<Desc/Clms Page number 1>
-'Peur rotatif à axe incliné pour le séchage, la torréfaction et la cuisson des matériaux minéraux ou organiques.
Les fours rotatifs employés pour la cuisson, le sé- chage ou la torréfaction des différents matériaux, et qui sont constitués par un trommel cylindrique ou cylindro-conique à axe horizontal qui contient les matières à cuire, tandis que la source de chaleur est à l'extérieur de ce trommel, présentent, en général, les inconvénients suivants
1 .- La cuisson est discontinue et il est nécessaire de vider plus ou moins complètement l'appareil avant d'y introduire la matière à traiter, alors que cette dernière est en général, préparée elle-même dans une installation fonctionnant d'une manière continue.
2 .- La puissance du cuiseur est, en général, sensible- ment proportionnelle à sa surface de chauffe, c'est-à-dire au
<Desc/Clms Page number 2>
produit de ses dimensions linéaires. Pour obtenir de grandes puissances, on est obligé d'augmenter considérablement les dimen- sions et surtout la longueur du cuiseur, et on est limité, dans cet ordre d'idées par la résistance mécanique du cuiseur qui est soumis à la fois au feu et à la flexion entre ses appuis qui tournent sur les galets. La déperdition de chaleur par rayonne- ment et convection de la fumisterie augmente à peu près propor- tionnellement à la puissance de l'appareil.
L'appareil qui fait l'objet du présent brevet a été étudié en vue de remédier à ces défauts.
Il est montré, à titre d'exemple, aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en élévation, coupe longitudinale,
La fig. 2, est une vue en coupe par C-D de la fig, 1.
La fig. 3, est une vue en coupe par E-F de la fig. 1.
La fig. 4, représente l'extrémité du four avec les orifices de sortie de diamètres différents.
La fig. 5, représente une coupe du cylindre cuiseur dans laquelle les ailettes sont intercalées entre les groupes de tubes de retour de flamme.
La fig. 6, montre le développement de la partie cylindri- que avec ses ailettes et ses tubes. La flèche indique le sens de rotation du four.
Ce nouveau four comporte :
Un tambour cylindrique 1 dont l'axe 2 est légèrement incliné sur l'horizontale et terminé à ses deux extrémités par deux troncs de cône, dont l'un 3 sert à l'introduction et l'autre 4 à l'évacuation de la matière traitée.
Le tambour porte deux couronnes de roulement 7 et 8.
La couronne 7, située près de l'enfournement tourne sur deux
<Desc/Clms Page number 3>
galets 9 et 10 à gorge conique, qui empêchent le cuiseur de glisser vers l'aval. La couronne 8, située du côté défournement est cylindrique et tourne sur deux galets cylindriques 11 et 12, de façon à permettre la libre dilatation de l'appareil.
Le tronc du cûne d'introduction peut être muni d'une spire à faible pas 13, permettant, le cas échéant, de refouler la matière introduite vers l'intérieur quand le point bas de l'orifice de défournement est à un niveau supérieur au point bas de l'orifice d'enfournement.
Cette spire a ses génératrices perpendiculaires à l'axe de rotation. La longueur de ces génératrices peut être supé- rieure au rayon de la section droite du cône correspondante.
Son pas très faible lui permet de faire deux tours autour de l'axe, entre la grande base du cône et la moitié de la hauteur du cône. Il est nécessaire qu'elle n'aille pas jusqu'à l'orifice d'introduction, de manière à permettre une certaine accumulation de matière entre son extrémité et celle du cône.
Une couronne dentée 19 sert à donner au four sa rota- tion.
La partie du tambour située au-dessus du foyer 20 est lisse extérieurement et munie à l'intérieur de petites ailettes paralèles à l'axe 14, qui n'ont pour but que de remuer la ma- tière sans provoquer son mouvement dans un sens ou dans l'autre.
La partie du tambour qui est située en dehors du foyer est traversée par des tubes 15, dirigés perpendiculairement à son axe et régulièrement décalés.
Les tubes servent de retour de flamme et permettent d'augmenter la surface de chauffe, sans augmenter les dimensions extérieures de l'appareil. Pour obliger les gaz descendants à passer par les tubes, et non entre le tambour et les parois du
<Desc/Clms Page number 4>
fourneau, ces dernières portent, de part et d'autre, une rangée de briques à nez 16 sur lesquelles une plaque d'amiante 17, maintenue par une barre de fonte 18 forme joint.
Les gaz de combustion, après leur descente par les tubes sont collectés dans une boite à fumée 21, d'où ils sont évacués à la cheminée par le carneau 22.
Un thermomètre 23, constamment plongé dans la matière placée près de l'orifice de sortie, en donne à tout instant la température.
