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" PROCEDE ET FOUR-TUNNEL DE CUISSON DES MATIERES CERAMIQUES
ET PRODUITS EN RESULTANT "
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L'invention concerne un procédé de conduite des fours-tunnels à chauffage direct destinés à la cuisson des matières céramiques et produits analogues, en parti- culier des briques, tuiles et pièces en grès, et un four- tunnel servant à la mise en oeuvre de ce procédé et qui convient, non seulement à la cuisson des produits de céra- mique fine et réfractaire, traités d'habitude jusqu'à présent dans les fours-tunnels, mais.
encore à la cuisson des produits en grande série, tels que les briques,tuiles et pièces en grès, auxquels les fours-tunnels des formes de construction connues conviennent moins bien pour les raisons les plus diverses et dont, par suite, l'usage ne s'est pas répandu @
Outre que le mode de cuisson du nouveau four-tunnel, qui offre par lui-même des avantages fondamentaux par rap- port à la cuisson dans les fours discontinus, permet d'éten dre notablement ses possibilités d'application, le nou- veau four-tunnel suivant l'invention offre les avantages d'une excellente utilisation de la chaleur, qui n'est pas limitée seulement à la marche proprement dite du four,
mais s'étend encore à l'ensemble de la fabrication, ainsi que d'excellentes qualités techniques de combustion; ceci per- met de fabriquer des produits sans défauts, sans rupture à la cuisson, qualités qui permettent d'augmenter la pro- duction et par suite de diminuer la longueur des fours par rapport à celle des fours cornus, c'est-à-dire leur en- combrement et les frais d'établissement.
Lien qu'on ait cherché depuis longtemps à obtenir dans les fours-tunnels une courbe des températures corres-
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pondant aux prévisions basées surles propriétés du produit à cuire et répartie dans 1' ensemble du tunnel du four, ce résultat n'a été atteint qu'imparfaitement jusqu'à présent ou au prix de difficultés de construction considérables et surtout d'un allongeaient du four.. Ces difficultés résultent du chauffage insuffisant dans les régions du four-tunnel faisant suite a son extrémité d'en- trée, dans lesquelles l'eau combinée mécaniquement avec le produit à cuire n'est pas complètement chassée pour cette raison, ainsi que de l'accroissement par contre trop rapide de la température dans les régions suivantes du four.
Lorsqu'on fait fonctionner le four à la manière ordinaire , en poussant en avant par intermittence les cha- riots contenant les produits à cuire et en les immobilisant pendant longtemps tandis que le produit est encore in- suffisamment sec, en particulier lorsqu'il s'agit de produits à parois épaisses et à pores très fins, ces va- riations de température risquent de faire éclater les couches superficielles et en tous cas de faire apparaître des fissures au séchage . De même, le problème consistant à obtenir dans le sens vertical dans la zone de pré-chauf- fage une température uniforme dans toute la section trans- versale du tunnel du four, n'a pas encore été résolu complètement par les moyens proposés à cet effet.
Un inconvénient des fours-tunnels connus consiste dans le fait que, d'après les conditions existant dans la zone de cuisson, la température de l'air chaud provenant de l'extrémité de refroidissement du four n'est pas assez élevée et ne peut guère dépasser 350 C, de telle sorte que l'air comburant à y ajouter n'est pas à la température en soi la plus avantageuse et sensiblement plus élevée .
Le processus du refroidissement s'effectue également
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d'une manière imparfaite dans les fours-tunnels connus du fait de son mode de réglage qui exerce une influence fâcheuse , surtout lorsqu'il s'agit de produits à cuire sensibles aux variations de température . Si on augmente la longueur de la zone de refroidissement en admettant que les conditions désirées s 'établiront alors en un point quelconque de cette zone, il.en résulte une augmenta- tion de la longueur du four, très défavorable pour des raisons d'encombrement et de prix. Si le rythme du mou- vement d'avancement des chariots est lent, la production du four en est fâcheusement affectée.
Certains progrès ont été réalisés à cet égard par un refroidissement indi- rect en construisant la zone de refroidissement à double paroi et en aspirant de l'air froid par la voûte intermé- diaire . Mais on n'obtient pas non plus par ce moyen de refroidissement rapide et cependant parfait désiré, même si, ainsi qu'il est également connu, la zone de refroidis- sement à double paroi est partagée en plusieurs canaux verticaux pouvant être réglés indépendamment l'un de l'autre .
