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BREVET D'INVENTION " APPAREIL POUR SECHER ET CHAUFFER DES MATIMES
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La présente invention est relative aux appareils pour sécher et chauffer des matières analogues à de la Dâte,telles ,par exemple que de la pâte brute à ciment , appareils dans lesquels la matière adhère aux surfaces d'éléments porteurs pendant le traitement avec des gaz chauds .
L'invention peut être appliquée avantageu- sement aux réchauffeurs utilisés en combinaison avec les fours tournants servant à cuire les matières brutes à ciment préparéespar voie humide ,les gaz perdus provenant du four tournant étant utilisés dans le réchauffeur pour sécher et chauffer la pâte brute à ciment qui est ensuite traitée dans le four lui-même . Dans l'appareil selon l'invention ,le chauffage peut, dans certains cas , être tel que les matières soient non seulement chauffées mais encore calcinées dans une certaine mesure.
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Dans les réchauffeurs utilisés avec des fours tournants il est courant de se servir d'éléments porteurs tels que des morceaux de chaînes , des toiles métalliques ou analogues,suspendue à une extrémité dans un dispositif de support tournant vertical de telle façon que ces éléments pendent librement.
Conformément à la présente invention , ces éléments porteurs sont réunis à un dispositif de support mobile en des points qui se déplacent suivant un circuit fermé autour d'un ou de plusieurs axes, de telle façon que les éléments porteurs pendant une partie du mouvez ment du dispositif de support constituent une couche repo- sant sur le dispositif de support ,c'est-à-dire dans une certaine mesure, soient enroulés autour de ce dispositif et, pendant que les éléments porteurs sont dans cet état , ils sont soumis à l'action des gaz chauds de telle façon que la matière qui y adhère soit séchée et chauffée.
Le dispositif de support peut avoir la forme, d'un tambour', d'une bande sans fin ou organe analogue et les éléments porteurs cons... tituent une couche reposant sur la surface pendant une partie importante de chaque tour . Dans le cas d'un tambour, son axe peut être horizontal ou incliné par rapport à l'horizontale et dans le cas d'une bande sans fin tournant autour de deux axes , le plan passant par les deux axes peut être horizontal , incliné par rapport à l'horizontale suivant une ou deux directions ou bien il peut être vertical.
Il est évident que, quoique les éléments porteurs reposent ' suivant une couche , des vides ou pores nécessaires pour permettre le passage des gaz chauds , sont ménagés .
Le dispositif conforme à la présente invention donne une construction plus compacte que celle qui peut être
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obtenue avec l'appareil connu mentionné ci-dessus. En outre , on obtient une plus grande économie de chaleur car les surfaces suivant lesquelles l'échange de chaleur a lieu sont logées dans un espace très faible ,ce qui permet une utilisation particulièrement efficace de la chaleur.
D'autres avantages et particularités de l'invén- tion ressortiront de la description qui va être faite , à titre d'exemple ,d'un appareil selon la présente inven- tion , en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une coupe verticale par l'extré- mité supérieure ou d'alimentation d'un four tournant et par un réchauffeur,
La figure 2 représente à plus grande échelle une forme de construction spéciale des éléments porteurs et
Les figures 3 4, et 5 sont des coupes verticales, correspondant à celle de la figure 1 , de trois variantes de construction .
Le dispositif de support pour les éléments porteurs (figure 1)'est constitué par un tambour tournant 1 monté dans une chambre fixe . qui est en communication avec l'extrémité supérieure ou d'alimentation d'un four tournant 4,. Le tambour 1- est perméable aux gaz et peut consister en'une carcasse en fer ou en une tôle perforée et les élé.. ments porteurs 4 sont constitués par des morceaux de chaînes fixés à l'extérieur du tambour.
Les gaz perdus provenant du four 3 passent à travers les éléments porteurs et la paroi du'tambour , comme indiqué par les flèches, pendant la rotation du tambour ,les éléments porteurs qui sont sus- pendus librement à la partie inférieure, plongent et passent dans un bac à pâte 5 où leur surface se recouvre de pâte.
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Sur la partie supérieure du tambour ,les éléments porteurs constituent une couche reposant contre la surface du tambour et c'est quand ils sont dans cet état que les gaz provenant du four viennent en contact avec eux et passent à travers la couche. La pâte séchée est enlevée de sur les éléments porteurs au moyen dtun batteur tournant 6 et tombe dans une auge contenant un transporteur à vis au moyen duquel elle est amenée à un élévateur et envoyée au four Après être passés dans le tambour les gaz vont à un tuyau 9 relié à une cheminée dont il peut être bon jd'augmen- ter artificiellement le tirage au moyen d'un ventilateur.
