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"PERFECTIONNEMENTS AUX FOURS ROTATIFS"
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b Un inconvénient considérable éprouvé dans la 7 7a- e6 lz¯ ljnat& du ciment, de la chaux, etc. dans les fours rotatifs connus jusqu'à ce jour est que la quantité de chaleur requise est relativement grande, ce qui est dû au fait que, dans ces fours, les gaz de combustion n'entrent @
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± ±pas en contact intime avec la matière comme ils ICú- - le font dans un four à cuve.
On a déjà cherché de plusieurs façons à améliorer l'économie du four rotatif en subdivisant sa partie supé- rieure, à l'endroit où pénètre la matière brute, en une série de canaux parallèles disposés à l'intérieur du tube
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de four ou en prévoyant à l'extérieur de la partie supéri- eure du tube de four une série de tubes ou canaux supportés par le tube de four proprement dit et tournant avec lui, les gaz de combustion et la matière étant dirigés dans ces tubes ou canaux. Dans l'un et l'autre cas, on obtient ainsi un élargissement de la zone de séchage ou de réchauffage et, par conséquent, une utilisation plus efficace de la chaleur du four.
Les tubes ou canaux disposés à l'intérieur ou à l'extérieur du tube de four sont généralement constitués,
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en ce qui concerne le four travaillant suivant le procédé./ / i5::J an mQ1,illé. par des cloisons en tôle. Quoique ces cloisons résistent parfaitement à la température des gaz de combus- tion que renferme la zone de séchage du four, il n'est toutefois pas possible de les appliquer dans le four à un endroit situé plus en aval, c'est-à-dire dans la zone de chauffage et de calcination, parce que les températures qui règnent à cet endroit sont si élevées que si l'on y installait des éléments de ce genre ils se détruiraient trop rapidement, même s'ils étaient faits d'une matière relativement réfractaire.
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\ / Pour assurer une bonne économie dans l/oaloia- 1 7,J';' 4-en du ciment, il est cependant particulièrement impor- tant d'assurer les meilleures conditions possibles en ce qui concerne le transfert de chaleur, principalement dans la zone de calcination, parce que le procédé de calcina- tion absorbe une quantité de chaleur très grande.
Le but de cette invention est de tirer le meil- leur parti possible de la chaleur des gaz de combustion passant au contact de la matière dans la zone de calcination du four rotatif et aussi, le cas échéant, dans la zone de chauffage de ce four. Suivant l'invention, on obtient ce résultat .en remplaçant le tube de four rotatif, à cette
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ou ces zones, -- tout au moins en ce qui concerne la fonc- tion de ce tube considéré comme conduit pour les gaz de com- bustion et la matière -- par un certain nombre de tubes ou canaux individuels plus étroits dans lesquels on fait passer la matière ainsi que les gaz de combustion.
Un autre but de l'invention est de prévoir un dispositif qui évite la perte de matière résultant du fait que les gaz de combustion sont sujets à renfermer en sus- pension une quantité considérable de matière pulvérulente au moment où ladite matière passe du tube de four propre- ment dit à l'intérieur des tubes ou canaux environnants et revient de ceux-ci au tube de four proprement dit. Pour éviter la présence de ces matières en suspension, les gaz de combustion et la matière sont, suivant l'invention, main- tenus séparés l'un de l'autre pendant leur mouvement entre le tube de four proprement dit et les tubes ou canaux ex- ternes, et l'on prévoit entre le tube de four et les tubes ou canaux externes des ouvertures ou conduits individuels qui ne servent que pour la matière et d'autres ouvertures ou conduits individuels pour les gaz de combustion.
Grâce à la subdivision susmentionnée du tube de four rotatif en plusieurs compartiments, on obtient cet avantage que la calcination (et aussi, le cas échéant, le réchauffage) est effectuée dans un certain nombre de tubes ou canaux placés côte à côte, indépendants les uns des au- tres et dans lesquels il ne passe qu'une fraction de la ma- tière qui, par conséquent, entre en contact d'une façon spécialement intime et efficace avec les gaz de combustion, étant donné que la surface de transfert de chaleur, d'une part, et le coefficient de transmission de chaleur, d'au- tre part, sont beaucoup plus élevés que ce n'est ordinai- rement le cas dans ces zones les plus chaudes d'un four rotatif de construction ordinaire.
En raison du fait que les
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tubes ou canaux sont disposés indépendamment les uns des autres, on obtient cet autre avantage que leurs parois sont mises à même de résister même aux températures maxima susceptibles de régner dans le four rotatif, étant donné
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"0 que la paroi externe de chaque tube ou canal individuel est/ n=e dans toutes ses parties,7pew l'air extérieur et, en abandonnant ainsi une certaine quantité de chaleur à l'air,
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/ -7=- conserve sa propre résistance mécanique et assure en même temps une longue durée de son revêtement réfractaire inter- ne.
La subdivision susmentionnée du tube de four en une série de tubes ou canaux plus étroits peut comprendre, en plus de la totalité ou d'une partie de la zone de calci- nation et de la zone de chauffage du four rotatif, la zone
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de séchage, dans le cas d'un four travaillant suivant le #1$ ',' L"rocédé IQQl1jJ1.é, bien que, ainsi qu'il a été mentionné ;w,,.PnKii<.. précédemment, une telle subdivision du tube dans cette der- nière zone ne soit pas absolument nécessaire et que, en fait, on puisse subdiviser cette partie du tube de four proprement dit en plusieurs compartiments internes par la simple insertion de cloisons longitudinales à l'intérieur du tube de four normal.
Les tubes ou canaux substitués suivant l'invention à une partie du tube de four peuvent être munis intérieure- ment d'organes connus propres à faciliter le transport de la matière à calciner à l'intérieur des tubes ou canaux.
