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BREVET D' 1 ni U, ",;TlOlî " Perfectionnements apportés aux fours, aux séchoirs et à leursanalogues, du type rotatif
L'invention est relative aux fours, aux séchoirs et du type rotatif leurs anàloguesappelés ci-après fours ou cornues rotatifs) tels qu'on en utilise par exemple paàr le séchage de certaines matières ou pour la carbonisation à basse température de substances telles que le charbon.
Le passage de la charge de matière en traitant à travers un four rotatif est normalement réglé ou est présumé l'être, en orientant l'axe du four rota- tif suivant un petit angle par rapport à l'horizontale , l'ex- trémité de déchargement de la cornue étant à un niveau plus bas que l'extrémité d'alimentation ou de chargement, de façon qu'un effet de gravité soit produit , dans le but d'amener la matière en traitement à se déplacer constamment et conti- nûment de l'extrémité d'alimentation à l'extrémité de déchar- gement.
Comme la force due à la gravité reste constante ,on ne peut obtenir un passage satisfaisant de la matière en trai- tement à travers la cornue rotative que si le frottement de la matiére reste pratiquement constant pendant tout son passage à travers la corrue.
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Or, on a constaté que l'opération consistant à traiter par exemple une charge de charbon par un procédé de carboni- sation à basse température produit une masse carbonée, dont la viscosité varie à travers la charge avec variation résul- tante de son frottement aux différents stades de son passage à travers la cornue rotative . En l'absence de moyens spéciaux pour mouvoir la matière le long de la cornue, la charge a donc tendance à rester soit incomplètement carbonisée , soit à constituer des masses en forme de boules qui peuvent dans certains cas obstruer la cornue .
La présente invention a pour objet de procurer un four rotatif ou une cornue rotative comprenant des moyens par lesquels chaque portion de la matière qu'on y traite peut être mue positivement et uniformément à n'importe quelle vi- tesse voulue, et à n'importe quel moment déterminé d'avance à travers la cornue rotative, de l'extrémité de chargement de celle-ci à son extrémité de déchargement, indépendamment de toute variation de viscosité ou de grosseur de la matiè- re en traitement . Ce but peut être atteint en munissant la cornue de moyens pour mouvoir la matière en traitement, positivement le long de la cornue .
La présente invention consiste en conséquence en un ap- pareil pour le traitement thermique de matières telles que, par exemple, des matières carbonées, qui comprend une cornue cylindrique horizontale ou pratiquement horizontale pouvant tourner autour de son axe et pourvue d'un arbre central por- tant une série de palettes orientées suivant un certain an- gle par rapport à l'arbre et disposées du même côté de celui- ci et dans le même sens.et des moyens pour faire tourner cet arbre. Dans une forme de l'invention, adoptée de préférences , chacune de ces palettes a la.forme d'un segment d'ellipse, par exemple d'un petit segment d'ellipse.
Le contour des aubes ou palettes et leur disposition dans le four sont tels que ces palettes peuvent être retirées
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de la matière en traitement, pendant n'importe quelles pério- des voulues quand le four rotatif tourne,' et des moyens peuvent être prévus pour faire tourner l'arbre portant les palettes, soit continûment , soit périodiquement de façon à mouvoir la matière vers l'extrémité de déchargement de la cornue .
Quand les palettes sont mises eb rotation périodiquement elles peuvent tourner d'un ou plusieurs tours complets.
Il va de soi que la distance dont la matière est mue en avant dépend de l'inclinaison des palettes.
Les aubes ou palettes sont disposées da sur leur arbre dans la cornue de façon telle que lorsque ce dernier tourne, toute la surface arquée intérieure de la cornue est nettoyée par les palettes, que celles-ci touchent ou non la surface de la cornue .
La rotation intermittente ou continue des palettes et le forme de segment caractéristique assure qu'à la température à laquelle, par exemple, la carbonisation est effectuée toutes les grandes masses de matière carbonée à l'état plastique et semi-cokétifié seront découpées en portions plus petites (qui seront libres de se carboniser et de se mettre en boule s sous l'effet de la rotation de la cornue). Quand la cornue est -nain- tenue à une température de l'ordre de 500 C. et que la matiè- re en traitement contient d'appréciables quantités de consti- tuants agglutinants, les aubes ou palettes peuvent être agen- cées et espacées de façon qu'elles donnent un produit ne dé- passant pas une grosseur déterminée d'avance .