La figure 2 représente des éléments porteurs cons- titués parades morceaux de tôle 10 monté s de façon à tourner autour de barres 11 qui font partie du dispositif de support.
Cette disposition permet d'avoir une surface relativement grande et , en outre, la matière séchée peut être très faci- lement enlevée de la surface plane de ces tôles 10.
Sur la figure 3 ,on voit un réchaufferu 2 disposé au-dessus de l'extrémité'supérieure d'un four tournant 3 de façon telle que la matière séchée et réchauffée glisse directement dans le four. Le dispositif de support a égale- ment la forme d'un tambour 1, mais les éléments porteurs sont fixés non seulement à l'extérieur, mais encore à l'intérieur du tambour.
La pâte arrive par en haut au moyen d'un dispositif d'alimentation 12,les éléments por- teurs extérieurs , en sont aspergés et la pâte en excès coule à travers la paroi du tambour pour venir sur les éléments porteurs intérieurs, -La matière séchée est enlevée des éléments porteurs extérieurs 4 au moyen d'un batteur 13
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actionné par un excentrique 14 mais le mouvement relatif des éléments porteurs intérieurs est suffisant pour gratter la matière séchée de sur ceux-ci .
Dans certains cas ,les éléments porteurs peuvent être placés à l'intérieur du tambour seulement .
Sur la figure 4 , le dispositif de support est constitué par une bande sans fin ,perméable aux gaz , 15' tournant autour de deux guides tournants , deux roues à chaînes ou organes analogues 16 et 17 dont les axes sont horizontaux mais le plan contenant ces axes est incliné par rapport à l'horizontale. En principe , le fonctionne. ment de cet appareil est analogue à celui du réchauffeur représenté sur la figure 1 . Des cloisons 18 et 19 sont prévues pour guider les gaz'sortant du four tournant dans la direction indiquée par les flèches.
La figure 5 représente un mode de construction un peu différent dans lequel le dispositif de support est constitué par une bande sans fin 15, le plan contenant les axes des deux roues à chaîne 16 et 17 étant presque horizontal . La bande 15 est disposée sur le même niveau ou sensiblement sur le même niveau que l'extrémité d'en- trée du four tournant , de sorte que la matière peut être envoyée dans le four sans transporteur spécial autre qu'un plan incliné 20.L'avantage particulier de cette disposi- tion est que, lorsque la pâte a été appliquée sur les élé- ments porteurs pendant leur passage dans le bac , les éléments porteurs pendent librement pendant qu'ils se dé. placent sur une distance considérable dans le carneau 21,
de sorte que la pâte en excès peut couler et que la pâte adhérente est soumise à un séchage préliminaire avant que
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les éléments porteurs reposent directement les uns contre les autres sur le côté supérieur de la bande. On. évite ainsi le risque de voir la pâte fluide boucher les ouver- tures entre les éléments porteurs et empêcher ainsi les gaz chauds de passer.
La bande sans fin 15 peut être disposée vertica- lement si on le désire, c'est-à-dire que le plan contenant les axes des roues à chaîne 16 et peut être vertical.
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PATENT OF INVENTION "APPARATUS FOR DRYING AND HEATING MATERIALS
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The present invention relates to apparatuses for drying and heating Date-like materials, such as, for example, cement paste, apparatuses in which the material adheres to the surfaces of load-bearing members during treatment with hot gases. .
The invention can be applied advantageously to heaters used in combination with rotary kilns for firing wet-prepared cement raw materials, the waste gases from the rotary kiln being used in the heater to dry and heat the raw paste. cement which is then processed in the kiln itself. In the apparatus according to the invention, the heating may in some cases be such that the materials are not only heated but also calcined to some extent.
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In heaters used with revolving ovens it is common to make use of supporting elements such as pieces of chain, wire cloth or the like, suspended at one end in a vertical rotating support device so that these elements hang freely. .
In accordance with the present invention, these supporting elements are joined to a movable support device at points which move in a closed circuit around one or more axes, so that the supporting elements during part of the movement of the support device constitute a layer resting on the support device, that is to say to some extent, are wrapped around this device and, while the supporting elements are in this state, they are subjected to the action of the hot gases so that the material adhering to them is dried and heated.
