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"PROCEDE POUR LA CUISSON DE CIMENT, CHAUX, MINERAIS, ETC.DANS DES FOURS ROTATIFS, ET APPAREIL A CE DESTINE"
La cuisson de ciment, chaux, minerais, etc... s'effectue généralement, à l'heure actuelle, dans des fours rotatifs dont l'avantage principal, par comparaison avec les fours à cuves dont on faisait usage autrefois, est que le produit se trouve cuit d'une manière parfaitement uniforme. Toutefois, les constructions de fours rotatifs que l'on a proposées jusqu'à présent ne sont pas tout à fait satisfaisantes quant à l'économie de combustible et sont, à cet égard, inférieures au four à cuve.
On a essayé d'améliorer l'économie du four rota- tif en insérant, dans l'intérieur du four, des corps trans-
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metteurs de chaleur qui favorisent la transmission de cha- leur des gaz de combustion à la matière à cuire; mais de telles insertions ne peuvent se faire qu'en des points du four où la température est relativement basse, par exem- ple dans le refroidisseur de klinkers ou = dans le cas de cuisson humide= dans la zone de séchage. Cependant, en tant que ce qui concerne la cuisson de ciment, il est important de réaliser les meilleures conditions possi- bles pour la transmission de chaleur dans la zone de calcination, parce que la calcination est un procédé qui consomme beaucoup de chaleur.
Toutefois, dans la zone de calcination, la température est si élevée qu'on ne peut pas faire usage de corps métalliques transmetteurs de chaleur parce qu'ils seraient détruits par la chaleur. On a donc essayé d'améliorer les conditions de transmission de chaleur dans la zone de calcination = et dans d'autres parties du four = en procédant autrement, c'est-à-dire en agrandissant la section transversale de la zone de calcination = ou d'autres parties du four - de façon à augmenter la quantité de matière contenue dans le four aussi bien que la surface de la paroi de four, ce qui fait que la matière à cuire est retenue plus longtemps dans la dite zone de four et reçoit de la chaleur, spécialement de la chaleur rayonnante, d'une plus grande surface.
Néanmoins, aucune de ces dispositions n'a mis le four rotatif au niveau du four à cuve à l'égard de l'écono- mie de chaleur.
L'invention a pour objet d'obtenir, dans un four rotatif, une utilisation de la chaleur des gaz de combustion sensiblement aussi intense que dans le four à cuve. On y arrive, suivant l'invention ,grâce à ce que les gaz de com- bustion, au lieu de passer simplement, comme d'habitude, le long de la surface de la couche de matière à cuire dans le
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four rotatif, sont obligés, en certains points du four, à passer, dans une direction longitudinale ou transversale à ce dernier, à travers une couche de la matière à cuire dans celui-ci, ce qui fait que la surface de transmission de chaleur aussi bien que le coefficient de transmission de chaleur sont considérablement plus grands que dans des cas où c'est simplement la surface de la matière qui vient en contact avec le courant de gaz de combustion.
Ce passage de gaz de combustion à travers une couche de matière à cuire peut se faire en une ou plusieurs parties du four; mais il sera spécialement avantageux dans la partie du four où la fourniture d'une très grande quan- tité de chaleur est nécessaire, c'est-à-dire dans la zone . de calcination et dans la partie supérieure, la zone de réchauffage, où il n'y a qu'une faible transmission de cha- leur effectuée par rayonnement.
On a proposé jadis, pour la cuisson en fours ro- tatifs, d'effectuer le réchauffage et une partie de la calcination extérieurement au four, dans un four ou dispo- sitif réchauffeur dans lequel la matièreest traitée sui- vant les mêmes principes que dans un four à cuve, par le passage à travers la dite matière de gaz de combustion provenant du four rotatif;mais alors, toute l'installa- tion de four devient très compliquée. On réalise une sim- plification considérable de l'installation et de l'opéra- tion lorsque, conformément à l'invention, la chaleur est utilisée complètement à l'intérieur du four rotatif lui- même.
Pour faciliter le passage des gaz de combustion à travers une couche de matière à cuire, il peut être bon de fournir, d'une manière d'ailleurs connue, la matière au four sous la forme de nodules.
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Le fait que les gaz de combustion passent à tra- vers la matière à cuire peut être cause qu'une quantité considérable de poussière, provenant de cette matière, se trouve entraînée par ces gaz ; pour cette raison, il peut être nécessaire de diriger les gaz, d'une manière d'ailleurs connue, à travers un filtre à poussièfe après qu'ils ont passé à travers la matière.
