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Title:
METHOD AND DEVICE FOR GRINDING BULK MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/016356
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and device for grinding bulk materials (2) which have very flexible granules and a loose and very compressible bulk structure (5). Said coarse granulation materials are transported to a grinding device (1) which transforms the materials in such a way that the granulation thereof becomes finer. For this purpose, the generic type device (1) comprises at least one grinding unit (16). In order to grind the bulk materials (2) with a defined low dispersion granulation by means of less sophisticated equipment, the bulk structure is compressed prior to grinding in such a way that the thus obtained granulation thereof is finer. Said grinding unit is embodied in the form of a cutting tool to which the bulk material having the bulk compressed structure is transported.

Inventors:
FALKENBERG MATHIAS (BE)
Application Number:
PCT/FR2003/002012
Publication Date:
February 26, 2004
Filing Date:
June 30, 2003
Export Citation:
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Assignee:
ALIDOMI ENVIRONNEMENT SARL (FR)
FALKENBERG MATHIAS (BE)
International Classes:
B02C18/06; B02C18/22; B02C19/20; B02C23/02; B29B17/04; (IPC1-7): B02C18/44; B02C18/22
Foreign References:
US6082642A2000-07-04
EP0487961A21992-06-03
GB1512878A1978-06-01
DE3433791A11986-03-27
Attorney, Agent or Firm:
Vaillant, Jeanne (3 rue Chauveau-Lagarde, France, FR)
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Claims:
Revendications
1. Procédé pour broyer des matières en vrac à granulés très flexibles et à structure en vrac meuble très compressible, et qui sont amenées sous une granulation grossière vers un appareil à broyer, à l'aide duquel la matière en vrac est transformée en une granulation plus fine, caractérisé en ce que la structure en vrac est comprimée avant le broyage et que la matière en vrac est transformée dans cet état par coupe pour obtenir la granulation plus fine.
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la matière en vrac comprimée est coupée au moyen de plusieurs artes de coupe d'une petite largeur qui sont placées dans le plan de coupe les unes à côté des autres et à distance les unes des autres.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière en vrac est convoyée vers l'appareil sous forme de structure en vrac meuble.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière en vrac est pressée continuellement sous forme de boudin et est coupée dans cet état.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière en vrac produite après le broyage est triée selon la granulation.
6. Appareil (1) pour broyer la matière en vrac (2) à granulé très flexible et dont la structure en vrac meuble (5) est très compressiblela matière en vrac (2) pouvant alors tre transportée vers l'appareil (1) sous une granulation grossière et transformée à l'aide d'un mécanisme de broyage (16) pour obtenir une granulation plus fine, caractérisé en ce que le mécanisme de broyage (16) est un outil de coupe vers lequel la matière en vrac (2) peut tre convoyée sous forme de structure en vrac comprimée (15) et au moyen duquel elle peut tre transformée par coupe pour obtenir la granulation plus fine.
7. Appareil (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mécanisme de broyage (16) comprend une râpe (18).
8. Appareil (1) selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé par un mécanisme de compression (12) qui permet de comprimer la matière en vrac (2) et à la sortie duquel la matière en vrac (2) peut tre transportée directement vers le mécanisme de broyage (16).
9. Appareil (1) selon la revendication 8, caractérisé par un mécanisme de convoyage (10) à l'aide duquel la matière en vrac (2) peut tre convoyée vers le mécanisme de compression (12).
10. Appareil (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme de convoyage (10) comprend au moins un cylindre (11) en rotation perpendiculairement au sens de convoyage (4).
Description:
Procédé et dispositif pour broyer des matières en vrac L'invention concerne un procédé et un appareil pour broyer les matières en vrac à granulés très flexibles et à structure en vrac meuble très compressible, et qui sont amenées sous une granulation grossière vers un appareil à broyer, à l'aide duquel la matière en vrac est transformée pour obtenir une granulation plus fine. Pour cela, un appareil du type générique connu comprend au moins un mécanisme de broyage.

Dans la présente description, l'expression"matière en vrac"désigne une matière en petits morceaux, en vrac et qui est usuellement transportée sans emballage. La plus petite unité de la matière en vrac est ici- indépendamment de sa forme ou de sa structure-dénommée"granulé"; une mesure moyennée de granulométrie calculée à partir de nombreux granulés est dénomrriée"granulation"de la matière en vrac. La"structure en vrac"décrit la situation des granulés d'une matière en vrac, les uns par rapport aux autres.

