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Dispositif pour refroidir ou chauffer des matières, et en particulier des blocs agglomérés de cimente
Un dispositif de refroidissement a pour fonction de refroidir au moyen d'air ou de gaz la matière cuite par exemple dans un four tubulaire rotatif et de chauffer l'air lui-même comme air de combustion pour réint roduire dans le circuit du fonctionnement du four la chaleur précieuse des blocs agglomérés.
Or, il a été reconnu que lors de la cuisson de blocs agglomérés de ciment Portland, non seulement l'agglomération mais notamment aussi la vitesse de refroidissement de la masse agglomérée jouent un rôle important pour ce qui con- cerne la qualité du ciment, car chaque genre de masse ag-
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glomérée a son caractère optimum pour une vitesse de refroi- dissement déterminée pouvant être fixé par des essais, no- tamment au point de vue de la possibilité de broyage et des propriétés de solidité.
La présente invention, servant au refroidissement ou au chauffage de matières de tous genres, s'occupe de ce problème et consiste en un tambour rotatif auquel la matiè- re arrive par une extrémité tandis qu' à l'autre extrémité on amène de l'air ou du gaz qui est de nouveau aspiré par- tiellement par une ouverture d'extraction prévue en cet endroit. La solution de ce problème ayant pour but de ré- gler la vitesse de refroidissement de la masse agglomérée avec précision et d'influencer, c'est à dire d'allonger ou de raccourcir, le trajet disponible pour l'échange de cha- leur entre la matière et les gaz, consiste en ce que l'ou- verture d'extraction est,déplaçable dans la direction de l'axe du tambour pour qu'on puisse adapter de cette manière l'ensemble de l'opération de refroidissement aux besoins de la matière à traiter.
En pratique, cette influence exercée sur la lon- gueur du trajet de refroidissement ou d'échauffement de la matière peut par exemple être réalisée par un tube coulis- sant longitudinalement, monté dans le dispositif de refroi- dissement ou de chauffage et pourvu de l'ouverture d'ex- traction par laquelle l'air en excès est aspiré, tandis que la quantité d'air restant dans le dispositif de refroidis- sement se rend dans le four comme air de combustion. Par coulissement de ce tube ou de l'ouverture d'extraction dis- posée sur lui, on peut modifier à volonté la longueur du trajet de refroidissement ou d'échauffement et l'adapter à la nature de la matière à refroidir ou à chauffer.
Le même but peut être atteint également par l'em- ploi d'un tambour rotatif qui est formé de deux ou de plu- sieurs parties coulissant télescopiquement l'une dans l'au-
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tre. Le tube pour l'aspiration de la quantité d'air en ex- cès peut tourner avec le. tambour rotatif. Il est entouré de cellules de refroidissement, moyennant la disposition de parois radiales et est en communication à son extrémité libre avec une chambre d'aspiration. De celle-ci l'air as- piré et échauffé ou refroidi peut se rendre à une autre utilisation.
Pour pouvoir non seulement influencer la lon- gueur du trajet de refroidissement, mais aussi régler la quantité et la vitesse de l'air aspiré qui n'est plus né- cessaire pour le refroidissement, on a disposé dans la tuyauterie reliant la chambre d'aspiration à l'exhausteur un organe de réglage. Le tuyau d'aspiration lui-même dé- bouche à son extrémité libre dans une chambre d'aspiration hors de laquelle l'air est envoyé à une autre utilisation.
Il est particulièrement avantageux, dans le cas d'une installation de cuisson consistant en un dispositif de trans- port perméable aux gaz auquel fait suite le four de cuisson finale, de mettre en communication la chambre d'aspiration par un tuyau approprié avec la chambre de séchage préalable formée au-dessus du dispositif de transport perméable aux gaz.
Les avantages pouvant être obtenus par le procédé sont les suivants :
1. ) Dans le cas de l'emploi du procédé dans la fabrica- tion de ciment, on peut produire un ciment de haute valeur par la détermination et le réglage, dans chaque cas, de la vitesse de refroidissement correcte.
2. ) Utilisation de la totalité de la chaleur de la masse agglomérée, par le fait que son refroidissement se fait au moyen d'une quantité d'air qui dépasse la demande d'air de combustion du four.
3.) L'air en excès et chauffé peut être employé utilement en d'autres endroits.
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4. ) Amélioration du travail de broyage de la masse agglomérée, en correspondance avec sa nature propre.
5.) La température de chauffage préalable de l'air de combustion n'atteint pas la hauteur qui est donnée nécessairement dans les fours à faible demande de combus- tible et par conséquent à faible demande d'air. La tem- pérature élevée de la flamme, produite par la température élevée de réchauffage dans de pareils fours, rend néces- saire une maçonnerie fortement réfractaire, très coûteu- se, dans la zône d'agglomération. Celle-ci peut être rem- placée par un revêtement réfractaire moins coûteux.
