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IIPREOHAUFFEUR A GRILLE INGLINEE
L'invention concerne le traitement par les gaz, des matières incombustibles, telles que les matières premières du ciment, le clinker, le ciment, la chaux, le minerai et similaires par les gaz seuls ou en combinaison avec du combustible, en faisant passer les gaz transversalement à travers une couche perméable aux gaz de la matière à traiter disposée sur un support perméable aux gaz, sensiblement plan.
On peut faire passer les gaz à travers cette matière pour la préchauffer, ou la refroidir, ou pour provoquer certaines réactions chimiques. Un exemple de ces réactions chimiques est donné par le vieillissement artificiel du ciment par l'action de l'anhydride carbonique. Un autre exemple consiste dans le grillage ou l'agglomération des minerais ou des . matières premières du ciment au moyen de gaz chauds seuls ou par la combustion de faibles quantités de combustible
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mélangé avec la matière à griller ou à agglomérer ou disposé par couches alternées avec cette matière.Qu'on emploie ou non du combustible, le traitement donne lieu d'habitude à une augmentation de la perméabilité aux gaz, mais cette augmentation n'a aucune importance pourvu que la perméabilité aux gaz reste uniforme dans la couche.
Pour arriver à ce résultat, et par conséquent effectuer un traitement uniforme, il faut que l'épaisseur de la couche sur le support soit maintenue sensiblement uniforme et que la couche ne soit ni agitée, ni rompue. Les conditions à remplir avec les matières du type en question sont donc différentes de celles qui existent lorsqu'on brûle du charbon seulement, car d'une part les couches de charbon disparaissent au fur et à mesure de la combustion, et d'autre part, il est avantageux qu'une couche de charbon reçoive un mouvement interne ou soit agitée.
L'invention est particulièrement applicable au préchauffage (ou même à la calcination) des matières, pendant leur trajet vers un four rotatif, dont on utilise les gaz chauds pour les faire passer à travers la couche. On utilise actuellement diverses formes d'appareils à cet effet. Par exemple, on traite parfois la matière sur une grille mobile, ,mais ces appareils sont assez compliqués et consomment beaucoup de puissance. De même on emploie souvent des poussoirs ou similaires pour faire avancer la matière sur une grille fixe, ou on peut employer une grille ayant une inclinaison suffisante pour que la matière y descende sous l'influence de la pesanteur.
Mais dans les appareils de ce type la couche est nécessairement rompue et agitée, de sorte qu'on n'obtient pas l'uniformité de la couche qu'on désire, de la poussière se dégage, et dans le cas des matières premières du ciment, les nodules de ces matières se brisent.
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Suivant l'invention, le support ou grille sur lequel on traite la matière, est disposé suivant un angle inférieur à celui du talus d'éboulement de la matière sur la grille. Le talus d'éboulement désigne l'angle maximum suivant lequel la masse de la matière reste immobile sur une grille inclinée, sans que, les grains, particules ou petits fragments de matière se déplacent l'un par rapport à l'autre dans la masse, ou sans que la masse entière se déplace par rapport au support sous l'influence de la pesanteur.
On provoque le mouvement de descente sur la grille inclinée de la couche de matière, dont l'épaisseur initiale est sensiblement uniforme, en lui faisant subir une action extérieure de va-et-vient parallèle au support et dont l'intensité est choisie par rapport à l'inclinaison du support, de façon que la matière descende sous forme monobloc le long du support et que son épaisseur reste sensiblement uniforme, sans glissement local appréciable dans la couche , lorsque l'action s'exerce dans le sens du trajet de la matière descendant le long du support, tandis que la masse reste immobile sur le support, lorsque l'action s'exerce dans l'autre sens. Il est avantageux que l'inclinaison de la grille ne soit que légèrement inférieure à l'angle du talus d'éboulement, car il suffit alors d'une puissance très faible pour faire descendre la matière le long du support.
L'invention permet de réduire au minimum le dégagement de poussière pendant le mouvement de la matière.
Le moyen le plus commode consiste à employer une grille à barreaux, dont les barreaux sont parallèles à la direction du trajet et à rendre certains de ces barreaux mobiles, de façon qu'ils puissent recevoir un mouvement de va-et-vient longitudinal et exercer ainsi une action exté-
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rieure. On peut employer d'autres formes de support, par exemple un support perforé comportant des barres ou éléments transversaux se recouvrant en partie l'un l'autre, à la mamière d'une grille à échelons, ces barres ou éléments étant disposés de façon à aller et venir sensiblement dans le plan du support.
On peut régler le débit de la matière quittant la grille au moyen d'un tambour rotatif ou similaire, monté à l'extrémité de sortie-'de la grille et formant ainsi une paroi extrême mobile sur laquelle la matière se déplace , et en faisant varier la vitesse de rotation du tambour suivant la quantisé de matière qu'on désire évacuer de la grille. On peut intercaler une grille fixe ou autre support entre le tambour rotatif et la grille à barreaux mobiles, et cette grille peut avoir une forme courbe pour diriger la matière plus graduellement sur le tambour.
