BE1008043A3 - Maillon pour chaines de four de cuisson et chaines constituees de tels maillons. - Google Patents

Abstract

Les chaînes sont destinées à être fixées à l'intérieur du four pour améliorer les échanges thermiques entre la phase gazeuse et la phase solide, ledit maillon étant réalisé par un procédé de coulée. Le maillon est constitué d'un segment tubulaire central (10), d'un disque annulaire (12) s'étendant autour de la surface extérieure dudit segment (10) perpendiculairement à l'axe de celui-ci et d'une série d'ailettes (14) s'étendant radialement de la surface extérieure dudit segment (10) et perpendiculairement au disque (12). Application aux fours de cimenterie.

Description

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   MAILLON POUR CHAINES DE FOUR DE CUISSON ET CHAINES
CONSTITUÉES DE TELS MAILLONS
La présente invention concerne un maillon pour des chaînes de fours de cuisson qui sont destinées à être fixées à l'intérieur du four, notamment pour améliorer les échanges thermiques entre la phase gazeuse et la phase solide. L'invention concerne également une chaîne constituée de tels maillons. 



   Quoique n'y étant pas limitée, l'invention vise plus particulièrement les fours de cimenteries. Il s'agit de fours tubulaires, relativement longs, mis en rotation autour de leur axe horizontal et qui sont utilisés pour la clinkérisation par un processus de cuisson à haute température (de l'ordre de 1   250OC).   Le réchauffement du four est effectué par une flamme se trouvant d'un côté du four, tandis que la pâte à cuire est introduite du côté opposé. Cette pâte est réchauffée au fur et à mesure de sa progression à travers le four en direction de la flamme. 



   Pour des raisons d'économies d'énergie et aussi d'efficacité de la cuisson, il y a intérêt à prévoir, dans ce type de four, un système d'échange thermique entre les gaz réchauffés par la flamme et la matière à cuire. Le système le plus répandu en cimenterie consiste à prévoir, à l'intérieur du four, une garniture de chaînes disposées selon un plan de chaînage bien déterminé. Il s'agit de chaînes à maillons ronds ou ovales, réalisés par un procédé de coulée ou de forgeage, généralement en acier réfractaire pour les zones à haute température mais pouvant être non réfractaire pour les basses températures à l'entrée du four.

   Ces chaînes sont généralement disposées en rideau, c'est-à-dire attachées par un bout à la paroi du four ou en guirlande,   c'est-à-dire   attachées par les deux bouts. 

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   Ces chaînes doivent non seulement avoir une bonne résistance aux sollicitations mécaniques et thermiques, mais également offrir la plus grande surface possible afin d'assurer un bon échange thermique entre les gaz et la matière à cuire et réduire, ainsi, la consommation énergétique. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle le plan de chaînage d'un four est souvent établi en fonction de la surface des chaînes. 



   Les chaînes qui sont fabriquées par un procédé de coulée doivent, en outre, avoir une forme appropriée qui convient pour un tel procédé de fabrication. 



   Pour répondre à ces différentes exigences, les chaînes classiques sont constituées de maillons circulaires avec une section ronde. Ces chaînes ont toute- 
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 fois été perfectionnées récemment-par la demanderesse qui a développé un type"D"de chaînes, ainsi appelées parce que les maillons, également de forme circulaire, ont une section, non pas ronde mais en forme de D, la surface plane se trouvant du côté intérieur des maillons. En fait, cette surface n'est pas tout à fait plane mais légèrement bombée en direction du centre, suivant un rayon de courbure correspondant sensiblement au rayon des maillons. 



   Cette conception présente deux avantages par rapport à la section ronde classique. D'abord, le contact entre deux maillons enlacés n'est plus un contact ponctuel mais un contact sur toute la largeur de la surface plane intérieure des maillons, ce qui réduit l'usure des maillons. En outre, la surface globale des maillons du type D est environ 10% plus grande que celle d'un maillon classique à section ronde de même masse, ce qui contribue à un meilleur échange thermique entre la phase gazeuse et la phase solide dans le four. 



   Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau maillon de chaînes qui, à poids égal, offre une 

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 plus grande surface d'échange thermique que les maillons connus. 



   Pour atteindre cet objectif, l'invention prévoit un maillon du genre décrit dans le préambule qui est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un segment tubulaire central, d'un disque annulaire s'étendant autour de la surface extérieure dudit segment perpendiculairement à l'axe de celui-ci et d'une série d'ailettes s'étendant radialement de la surface extérieure dudit segment et perpendiculairement au disque. 



   Cette forme particulière du maillon, notamment la présence des ailettes périphériques, augmente sensiblement la surface globale du maillon comparé à un maillon classique de section ronde et de même poids. 



  Cette augmentation de la surface de contact avec les phases gazeuse et solide dans le four améliore, de façon sensible, les échanges thermiques, ce qui se traduit par une diminution notable de la consommation d'énergie. 



   A l'instar des maillons du type"D", la surface intérieure du maillon est légèrement bombée en direction du centre, suivant un rayon de courbure correspondant plus ou moins au rayon intérieur du segment tubulaire du maillon. 



   Le disque annulaire se trouve, de préférence, dans un plan transversal médian du segment tubulaire central, tandis que les ailettes sont réparties de part et d'autre des faces principales du disque. 



   Ces ailettes peuvent être disposées de manière que celles d'un côté du disque soit disposées, soit en face de celles de l'autre côté du disque, soit en quinconce par rapport à ces dernières. 