Autres détails de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de deux formes de réalisa- tion différentes de l'invention que représentent les des- sins ci-joints sur lesquels:
Figures 1 et 2 sont une coupe longitudinale et une coupe transversale (suivant A-A, figure 1) respective** ment, d'une de ces constructions de four rotatif et
Figures 3et 4 sont, respectivement, une coupe longitudinale et une coupe transversale (suivant B-B , fig.
3) d'une autre construction.
Figures 1 et 2 représentent un four rotatif 1, auquel la matière à cuire est amenée, de la manière habi- tuelle, par une descente inclinée 2, à l'extrémité la plus haute du four tandis que la fourniture de chaleur est effec- tuée par une flamme 3 à la partie la plus basse de ce four. La couche de matière à travers laquelle les gaz de combustion sont obligés à passer est formée par le fait que la matière est, au moyen de dispositifs élévateurs convena- bles 4, étalée sur toute la section transversale du four, voir figure 2. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, les dispositifs élévateurs consistent en plusieurs rangées de chambres cylindriques 4, disposées à l'extérieur du tube du four et communiquant avec l'intérieur de ce dernier par des ouvertures en forme de fentes 5 ménagées dans la pa- roi du four.
Ces chambres se remplissent de matière pendant qu'elles se trouvent dans leur position la plus basse et au cours de la rotation du four, elles soulèvent la matière
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et la déchargent lentement de sorte que, en faisant usage d'un nombre suffisant de ces dispositifs élévateurs, il se forme un nuage ou rideau de couches de matière descen- dant constamment à travers lequel les gaz de combustion auront amasser. Ce tourbillonnement de matière à cuire peut être effectué par des dispositifs élévateurs autres que ceux sus-mentionnés, bien que ces derniers conviennent spécialement parce qu'ils ne présentent pas de parties fai- sant saillie dans le four et exposées ainsi à une usure ou détérioration considérables du fait d'une température exces- sive.
Figures 3 et 4 représentent une autre construction de la zone du four dans laquelle les gaz de combustion sont aspirés à travers la matière. Ici le tube de four 1 présente un, agrandissement 6 dont la section transversale est suffisante pour que les gaz de combustion passent à travers lorsqu'ils sont obligés, par un dispositif de bar- rage d'une construction dont il sera davantage question ci- dessous, à passer à travers la masse de matière 1 elle-même, masse qui avance très lentement à travers la zone agrandiedu four.
Comme cela est représenté aux figures 3 et 4, le dispositif de barrage en question peut consister en un certain nombre de cloisons transversales 8 disposées à angle droit par rapport à l'axe du four et présentant chacune une unique ouverture latérale 9 par laquelle les gaz de combustion et la matière à cuire pe uvent passer.
Ces ouvertures sont déplacées les unes par rapport aux autres, dans la direction de la rotation, de telle sorte qu'au cours de la rotation du four, les Gaz de combustion seront constamment obligés à passer hélicoïdalement à tra- vers la couche de matière 7, comme c'est indiqué par des flèches à la figure 3.
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Un passage ou flux de gaz de combustion à travers une couche de matière à cuire peut être effectué de bien d'autres manières et par bien d'autres moyens que ceux dé- crits ci-dessus sans que cela constitue une dérogation à l'esprit de l'invention dont la caractéristique distinctive générale est que les gaz de combustion sont obligés à passer à travers une couche de manière de grandeur convenable pour assurer une transmission intense de chaleur*
C'est ainsi que les gaz de combustion, au lieu d'être dirigés à travers la couche de matière dans une di- rection coincidant principalement avec la direction longi- tudinalement du four, comme dans les constructions décri- tes ci-dessus,
pourraient être dirigés à travers la couche
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/dans une de matière/formant par exemple un voile ou rideau en direction transversale *avant d'une ou plusieurs ouvertures qui seraient prévues au four une couche de ma- tière dans la paroi du four et par lesquelles les gaz de combustion s'échapperaient alors et d'où ils seraient soit déchargés soit, le cas échéant, conduits à d'autres ouver- tures qui existeraient également dans la paroi du four et par lesquelles ils passeraient une fois de plus dans le four et, si on le désirait, à travers une couche de matière à cuire.