Les déchets en forme de films ou de feuilles, en particulier ceux qui sont en matière plastique et provenant par exemple des sacs utilisés dans le commerce, des morceaux d'emballage"blister"ou des films grand format à bulles d'air sont désignés comme granulés selon la définition susmentionnée. Comme autre exemple de matière en vrac au sens ci- dessus, on citera les feuillages d'automne entassés, comme il s'en produit en grandes quantités à un rythme saisonnier. Les feuilles individuelles ou morceaux de ces feuilles portent ici le nom de granulés.

Dans une structure en vrac de ces matières, il se forme-ce qui est favorisé par la forme de feuille des granulés individuels et leur disposition irrégulière les uns par rapport aux autres-des cavités creuses remplies d'air dont le volume dépasse de loin le volume des granulés eux-mmes.

Dans les matières en vrac mentionnées à titre d'exemple, le granulé est très flexible : il n'oppose aucune résistance particulière à sa déformation- flambage, pliure ou aplatissement dans le sens de l'élongation. Une telle structure en vrac est hautement compressible, mme sous une pression relativement faible, dans la mesure où l'air peut s'échapper globalement des cavités creuses qui s'y sont formées, et du volume de la structure en vrac.

Les procédés et appareils usuels de broyage des matières en vrac sont notamment utilisés dans la préparation des déchets de films collectés pour leur exploitation thermique dans des fours à combustion industriels. Le broyage des morceaux de film à une granulation définie est une condition nécessaire pour cette utilisation. D'une part, les morceaux de grand format sont très exposés à des effets de convection à cause de la forme en feuille, de telle sorte que le lieu de la combustion est à peine prévisible. D'autre part, c'est seulement aux bords de coupe des morceaux de film que l'on dispose de la surface requise pour l'apport d'oxygène nécessaire par rapport au matériau brûlé. À une distance de seulement quelques millimètres des bords des morceaux, on n'atteint pas une combustion régulière et intégrale, aux températures qui règnent usuellement dans les fours industriels, mais les morceaux se consument en un feu"couvant"- non souhaité pour des raisons énergétiques.

On connaît en général des procédés et des appareils du type générique connu qui agissant essentiellement en fracassant, déchirant ou déchiquetant des granulés individuels de la matière en vrac. Par exemple, on utilise des broyeurs à marteaux munis d'un cylindre logé dans un tambour cylindrique, qui est en rotation dans la direction de l'axe du tambour et auquel des marteaux sont fixés par des articulations. La matière en vrac est amenée vers le tambour, les granulés individuels sont écrasés

et fracassés entre la paroi du tambour et les marteaux, et les morceaux sont évacués à travers la paroi du tambour réalisée comme un crible.

Par ailleurs, on connaît aussi un appareil équipé d'un cylindre logé également dans un tambour cylindrique, qui est en rotation dans la direction de l'axe du tambour et qui est muni d'artes de coupe essentiellement placées en direction axiale et radialement en saillie. Les granulés individuels sont coupés par ces artes de coupe sur des contre- couteaux qui sont disposés aussi radialement en saillie dans la paroi du tambour. Ici aussi, la paroi du tambour est réalisée comme un crible et la taille des perforations du crible détermine alors la granulation de la matière en vrac générée dans l'appareil.

Dans les techniques ci-dessus, les granulés traités sont exposés de façon fortuite à l'outil de broyage-indépendamment de leur taille actuelle-et sont prélevés lorsqu'ils passent au-dessous de la taille des perforations de la paroi en forme de crible. La durée de séjour d'un granulé dans le processus ne peut tre ainsi déterminée que statistiquement ; les performances de l'appareil ne sont pas réglables exactement, et la granulation souhaitée n'est pas atteinte à coup sûr.

De plus, ces techniques nécessitent un appareillage complexe de grande taille et provoquent en particulier avec les broyeurs à marteaux, l'émission de bruit considérable ainsi que l'usure des outils de broyage. En outre, les performances des appareils connus ne peuvent tre adoptés qu'en adaptant la vitesse de rotation du cylindre. De plus, dans l'appareil décrit avec artes de coupe sur le cylindre, on observe régulièrement lors des augmentations de la vitesse de travail, ou lors d'une surcharge du tambour, une augmentation des effets de friction des granulés sur les parois du tambour et entre eux, et, par conséquent, une augmentation de la température de travail qui représente dans les cas extrmes un risque d'incendie non négligeable.