The supporting device may be in the form of a drum, endless belt or the like and the supporting elements constitute a layer lying on the surface for a substantial part of each turn. In the case of a drum, its axis can be horizontal or inclined relative to the horizontal and in the case of an endless belt rotating around two axes, the plane passing through the two axes can be horizontal, inclined by relative to the horizontal in one or two directions or it can be vertical.
It is evident that, although the supporting elements lie in a layer, voids or pores necessary to allow the passage of hot gases, are provided.
The device according to the present invention gives a more compact construction than that which can be
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obtained with the known apparatus mentioned above. In addition, a greater heat saving is obtained because the surfaces on which the heat exchange takes place are accommodated in a very small space, which allows a particularly efficient use of heat.
Other advantages and particularities of the invention will emerge from the description which will be given, by way of example, of an apparatus according to the present invention, with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a vertical section through the top or feed end of a rotary kiln and through a heater,
Figure 2 shows on a larger scale a special form of construction of the supporting elements and
Figures 3 4, and 5 are vertical sections, corresponding to that of Figure 1, of three construction variants.
The support device for the supporting elements (Figure 1) 'consists of a rotating drum 1 mounted in a fixed chamber. which is in communication with the upper or supply end of a rotary furnace 4 ,. The drum 1- is permeable to gases and may consist of an iron frame or of a perforated sheet and the supporting elements 4 consist of pieces of chains fixed to the outside of the drum.
The waste gases from furnace 3 pass through the supporting elements and the drum wall, as indicated by the arrows, during the rotation of the drum, the supporting elements which are freely suspended from the lower part, dive and pass through. a dough tray 5 where their surface is covered with dough.
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On the upper part of the drum, the supporting elements form a layer resting against the surface of the drum and it is when they are in this state that the gases from the oven come into contact with them and pass through the layer. The dried dough is removed from the supporting elements by means of a rotating beater 6 and falls into a trough containing a screw conveyor by means of which it is brought to an elevator and sent to the oven. After passing through the drum the gases go to a pipe 9 connected to a chimney, the draft of which may be useful to artificially increase by means of a fan.
FIG. 2 shows supporting elements made up of pieces of sheet 10 mounted so as to rotate around bars 11 which form part of the supporting device.
This arrangement allows a relatively large surface area and, furthermore, the dried material can be very easily removed from the flat surface of these sheets 10.
In FIG. 3, a reheater 2 can be seen arranged above the upper end of a rotary oven 3 so that the dried and reheated material slides directly into the oven. The support device also has the shape of a drum 1, but the supporting elements are fixed not only on the outside, but also on the inside of the drum.
The dough arrives from above by means of a feed device 12, the outer carrying elements are sprayed with it and the excess dough flows through the wall of the drum to come onto the internal carrying elements. dried is removed from the outer load-bearing elements 4 by means of a beater 13
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actuated by an eccentric 14 but the relative movement of the inner load-bearing members is sufficient to scrape the dried material therefrom.
In some cases, the supporting elements can be placed inside the drum only.
In Figure 4, the support device is constituted by an endless band, permeable to gases, 15 'rotating around two rotating guides, two chain wheels or similar members 16 and 17 whose axes are horizontal but the plane containing these axes is inclined relative to the horizontal. In principle, it works. ment of this device is similar to that of the heater shown in Figure 1. Partitions 18 and 19 are provided to guide the gases leaving the rotating furnace in the direction indicated by the arrows.
FIG. 5 shows a slightly different mode of construction in which the support device consists of an endless belt 15, the plane containing the axes of the two chain wheels 16 and 17 being almost horizontal. The strip 15 is disposed on the same level or substantially on the same level as the inlet end of the rotary kiln, so that the material can be sent into the kiln without a special conveyor other than an inclined plane 20. The particular advantage of this arrangement is that when the paste has been applied to the supporting elements during their passage through the tank, the supporting elements hang freely as they unravel. place over a considerable distance in the flue 21,
so that the excess dough can flow and the adherent dough is subjected to preliminary drying before
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the supporting elements rest directly against each other on the upper side of the strip. We. thus avoids the risk of the fluid paste blocking the openings between the supporting elements and thus preventing the hot gases from passing.
The endless belt 15 can be arranged vertically if desired, ie the plane containing the axes of the chain wheels 16 and can be vertical.