Pour le traitement des matières fortement collantes ou entremêlées qui risqueraient en rencontrant les tubes immédiate- ment après leur introduction, et de provoquer ainsi un engorge- ment, le four peut être retourné bout pour bout, l'introduction se faisant par le cône adjacent à la partie lisse du tambour située au-dessus du foyer, l'inclinaison de l'axe étant elle- même dirigée en sens contraire du cas précédent.
La pente qui provoque l'écoulement lent de la matière et la rotation, ont tendance à sélectionner la matière dont les plus gros morceaux, moins rapidement cuits, séjournent au rac- cordement du cône d'évacuation et du cylindre, jusqu'à ce que la diminution de leur densité, causée par le séchage, leur permette de remonter.
Il peut être utile, dans le cas de cuisson de plâtre de mélanger à la matière grossièrement pulvérisée et contenant encore quelques morceaux de la grosseur d'un oeuf de pigeon, quelques boulets métalliques qui les décapent progressivement et avancent ainsi leur cuisson. Le poids de ces boulets peut être réglé de telle sorte qu'ils ne peuvent pas concasser les morceaux crus, mais seulement en détacher la partie cuite ex- térieure.
<Desc/Clms Page number 5>
Le fonctionnement d'un tel four est le suivant
L'appareil est mis en mouvement.
La matière est introduite par le tronc de cône 3 jus- qu'à ce qu'elle soit prête à déborder par l'orifice 4. Le foyer est allumé.
Quand la matière à traiter a atteint la température voulue, on introduit à nouveau d'une façon continue de la ma- tière non traitée par le cône 3, et on provoque ainsi l'évacua- tion de la matière traitée. Quand le. température de cette der- nière a tendance à baisser on diminue l'alimentation et on force cette dernière dans le cas contraire.
Il y a intérêt dans certains cas, surtout au point de vue de la surveillance de la température de séchage ou de cuisson, à faire fonctionner le four semi tubulaire à axe incliné, d'une façon semi continue, par charges et évacuations fractionnées, notamment pour la cuisson du plâtre. Il est bon dans ce cas que les quantités évacuées et introduites soient assez faibles par rapport à la masse contenue dans le four, de façon que les grains crus aient une durée moyenne de séjour dans le four, assez grande pour permettre leur cuisson complète par contact avec les parois du four et avec la masse déjà cuite.
Ainsi pour un four dont la partie cylindrique aurait la.60 de diamètres et 7 mètres de longueur et capable de produire environ 3 tonnes à l'heure de plâtre cuit, on peut porter le poids moyen du plâtre en traitement à 9 tonnes et introduire et éva- cuer toutes les 20 minutes, une masse correspondant à 1.000 Kilos de plâtre cuit.
Ce résultat est obtenu par quatre moyens 1 . - Augmentation de l'inclinaison du four de telle façon que le bord supérieur de l'orifice d'évacuation soit au même niveau
<Desc/Clms Page number 6>
que le bord inférieur de l'orifice d'introduction.
2 .- Emploi d'un système de fermeture permettant de faire varier le diamètre de l'orifice d'évacuation.
3 .- Emploi entre les tubes de retour de flamme d'ailettes remontant constamment vers la partie non tubée la matière qui se trouve dans la partie tubée et qui y retourne ensuite par gravité après s'être mélangée avec la matière fraiche dans la partie non tubée.
4 .- Groupement spécial des tubes permettant la fixation facile des ailettes sur la calandre, facilitant leur action sur la matière en traitement et améliorant la conservation de l'appa- reil pendant son fonctionnement.
Dans les figures 4 à 6 montrant ces nouveaux dispositifs: 24, sont des ailettes,
2, les séries de tubes, 25, un disque pivotant sur un axe excentré 29, (fig.4), 2 6, 27, des ouvertures de diamètres différents, 28, un secteur plein placé en regard de l'orifice de sortie du four.
La réalisation du deuxième moyen consiste en un disque 25 pivotant autour d'un axe excentré 29 (Fig.4) et portant des ouvertures de diamètres différents 26-27, parmi lesquelles on peut choisir celle qui correspond à l'importance de la charge introduite et évacuée. Un secteur plein 28 plaçé en regard de l'orifice de sortie s'oppose à l'évacuation pendant la cuisson.
La réalisation du troisième moyen consiste en une série d'ailettes 24, intercalées entre les tubes, Fig. 5.
La réalisation du quatrième moyen est obtenue en n'employant dans chaque virole que deux systèmes d'ailettes rectangulaires, les deux systèmes d'ailettes de la virole
<Desc/Clms Page number 7>
suivante étant décalées de 45 par rapport à celles de la virole précédente, ainsi que l'indique le développement de la calandre de la fig. 6. Le groupement des têtes de tubes sur la calandre permet aux tubes de déplacer localement cette dernière en cas de dilatation inégale des tubes par rapport à la calandre ce qui ne pourrait se faire si les abouts des tubes étaient répartis uniformément sur le cylindre.