La qualité, le rendement et la sûreté de l'incinération de déchets, déchets industriels, ménagers ou autres sont dépendants de l'homogénéité du produit à incinérer. Usuellement, les déchets brûlent mal, du fait que leur composition est irrégulière, ce qui donne de grandes variations en qualité (mélange de plastique, papier, carton, chiffons, bois, etc. ). Après traitement de ces produits selon le procédé de l'invention, ou par le dispositif (le système coupe les produits et ne les hache pas comme les systèmes connus), on obtient une qualité régulière. On peut réduire les déchets à une granulométrie qui varie entre 0,1 et 20 mm, de préférence 0,1 et 2 mm, et obtenir une homogénéité parfaite.

La combustion est régulière par son pouvoir calorifique constant.

On peut utiliser le produit obtenu seul ou mélangé avec des produits à incinérer, ou l'injecter en surplus pour régulariser la combustion.

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour broyer les matières en vrac, permettant le broyage de la matière en vrac à une granulation définie, avec la plus faible dispersion possible, et ceci avec un appareillage peu complexe.

En partant des procédés connus, cet objectif est atteint conformément à l'invention dans la mesure où la structure en vrac est comprimée avant le broyage et où la matière en vrac est traitée à l'état comprimé. Ceci permet d'obtenir une granulation plus fine, par coupe. Un appareil conforme à l'invention est caractérisé, outre les caractéristiques génériques des appareils connus, par le fait que l'outil de broyage est un outil de coupe vers lequel la matière en vrac peut tre amenée sous forme de structure en vrac comprimée et traitée au moyen de cet outil pour obtenir une granulation fine, par coupe.

Dans une structure en vrac comprimée, la densité apparente est, en comparaison à une structure en vrac meuble, d'une part globalement plus haute, et d'autre part, homogénéisée localement. Dans cet état, la matière en vrac peut tre transformée comme un matériau solide : grâce à l'homogénéisation, le broyage de la matière en vrac peut tre contrôlé et commandé bien plus facilement, en comparaison aux procédés connus ; de plus en raison de sa plus haute densité, la matière en vrac est plus facile à convoyer lors de la pénétration de l'outil de broyage, et ne s'en échappe pas aussi facilement.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante ainsi qu'au vu des figures annexées.

La figure 1 représente une vue schématique d'une installation selon l'invention.

La figure 2 représente une vue schématique de côté, en coupe, d'une installation selon l'invention.

Les figures 3 et 4 représentent respectivement une vue schématique de dessus et de côté d'une installation selon l'invention.

Les procédés de coupe utilisés conformément à l'invention permettent, avec au moins une arte de coupe sur une surface de coupe, un sectionnement défini d'un"morceau"de la matière en vrac comprimée.

Sous le terme procédé de coupe, on comprend en particulier, aussi bien l'utilisation de couteaux, que les procédés à cisaillement avec contre- couteaux. Si la"dimension du morceau"est inférieure à la granulation de la matière en vrac alimentée, le granulé individuel de la matière en vrac comprimée est coupé, ce qui génère ainsi une granulation plus fine. La sélection, d'une part de la vitesse d'avance de la matière en vrac comprimée, et d'autre part de la fréquence de coupe, permet un réglage particulièrement facile de la granulation fine souhaitée.

Le procédé conforme à l'invention peut tre utilisé d'une manière particulièrement avantageuse pour broyer la matière en vrac en forme de feuilles dont les granulés ne présentent qu'une très faible élongation dans une dimension. De telles matières en vrac sont, en particulier, les déchets de films en matière plastique triés. Le broyage contrôlé de telles matières en vrac en forme de feuilles dans une structure en vrac meuble était jusqu'à présent pratiquement impossible. Par contre, avec le procédé conforme à l'invention, il est possible d'atteindre pratiquement une granulation souhaitée prédéterminée. Ainsi, les matières en vrac en forme de feuilles peuvent aussi tre traitées en vue de leur exploitation thermique.