6. ) Les difficultés liées à un réchauffage trop élevé de l'air disparaissent. Dans le tambour de refroi- dissement, les palettes de soulèvement peuvent par consé- quent être faites également en des matériaux moins coû- teux, comme c(était l'habitude antérieurement dans des fours à demande élevée d'air de combustion.
7. ) Les blocs agglomérés quittent avec un très basse température le tambour de refroidissement, de sorte que, pour les appareils de transport montés à la suite, il ne faut prendre aucune mesure spéciale au point de vue de leur sensibilité à réchauffement excessif. Des bandes de trans- port peu coûteuses usuelles peuvent par exemple effectuer la suite du transport des blocs agglomérés.
8. ) Si l'air de refroidissement chaud en excès est conduit, en cas d'emploi d'une installation Lepol, dans une chambre de séchage préalable, on utilise de l'air pur pour le séchage préalable des grenailles et on évite des dépôts sur les plaques de grille, par suite .de composés al- calins ou analogues.
Le dessin représente un exemple de réalisation pour l'application du procédé dans lequel il est fait usage d'un tambour de refroidissement comme dispositif de refroidissement.
La fig. 1 montre une coupe dans le tambour de refroi- dissement.
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La fig. 2 montre une coupe dans le tambour de refroi- dissement avec modification du trajet de refroidissement.
La fig. 3 montre une coupe transversale suivant G-H de la fig. 1.
La fig. 4 montre l'application du procédé et du dis- positif dans le cas d'une installation Lepol.
Le tambour de refroidissement a est établi essentiel- lement de la manière connue. La première partie, servant à recevoir la matière cuite et encore chaude, est pourvue d'un revêtement maçonné tandis que la seconde partie est pourvue de palettes de soulèvement connues ou de parois b placées radialement. Dans la partie de sortie du tambour , on a disposé de façon qu'il puisse coulisser longitudinalement un tuyau ± qui sort du tambour par son extrémité libre et débouche dans une chambre d'aspiration d. De cette chambre d'aspiration d, l'air aspiré par le tuyau c est envoyé à une application u t i l e.
Pour qu'on puisse régler la quan- tité de l'air aspiré, on a intercalé dans le tuyau f un organe de réglage . Cet organe g permet d'établir par ré- glage n'importe quel tirage d'aspiration et de régler ainsi la quantité de l'air de refroidissement à évacuer. En même temps, on a encore la possibilité de régler pour ce qui con- cerne sa hauteur la température de l'air de refroidissement se rendant vers le four et servant d'air de combustion. En cas d'emploi d'une installation Lepol, l'air aspiré peut être envoyé à la chambre de séchage préalable h.
L'air entrant dans l'extrémité de sortie du tambour de refroidissement sert au refroidissement de la matière et est aspiré partiellement, suivant la position de l'ouvertu- re d'entrée du tuyau c, tandis que la partie restante de cet air de refroidissement se rend au foyer du four comme air de combustion. Le coulissement longitudinal du tuyau c peut être obtenu d'une manière quelconque.
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Le réglage de la vitesse de refroidissement est donc possible de deux manières, d'abord par variation de la quan- tité d'air de refroidissement et ensuite par le coulissement longitudinal du tuyau c. Le fonctionnement se fait comme suit ;
L'air de refroidissement s'échauffe dans le trajet de C à B, par exemple à environ 200 . Dès que cet air de refroi- dissement est parvenu près de l'orifice du tuyau c, une par- tie de l'air revient dans ce tuyau c tandis que l'autre par- tie est chauffée davantage dans la suite de son trajet de B- A au contact du courant de masse agglomérée arrivant en sens inverse, le chauffage se faisant par exemple de 200 à 400 .
Si alors ce point B est déplacé par exemple jusque B1 (fig.2) par le mouvement du tuyau c d'une quantité déterminée, et si en même temps on aspire plus d'air de refroidissement par le tuyau ± , la température de refroidissement resterait éga- lement en B1 à environ 200 moyennant un choix convenable de la quantité d'air de refroidissement. De Bl à A, la matiè- re agglomérée est alors refroidie avec une vitesse correspon- dante vu qu' il existe alors une plus grande différence de température entre l'air de refroidissement et la masse agglo- mérée arrivant en sens inversé.
Si cette position du tuyau d'aspiration c produit une amélioration de la masse agglomé- rée, comme on peut le déterminer facilement par l'essai usuel du ciment, le point Bl peut encore être déplacé davantage vers A jusqu'à ce que l'optimum soit atteint. Si au contraire la qualité de la masse agglomérée devient plus mauvaise, le tuyau c est déplacé dans la direction opposée jusqu'à ce qu'on ait trouvé la vitesse de refroidissement correcte.
Revendications.
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