BE346172A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Procédé'   et appareil pour la cuisson de la chaux et du ciment. 



   L'invention est relative à un procédé de cuisson ou calcination de la chaux et du ciment et a également trait à un appareil pour la mise en oeuvre du dit procédé,
Pour effectuer la cuisson ou calcination de la chaux et du citent, il a été d'usage jusqu'ici de placer dans un four vertical des couches alternées de la pierre   .calciner   et de houille, la matière étant introduite à la partie supérieure du four et le produit traité étant retiré à la base de celuici. Afin de pouvoir assurer un tirage suffisant pour entretenit la combustion voulue, il est nécessaire, dans la façon de procéder mentionnée, d'éliminer par criblage les pierres les plus petites,   c'est-à-dire   celles ayant de 7,5 à 10 centime- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 tres jusqu'à la poussière.

   La quantité-de pierres séparées par criblage s'élève fréquemment de 25 à 30 % de la masse totale, et comme les pierres ainsi retirées sont générale- ment jetées, le déchet est considérable. 



   Pour éviter ces déchets, on a proposé de les calciner dans un four du type rotatif, de la même manière qu'on calci- ne le ciment Portland, les pierres étant introduites à l'ex-   trémité   arrière ou élevée du four, le combustible brûlant dans l'extrémité antérieure ou basse du four et   l'avancement   de la matière s'effectuant dans le sens opposé à celui dans lequel s'effectue le trajet de la chaleur. Cette façon de procéder n'a pas donné de résultats satisfaisants, car on a constaté: 1  que l'uniformité de calcination n'était pas obtenue, étant donné que la matière pouvait être calcinée d'une manière excessive, et 2  qu'une quantité relativement grande de combustible était nécessaire, car la chaleur des gaz de la combustion n'était pas   économiquement   utilisée. 



   L'invention a principalement pour objet un procédé de cuisson de pierre a chaux et à ciment, et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui seront exempts des incon- vénients mentionnée inhérents à l'emploi de fours du type ver- tical et également exempts des inconvénients, précités inhérents aux procédés proposés jusqu'ici pour la réalisation desquels on a recours à des fours du type vertical. En d'autres termes, la présente invention a principalement pour objet un..procédé et un appareil, à l'aide desquels on peut effectuer la cuisson de la pierre   a   chaux et à ciment sans perte de matière et sans qu'il y ait à craindre que la cuisson soit trop forte ou manque d'uniformité.

   A l'aide de ce procédé et de cet appareil on réalise également une économie réelle au 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 point de vue de l'emploi de la matière utilisée pour assurer la combustion. 



   A cet effet, l'invention est principalement caractérisée en ce que la chaux et le ciment à cuire ou à calciner et le combustible utilisé sont introduits à la même extrémité d'un four rotatif et se déplacent dans le même sens à travers ce dernier, au lieu d'être introduits aux extrémités opposées et de se déplacer en sens contraire, ainsi qu'on l'a proposé jusqu'ici. La matière traitée se déplace avec les gaz chauds de la combustion   d'abord à   travers une zone de combustion oc-   cupant   une partie de la longueur du four, et ensuite à travers une zone de grillage occupant le restant de la longueur du four.

   Dans la zone de combustion, la matière est soumise à la chaleur la plus intense et dans la dite zone la matière est également de préférence amenée en contact le plus   Intime   avec les gaz chauds de la combustion, de préférence en réduisant le diamètre de la partie du four rotatif constituant la zone de combustion par rapport au diamètre de la partie du four constituant la zone de grillage. 



   L'air employé pour assurer la combustion du combustible est préalablement chauffé en le soumettant à l'action de la chaleur du   -produit   brûlé chaud et il est admis dans la zone de combustion-avec le combustible, sous pression. 



   Lorsque la matière à traiter est froide ou humide, elle doit être soumise   à   un chauffage préalable dans des conditions lui permettant 'd'être amenée directement dans la zone de combustion du four à l'état sec et chauffé. A cet effet, il est préférable que la matière avant d'être soumise aux opérations de calcination et de grillage soit obligée de passer à travers   mie chambre   de chauffage préalable à l'intérieur de laquelle 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 elle est amenée en contact avec un courant de gaz chauffés provenant des zones de combustion et de grillage, à une tem- pérature d'environ 6750 C. pour le citent et d'environ 870  C. pour la chaux.

