de fluidisation: ainsi, la chambre 2 permet l'utilisation de «surpresseurs», plus économiques en énergie que les «compresseurs».

[0012] La chambre d'homogénéisation 2 est de forme sensiblement cylindrique et comporte à la périphérie de sa partie supérieure plusieurs ouvertures 15 équidisantes, par exemple six, correspondant aux orifices 10 de la dalle 12 de séparation du silo et de la chambre 2, assurant l'alimentation de ladite chambre par gravité à partir de ce dernier.

[0013] Le fond 16 de la chambre d'homogénéisation 2 couvre toute sa surface. Il est de forme générale plane et il est incliné en direction d'un orifice inférieur 17 de la jupe 14, débouchant dans une colonne d'extraction E. De façon connue en soi, le fond 16 est du type divisé en zones, par exemple quatre quadrants respectivement 18, 19, 20 et 21, fonctionnant «en rotation», une zone étant active pendant que les trois autres sont inactives. A cet effet, des surpresseurs (non représentés) alimentent respectivement un conduit d'air actif 22 et un conduit d'air inactif 23 reliés à une vanne rotative automatique 24 d'où partent les conduits de distribution de chacune des zones 18 à 21.

[0014] La chambre d'homogénéisation 2 comporte une sortie 25 disposée latéralement à la partie supérieure de sa jupe 14 et reliée à la colonne d'extraction E à la base de laquelle est disposé un moyen de fluidisation convenable 26, ainsi qu'une sortie de vidange V. En fonctionnement, la matière est introduite par gravité au travers des orifices d'alimentation 15, elle subit le brassage en lit fluidisé par l'intermédiaire du fond 16, passe par l'orifice inférieur 17 dans la colonne d'extraction puis remonte à la hauteur de la sortie 27 d'où elle est extraite. Un déflecteur 28 est par ailleurs disposé à l'intérieur de la chambre 2, en avant de la sortie 25, afin de ne laisser passer éventuellement par cette dernière que la matière ayant subi l'homogénéisation, dans le cas d'une alimentation par «surverse».

[0015] Un dispositif de mesure de niveau (non représenté) est inclus dans la colonne d'extraction E et il est relié aux organes de commande de l'extraction afin de maintenir un niveau optimal dans la chambre. De façon connue en soi, ce dispositif de mesure de niveau peut être du type à rayons gamma.

[0016] Par ailleurs, le dégazage de la chambre 2 est assuré par une colonne 29 dont la base est disposée au droit des éléments de fluidisation 26 alimentés en air actif et dont la sortie est à la partie supérieure du silo de stockage 1.

[0017] Conformément à l'invention, et dans le but d'une économie de matière et d'énergie, chaque élément constitutif des équipements de fluidisation 6 et 11 est formé par un conduit ouvert 30 (fig. 4) constitué par une rampe comportant un fond plat 31 muni d'entrées d'air 32 et surmonté d'une calotte poreuse convexe, elle-même constituée par un support perforé rigide 33 recouvert d'une feuille d'un matériau poreux convenable 34. De façon particulièrement avantageuse, on conduit d'entrée d'air 32 est monté sur un orifice du fond 31 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité souple 35 dont la face intérieure épouse la périphérie extérieure du conduit et la partie extérieure comprend des lèvres 36 enserrant le bord de l'orifice du fond 31. Un renfort intérieur 37 rapporté sur le support perforé 33 empêche toute déformation du conduit ouvert 30, tandis que la calotte supérieure est simplement maintenue par sertissage des bords 38 de la plaque formant le fond plat 31 et repliés sur les bords de la feuille 34.

[0018] L'ensemble de stockage et d'homogénéisation tel que décrit ci-dessus comporte en outre tous les organes de contrôle nécessaires, tels que portes de visite, trappes d'isolement, boîtes de programmation et de surveillance, doublées de commandes manuelles de secours et d'intervention. Il en résulte une installation fiable et compacte, présentant notamment les avantages suivants: investissement modéré en génie civil, investissement modéré en source d'air, consommation modérée en puissance électrique, garantie d'une vidange totale (en V fig. 1), contrôle effectif de l'alimentation, possibilité d'intervention sur la chambre d'homogénéisation en gardant une grande capacité de stockage, etc. Il y a lieu de noter plus particulièrement que, conformément à l'invention, l'opération de stockage (en 1) précède l'homogénéisation (en 2), ce qui offre l'avantage d'utiliser le produit provenant directement de cette dernière, contrairement à des installations connues où le stockage est effectué à l'état mélangé pouvant entraîner une perte d'homogénéité.

[0019] Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite en représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre, tel qu'il est défini dans les revendications.