L'outil de coupe utilisé est muni avantageusement de plusieurs artes de coupe, avec chacune une petite largeur, qui sont placées dans le plan de coupe les unes à côté des autres et à distance les unes des autres, et qui pénètrent dans la matière en vrac comprimée. La longueur des morceaux découpés de la matière en vrac est alors limitée en direction des artes de coupe essentiellement à leur longueur. En outre, on peut disposer les artes de coupe avoisinantes en décalage dans la direction de coupe, et l'impact que génère la pénétration de l'outil de coupe dans la matière en vrac est nettement amoindri. Cet effet peut tre obtenu en juxtaposant une pluralité de disques sensiblement de mme diamètre, munis de dents sur leur surface axiale, formant ainsi une râpe. Par exemple, les disques peuvent avoir une épaisseur de 2 à 4 mm. De ce fait, la sollicitation mécanique d'oscillation et d'impact de l'outil de coupe est diminuée, ainsi que celle de tous les composants des appareillages sur lesquels se répercutent cette sollicitation, en particulier, les éléments de raccordement et de montage. Ceci réduit, par conséquent, d'une part, les exigences à poser à ces composants, et, d'autre part, aussi directement le développement de bruits en fonctionnement.

C'est pourquoi on utilisera de préférence, comme outil de coupe dans l'appareil conforme à l'invention, une râpe-un outil doté de nombreuses artes de coupe étroites, disposées les unes derrière les autres et à côté des autres dans la direction de coupe.

Comme alternative, on peut aussi utiliser, à la place de plusieurs artes de coupe d'une petite largeur, une seule arte de coupe qui s'étend sur toute la surface de coupe. Certes, les artes de coupe continues présentent, en principe, des avantages quant à la fabrication et à la maintenance.

Cependant, si la structure ou la position de la matière en vrac est défavorable, il est possible que des morceaux découpés se forment dont la longueur atteint la largeur de la surface de coupe ou la dépassent mme nettement, lors de pliures dans la matière à couper. L'outil de coupe dans un appareil conforme à l'invention est alors, par exemple, un outil de cisaillement isolé ou une série d'outils de cisaillement disposés les uns derrière les autres. Le soulagement mécanique décrit ci-dessus de l'appareil conforme à l'invention est obtenu par l'utilisation d'outils de cisaillement répartis transversalement sur toute la surface de la coupe et disposés en angle par rapport à la direction de coupe.

De préférence, dans le procédé de l'invention, la matière en vrac est convoyée vers l'appareil sous forme de structure en vrac meuble. Ensuite, le procédé peut tre mis en oeuvre, par exemple, sans stockage ni traitement intermédiaire, directement après le triage de la matière en vrac.

Cependant, des matières en vrac transportées ou temporairement stockées dans différentes dimensions et formes peuvent tre dispersées au moyen des appareils généralement connus, puis conduites vers le procédé conforme à l'invention sans autre prétraitement. Ensuite, la matière en vrac est transportée sous forme de structure en vrac meuble vers l'appareil conforme à l'invention, de manière connue des hommes de métier, par exemple, avec des convoyeurs à bande ou des goulottes.

Selon une variante, l'appareil selon l'invention est muni d'un mécanisme de compression à l'aide duquel la matière en vrac peut tre comprimée et à la sortie duquel la matière en vrac peut tre amenée directement vers l'outil de coupe.

De préférence, on met en oeuvre le procédé en continu, dans le cadre de processus à déroulement régulier et automatisé sur les fours industriels.

Ceci peut tre obtenu avantageusement à l'aide de l'appareil selon l'invention, lorsqu'une structure en vrac meuble de matière en vrac est transportée vers une trémie qui se rétrécit dans le sens du convoyage. La structure en vrac en forme de boudin qui s'échappe de l'extrémité de la trémie est alors comprimée, par rapport à la matière en vrac qui arrive. Cet effet est favorisé lorsque la trémie est installée à la verticale, sa sortie étant dirigée vers le bas. La matière en vrac qui y entre comprime alors par son poids la structure en vrac qui se trouve en dessous. Les parois de la trémie sont munies avantageusement d'une perforation permettant à l'air qui est emprisonné dans la structure en vrac meuble de s'échapper.

Un mécanisme de compression à fonctionnement discontinu peut tre, par exemple, une chambre de compression qui est limitée sur les côtés et qui peut tre remplie d'une matière en vrac meuble. Dès que le niveau de remplissage atteint une valeur prédéterminée, l'alimentation est interrompue et la matière en vrac est comprimée à l'aide d'un premier tampon arrivant, par exemple, du haut, puis poussée en direction de l'outil de coupe au moyen d'un second tampon dès que la compression est achevée. Une telle machine est représentée aux figures 3 et 4, avec deux pistons, un nombre différent de pistons pouvant toutefois tre utilisé.