   Le sens d'écoulement de ces gaz chauffés est contraire au sens   d'écoulement   de la matière qui est   préala-   blement chauffée par ceux-ci. La matière préalablement chauf- fée s'écoule directement de la chambre de chauffage préalable dans la zone de combustion du four. En conséquence, la-matière lorsqu'elle entre dans la zone de combustion, est sèche et a' une température approximativement la même que celle des pro- duits de la combustion. 



   Dans la pratique, on préfère que la matière traitée dans les zones de combustion et de grillage ait une épaisseur de
30 à 60 centimètres, afin qu'elle puisse être soumise pendant une période suffisante au traitement thermique, et   également   qu'elle puisse être traitée dans les dites zones de combustion et de grillage en ltabsence d'air frais s'écoulant dans un sens contraire à celui de la matière et des gaz chauffés, étant donné que si cet air était admis dans les dites zones il aurait tendance à refroidir la matière et à retarder l'effet des gaz. 



   Le dessin annexé représente un appareil établi pour la mise en oeuvre du dit procédé. 



   Dans ce dessin:
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale et,
La fig. 2 est une vue analogue montrant une variante. 



   Dans le dessin, 10 désigne une trémie appropriée et 11 un tube d'alimentation qui s'étend de l'extrémité de la dis-   ribution   de la trémie dans l'extrémité de réception d'une 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 chambre de chauffage préalable 12. Cette chambre 12, repré-   sentée   fig. 1 va en s'inclinant de-haut en bas de son extrémité recevant la matière à son extrémité de distribution de celle-ci et elle est montée de manière à pouvoir tourner, la matière traversant la dite chambre sous l'influence de la pesanteur aidée par la rotation de la chambre.

   Des moyens ap-   propriés   sont employés pour imprimer un mouvement de rotation a la chambre 12, les moyens représentés comprenant une couronne dentée 15 fixée à la chambre, un pignon 16 en prise avec cette couronne et une roue à chaîne 17 actionnée par   taute   source de force motrice appropriée. Lorsque les conditions sont telles qu'elles rendent désirable ou plus commode de monter la chambre 12 horizontalement, tout moyen convenable peut être prévu à l'intérieur de la chambre pour faire avancer la matière le long de celle-ci.

   La fige 2 représente une forme de construction dans laquelle la chambre (désignée par 12a dans cette figure) est non seulement horizontale mais est fixe et, dans ce cas un transporteur sans fin 23, de construction appropriée, peut être utilisé pour transporter la matière de l'extrémité de réception à l'extrémité de distribution de la chambre. l'extrémité de réception de la chambre de chauffage préalable est de préférence montée dans une chambre 13 (fig. 1), ou 13a (fig.2), et l'extrémité de distribution de la dite chambre de chauffage préalable débouche dans'une chambre 14 (fig.1), ou 14a (fig.2).

   La matière préalablement chauffée qui est déversée, dans cette chambre 14 ou 14a est amenée de celle-ci, par un tube 41, incliné vers le bas dans l'ex-   trémité   de réception d'un four rotatif 24 disposé près de   L'extrémité   de distribution de la chambre de chauffage préa- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 lable. Ce four est incliné de haut en bas de son extrémité de réception à son extrémité de distribution de la matière et il reçoit un mouvement de rotation de tous moyens appro- priés, tels que la couronne dentée 28 fixée au four et le pignon 29 actionné par une roue à chaîne convenable 30, ac- tionnée elle-même par toute source de force motrice appropriée. 



   Des couronnes 25. sont convenablement montées près des extré- mités opposées du four 24 et s'engagent entre les collerettes
26 de galets fous 27, convenablement supportés, pour   soutenir   le poids du four et vaincre toute tendance à l'oscillation ou auvascillement pendant le   fonctionnement.   L'extrémité de réception du four s'étend librement dans une culasse ou cha- peau 31 et son extrémité de distribution s'étend librement dans une cuve 32,. 



   Afin que les gaz chauds de la combustion puissent venir plus intimement en contact avec la matière dans la zone de combustion, le diamètre du four est de préférence réduit près de son extrémité de réception de la matière, et cette partie réduite 34 constitue la dite zone de   combustion. Le   reste du four constitue une zone de grillage. La partie inférieure de la cuve est pourvue d'une série de tubes qui   communiquent   avec l'atmosphère à une extrémité et débouchent dans une chambre 36 à leur autre extrémité. La matière   calcinée   est déchargée du four dans la cuve et les tubes s'étendent à travers cette matière calcinée et chaude et sont chauffés par celle-ci.