Dans le cas d'une installation destinée à la produc- tion en grande série de briques, tuiles et nièces en grès, les quantités de chaleur perdues qui peuvent être récupérées dans les fours-tunnels de la forme de construc- tion ordinaire sont insuffisantes pour effectuer le sécha- ge préliminaire dans l'installation de séchage et fournir les quantités de chaleur nécessaires en d'autres endroits de l'installation, de telle sorte qu'il est nécessaire de prévoir dansées installations une source de chaleur sup- plémentaire , par exemple une installation de chaudière à vapeur, ce qui compromet les résultats économiques du four-tunnel.
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Le procédé suivant l'invention et le four-tunnel destiné à sa mise en oeuvre permettent de remédier à tous ces inconvénients. La combinaison de plusieurs moyens séparés permet de réaliser un four-tunnel qui, en raison de ses propriétés avantageuses, constitue un four de cuisson universel convenant à toutes les appli- cations de l'industrie céramique et des industries connexes; cependant l'invention n'est pas limitée à la combinaison de tous ces moyens mais elle concerne au contraire l'ap- plication de l'un ou l'autre d'entre eux qui, par eux- mêmes, constituent déjà des perfectionnements notables des formes de construction ou des modes de fonctionne- ment des fours-tunnels actuellement connus.
Suivant une caractéristique importante de l'invention le chauffage et le refroidissement du tunnel du four s'ef- fectue par zones et le produit à cuire est traité en fai- sant avancer les chariots, d'une manière pratiquement con- tinue, à travers les zones du four dans lesquelles l'at- mosphère est en principe immobile . Le mode de chauffage et de refroidissement par zones des fours-tunnels est connu . Le procédé qui consiste à fermer par des panneaux pendant l'arrêt des chariots les diverses zones {zone de préchauffage, zone de cuisson et zone de refroidissement) est également connu .
Hais ces panneaux en matière cérami- que doivent être montés puis enlevés chaque fois qu'on fait avancer les chariots ce qui, d'une part donne lieu à des pertes de chaleur considérables, et d'autre part et surtout a pour effet de faire communiquer entre elles sans sépara- tion les diverses zones au cours des périodes d'enlèvement des panneaux. De plus, l'opération s'effectue d'une manière générale dans une atmosphère en mouvement, non seulement pendant l'avancement des chariots, mais encore pendant leurs
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périodes d'arrêt.
L'invention est basée sur le fait reconnu que, si on désire que l'opération de cuisson s'effectue dans les conditions les plus avantageuses et complètement uni- formes, il est nécessaire de faire avancer les chariots d'une manière aussi uniforme que possible, c'est-à-dire pratiquement continue , à l'encontre du mouvement d'avan- cement intermittent, pratique jusqu'à présent, en évitant ainsi que le produit ne soit exposé brusquement à d'autres conditions de température et d'atmosphère du four, surtout aras les intervalles de température dans lesquels il risque de se fissurer, et que les conditions de ce mode de fonctionnement ne peuvent être réalisées que, si mal- gré le mouvement d'avancement pratiquement continu des chariots,
on peut réaliser en tout temps l'isolement complet de zones déterminées du tunnel du four par rap- port à l'atmosphère extérieure .
Les zones dans lesquelles le produit est particu- lièrement sensible sont la zone de préchauffage et la partie de la zone de refroidissement dans laquelle le produit se refroidit jusqu'à la température du point cri- tique où s'effectue la recristallisation du quartz bêta à l'état de quartz alpha, c'est-à-dire à 575 environ tandis que dans les autres zones du four, le produit est relativement insensible .
Suivant l'invention, la condition de l'isolement complet de la portion du tunnel du four qui comprend la zone de préchauffage , la zone de cuisson et la partie indirectement refroidie de la zone de refroidissement est remplie en renonçant volontairement à un dispositif d'isolement mécanique de ces zones elles-mêmes l'une par rapport à l'autre et en posant sur les chariots des panneaux fermant la section du tunnel du four et avançant
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avec les chariots à travers des portions du tunnel.