L'effet de compression est encore augmenté considérablement par un mécanisme de convoyage qui permet de transporter la matière en vrac vers le mécanisme de compression. De préférence, le mécanisme de

convoyage est équipé, dans un appareil conforme à l'invention, d'au moins un rouleau en rotation perpendiculairement au sens de convoyage. La matière en vrac est amenée à la surface enveloppe supérieure du rouleau, et déplacée en direction périphérique du rouleau en raison des forces d'adhésion à cette surface. On peut utiliser plusieurs rouleaux disposés l'un derrière l'autre dans le sens de convoyage et/ou placés l'un à l'opposé de l'autre sur le flux de matière.

Alternativement, on obtient les deux effets de compression et de convoyage de la matière en vrac en utilisant un dispositif à vis sans fin, illustrée à la figure 2.

Alternativement, la matière en vrac peut tre amenée vers un appareil conforme à l'invention dans un état déjà comprimé, sous forme de botte ou de boudin continu par exemple. Ensuite, l'appareil de l'invention doit seulement tre pourvu d'un mécanisme de guidage ou de support qui empche la matière en vrac de dévier pendant que l'outil de coupe y pénètre.

La répartition des granulométries qu'il est possible de viser avec un procédé conforme à l'invention, peut tre homogénéisée de manière particulièrement avantageuse par un dispositif de triage monté en aval. Les diverses granulométries peuvent tre séparées, par exemple, par des grilles avec une perforation différente ou par des centrifugeuses, de la manière connue des hommes de métier. Le procédé conforme à l'invention peut permettre sans problème de recycler vers l'outil de coupe la matière en vrac dont les dimensions sont insuffisamment réduites.

Un mode de réalisation est illustré ci-après dans une représentation schématique à titre d'explication de l'invention.

La figure montre un appareil 1 conforme à l'invention pour broyer la matière en vrac 2. La matière en vrac 2 est un mélange de morceaux de films en matière plastique qui ne sont pas représentés individuellement, tels qu'ils

sont mis à disposition dans des paquets en forme de botte-qui ne sont pas non plus représentés-par les appareils de recyclage des matières résiduelles, après un triage grossier des déchets d'emballage, pour l'exploitation thermique comme combustible principal pour les fours industriels. La dimension des morceaux de film se trouve dans une plage allant de quelques centimètres carrés à plusieurs mètres carrés, et leur épaisseur varie entre quelques centièmes et plusieurs dixièmes de millimètre.

La matière en vrac 2, par exemple livrée en paquets, est transportée vers l'appareil 1 sous forme de structure en vrac meuble 5 avec une hauteur de déversement moyenne 6, de façon usuelle, non représentée, c'est-à-dire sous forme dispersée et au moyen d'un convoyeur à bande 3 dont la direction de convoyage 4 est horizontale. Afin de protéger l'appareil 1 d'un endommagement, la matière en vrac 2 est conduite sur le convoyeur à bande 3 et passe sous un détecteur de métaux 7, de façon optionnelle. Si un corps étranger métallique non représenté est détecté, l'entraînement non représenté du convoyeur à bande 3 peut tre immobilisé par un signal du détecteur de métaux 7, ce qui permet d'enlever manuellement ce corps étranger.

L'appareil 1 présente à la suite du convoyeur à bande 3 un orifice d'admission 8, ouvert dans la direction opposée au sens de convoyage 4 et dont la section transversale est essentiellement rectangulaire. Une tôle de guidage 9 bombée en forme d'entonnoir dirigé vers le haut garantit que les morceaux de film qui dépassent nettement la hauteur de déversement moyenne 6, seront transportés sûrement vers l'orifice d'admission 8.

Derrière l'orifice d'admission 8 se trouve un mécanisme de convoyage 10 constitué de deux rouleaux 11, placés l'un en face de l'autre, qui tournent en sens contraires, et à l'aide desquels la matière en vrac 2 est transportée vers un mécanisme de compression 12 sous forme d'un canal 13 qui se

rétrécit comme un entonnoir. C'est par ce canal 13-à l'aide du mécanisme de convoyage 10-que la matière en vrac 2 est comprimée continuellement et pressée sous forme de boudin. Pour éviter une obstruction du mécanisme de compression 12, la paroi supérieure 14 du canal 13 est montée avec une suspension élastique dirigée vers le haut (non représentée). De cette manière, il est également possible de convoyer dans le mécanisme de compression 12 les morceaux de film qui opposent une haute résistance à leur compression.