   Leur chaleur est communiquée à l'air qui est attiré par les extrémités ouvertes des tubes, dans la chambre 36 et dans un conduit 38 au moyen d'un   ventil@ateur   monté dans une enveloppe 37. Cette enveloppe 37 communique également avec un autre conduit 39 qui débouche dans   l'extrémité   

 <Desc/Clms Page number 7> 

 de   réception   de matière du four 24   .et   constitue un moyen à l'aide duquel le combustible avec l'air préalablement chauffé provenant de la chambre 26 est envoyé dans la dite extrémité de réception du four. Le combustible employé de préférence est du charbon en poudre, amené par un transporteur approprié 40, mais il est évident que tout combustible peut être utilisé. 



   L'extrémité inférieure de la cuve 32 affecte la forme d'une trémie 35 et la matière cuite ou calcinée peut être retirée de son fond et déversée sur un transporteur approprié, représenté schématiquement en 45 pour l'amener en tout endroit d'emmagasinage convenable,
L'extrémité supérieure de la cuve 32 est reliée à la chambre 14   (fig.l),   ou 14a   (fig.2)   par un conduit isolé ap-   proprié   44. et la chambre 15 (fig. 1), ou 15a (fig.2) est pourvue d'une cheminée convenable 22 pour évacuer les produits perdus de la combustion et déterminer un tirage à travers les chambres. 



   Des couronnes 18 et 19 présentant des collerettes 20 sont fixées aux chambres 13 et 14 et maintiennent des rondelles ou garnitures   21   qui entourent étroitement les   extrémi-   tées de la chambre de chauffage préalable 12 pour empêcher 1'échappement de gaz aux points où les extrémités de la dite chambre   12   s'étendent librement dans les chambres 13 et 14; un dispositif de liaison analogue hermétique aux gaz est in-   d:Lqu   en 33 au point où l'extrémité de distribution de matière du four 24 entre dans la cuve 32. Pour empêcher les gaz passant du four dans la chambre 14, un   clapet   approprié 42 est prévu dans le conduit 41.

   L'extrémité de distribution du four 24 est de préférence munie d'une couronne ou chapeau 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 perforé43, afin qu'une plus grande masse de matière reste dans le four et soit ainsi soumise   pendant   une durée plus longue au traitement thermique. 



   On verra que le   procède   réalisé dans cet appareil est le suivant:
La pierre a chaux ou à ciment à traiter est   amenée   de la trémie 10 dans l'extrémité réceptrice de litière de la   chambre   de chauffage préalable 12 ou 12a.

   Elle traverse cette chambre en présence des gaz chauffés de la   combustion   qui ont été envoyés à travers les zones de combustion et de grillage du four, sont retirés à travers la charabre de chauffage préa- lable par le tirage créé par la cheminée 22 et s'écoulent à travers la dite chambre dans un sens contraire à celui de l'écoulement de la matière traversant cette   chambre.   De la chambre de chauffage préalable, la matière est déchargée à l'état sec et chauffé dans la chambre 14 et est de là immédiatement déchargée dans la zone de combustion du four où elle rencontre le combustible et est amenée en contact intime avec celui-ci.

   Dans cette zone la matière est soumise à une chaleur intense pendant une période suffisante pour qu'elle soit cuite, mais non pas d'une manière excessive, et lorsqu'elle est au point voulu pour dégager de l'anhydride carbonique, elle passe de.la zone de combustion à travers le restant du four où elle n'est pas soumise à une chaleur aussi intense que dans la zone de combustion et peut ainsi dégager de l'anhydride carbonique et subir une action de grillage. La matière est de là déchargée dans la cuve   32,   servant, pendant qu'elle passe à travers cette dernière à assurer le chauffage préalable de l'air qui est utilisé en injectant le combustible sous pression dans le four. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   Ainsi qu'il a déjà. été indiqué, les gaz de la combustion sont conduits de l'extrémité supérieure de la cuve 32 dans l'extrémité de distribution de matière de la chambre de chauffage préalable; ces gaz servent de moyen pour chauffer préalablement et sécher la matière à traiter, et ils s'écoulent à travers la chambre 12 ou 12a dans un sens contraire à celui de l'écoulement de la matière dans la dite chambre.. On comprendra que la matière, lors de son passage à travers la chambre 12 ou 12a, sera complètement séchée et que, par conséquent, tout danger de production de vapeur lorsque la matière vient en contact avec la flamme dans le four se trouve évité.

