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Patent 2133044 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 2133044
(54) English Title: INSTALLATION POUR LA FRAGMENTATION DES REBUTS ET DECHETS CARBONES D'UNE USINE DE PRODUCTION D'ALUMINIUM
(54) French Title: CARBONATED REFUSE FRAGMENTATION FACILITY, FOR ALUMINUM PLANTS
Status: Deemed Abandoned and Beyond the Period of Reinstatement - Pending Response to Notice of Disregarded Communication
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B02C 1/02 (2006.01)
  • B02C 17/02 (2006.01)
  • B02C 21/00 (2006.01)
  • B02C 23/08 (2006.01)
  • B02C 23/26 (2006.01)
  • B03B 9/04 (2006.01)
(72) Inventors :
  • DESRUMAUX, FRANCIS (France)
(73) Owners :
  • F C B
(71) Applicants :
  • F C B (France)
(74) Agent: ROBIC AGENCE PI S.E.C./ROBIC IP AGENCY LP
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(22) Filed Date: 1994-09-27
(41) Open to Public Inspection: 1995-03-29
Examination requested: 2001-08-06
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
93 11 491 (France) 1993-09-28

Abstracts

French Abstract


ABREGE DU CONTENU TECHNIQUE DE L'INVENTION
INSTALLATION POUR LA FRAGMENTATION DES
REBUTS ET DECHETS CARBONES D'UNE USINE DE
PRODUCTION D'ALUMINIUM
F C B
L'invention concerne les usines de production d'aluminium dans lesquelles les
mégots d'anodes usées et les anodes entières rebutées doivent être fragmentées, en vue
de recyclage des produits carbonés à l'atelier de fabrication d'anodes, et où le traitement
des vieilles brasques (produits carbonés provenant de la démolition du revêtement des
parois et du fond des cuves d'électrolyse de l'alumine) exige une réduction préalable des
brasques en morceaux dont la taille n'excède pas quelques millimètres.
Le but de l'invention est de permettre l'utilisation de la même installation pour
la fragmentation des mégots d'anodes et des anodes rebutées, d'une part, et des vieilles
brasques, d'autre part, moyennant des modifications du matériel peu importantes et
réalisables rapidement.
L'installation objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle est constituée
essentiellement par un concasseur à mâchoires (10) et un broyeur autogène ou semi-
autogène (12) comportant des ouvertures périphériques (30) équipées de grilles à orifices
calibrés et une ouverture centrale (31) pour l'évacuation pneumatique de la fraction fine
des produits broyés, et en ce que des moyens sont prévus pour obturer les ouvertures
périphériques du broyeur.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


REVENDICATIONS
1. Installation pour la fragmentation de produits carbonés recyclables et des rebuts
d'une usine de production d'aluminium caractérisée en ce qu'elle est constituée par un
concasseur (10) et un broyeur autogène ou semi-autogène (12) comportant des ouvertures
périphériques (30) équipées de grilles à orifices calibrés (52) et une ouverture centrale
(31), en ce que des moyens (54) sont prévus pour obturer lesdites ouvertures
périphériques et en ce que le broyeur (12) est ventilé et la fraction fine des produits
broyés est extraite par le courant d'air à travers les ouvertures périphériques (30) du
broyeur, et/ou à travers une ouverture centrale (31).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le concasseur (10)
est un concasseur à mâchoires dont les mâchoires font entre elles un angle inférieur à 20°
et de préférence égal à 16°.
3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un système de
vidange (40) est associé au broyeur (12) pour éliminer périodiquement les imbroyables.
4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comporte
deux filtres (18 - 20) dont l'entrée est reliée à l'ouverture centrale (31) et éventuellement
aux ouvertures périphériques (30), et des moyens (46) pour utiliser sélectivement l'un ou
l'autre de ces filtres.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