L'invention est facile à comprendre et à mettre en pratique d'après l'appareil représenté à titre d'exemple sur le dessin annexé, sur lequel :
La figure 1 est une coupe verticale schématique de l'appareil ;
Les figures 2 et 3 sont des coupes respectives suivant les lignes 2-2 et 3-3 de la figure 1 ;
La figure 4 représente la grille en détail et
La figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4.
L'appareil représenté sur le dessin fait partie d'une installation à four rotatif de cuisson de la chaux, qui reçoit un préchauffage sur une grille inclinée dans la partie de l'installation désignée par A et arrive ensuite dans un four rotatif 1. Ce four, dont une partie seulement est représentée, est porté par des anneaux de roulement 2 et des glets 3 supportés par une fondation 4. Les gaz chauds
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de la combustion sortant du four entrent dans une chambre 5 garnie de briques réfractaires 6, la traversent et arrivent par un carneau 11 dans l'espace vide d'une chambre, située au-dessus de la grille inclinée, désignée par 42.
La matière à traiter arrive par une trémie 14 sur la grille, qui est inclinée par rapport à l'horizontale, suivant un angle inférieur à celui du talus d'éboulement de la matière, et les gaz chauds sont aspirés à travers la couche de la matière et la grille dans un espace 21 au-dessous de la grille et de là par un ventilateur 10, dans des carneaux 12 et 13 et dans une cheminée 9 La chambre 20 contenant la grille 42 est garnie de briques réfractaires dans sa partie supérieure.
La grille 42 se compose de barreaux de grille en forme de T, dont certains, désignés par 25 sont fixés sur la chambre 20 au moyen de cornières 28 et de fers à U 27 Les barreaux 26, de deux en deux, un peu plus larges que les barreaux 25 sont montés de façon à recevoir un mouvement de va-et-vient longitudinal. Ils sont fixés par des cornières 29 et des fers à U 30 sur des barres 31 qui sont fixées ellesmêmes à des fers à U 32 montés sur la chambre 20 et qui fonctionnent sous forme de pendules élastiques. Elles reçoivent un mouvement de va-et-vient d'un moteur 38 par l'intermédiaire d'une transmission 37 et de leviers 33 34 35 et 36 le levier 33 passant à travers un presse-étoupe dans la paroi de la chambre 20. Le bras 35 peut comporter un contrepoids facilitant le mouvement de retour des barreaux 26.
A l'extrémité inférieure de la grille se trouve un tambour rotatif 15 refroidi par l'eau et entre ce tambour et la grille 42 est intercalée une grille courbe fixe 29 supportée par des fers à U 40. Les barreaux fixes 25 de la grille sont réunis à la grille 29 et les barreaux mobiles
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26 de la grille passent et glissent sur la grille 39 leurs âmes étant découpées à cet effet à leurs extrémités.
Lorsque le tambour 15 est immobile, la matière ne passe pas sur lui, même si les barreaux 26 de la grille vont et viennent, de sorte que dans ce cas, la couche reste immobile sur la grille 42. Lorsque le tambour tourne lentement, et que les barreaux 26 vont et viennent, la matière descend sur la grille 42 sous forme monobloc, sans glissement local appréciable, et en faisant varier la vitesse de rotation du tambour, on peut régler exactement le débit de matière quittant la grille et déterminer ainsi le temps pendant lequel la matière subit le traitement thermique.
Il est évidemment nécessaire que la course des barreaux 26 soit assez longue pour provoquer le mouvement de la quantité de matière qu'on désire et on peut, ou bien faire varier la course suivant les besoins, ou bien la rendre assez longue pour provoquer le mouvement de la quantité maximum de matière qu'on désire. Il est sans importance que la course soit trop longue, car le débit réel de matière est réglé par le tambour.
La matière est débitée par le tambour dans un tuyau 16, dans lequel elle tombe sur un transporteur 17 qui la fait arriver dans un tuyau 19 par lequel la matière arrive à l'extrémité supérieure du four 1. La matière éventuellement tombée à travers la grille 42 dans l'espace 21, se rassemble dans des trémies à écluses pneumatiques 22 et 23 et tombe de ces trémies sur le transporteur 17. Des plaques obturatrices 24 appliquées d'une manière continue contre la couche de matière empêchent les gaz chauds de passer dans le tuyau 16.
Il est parfois nécessaire de diviser la couche de matière sur la grille en deux parties, dont l'une, la partie inférieure (qui peut être formée de matière ayant
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déjà subi un traitement, ou de matière complètement diffé- rente), constitue une couche de protection de la grille; il peut être nécessaire d'opérer de cette manière, par exemple lorsqu'on traite des matières premières du ciment. A cet effet, on peut disposer une cloison de séparation 41 dans la trémie 14.