   La matière lorsqu'elle entre dans le four, a été chauffée à une température approximativement la même que celle des produits de la combustion à l'extrémité de distribution du four et, par conséquent, on réalise une économie   importante dans   l'emploi de combustible. Sous ce rapport, on remarquera que la chaleur perdue de la combustion et une partie de la chaleur du produit cuit déchargé sont utilisées:
A l'aide de cette façon de procéder, la matière traitée sera privée de son anhydride carbonique en un temps beaucoup moindre qu'il n'a été jugé possible de la faire jusqu'ici, savoir: en trois ou six heures ou environ, au lieu de soixante douze heures, ou environ, ainsi que cela est exigé par les procédés actuels.

   En soumettant la matière à la chaleur- la plus intense à l'extrémité réceptrice de matière du four et en l'obligeant à venir plus intimement en contact avec les gaz chauds de la combustion à cette extrémité, on obtient un produit de bonne qualité. Des pierres de faible grosseur, qui n'ont pas été convenablement suites jusqu'ici dans les fours   rotatifs,   peuvent être cuites par le procédé décrit ici et 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 dans l'appareil représenté avec la plus grande économie de combustible, en un temps beaucoup plus court que jusqu'à pré- sent et sans danger de cuisson excessive.

   La chaleur perdue de la combustion, ainsi qu'une partie de la chaleur du produit fini sont utilisées dans les opérations que comporte le pro- cédé décrit ci-dessus: la chaux, peut être cuite dans la pro- portion de 1 kg 800 de chaux pour 0 kg 450 de charbon, alors que dans les procédés antérieurs proposés pour la cuisson de la chaux dans des fours du type rotatif, la proportion était de 1 kg 100 de chaux pour Okg 450 de charbon.

   La qualité de la chaux cuite par le présent procédé peut être favorablement comparée avec celle de la chaux obtenue au four vertical; en ce qui concerne la cuisson de la pierre à ciment, une   augmen-   tation de cinquante pour cent dans la résistance à la traction est obtenue par rapport au produit obtenu dans les fours verticaux par suite de la cuisson uniforme, la variation de cuisson entre une pierre d'une grosseur de 6 millimètres et une pierre de soixante millimètres ne dépassant pas un pour cent. 



   Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsque la ma-   tiére   amenée en quantité telle qu'elle ait une épaisseur de trente à soixante centimètres pendant qu'elle est soumise à l'action des gaz chauds de la combustion. Il est préférable, que la matière soit traitée dams les zones de combustion et de grillage en l'absence d'air frais s'écoulant dans un sens contraire à celui de la matière et des gaz chauffés, afin que la matière chaude ne soit pas refroidie.

Claims (1)

1. EMI11.1

   R E V END ICA TI' 0 N S.

   1.- Le procédé de cuisson de pierre à chaux et à ciment, consistant à créer à l'intérieur d'une chambre appropriée des. zones de combustion et de grillage séparées et à amener la matière à traiter d'abord à travers la zone de combustion et ensuite à travers la zone de grillage, dans des conditions obligeant la matière, dans la zone de combustion, à se déplacer à la vitesse voulue pour assurer une cuisson complète et assurer une cuisson excessive.

   2. - Le procédé de cuisson de pierre à chaux et à ciment, consistant à amener un combustible sous pression .et- la matière à traiter, dans une chambre appropriée en des points adja- EMI11.2 cents l'un à l'autre, et â déterminel,?-'écoUle11lent de ce com- bustible et de cette matière dans le même sens et en présence l'un de l'autre dans la dite chambre.

   3.- Le procédé comme revendiqué en 2, dans lequel le combustible comprend de l'air atmosphérique qui a été préala- blement chauffé par la matière cuite évacuée de la dite chambre.

   4.- Le procédé comme revendiqué en 2, dans lequel la matière à traiter est séchée et préalablement chauffée en traversant d'abord une chambre de chauffage préalable en présence des gaz perdus de la combustion provenant de la chambre de traitement de la matière.

   5.- Le procédé comme revendiqué en 2, dans lequel la chambre mentionnée est un four rotatif et les points d'introdution du combustible et de la matière traiter se trou- vent à la même extrémité du dit four. <Desc/Clms Page number 12>

   6.- Le procède comme revendiqua en 1, dans lequel la matière à traiter est amenée en contact le plus intime avec le combustible dans la zone de combustion.

   7.- Le procédé de cuisson de pierre à chaux ou à ciment, consistant à amener la matière brute dans une extrémité d'un appareil de chauffage préalable, à faire passer cette matière à travers le dit appareil, à amener la matière résultante préa- lablement chauffée et dans une extrémité d'un four ro- tatif, à admettre un combustible à la même extrémité du dit four, obliger la chaleur perdue de la combustion à passer de l'autre extrémité du four dans l'appareil de chauffage préa- lable, et à amener de l'air à l'extrémité du four mentionnée en premier lieu pour faciliter la combustion du combustible.