- 2 ~ ~ ~ O ~ 4
Dans les usines de production d'aluminium par électrolyse, les mégots d'anodes
usées et les anodes entières rebutées doivent etre fragmentés en vue du recyclage des
produits carbonés à l'atelier de fabrication d'anodes.
Cette fragmentation consiste à réduire, soit des anodes entières rebutées d'un
volume d'environ 0,6 m3 et d'un poids de l'ordre de 900 kg, soit des déchets recyclables
dont les dimensions maximales sont d'environ 0,6 x 1,45 x 0,25 m et le poids de l'ordre ~; ;
de 300 kg en morceaux dont les dimensions sont inférieures à environ 30 mm. Ces
produits contiennent des fragments de fonte, d'acier et d'aluminium.
Par ailleurs, le revêtement des cuves d'électrolyse, qui est formé de produits
carbonés et constitue la cathode, s'use et se détériore avec l'usage et il est nécessaire de
les enlever périodiquement, par une opération appelée débrasquage, et de le remplacer
par un revêtement neuf.
Le débrasquage s'opère au moyen d'outils pneumatiques et donne des blocs de
forte taille pouvant contenir des inclusions de métaux tels que le fer et l'alurninium. Ces
blocs sont ensuite ramenés par différents moyens à une taille qui permet le passage à
travers une grille à maille carrée de 400 mm environ.
Les vieilles brasques sont réputées dangereuses parce qu'elles sont imprégnées de
produits nocifs, notarnment des fluorures et des cyanures, et elles doivent être traitées
pour neutraliser ces produits. Les traitements connus, notamment ceux comportant une
opération de calcination, exigent que la taille des produits traités soit de l'ordre de 2,5-3
mrn au maximum. Il est donc nécessaire t'effectuer un broyage des vieilles brasques pour
les réduire à cette dimension.
~usqu'à ce jour, il n'existait pas d'installation pour le broyage des vieilles brasques
parce que celles-ci étaient mises en décharge; les nouvelles réglementations sur la
pollution et la protection de l'environnement interdisent désormais cette solution.
Les installations utilisées pour la fragmentation des mégots d'anodes et des anodes
rebutées sont généralement constituées par 3 étages de concassage, un crible, 3 séparateurs
magnétiques pour l'élimination des ferrailles en arnont de chaque étage de concassage et
des appareils de manutention assurant le transport des produits entre les différents étages
de concassage et entre le dernier d'entre eux et le crible.
L'un des buts de la présente invention est d'assurer cette fragmentation en deuxétapes seulement pour réduire les frais d'investissement, de fonctionnement et
d'entretien.
.,

Un autre but de l'invention est de permettre, moyennant des modifications du ~ ~i
matériel peu importantes et réalisables rapidement, d'utiliser la même installation pour
le broyage des vieilles brasques.
L'installation objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle estconstituée essentiellement par un concasseur à mâchoires et un broyeur autogène ou
semi-autogène comportant des ouvertures périphériques équipées de grilles à orifices
calibrés et une ouverture centrale pour l'évacuation pneumatique de la fraction fine des
produits broyés, et en ce que des moyens sont prévus pour obturer les ouverturespériphériques du broyeur.
Pour traiter les produits carbonés recyclables, la plus grande partie des produits
fragmentés est évacuée à travers des ouvertures périphériques qui sont équipées des grilles
à orifices calibrés.
Pour traiter les vieilles brasques, les ouvertures périphériques du broyeur sontobturées et le débit total des produits broyés est évacuée pneumatiquement par l'air
balayant le broyeur, à travers l'ouverture centrale du fond du broyeur. Un appareil de
séparation tel qu'un cyclone permet de séparer les produits broyés du courant d'air.
Eventuellement, un appareil de classification, tel qu'un crible, permet de séparer les
grains trop gros pour les recycler. .
Pour éviter la pollution, I'un par l'autre, des produits fragmentés et permettre le
passage rapide d'une production à l'autre, sans nettoyage contraignant, le broyeur
autogène ou semi-autogène est associé à deux filtres indépendants, I'un d'eux étant utilisé
exclusivement pour les produits carbonés recyclables et l'autre exclusivement pour les
vieilles brasques.
Les corps imbroyables dont la taille est supérieure à la dimension des ouvertures
de sortie du broyeur restent dans le broyeur et constituent une charge broyante qui
s'ajoute éventuellement à celle des boulets; ils peuvent être éliminés périodiquement par
un système semi-automatique de vidange propre à ce type de broyeur.
De préférence, l'angle formé par les mâchoires du concasseur sera plus faible que
celui d'un concasseur à mâchoires classique et inférieur à 20; cet angle réduit améliore
les conditions de prise d'un produit réputé savonneux comme les anodes.
Un séparateur magnétique pourra être placé en aval du broyeur pour éliminer les
ferrailles ayant traversé les ouvertures de sortie. Un séparateur de métaux à courants de
Foucault pourra également être disposé en aval du broyeur pour éliminer les autres
~' ~ : ' .
.
:

déchets métalliques.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description
qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non
limitatif, une forme de réalisation de l'invention et sur lesquels:
La figure 1 est le schéma d'une installation pour la fragmentation des mégots
d'anodes et des anodes rebutées et pour le broyage des vieilles brasques conforme à
l'invention;
La figure 2 est une we partielle, en coupe, du broyeur autogène montrant une
ouverture de sortie équipée d'une grille; et
La figure 3 est une we analogue à la figure 2 et momrant l'ouverture fermée par
un obturateur.
L'installation de la figure 1 est constituée essentiellement par un concasseur àmâchoires 10, un broyeur autogène 12, un crible 14, un cyclone séparateur 16, deux
filtres dépoussiéreurs 18 et 20, des transporteurs 22 et 24 et un élévateur 26.
Le concasseur à mâchoires 10 présente l'originalité, par rapport aux concasseursà mâchoires classiques d'avoir un angle de mâchoires ~x réduit (par exemple, 16 au lieu
de 22), ce qui améliore les contitions de prise des anodes, produit réputé savonneux.
Le concasseur 10 réduit les produits à fragmenter en blocs dont la dimension
maximale n'excède pas 400 mm. Ces blocs sont transportés par le transporteur 22 jusqu'à
I'entrée du broyeur 12.
Le broyeur 12 est un broyeur autogène ou semi-autogène constitué par un
tambour à axe horizontal dont le diamètre est nettement supérieur à la longueur. Il
comporte sur l'un de ses fonds une ouverture centrale dans laquelle débouche unegoulotte d'alimentation 28. Les produits broyés SOM évacués à travers des ouvertures 30
ménagées sur sa paroi, près de l'autre fond qui est également percé d'une ouverture
centrale 31. Les ouvertures 30 peuvent être munies de grilles 52 dont la dimension des
orifices détermine la taille maximale des produits broyés (figure 2) ou être fermées par
des obturateurs 54 (figure 3).
Les ouvertures 30 sont entourées d'un carter annulaire fermé 32 qui est muni à
sa base d'un sas pour l'évacuation dles produits broyés.
Le carter 32 et l'ouverture centrale de sortie 31 sont reliés à l'aspiration d'un
ventilateur 36 à travers le cyclone 16 et les filtres dépoussiéreurs 18 et 20. Il est ainsi
possible de mettre l'intérieur du broyeur en dépression et d'évacuer la fraction fine du
.
. ' . .., 1:
~: :

2~ ~30l~'l
produit broyé qui est récupérée dans le cyclone et dans les filtres.
Le broyeur 12 est entraîné en rotation par un groupe moto-réducteur 38 dont le
pignon de sortie attaque une couronne dentée fixée sur le corps du broyeur.
Un dispositif semi-automatique de vidange 40 permet d'éliminer périodiquement
les imbroyés. Ce système est essentiellement constitué par une cuillère que l'on introduit
dans le broyeur, par l'ouverture centrale d'entrée, après avoir interrompu l'alimentation
et évacué toute la matière broyable.
Une vanne 46 permet de mettre en service, sélectivement, I'un ou l'autre des
filtres 18 et 20.
Lorsque l'installation est utilisée pour la fragmentation des mégots d'anode et des
anodes rebutées, les ouvertures 30 sont équipées des grilles 52 et les produits sortant du
broyeur 12 à travers ces grilles, sont évacués par le transporteur 24 et l'élévateur 26 et
dirigés vers des silos de ~;tockage 42 et 44. En choisissant convenablement les grilles on
pourra, par exemple, obtenir un produit broyé dont pratiquement tous les morceaux
auront des dimensions inférieures à 30 mm, à ?artir des blocs de 400 mm alimentant le
broyeur. La fraction fine des produits broyés est évacuée par l'air de balayage à travers
les grilles 52 et l'ouverture centrale 31 reliées à l'aspiration du ventilateur 36. Elle est
séparée du courant d'air dans le cyclone 16 et dans le filtre sélectionné pour cette
opération, par exemple le filtre 20, et dirigée vers un silo de stockage.
Lorsque l'installation est utilisée pour le broyage des vieilles brasques, les
ouvertures 30 sont fermées par les obturateurs 54, le filtre dépoussiéreur 18 est mis en
service, en manoeuvrant la vanne 46, et les conditions de marche du ventilateur 36 sont
réglées pour perrnettre l'évacuation pneumatique de la totalité des produits broyés ayant
la granulométrie voulue, à travers l'ouverture centrale 31. Ces produits sont récupérés
à la pointe du cyclone 16 et dans le filtre 18, et envoyés sur le crible 14. Les grains dont
les dimensions sont supérieures à celles des mailles du crible -3 mm environ- sont
renvoyés à l'entrée du broyeur 12. Le produit fini est stocké dans un silo 50.
Pour éviter un mélange des produits, lorsqu'on passe d'une opération à l'autre,
on procède de la manière suivante: on arrête l'alimentation de l'installation que l'on fait
fonctionner à vide pendant un certain temps, en balayant avec de l'air l'intérieur du
broyeur 12 pour le nettoyer, on vidange les imbroyés restants, au moyen du
dispositif 40, on obture les ouvertures 30 ou on les équipe de grilles, suivant le type
d'opération programmé, on sélectionne le filtre adéquat et on règle le débit d'air de
.
- .
' '