La matière en vrac 2 qui sort du mécanisme de compression 12 sous forme de boudin, dans une structure en vrac comprimée 15 et pratiquement sans poches d'air, est conduite directement vers le mécanisme de broyage 16.

Le mécanisme de broyage 16 comprend une râpe cylindrique 18 qui tourne autour d'un axe horizontal 17 et qui se compose de lames de scie grossières avec des dents avoyées, non représentées individuellement et empilées les unes sur les autres.

Le mécanisme de broyage 16 est installé à l'intérieur d'un carter 19 en forme de coffret qui est muni sur le fond 20 d'un grillage horizontal 21. La largeur de maille du grillage 21 correspond à la granulométrie maximale admissible qui doit tre générée avec l'appareil 1. Les granulés déposés au-dessus du grillage 21 sont à nouveau conduits vers l'appareil 1 par un flux de retour 22 (non représenté). Les granulés qui traversent la grille sont annexés vers un four de combustion (non représenté) au moyen d'un flux d'air d'évacuation 23.

L'appareil 1 représenté permet d'amener la matière en vrac 2 à une granulation définie, qui peut tre comprise entre environ 0,1 à plusieurs millimètres, et cela avec peu d'appareillage et de faibles dépenses énergétiques. La dispersion de la granulométrie est extrmement réduite.

En raison de la structure simple, on peut disposer d'une combinaison de plusieurs appareils 1 pour alimenter en combustible d'un four industriel.

Lors d'une défaillance d'une ligne-par exemple, à cause de la détection d'un corps étranger métallique dans la matière en vrac 2-il est possible d'assurer l'alimentation en augmentant temporairement les performances des autres lignes.

Contrairement aux appareils connus, l'augmentation des performances de l'appareil 1 ne pose aucun problème, mme dans de larges plages : en comparaison, le débit de l'appareil 1 est déjà élevé, mme lorsque la râpe 18 tourne à bas régime. Dans l'appareil 1, les performances sont davantage limitées par la puissance du mécanisme de compression 12 que par celle du mécanisme de broyage 16. De manière analogue, l'appareil 1 peut aussi tre utilisé pour broyer du papier, du carton, du bois ou des matières plastiques qui ne sont pas sous forme de film.

Comme l'appareil 1 n'est constitué que d'un nombre limité de pièces en mouvement, l'usure ainsi que les travaux de maintenance sont excessivement réduits. Lors d'un endommagement ou d'une usure des lames de scie individuelles, celles-ci peuvent tre remplacées ou raffûtées simplement. Par ailleurs, des lames de scie fabriquées en grandes quantités peuvent tre utilisées, et représentent un faible facteur de coûts.

A titre indicatif, on donne ci-après les utilisations possibles des combustibles obtenus selon leur granulométrie. Avec une granulométrie inférieure à 2 mm, on peut utiliser les combustibles à titre de combustible principal par exemple dans des fours à charbon où il est injecté, ou dans tout incinérateur, comme combustible régulateur. Pour des granulométrie de l'ordre de 2 à 25 mm, le combustible obtenu peut tre utilisé à titre de combustible secondaire et régulateur de combustion par exemple dans des étapes de précalcination, en cimenterie notamment.

Avec des granulométries de l'ordre de plus de 25 mm, les combustibles sont utilisables comme combustibles secondaires.

Ainsi, le produit obtenu selon la présente demande peut tre utilisé non seulement à titre de combustible principal, mais encore à titre de combustible régulateur de combustion et d'additif de combustion notamment dans les fours à haute température (températures supérieures à 850°C) comme les fours de cimenterie et les fours à chaud, les incinérateurs de déchets ménagers (IOM Incinérateur d'Ordures Ménagères), les aciéries, les centrales thermiques, les sucreries et l'industrie du verre.

Exemple : Un mélange non compacté de plastique, papier et textile est introduit dans une presse à vis sans fin qui, par son système à courbe dégressive, pousse le produit à une pression d'environ 3 MPa vers un mécanisme rétrécissant.

Ainsi, à la figure 2, est représenté schématiquement ou en coupe partielle, un appareil selon l'invention.