Revendications

1. Ensemble de stockage et d'homogénéisation pour produits pulvérulents, du type à traitement et transfert de matières pulvérulentes par lits fluidisés, dans lequel le silo de stockage (1) est distinct d'une chambre d'homogénéisation (2) et superposé à cette dernière, la partie supérieure du silo de stockage (1) comportant une entrée (3) en plusieurs points de matière brute broyée, ladite chambre comportant des orifices équidistants (10) de transfert par gravité ainsi qu'un fond (16) plan et incliné vers une sortie de vidange, couvrant toute sa surface selon un agencement de fluidisation par zones, ledit silo de stockage (1) comportant une dalle de fond (12), ladite dalle de fond (12) comportant lesdits orifices de transfert (10), le fond dudit silo de stockage comportant un cône (5) ainsi qu'une couronne de premiers éléments (11) de fluidisation disposés autour des orifices de transfert (10), ledit ensemble de stockage et d'homogénéisation comprenant: des orifices (15) d'alimentation de la chambre d'homogénéisation disposés à sa partie supérieure, la sortie (17) de ladite chambre étant disposée latéralement à la partie inférieure de cette dernière à la base d'une colonne d'extraction (E); une sortie (27) de matière, disposée à la partie supérieure de ladite colonne d'extraction; les orifices de transfert (10) de la dalle de fond pouvant être ouverts séquentiellement avec un temps d'ouverture réglable de chacun desdits orifices, par rapport aux orifices (4) d'alimentation du silo, ouverts simultanément ou séquentiellement; ledit ensemble de stockage et d'homogénéisation étant caractérisé en ce que: la dalle de fond (12) du silo de stockage (1) forme le plafond de la chambre d'homogénéisation, en assurant ainsi la séparation entre ledit silo et ladite chambre; le cône (5) est un cône à faible pente muni de seconds éléments (6) de fluidisation; chacun desdits premiers (11) et seconds (6) éléments de fluidisation est formé par un conduit (30) comportant un fond plat (31) muni d'entrées d'air (32) et surmonté d'une calotte poreuse convexe (34), les conduits formant les seconds éléments (6) de fluidisation étant disposés selon les génératrices dudit cône (5).

2. Ensemble de stockage et d'homogénéisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque entrée d'air (32) est montée sur un orifice du fond (31) par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité souple (35) à lèvres (36).

3. Ensemble de stockage et d'homogénéisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la calotte poreuse est constituée par un support perforé rigide (33) recouvert d'une feuille d'un matériau poreux (34), un renfort intérieur (37) étant rapporté sur ledit support perforé (33), tandis que la calotte supérieure est maintenue par sertissage des bords (38) de la plaque formant le fond plat (31) et repliés sur les bords de la feuille (34).

4. Ensemble de stockage et d'homogénéisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la colonne d'extraction est munie d'un détecteur de niveau à la hauteur de la sortie (27) et relié aux organes de commande d'extraction du produit homogénéisé.

5. Ensemble de stockage et d'homogénéisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre d'homogénéisation présente une hauteur sensiblement égale à son diamètre afin de réduire la puissance nécessaire à l'alimentation en air de fluidisation, assurée de ce fait par des surpresseurs.

6. Ensemble de stockage et d'homogénéisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les orifices (10) du fond de silo sont disposés en alternance par rapport aux orifices (4) d'alimentation dudit silo.

7. Ensemble de stockage et d'homogénéisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque orifice (10) du fond de silo est disposé au centre d'un jeu de conduits poreux (11) rayonnants de fluidisation.

Ansprüche

1. Anlage zur Lagerung und zum Homogenisieren von Pulverschüttgütern, gehörend zur Type in welcher die Pulverschüttgüter durch Fliessbettverfahren behandelt und gefördert werden, in welcher der Lagerungssilo (1) von einer Homogenisierungskammer (2) getrennt und über derselben angeordnet ist, in dem der Oberteil des Lagerungssilo (1) mit einem für die zerkleinerten Rohstoffe bestimmten Mehrpunkteingang (3), die besagte Kammer mit abstandsgleichen Öffnungen (10) zur die Schwere bedingte Überführung und mit einem flachen zu einer Entleerungsöffnung geneigten Boden (16) der sich auf derer ganzen Fläche nach einer Mehrzonenanordnung erstreckt, der besagte Lagerungssilo (1) eine Bodenplatte (12) aufweist, die besagte Bodenplatte (12) besagte Überführungsöffnungen (10) aufweist, der Boden des besagten Lagerungssilos einen Kegel (5) sowie kranzförmig um die Überführungsöffnungen (10) angeordnete erste Wirbelstromelemente (11), indem die besagte Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage folgende Bestandteile enthält: im Oberterteil der Homogenisierungskammer angeordnete Zufuhröffnungen (15) der Homogenisierungskammer, indem der Auslass (17) der Homogenisierungskammer seitlich im Unterteil derselben an der Basis einer Abzugsschacht (E) angeordnet ist, eine Materialauslassöffnung (27) die im Oberteil dieser Abzugsschacht (E); die Überführungsöffnungen (10) der Bodenplatte jeweils folgenmässig mit einer jeweils einstellbaren Öffnungszeit der besagten Öffnungen geöffnet werden können, in Verbindung mit den Zufuhröffnungen (4) des Lagerungssilos die gleichzeitig oder folgenmässig geöffnet werden können, indem die besagte Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage dadurch gekennzeichnet ist: dass die Bodenplatte (12) des Lagerungssilos (1) die Decke der Homogenisierungskammer bildet, indem sie somit eine Trennung zwischen besagtem Silo und besagter Homogenisierungskammer sichert,
der Kegel (5) die Form eines mit zweiten Wirbelstromelementen (6) versehenem Konus mit geringer Steigung darstellt,
jedes der ersten (11) und zweiten (6) Wirbelstromelemente durch eim Leitungsrohr (30) mit mit
Lufteinlassöffnungen (32) und mit einer konvexer poröser Kappe (34) übergestiegenem versehenem flachen Boden (31) gebildet ist, indem die die zweiten Wirbelstromelemente (6) bildende Leitungsröhre nach den Mantellinien des besagten Konus (5) angeordnet sind.

2. Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass jede der Lufteinlassöffnungen (32) an einer Bodenöffnung (31) unter Verwendung einer flexiblen Dichtung (35) mit Lippen (36) angebracht ist.

3. Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die poröse Kappe aus einem gelochtem steifen mit einer Folie (34) aus einem porösen Material überzogenem Trägerstück (33) mit aufgesetzer Innenverstärkungsstück (37) besteht und die obere Kappe durch Umfalzen der Ränder (38) der einen flachen Boden (31) bildenden Platte gegen die Ränder der Folie (34) festgehalten ist.

4. Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet dass die Abzugsschacht mit einem im Niveau der Auslassöffnung (27) angeordneten und mit den Steuerungsmitteln zum Abzug des homogenisierten Produktes verbundenen Niveaufühler versehen ist.

5. Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet dass die Homogenisierungskammer eine Höhe aufweist die wesentlich ihrem Durchmesser gleicht, so dass die für die Zufuhr von Wirbelstromluft nötige Leistung verringert wird, wodurch diese Zufuhr mittels Aufladegebläse erfolgen kann.

6. Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet dass die Öffnungen (10) am Boden des Silos abwechselnd zu den Zufuhröffnungen (4) des Silos angeordnet sind.

7. Lagerungs- und Homogenisierungs- Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet dass jede Öffnung (10) am Boden des Silos, im Mittelpunkt von radierenden porösen Wirbelstromleitungsröhre (11) liegt.

Claims

1. An assembly for the storage and homogenization of powdery products, of the fluidized bed treatment and powdery material transfer type, in which the storage silo (1) is separate from an homogenization chamber (2) and superimposed thereon, the upper part of the storage silo (1) comprising an inlet (3) at several points for crushed raw material, said chamber comprising equidistant gravity transfer orifices (10) as well as a flat bottom (16) slanted towards a discharge outlet, covering the whole of its surface in a zone fluidization arrangement, said storage silo (1) comprising a bottom slab (12) having said transfer orifices (10), the bottom of said storage silo comprising a cone (5) as well as a ring of first fluidization elements (11) disposed about the transfer orifices (10), said storage and homogenization assembly comprising: orifices (15) for feeding the homogenization chamber disposed at its upper part, the outlet (17) from said chamber being disposed laterally at the lower part of this latter at the base of an extraction column (E); a material outlet (27) disposed at the upper part of said extraction column; the transfer orifices (10) of the bottom slab being able to be opened sequentially with an adjustable opening time for each of said orifices, with respect to the feed orifices (4) of the silo, open simultaneously and sequentially; said storage and homogenization assembly being characterized in that:
the bottom slab (12) of the storage silo (1) forms the ceiling of the homogenization chamber, thus ensuring separation between said silo and said chamber;
the cone (5) is a low gradient cone with second fluidization elements (6);
each of said first (11) and second (6) fluidizatiom elements is formed by a duct (30) having a flat bottom (31) with air inlets (32) and over which is mounted a convex porous dome (34), said ducts forming the second fluidization elements (6) being disposed along the generatrices of said cone (5).

2. Storage and homogenization assembly according to claim 1, characterized in that each air inlet (32) is mounted on an orifice of the bottom (31) through a flexible seal (35) with lips (36).

3. Storage and homogenization assembly according to claim 1, characterized in that the porous dome is formed by a rigid perforated support (33) covered with a porous material foil (34), an inner reinforcement (37) being applied to said perforated support (33), whereas the upper dome is held in position by crimping the edges (38) of the plate forming the flat bottom (31) and folding them back on the edges of the foil (34).

4. Storage and homogenization assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the extraction column is provided with a level sensor at the height of the outlet (27), connected to the members controlling extraction of the homogenized product.

5. Storage and homogenization assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the homogenization chamber has a height substantially equal to its diameter so as to reduce the power required for supplying fluidization air, ensured therefore by boosters.

6. Storage and homogenization assembly according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the orifices (10) of the silo bottom are disposed alternately with respect to the feed orifices (4) for said silo.

7. Storage and homogenization assembly according to any one of claims 1 to 6,, characterized in that each orifice (10) of the silo bottom is disposed in the center of a set of radiating porous fluidization ducts (11).

Dessins