   Les ailettes peuvent également être arrangées soit suivant une répartition angulaire symétrique autour du segment central, soit suivant une répartition irrégulière. 

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   Les ailettes ont, de préférence, la même largeur radiale que le disque et s'étendent, dans le sens axial du segment, de l'une des faces du disque jusqu'à l'une des bases du segment. 



   D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence à la figure unique qui montre une vue en perspective d'un maillon conformément à la présente invention. 



   Comme le montre cette figure, le maillon est constitué d'une armature centrale sous forme d'un segment tubulaire 10 entouré d'un disque annulaire 12,   c'est-à-dire   que la section se présente globalement en forme de"T". A l'instar des maillons du type"D", la génératrice intérieure du segment 10 n'est pas droite, mais légère-ment bombée en direction du centre du maillon suivant un rayon de courbure, de préférence, égal au rayon intérieur du segment 10. Ceci permet aux maillons enlacés d'être en contact mutuel sur toute la surface de la largeur du segment 10 plutôt que d'être seulement en contact ponctuel. C'est aussi la raison pour laquelle le segment 10 possède, de préférence, une section circulaire, une section autre que circulaire, par exemple ovale, n'étant toutefois pas exclue. 



   Le disque 12 ne doit pas nécessairement se trouver au milieu du segment 10, mais, pour des raisons de commodité et de facilité de coulée, tout le maillon présente, de préférence, une symétrie par rapport à un plan médian du disque 12. 



   De part et d'autre du disque annulaire 12 se trouvent une série d'ailettes 14 perpendiculaires aux faces principales du disque 12 et s'étendant radialement du segment central 10. Toutes ces ailettes 14 s'étendent, de préférence, jusqu'au bord périphérique du disque 12 et jusqu'aux bords opposés du 

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 segment central 10. Les ailettes 14, d'un côté du disque 12, peuvent être disposées, soit en face de celles de l'autre côté du disque, soit, comme représenté sur la figure, en quinconce par rapport à cellesci. Les espacements angulaires entre deux ailettes voisines, de chaque côté du disque 12, peuvent être réguliers ou irréguliers. 



   Le but essentiel des ailettes 14 est d'augmenter la surface globale extérieure du maillon afin d'améliorer l'échange thermique entre les gaz et la matière à cuire et réduire, ainsi, la consommation d'énergie et/ou le poids du chaînage. Le nombre d'ailettes est un compromis entre le désir d'augmenter la surface du maillon et les critères de solidité et de facilité de fabrication. Un maillon avec un diamètre extérieur de l'ordre de 125 mm, un diamètre d'ouverture intérieur de 80 mm et une épaisseur axiale de 20 mm possède avantageusement huit ailettes de chaque côté du disque 12. Un tel nombre accroît la surface du maillon d'environ 23% comparé à un maillon classique sans ailettes à section ronde. 



   Certes, on pourrait accroître la surface du maillon en augmentant le nombre d'ailettes, mais, à poids égal, il faudrait en diminuer l'épaisseur, ce qui se ferait au dépens de la résistance du maillon. En revanche, un rapprochement excessif des ailettes augmente les risque de colmatage des espaces entre les ailettes par de la matière à cuire. 



   Les coins intérieurs, notamment ceux à la liaison entre le disque 12 et le segment 10, sont légèrement arrondis pour faciliter la fabrication des moules de coulée et réduire les risques de colmatage par de la matière à cuire. 



   Les bords extérieurs du disque 12 et du segment central 10 peuvent être légèrement arrondis ou 

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 biseautés. Il en est de même des bords extérieurs des ailettes 14. 



   Les chaînes constituées de maillons tels que décrits ci-dessus sont fabriquées de la même manière que les chaînes constituées de maillons classiques,   c'est-à-dire   qu'une chaîne ou un segment de chaîne est réalisé en coulant un certain nombre de maillons imbriqués les uns dans les autres.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS 1. Maillon pour chaîne de fours de cuisson destinée à être fixée à l'intérieur du four pour améliorer les échanges thermiques entre la phase gazeuse et la phase solide, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un segment tubulaire central (10), d'un disque annulaire (12) s'étendant autour de la surface extérieure dudit segment (10) perpendiculairement à l'axe de celui-ci et d'une série d'ailettes (14) s'étendant radialement de la surface extérieure dudit segment (10) et perpendiculairement au disque (12)
2. : 2. Maillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la génératrice intérieure du segment (10) est légèrement bombée en direction du centre du maillon suivant un rayon de courbure adapté au rayon intérieur du segment central (10).
3. 3. Maillon selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque annulaire (12) se trouve dans un plan transversal médian du segment annulaire central (10) et en ce que les ailettes sont réparties de part et d'autres des faces principales du disque (12).
4. 4. Maillon selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes (14) d'un côté du disque (12) sont disposées en face de celles de l'autre côté du disque (12).
5. 5. Maillon selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes (14) d'un côté du disque (12) sont disposées en quinconce par rapport à celles de l'autre côté du disque (12).
6. 6. Maillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par une répartition angulaire symétrique des ailettes (14) autour du segment central (10) et le long du disque central (12). <Desc/Clms Page number 8>
7. 7. Maillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que toutes les ailettes (14) ont la même largeur radiale que le disque (12).
8. 8. Maillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que toutes les ailettes (14) s'étendent, dans le sens axial du segment (10) de l'une des faces du disque (12) jusqu'à l'une des bases du segment (10).
9. 9. Chaîne pour four de cuisson, caractérisée en ce qu'elle est constituée de maillons selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.