On pose ces panneaux sur les chariots avant leur entrée dans le tunnel et lorsqu'ils sont arrivés dans la portion du four dans laquelle le séchage du produit est terminé et la température commence à croître brusque- ment, on les enlève pour les reposer ensuite dans la portion indirectement sefroidie de la zone de refroidissement et isoler ainsi le tunnel de l'extrémité de sortie dans la- quelle s'effectue le dernier refroidissement indirect par aspiration de l'air extérieur.
Cependant, ces panneaux ne suffiraient pas à eux seuls à réaliser la fermeture étanche; ils coopèrent en conséquence avec des dispositifs d'étanchéité situés dans le tunnel en des endroits répar- ties de façon telle que, pour toutes les positions des chariots qui avanceront d'une manière continue, à part les arrêts de très courte durée nécessités par l'enlève- ment des panneaux, l'un de ces panneaux au moins soit toujours au contact des dispositifs d'étanchéité. Ces panneaux rendent en même temps inutiles les sas ordinaires d'entrée et de sortie .
Il est évident que ces panneaux ainsi disposés n'ont rien de commun avec les parois de protection montées sur les chariots qui, dans les fours dont l'atmosphère est en mouvement, ont uniquement pour but de protéger le produit à cuire contra l'action directe des gaz brûlés en mou- vement.
De même, les panneaux également connus, destinés à être posés sur les chariots et enlevés en divers points du tunnel et qui ont déjà été proposés dans des fours de cuisson à haute température de la porcelaine fonctionnant avec des arrêts prolongés du mouvement d'avancement , lesdits panneaux ayant pour but d'isoler la 20 ne d'é- maillage par rapport aux ?utres zones du four, non seule- ment n'ont rien de commun avec les panneaux suivant l'in-
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vention au point de vue du problème à résoudre, mais encore ne permettent pas d'arriver au résultat suivant l'invention.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on fait fonctionner la zone de refroidissement du four en renonçant complètement ou en partie à un échange de chaleur par les parois du tunnel dans la première por- tion de cette zone, enréalisant un brusque refroidisse- ment indirect au moyen d'un fluide absorbant brusque- ment de la chaleur et, dans la portion suivante dans la- quelle s'effectue la recristallisation, en réalisant un refroidissement plus lent, sans dispositif de re- froidissement supplémentaire, ce refroidissement étant suivi d'une soustraction de chaleur aussi rapide que possible par un fluide de refroidissement artificiel de même nature que celui qui est prévu au commencement de la zone de refroidissement.
Lorsque les chariots ont dépassé la fermeture étanche, on obtient le re- froidissement direct définitif au moyen d'air frais aspiré de l'extrémité de sortie du four dépourvue de sas.
Le refroidissement d'abord rapide , puis plus lent, du produit à cuire par un fonctionnement appro- prié de la zone de refroidissement est connu . Cepen- dant, les solutions actuellement connues n'ont pas permis en particulier de faire descendre 1 courbe de température dans la première partie de l'opération de refroidissement, aussi rapidement qu'il serait désira ble en soi . e résultat ne peut être obtenu qu'au moyen de dispositifs soustrayant brusquement de la cha- leur dans la première partie de la zone de refroidisse- ment;
suivant l'invention ces dispositifs sont consti- tués par des échangeurs de chaleur creux, métalliques
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ou en autres matériaux possédant une forte conductibilité calorifique et parcourus par un fluide de refroidissement.
On réalise ainsi non seulement un refroidissement particulièrement brusque, mais encore on peut régler dans une large mesure les progrès du refroidissement dans la zone en question, par exemple en mettant en circuit un plus ou moins grand nombre d'éléments de refroidisse- ment tubulaires répartis uniformément dans la voûte et/ou dans les parois latérales du tunnel et/ou en réglant le débit et la vitesse du fluide de refroidissement passant dans ces éléments. Il est ainsi possible de réaliser une utilisation intensive et avantageuse de chaque mètre de longueur de la zone de refroidissement et de lui donner une longueur extrêmement faible .
On règle pendant la marche la quantité de chaleur soustraite par les échangeurs de- chaleur au moyen de dispositifs formant des écrans pour ces échangeurs.Ces dispositifs consistent en particulier en panneaux céramiques qui permettent de former des écrans plus ou moins efficaces, suivant les conditions, entre les échan- geurs de chaleur et le tunnel de cuisson.
