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Procédé et dispositif pour l'amenée d'air frais dans les chambres de grillage de fours de grillage mécaniques à moufle,en particu- lier des fours à sole élevéeo
La présente invention concerne les fours de grillage mécanique à moufle,et elle. a pour objet un procédé pour'saisir mécanique-. ment l'air frais introduit dans les chambres de grillage, après son entrée dans le four, et pour le mettre en contact intime avec la matière à griller,par soufflage sur celle-ci,et en outre un dispositif servant à la réalisation du procédé en question.Il est ainsi possible d'introduire l'air frais nécessaire à l'opérati tion de grillage en la quantité nécessaire à chaque,instant et à 1,endroit voulu de la sole de grillage,
et indépendamment de ceci de mettre constamment en contact intime avec la matière pendant le cheminement de celle-ci,le mélange de gaz et d'air se trouvant au-dessus de la matière. Comme on le sait,ilme suffit pas de
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faire baigner par de l'air frais suivant le principe usuel du coi tre-courant la matière à griller qui parcourt le four,car alors le minerai à peu près grillé se trouvant à l'extrémité du four est trop fortement refroidi,tandis que d'autre part l'air chargé de gaz de grillage s'échauffe et provoque dans,-,et état,en conti- nuant versles endroits où la combustion est la plus forte, après le point de chargement,des augmentations de température dangereu , ses qui se font remarquer de façon désagréable par des phénonè- nes de frittage et par la formation de ferrites de zinc.
On tient compte de cette circonstance par lefait qu'on amène seule- ment au minerai à peu près grillé un peu d'air ou de l'air ré- chauffé,tandis qu'aux endroits de plus forte augmentation de tem pérature on amène en abondance de l'air de refroidissement frais pour maintenir d'une part l'accroissement de température dans des limites pratiquementsans inconvénient en vue d'éviter les phénomènes de frittage,et pour augmenter d'autre part l'intensi té de la désulfuration Il faut encore ajouter à cela que dans les fours de grillage à sole élevée,malgré l'établissement usuel d'écrans pour l'air,on n'a pas la certitude que la teneur en oxygène de l'air de grillage parvient toujours en contact in tensif avec la matière à griller.
On était par conséquent obligé de faire les soles très longues et de soumettre la matière d'autant plus longtemps à l'opération de grillage. Ceci présente toutefois l'inconvénient dune utilisation insuffisante des fours et d'un rendement plus minime.
Ces inconvénients sont évités suivant la présente invention t par le nouveau dispositif par le fait qu'on prévoit,convenablemen répartis sur toute la sole, des tuyaux d'amenée d'air frais,qui permettent de la façon la plus simple une amenée d'air frais aux endroits voulus et en quantité toujours réglable exactement,et qui servent en même temps d'axes de rotation pour des ailettes en forme d'hélices pour projeter énergiquement sur la matière à griller l'air frais introduit en même temps que l'air de gril- lage se trouvant déjà dans la chambre de grillage et déjà chargé de gaz de grillage,et veiller à produire un bon mélange des gaz
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avec tourbillonnement.
L'objet de l'invention est représenté au dessin sous un exem- ple de réalisation.
La fig. 1 montre une coupe transversal e verticale par l'axe longitudinale d'un four de grillage mécanique à moufle.
La fig. 2 est une coupe horizontale faite dans la chambre de grillage suivant la ligne 2-2 de la fige 1.
La fig. 3 est une coupe transversale par un des supports de bras agitateur.
La fig. 4 est une coupe transversale par un tuyau d'amenée d'air avec ailettes.
Comme on le voit le four de grillage à moufle consiste en une chambre de grillage 1 qui est fait en maçonnerie et dans laquelle pénètre du côté de l'entrée le tuyau de chargement 2. Ce dernier porte vers le haut la trémie de chargement 3 et il peut coulisser verticalement de façon que la distance entre l'extrémité inférieu re du tuyau et la sole puisse être réglée conformément à la hautem la désirée de la couche de matière à griller. Dans la face frontale antérieure de la chambre de grillage se trouve le tuyau de départ 4 pour les gaz de grillage. Des deux côtés de la chambre de grilla ge on a prévu en des endroits appropriés des ouvertures de surveil lance 5. L'extrémité de la chambre de grillage est formée par le silo 6 qui est muni de la porte de vidange 7,fermée par un regis tre.
Eu-dessous de la chambre de grillage se trouve le moufle de foyer 8 qui sert au chauffage de la chambre de grillage. Ce moufle 8 s'étend sur toute la longueur de la sole et se termine dans un carneau de départ pour les gaz du foyer. A l'extrémité postérieure du moufle de foyer,c'est à dire en-dessous du silo 6 se trouve disposé le foyer.
Pour le transport de la matière à griller d'un bout à l'autre de la chambre,depuis le tuyau de chargement jusqu'au silo,il est fait usage d'un dispositif agitateur qui consiste en de solides bras 10 fixés à des gros arbres creux 11.Ces arbres sont prolongés /
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vers le bas,traversent le moufle de foyer et portent ensuite une roue de vis sans fin 12 qui est mise en rotation par une vis sans fin 13. Les vis sans fin 13 de tous les mécanismes agita- teurs 10-11-12 sont montées sur l'arbre horizontal 14 qui est actionne par le moteur 15. Aux points de passage à travers la maçonnerie ,les axes verticaux 11 sont rendus étanches par des boites! bourrage 16.