   8. - Le procédé comme revendiqué en 7, dans lequel on oblige les produits perdus de la combustion à s'écouler dans la chambre de chauffage préalable dans un sens opposé au sens de déplacement de la matière dans la dite chambre, et l'air qui facilite la combustion du combustible dans le four rotatif est préalablement chauffé par la chaleur de la matière cuite.

   9.- Un appareil pour la cuisson de pierre à chaux ou à ciment, caractérisé en ce que la matière à cuire est amenée dans une extrémité d'un four rotatif et est forcée de s'écouler vers l'autre extrémité de ce four, et le combustible est introduit sous pression dans la même extrémité du four et se déplace avec la dite matière vers l'autre extrémité de ce dernier.

   10.- Un appareil comme revendiqué en 9, dans lequel la partie du four où la dite matière et le combustible sont introduits présente un diamètre moindre sur une partie de la longueur du four que la partie de ce four s'étendant plus loin. <Desc/Clms Page number 13>

   11.- Un appareil pour la cuisson depierre à chaux ou à ciment, comprenant une chambre de chauffage préalable, un four rotatif, des moyens à l'aide desquels la matière séchée et préalablement chauffée est amenée de la chambre de chauffage préalable dans une extrémité du four rotatif, et des moyens par lesquels un combustible est amené sous pression dans cette -dernière extrémité du four.

   12.- Un appareil comme revendiqué en 11,, dans lequel un conduit s'étend de l'extrémité de distribution du four rotatif à l'extrémité de distribution de matière'de la chambre de chauffage préalable, pour utiliser ainsi les gaz perdus de la combustion comme agent de chauffage préalable.

   13.- Un appareil comme revendiquéen 11, dans lequel des moyens sont prévus pour conduire, l'air destiné à faciliter la combustion du combustible, ces moyens comprenant des tuyaux à air qui sont noyés dans la matière culte en cours d'évacuation hors du four, pour utiliser ainsi la chaleur de cette matière afin de chauffer préalablement cet air.

   14. - Un appareil comme revendiqué en 11, dans lequel l'extrémité de distribution de matière du four rotatif comporte un chapeau présentant une ouverture de distribution établie pour former un épaulement qui empêche la sortie de la matière.

   15.- Un appareil pour la cuisson de pierre à chaux ou à ciment, comprenant en couibliialson, une chambre de chauffage préalable, une autre chambre à une extrémité de cette d'ornière des moyens pour amener la matière à traiter dans l'extrémité réceptrice de la chaubre de chauffage préalable, des moyens pour obliger la matière à s'écouler de l'extrémité réceptrice de matière de la chambre de chauffage préalable à l'extrémité opposée de cette dernière, une chambre à cette dernière extré- <Desc/Clms Page number 14> mite- de la chambre de chauffage préalable pour recevoir lama- tière préalablement chauffée, un four rotatif;

   .des moyens pour amener la matière préalablement chauffée à une extrémité du four rotatif, des moyens à cette dernière extrémité du four, par lesquels un combustible est anené dans le four, une cuve dans laquelle entre l'extrémité opposée du four rotatif et qui regoit la matière traitée ainsi que les gaz perdus provenant du dit four, des tuyaux à air disposés dans la partie de la cuve qui reçoit la matière traitée, cette cuve comportant des moyens pour l'évacuation de la matière après que celle-ci a chauffé l'air contenu dans le dit tuyau, des moyens par les- quels ltair ainsi chauffé est amené sous pression en contact avec le combustible pour faciliter la combustion de ce der- nier,

   un conduit par lequel les gaz de la combustion sont ame- nés de la partie supérieure de la cuve à la chambre disposée à l'extrémité de distribution de matière de l'appareil, de chauffage préalable, et une cheminée s'étendant de la chambre . située à l'extrémité opposée de la chambre de chauffage préa- la ble.

   ,16.- Un appareil comme revendiqué en 15, dans lequel des élents de liaison hermétiques à l'air et aux gaz sont prévus entre la surface extérieure des extrémités opposées de la chambre de chauffage préalable et les chambres dans lesquelles s'étendent les dites extrémités, un dispositif de liaison hermétique à l'air et aux gaz étant également prévu entre la surface extérieure de l'extrémité de distribution de matière du four rotatif et la cuve, près de la dite extrémité, une valve étant placée dans le dispositif de liaison entre l'appareil de chauffage préalable et l'extrémité de réception de matière du four rotatif, pour empêcher le passage direct des gaz à travers ce dispositif de liaison.