On peut conserver le tube de four rotatif ordi- naire dans la zone de calcination à titre de partie de la structure du four et effectuer le transport de la matière et des gaz de combustion dans cette zone, de la façon sus- mentionnée, à l'aide de tubes distincts plus étroits dis- posés suivant une rangée circulaire à l'extérieur du tube de four, les gaz de combustion et la matière étant contraints
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à passer en contre-courant à l'intérieur de ces tubes.
Cette disposition du tube de four peut dans certains cas être moins coûteuse que la disposition dans laquelle le tu- be de four rotatif proprement dit est supprimé dans cette zone.
La partie du four qui est remplacée par une série de tubes ou canaux plus étroits peut, indépendamment de la ou des parties adjacentes du four, être disposée d'une ma- nière propre à permettre au susdit système de tubes ou ca- naux de tourner à quelque vitesse autre que la ou les par- ties restantes du four, ce qui peut être avantageux dans certains cas.
Pour mieux faire comprendre l'invention et faci- liter sa mise en pratique, on la décrira ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 représente, partie en élévation et partie en coupe longitudinale, la partie du four rotatif qui est établie sous forme d'une rangée circulaire de tubes dis- tincts dont le diamètre est plus petit que celui du tube de four proprement dit.
Fig. 2 est une coupe transversale représentant l'extrémité d'admission du faisceau tubulaire.
1 désigne le tube de four, 2 les tubes plus étroits remplaçant le tube de four proprement dit sur une certaine distance et disposés en deux rangées circulaires concentriques au tube de four proprement dit; 3 est une cham- bre de transition disposée entre le tube de four 1 et la rangée externe de tubes 2. Cette chambre est munie d'une
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Idl- j e (7 b série d'ailettes 4,agee.éea pour puiser la matière au fond de la chambre et la délivrer à l'intérieur des tubes indi- viduels de la rangée interne de tubes 2, le sens de rota- tion du four étant indiqué par la flèche. Les tubes de la rangée externe sont munis à leur extrémité d'admission
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d'ailettes analogues 5 assurant l'admission de matière à ces tubes.
Fig. 3 et 4 représentent respectivement en coupes longitudinale et transversale une disposition de four rota- tif dans laquelle les tubes étroits constituent une seule rangée circulaire. Le tube de four rotatif proprement dit est indiqué par 1, les tubes étroits par 2, la chambre de transition située à l'extrémité d'admission de ces tubes par 3, et la chambre de transition située à l'extrémité d'échap- pement de ces tubes par 5. La matière de la chambre d'ad- mission 3 glisse graduellement et sans aucun dispositif de levage directement dans le tube 2, tandis que, dans la chambre d'échappement 5, on a prévu une seule palette éléva- trice 6 dont le rôle est de soulever la matière du fond de la chambre et de l'introduire dans le tube de four proprement dit 1. Cette palette 6 possède une forme arquée et une face interne inclinée.
La fige 5 représente, partie en élévation et par- tie en coupe longitudinale, un four rotatif du genre décrit ci-dessus dans lequel les gaz de combustion et la matière sont maintenus séparés l'un de l'autre dans leur passage du tube de four proprement dit aux tubes étroits environnants et vice versa. Dans la partie supérieure de l'intérieur du tube de four proprement dit est prévue une saillie annu- laire 9 qui présente, pour chaque tube individuel 2, une ouverture 10 tournée vers l'extrémité d'admission du tube de four 1 et débouchant dans un canal 11 disposé à l'ex- térieur ou dans la paroi dudit tube et débouchant lui-même dans l'extrémité supérieure du tube 2 par une ouverture 12.
A l'extrémité opposée ou inférieure de chaque tube 2 se trouve un canal analogue 13 allant du tube 2 à une ou- verture 14 débouchant dans l'extrémité d'échappement du tube de four 1,cette ouverture. étant ménagée dans une cloi-
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son 15 qui barre entièrement la section transversale du tube de four 1. Le canal 11 conduit la matière au tube 2 au moment où, pendant la rotation du four, ce tube arrive à sa position la plus basse, et le canal 13 ramène la matière du tube 2 au tube de four 1 au moment où le tube 2 s'élève à sa position la plus haute. Pour constituer des con- duits distincts pour le passage des gaz de combustion, on a prévu pour chaque tube 2 et près de ses extrémités respec- tives des carneaux radiaux 16 et 17 débouchant dans le tube de four 1 d'une part et dans le tube 2 d'autre part.
Les gaz de combustion, trouvant le passage direct à l'intérieur du tube de four 1 obstrué par la cloison 15, passent par le carneau 17 dans le tube 2 dont ils s'échappent par le car- neau 16 pour pénétrer dans la partie supérieure du tube de four 1. De cette manière, la matière et les gaz de com- bustion sont maintenus séparés l'un de l'autre pendant qu'ils entrent dans les tubes 2 et sortent de ces tubes.
Pour effectuer une nouvelle diminution de la quantité de particules de poussière suspendue dans les gaz de combustion, on peut disposer les conduits ou carneaux 16 et 17 tangentiellement ou périphériquement par rapport aux tubes 2 de façon qu'un mouvement de rotation analogue au mouvement effectué dans un séparateur "cyclone" soit commu- niqué aux gaz de combustion dans leur passage à l'intérieur des tubes, les particules de poussière en suspension dans les gaz étant ainsi projetées vers l'extérieur, c'est-à-dire contre les parois des tubes, de telle sorte qu'elles sont soumises à l'action d'une force centrifuge.
Cette disposi- tion améliore en outre l'efficacité de chauffage des gaz, étant donné que le coefficient de transmission de chaleur augmente par l'effet de l'accroissement de vitesse du mou- vement turbulent des gaz de combustion à l'intérieur des tubes.
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