Dans une forme pratique de l'invention, les palettes sont espacées de façon telle que le trajet d'une palebte sur la surface intérieure de la cornue empiète sur le trajet des palettes adjacentes . Les moyens pour retirer la matière car- bonée et les produits volatils de la cornue sont de préférence placés à l'extrémité de la cornue éloignée de l'extrémité d'a- limentation . Le4palettes ou aubes peuvent posséder des bords affilés afin qu'elles puissent découper efficacement la matiè- re carbonée ou autre quand celle-ci est présente à l'état plas-
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tique .
Ci-après, une forme d'appareil pour la mise en oeuvre de l'invention va être décrite à titre d'exemple 'et avec réfé- rence au dessin schématique ci-annexé, dans lequel:
La figure 1 est une coupe longitudinale de l'appareil complot; la figure 2 est une coupe transversale (à plus grande échelle) suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une variante de palette à l'échelle de la figure 2.
Les parties similaires sont désignées par des chiffres de référence similaires dans toutes les figures.
Dans les figures 1 et 2, 11 est une cornue cylindrique supportée horizontalement par des bagues d'appui 12 et 13 reposant sur des galets d'appui 14 et 15 .
La cornue est logée dans une enveloppe en maçonnerie 16 pourvue d'un revêtement ou chemise 17 et est chauffée au moyen de brûleurs à gaz 18, les produits de combustion brûlés se dirigeant vers le carneau 19. La cornue reçoit sa rotation d'un mécanisme d'engrenage de commande 20 et 2 connecté à l'arbre moteur principal par l'intermédiaire d'un arbre 22.
La cornue est pourvue, à une extrémité, d'une plaque terminale fixe 23 connectée à travers un chapeau d'éta nchéité 24 à une trémie d'alimentation 25 fermée par un couvercle 26. De la ma- tiare est fournie par la trémie 25 à la cornue au moyan d'une vis alimentaire sans fin 27, montée sur un arbre creuk 28 com- mandé par une poulie 29.
A travers l'arbre creux 28 passe un arbre 30 s'étendant sur toute la longueur de la cornue et pourvu d'une poulie motrice 31. Sur l'arbre sont montées des aubes ou palettes semi-elliptiques dont quelques-unes sont représentées en 32.
Ces palettes sont orientées suivant un certain angle par rapport à l'arbre 30 et sont disposées de façon telle que toutes les palettes soient ensemble dans la moitié supérieure
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de la cornue . L'extrémité de déchargement du four se ter- mine dans une chambre 33 pourvue d'un luyau 34 pour évacuer les produits de combustion volatils et une trémie 35 pour- vue d'une soupape 36 pour enlever les produits solides .
La figure 3 représente une variante de palette ou aube
32 qui prend la forme d'un petit segment d'ellipse .
Dans une forme spécifique d'appareil, la cornue cylin- drique 11 a 12 pieds anglais de long et 2 pieds anglais de diamètre intérieur et est constituée de tôles d'acier sou- dées de 3/16 de pouce anglais d'épaisseur . L'arbre 30 est placé suivant l'axe de la cornue et les aubes bupalettes
32 ont des dimensions telles qu'elles viennent très près de la surface intérieure de la cornue mais sans réellement la toucher. Les lames sont espacées d'environ 6 pouces et ' sont inclinées sur l'arbre 30 suivant un angle tel que le trajet suivi par une palette sur la surface intérieure de la cornue recouvre légèrement les trajets des palettes adja- centes.
Les palettes sont normalement maintenues dans la moitié supérieure de la cornue, mais on peut les faire os- ciller dans la moitié inférieure de la cornue périodiquement afin dé briser la matière qui a pu s'agglomérer en gros morceauk et afin de mouvoir le contenu de la cornue en masse en avant vers l'extrémité de déchargement. On peut faire faire un ou plus d'un tour à l'arbre 30 pendant chaque pério- de de mouvement, suivant la distance dont on désire faire avancer la charge dans la cornue et les aubes 32 sont ensui- te rameenées à leur place dans la partie supérieure de la cornue .
Dans une application du procédé, du charbon est broyé jusqu'à ce qu'il traverse un tamis à mailles d'un quart de pouce anglais et est mélangé avec 15 % de coke broyé fine- ment . La cornue tourne à une vitesse pratiquement constante de 4 à 5 tours par minute et on fait faire aux palettes normalement un seul tour toutes les cinq minutes.