La pression verticale est supportée par le palier! billes 17 visible à la fige 3. Les-commandes à rouet de vis sans fin sont enfermées. Pour empêcher un échauffement excessif des axes 11 et des bras agitateurs 10,ces axes sont pourvus d'un refroidissement par l'air. Comme on le voit aux fig. 1 et 5,on a introduit dans chaque axe vertical 11,par le bas, un tuyau d'amenée d'air 18 qui est raccordé au ventilateur
19.
Les axes verticaux 11 ainsi que les bras agitateurs 10 sont sur toute 1 eur longueur,comme lemontre la f ig. 2,divisés par les cloisons 20 et 21 en deux chambres qui sont en communica- tion entre elles à la pointe extrême du bras agitateur 10. t'air de refroidissement pénètre par le bas dans une des chambre de l'axe.creux 11,parcourt cette dernière jusqu'à la pointe du bras 10,pénètre ici dans la seconde chambre et parcourt cel- le-ci en sens inverse pour s'échapper à l'air libre à l'extrémi té inférieure de l'axe vertical 11. Les bras agitateurs 10 sont fixés par vissage à l'axe vertical de la manière usuelle et comme on le voit à la fig. 2,ils tournent par paire en sens inverse .
En conséquence,les vis sans fin 13 ont naturellement alternativement un pas à gauche et à droite. Les bras agita- teurs 10 sont garnis sur leur face inférieure, de la manière usuelle,de racloirs 22 qui sont dirigés obliquement par rapport à l'axe longitudinal des bras. L'inclinaison est en outre choisie en concordance avec le sens de rotation des bras 10 de manière que la matière soit saisie par les bras et entrai- née pers de la rotation.
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Dans le plafond de la chambre de grillage 1,on a disposé,comme le montrent les fige 1 et 4,dans des ouvertures 23 prévues en des endroits appropriés,des arbres creux verticaux 24 qui sont suppor- tés de façon à pouvoir tourner dans des étriers 31. Dans ces axes creux pénètre par le haut un tuyau d'amenée d'air 25 qui est rac- cordé au moyen d'un robinet 26 à la conduite d'air de refroidisse- ment 27. Cette dernière va en s'élargissant graduellement en concordance avec la quantité d'air qui la traverse,depuis le dernier point de branchement jusqu'au premier.A l'extrémité infé- rieure des arbres verticaux 24 sont fixées les ailettes 28. Les ailettes tournent par paire en sens opposés. La commande peut se faire de la manière la plus variée.
Dans 1''exemple de réalisation, on a disposé sur les axes verticaux des paires de poulies cordon 29 qui sont reliées par paire au moyen de cables de la manière représentée à la fig. 1. Pour produire le sens de rotation alterné les cables sont alternativement posés sur les poulies de façon ouverte et croisée.La commande se fait par un moteur pour toutes les ailettes à la fois. Pour empêcher les gaz de grillage de s'é- chapper par les ouvertures 23,on a prévu un dispositif d'étanchéi- té à sable 30 de nature usuelle. Suivant les désirs ou les besoins le silo 6 peut également être établi pour recevoir un soufflage.
Le soufflage du minerai se fait ici avantageusement du bas aussi longtemps que le minerai se trouve au repos,pour atteindre une @ faible agglomération du minerai.
Le dispositif fonctionne comme suit
Lorsque le four est en fonctionnement,les bras 10 qui tour- nent transportent la matière lentement à partir du tuyau de chargement 2 à travers la chambre de grillage. Cette dernière est chauffée par le dessous. Lorsque les robinets 26 sont tous fermés les ailettes 28 mélangent énergiquement lors de leur rotation les gaz de grillage se trouvant dans la chambre de grillage et refoulent ces gaz constamment contre la matière déplacée par'les bras agitateurs. La. surveillance du four indique en quels endroits de celui-ci J'augmentation de température atteint une élévation dangereuse. Par la simple ouverture du robinet correspondant 26 on
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amène en cet endroit de l'air frais en quantité nécessaire.
Ce courant d'air frais est refoulé énergiquement par les ailettes correspondantes contre la matière à griller,rend ainsi plus inten- se le grillage et empêche le frittage et la formation de ferrite de zinc.
On peut voir immédiatement que l'emploi du nouveau dispositif permet d'obtenir des avantages économiques considérables. Ces avan- tages consistent en ce que par suite de la meilleure utilisation du four le rendement s'élève et en outre en ce que la construction du four peut être rendue plus .petite et par conséquent moins cou- teuse. On a'ainsi le moyen de rendre économiquement avantageux même des fours à sole élevée.
' Il est encore à remarquer que le dispositif expliqué dans la description et représenté au dessin est donné uniquement à titre d,exemple. La nature du four même est ici indifférente. A la place d'un four à une seule sole,on peut employer des fours à plusieurs soles superposées;le nouveau dispositif peut s'appliquer également à des fours circulaires à sole annulaire ou en hélice. la construction des ailettes ou de leur commande peut aussi être choisie à Volonté et embrasse toutes les formes de réalisation qui sont possible,4 dans le cadre delà présente invention.
REVENDICATIONS.
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1) Procédé pour l'amenée d'air frais dans les chambres de grillage @ de fours de grillage mécaniques à moufle,en particulier de fours à sole élevée,caractérisé en ce que l'air de grillage,après son entréi dans 1 a chambre de grillage, est saisi et projeté sur la surface de la matière à griller mise en mouvement par des bras agitateurs.