21~3~
balayage à la valeur convenable.
Pour les deux opérations de fragmentation des anodes et de broyage des vieilles
brasques, on peut faire fonctionner le broyeur 12 en broyeur semi-autogène en ajoutant
une faible charge de boulets ou autres corps broyants.
Il est bien entendu que toutes les modifications qui peuvent etre apportées à laforme de réalisation décrite ci-dessus par la substitution de moyens techniques équivalents
entrent dans le cadre de l'invention.
...
.
.. ~ : - -
, . . . .

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Event History

Description Date
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Time Limit for Reversal Expired 2005-09-27
Application Not Reinstated by Deadline 2005-09-27
Inactive: Abandoned - No reply to s.30(2) Rules requisition 2005-01-14
Inactive: Abandoned - No reply to s.29 Rules requisition 2005-01-14
Deemed Abandoned - Failure to Respond to Maintenance Fee Notice 2004-09-27
Inactive: S.30(2) Rules - Examiner requisition 2004-07-14
Inactive: S.29 Rules - Examiner requisition 2004-07-14
Inactive: Application prosecuted on TS as of Log entry date 2001-10-12
Letter Sent 2001-10-12
Inactive: Status info is complete as of Log entry date 2001-10-12
All Requirements for Examination Determined Compliant 2001-08-06
Request for Examination Requirements Determined Compliant 2001-08-06
Application Published (Open to Public Inspection) 1995-03-29

Abandonment History

Abandonment Date Reason Reinstatement Date
2004-09-27

Maintenance Fee

The last payment was received on 2003-08-13

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  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

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Fee History

Fee Type Anniversary Year Due Date Paid Date
MF (application, 3rd anniv.) - standard 03 1997-09-29 1997-07-17
MF (application, 4th anniv.) - standard 04 1998-09-28 1998-09-02
MF (application, 5th anniv.) - standard 05 1999-09-27 1999-09-09
MF (application, 6th anniv.) - standard 06 2000-09-27 2000-09-06
Request for examination - standard 2001-08-06
MF (application, 7th anniv.) - standard 07 2001-09-27 2001-09-06
MF (application, 8th anniv.) - standard 08 2002-09-27 2002-09-10
MF (application, 9th anniv.) - standard 09 2003-09-29 2003-08-13
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
F C B
Past Owners on Record
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Representative drawing 1998-06-18 1 14
Cover Page 1995-11-18 1 19
Claims 1995-11-18 1 29
Abstract 1995-11-18 1 30
Drawings 1995-11-18 2 45
Description 1995-11-18 5 199
Reminder - Request for Examination 2001-05-29 1 117
Acknowledgement of Request for Examination 2001-10-12 1 194
Courtesy - Abandonment Letter (Maintenance Fee) 2004-11-22 1 176
Courtesy - Abandonment Letter (R30(2)) 2005-03-29 1 166
Courtesy - Abandonment Letter (R29) 2005-03-29 1 166
Fees 2003-08-13 1 29
Fees 1998-09-02 1 42
Fees 2001-09-06 1 34
Fees 1997-07-17 1 39
Fees 2002-09-10 1 36
Fees 1999-09-09 1 33
Fees 2000-09-06 1 32
Fees 1996-08-19 1 39