Une vis sans fin 30 est logée dans un fourreau coaxial 32 muni d'une goulotte d'alimentation 34 à l'une des extrémités de la vis sans fin, goulotte 34 par laquelle est introduite la matière en vrac, selon la flèche 36. La matière est entraînée vers l'embout tronconique 38 de sortie disposé à l'autre extrémité de la vis sans fin 30 qui débouche à son extrémité 40 sur le cylindre 42 dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de la vis sans fin. Le cylindre 42 porte les couteaux ou les dents, non représentés. Le cylindre 42 est formé d'une pluralité de disques métalliques concentriques de mme diamètre et d'une épaisseur de 2 mm, la longueur axiale du cylindre coïncidant étant au moins égale à la dimension correspondante de l'extrémité 40 de l'embout tronconique.

Les disques formant le cylindre 42 portent, au moins sur la partie du cylindre disposé en face de l'extrémité 40, des dents qui viennent couper la matière compressée à sa sortie de l'embout tronconique 38.

Tel qu'il est représenté à la figure 2, l'embout tronconique 38 est prévu à parois lisses jusqu'à l'extrémité 40. Le mécanisme de rétrécissement, ici embout tronconique 38, est conçu de telle façon que le mélange plastique/papier/textile est poussé vers l'extérieur sans réduire ou freiner le flux vers les couteaux et sans provoquer de blocage par diminution du diamètre. De préférence, des perforations sont prévues pour faciliter la compression.

Pour absorber les forces radiales qui peuvent s'exercer sur la vis hélicoïdale par exemple à cause des morceaux de bois, textile, la vis utilisée est de préférence creuse et possède par son grand diamètre des roulements à galets. Ces deux caractéristiques permettent d'éviter sa déformation.

Le mélange plastique papier et textile sort à l'extrémité 40 par une ouverture d'une hauteur de 15 mm et d'une largeur de 526,2 mm. Dans l'installation schématiquement représentée à la figure 2, les disques ont tous sensiblement un mme diamètre de l'ordre de 22 à 24 cm et sont disposés en nombre suffisant pour présenter une largeur de coupe d'au moins 53 cm. L'extrémité 40 n'est pas contenue dans un plan, mais dans un cylindre coaxial au cylindre 42. Devant l'extrémité 40, les couteaux du cylindre 42 sont agencés pour passer le plus près possible de l'embouchure 40 et couper le mélange précompressé. L'embout tronconique de rétrécissement 38 est muni de quatre rouleaux non représentés susceptibles de rouler sur la surface du cylindre 42. Ils sont mobiles afin de pouvoir obtenir et moduler la distance exacte pendant le coupage. Le réglage de la distance du cylindre 42 portant les lames ou dents par rapport à l'extrémité 40 se fait avec des crochets à traction, les

opérations de réglage se faisant en utilisant des clefs dynamométriques.

Les couteaux employés sont fabriqués en aciers spéciaux pour outils de coupage. Pour le reste, l'installation comporte au moins les mmes composants que ceux de l'installation schématisée à la figure 1.

Avec une telle installation, mme en travaillant 24 heures sur 24 (3 poses) on remplace les couteaux annuellement, moyennant un graissage régulier.

La modulation de granulométrie du mélange plastique, papier et textile est obtenue par modulation de la vitesse de rotation des couteaux, à alimentation de la vis hélicoïdale constante.

Pour le réglage final, le cylindre 42 est muni d'un moteur auxiliaire non représenté qui permet l'adaptation de la vitesse de rotation des couteaux à l'aide d'une unité de réglage annexe.

Le moteur d'entraînement de vis hélicoïdales a une puissance de 37 kw. Le moteur d'entraînement des couteaux a une puissance variable, avec des valeurs maximales de l'ordre de 160 kw et des puissances de fonctionnement comprises entre 75 kw et 100 kw environ. Le cylindre 42 coupeur est entraîné par courroie, et tourne à une vitesse de 300 à 800 tr/mn, par exemple 400 tr/mn. La machine ici présentée fabrique 5 T/h et ces quantités peuvent tre augmentées.

En variante, dans l'installation représentée aux figures 3 et 4, la compression de la matière en vrac est réalisée de façon hydraulique. Deux pistons 41 et 43 permettent de compresser la matière introduite selon la flèche 46 qui passe dans le conduit de rétrécissement 48. A la sortie de ce conduit 48, à l'extrémité 50, la matière en vrac est coupée par les dents des disques formant le cylindre 52, entraîné par le moteur 53 par la courroie 55.

Les ordres de grandeur des puissances, pression, et dimensions des disques, extrémités sont données ici à titre indicatif. Des installations plus petites ou plus grandes pouvant tre prévues.