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BREVET D'INVENTION " Four à reverbère " Eugène, Camille SAINT-JACQUES
La présente invention a pour objet un four susceptible d'être utilisé pour toutes opérations de grillage ou de oaloination de matières pulvérulentes, et notamment pour des traitements d'oxydation, de réduction ou autres de minerais à l'état pulvérulent.
Ce four est constitué essentiellement par un corps cylindrique formant éohauffeur à turbulenoe, surmonté d'un avant-oorps distributeur, et dans lequel les matières à traiter pénètrent avec un mouvement spiraléiforme à spires plus ou moins aplaties.
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Dans ce corps cylindrique débouchent, de préférence tangentiellement, et aux endroits convenables, des entrées d'air de combustion si nécessaire, et éventuellement un ou des brûleurs à gaz, huile lourde, oombustible pulvérisé ou autre.
Le corps cylindrique formant éohauffeur des matières à traiter se termine à sa partie inférieure par un four à reverbère, muni d'un ou de plusieurs brûleurs de préférence, et dans lequel les matières, à l'état fondu, aohèvent de se mélanger intimement et réagir les unes sur les autres.
Grâce à la combinaison d'un éohauffeur à turbulence dans lequel les matières pulvérulentes à traiter descendent en tourbillonnant et en s'échauffant progressivement jusqu'à plus de 1000 C, par exemple, et d'un four à reverbère dans lequel s'achèvent simplement le traitement ou les réactions des matières à l'état fondu, on peut donner à cette dernière partie du four (dont le rendement thermique est en général assez faible par rapport à celui d'un four à turbulenoe) des dimensions beauooup plus réduites que si l'on utilisait seulement un four à réverbère ordinaire pour effectuer ces mêmes opérations.
Au dessin ci-joint on a représenté schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
Le four comporte un corps cylindrique 1 qui communique
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à sa partie supérieure, aveo un avant-oorps cylindrique 2, sur lequel est branohé tangentiellement un tuyau 3 par lequel pénètre la matière à traiter, préalablement réduite à l'état pulvérulent et tenue en suspension dans un fluide gazeux queloonque approprié..
A l'intérieur de l'avant-corps cylindrique 2 est disposé un cône renversé 4, dont le sommet communique aveo un ventilateur aspirant (non figuré), et dont la base est reliée à la paroi de l'avant-corps cylindrique par l'intermédiaire d'ailettes 5, inourvées de préférence, uniformément réparties sur toute la circonférence, et entre lesquelles la matière et le fluide gazeux sont obligés de passer pour pénétrer dans le corps 1.
De l'air de combustion peut être envoyé sous pression dans une chambre annulaire 6 d'où il pénètre, tangentiellement ou non, dans le corps cylindrique 1 par des orifices libres 7.
8 est un brûleur à gaz, huile lourde, combustible pulvérisé ou autre, dont la flamme pénètre tangentiellement dans le corps cylindrique 1 et remonte, pendant le fonotionnement de l'appareil, sous l'effet de la dépression interne créée par le ventilateur aspirant, de manière à entrer en contact aveo le oourant giratoire descendant des matières à traiter.
Le diamètre de l'avant-corps 2 est sensiblement plus faible que celui du corps 1.
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A sa partie inférieure, l'avant-corps cylindrique 1 déboucho dans un four à réverbère 9, dont los dimensions peuvent être très réduites, ot dont 10 ot Il sont les orifices do sortie respectivement du bain fondu ct des scories surnageantes, Dans le four 9 peuvent déboucher un ou plusieurs brûleurs 12, analogues au brûleur 8.
Le fonctionnement du four est le suivant :
La matière pulvérulente à traiter, en suspension dans 10 fluide gazeux, et mélangée si nécessaire à des fondants ou autros matières également à l'état pulvérulent, est introduite tangentiellement dans l'espace compris entre le cône 4 ct l'avantcorps cylindrique 2 et prend un mouvement de descente spiraléi- forme dans cet espace. Au cours de ce mouvement, la matière se repartit d'une façon uniforme autour du cône 4 de telle sorte que toute la circonférence de ce cône se trouve également recouverte.
La mise en vitesse du mélange gaz et matière s'obtient progressivement du fait de l'étranglement progressif de la section de l'espace a compris entre la cône 4 et l'enveloppe 2. Le mélange prend une vitesse .:le plus en plus grande au fur et à mesure do sa descente spiraléiforme et, lorsqu'il arrive dans l'espace annulaire très étroit b occupé par les ailettes 5, il se trouve automatiquement entraîné et dirigé dans l'intérieur de l'échauffeur 1 au travers de ces ailettes qui sont incurvées do préférence, afin d'aplatir les spires suivies par le mélange à traiter dans son mouvement spiralé(forme do descente à travers cet échauffeur;
il en résulte que la matière à traiter .suit, dans ce dernier, un parcours plus long et y reste par suite plus longtemps, ce qui assure un échauffement plus intense des particules de matières traitées. n débouchant dans le corps 1 (de plus grand diamètre), par les ailettes 5, les particules do la matière à traiter continuent leur descente spiraléiforme, à spires de préférence apla-
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tics, à l'intérieur de l'échauffeur. Pendant ce temps le ventilateur qui communique avec le sommet du cane 4 produit un courant de dépression de bas en haut dans l'axe de la trajectoire circulaire suivie par le mélange de gaz et de matière, de l'air de combustion sous pression pénétrant dans le corps 1 du four par les orifices 7.
Grâce à cette combinaison du mouvement giratoire imprimé au mélange de gaz et de matières pulvérulentes, avec un'courant de dépression ascendant, il se produit, d'une part, un brassage rationnel des gaz et des matières, d'autre part un freinage de la chute par gravité de ces dernières, enfin un effet de séparation ou de classement horizontal des matières qui, en accentuant la dispersion de ces dernières au sein du courant gazeux, facilite leur contact avec les gaz de la combustion et rend encore le grillage ou la calcination plus complète.
A l'intérieur de ltéchauffeur 1, le courant de gaz tenant en suspension la matière à traiter est allumé par tous moyens connus, par exemple à l'aide du brûleur 8. Au cours de leur giration en spirale à l'intérieur du four, les particules de matière ont tout le temps de s'échauffer, à des températures de plus de 1000 C. par exemple, et de commencer même à se mélanger et à réagir avec les fondants ou autres matières introduites avec elles, les gaz produits étant aspirés par le ventilateur qui communique avec le sommet du cône 4.
En arrivant dans le four à réverbère 8, chauffé par le ou les brûleurs 12, les matières prennent l'état fondu ; minerai par exemple et fondant ou autres se mélangent intimement, formant le bain de fusion qui décante.
Au moment voulu, on évacue le métal par exemple en 10 et les scories en 11, à la manière connue.