Du fait que le refroidissement est provoqué unique- ment par le rayonnement des échangeurs de chaleur dans l'air immobile, les températures de la courbe de refroi- disse;-:lent théorique sont obtenues non seulement au milieu de la section transversale du tunnel, mais encore en tous les points de la totalité de ladite section.
Les échangeurs de chaleur qui, suivant une autre caractéristique de l'invention, sont prévus non seulement dans la zone de refroidissement mais encore à l'extrémité de la zone de cuisson et au voisinage immédiat des brû- leurs, permettent en-outre de récupérer les quantités de chaleur nécessaires à la marche générale de l'installa- tion considérée, étant donné qu'on peut mettre en circuit
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ou hors circuit un plus ou moins grand nombre de ces échangeurs. On peut ainsi récupérer dans les divers groupes d'échangeurs de chaleur et suivant les tempéra- tures qui règlent aux points correspondants du tunnel, le fluide de refroidissement réchauffé, suivant l'usage auquel il est destiné, à l'état d'eau chaude, de vapeur saturée, d'eau surchauffée à haute pression ou de vapeur surchauffée .
La portion de la zone de refroidissement qui fait suite à la zone indirectement refroidie est refroidie directement par l'air frais aspiré par l'extré- mité de sortie du four dépourvue de sas, c'est-à-dire ouverte, en faisant passer comme d'habitude l'air de refroidissement réchauffé dans la zone de dégourdis sa- ge, au commencement de l'extrémité de préchauffage et en l'utilisant au chauffage de cette zone.
Etant donné que la température de cet air de refroidissement n'est pas très élevée, on peut lui faire subir un réchauffage - intermédiaire , par exemple en le faisant prsser dans un ou plusieurs groupes des divers échangeurs de chaleur, dans lesquels la température à une valeur appropriée et en lui faisant prendre ainsi la température qui con- vient le mieux à la portion en question de la zone de préchauffage .
A cet effet, la zone de dégourdissage est construite de façon à provoquer, en disposant dans les parois du tunnel des évidements non situés l'un en Face de l'autre, un mouvement de va-et-vient de l'air chaud passant dans cette zone et venant de l'extrémité de sortie, de façon à faire circuler l'air chaud de la manière la plus avantageuse de tous les côtés du produit à cuire .
Bien entendu, on peut aussi utiliser d'une manière connue à titre d'air comburant préchauffé une partie de l'air chaud récupérée au moyen -de l'échangeur de
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chaleur, dans la première portion indirectement refroidie et le faire arriver dans les brûleurs ou dans le foyer. On peut ainsi obtenir de l'air comburant préchauffé à une température bien supérieure à 350 C, qui jusqu'à présent étaitconsidérée comme la température maximum pouvant être atteinte.
On connaît déjà l'utilisation de tuyaux de refroidis- sement disposés dans le tunnel, mais seulement dans les fours-tunnels dont l'atmosphère est en mouvement, et en outre il ne s'agit pas dans cette forme de construction connue, comme c'est le cas selon l'invention, de tuyaux en une matière de forte conductibilité calorifique, telle que de préférence l'acier, mais de canalisations céramiques qui ne conviennent pas à l'échange de chaleur extrêmement rapide qu'on s'efforce d'obtenir suivant l'invention.
On ne peut obtenir la chute brusque nécessaire de la courbe de température, ainsi que l'action rapide analogue à celle d'un échangeur de chaleur, qu'au moyen d'échangeurs de chaleur métalliques ou analogues, avec surfaces d'échan- ge de chaleur construites d'une manière appropriée (nervu- res supplémentaires ou dispositifs analogues) qui permettent de diminuer dans une très large mesure la longueur de la zone de refroidissement totale .
Le problème consistant à améliorer le fonctionnement de la zone de préchauffage et à réaliser dans cette zone la forme la plus avantageuse de la courbe de température est résolu, suivant une autre caractéristique importante de l'invention, en aspirant les gaz chauds à partir de la zone de cuisson par des ouvertures réparties sur la longueur de la zone dans les parois du tunnel, en exerçant une action de tirage régulière et réglable localement.
Ce résultat est obtenu en disposant d'une manière appropriée les canaux
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par rapport au tirage de la cheminée , de façon à y établir les mêmes conditions de circulation et, en outre, du fait qu'au lieu de disposer cornue d'habitude la cheminée à l'extrémité du tunnel, ce qui établit des conditions de tirage complètement différentes dans les divers carneaux de sortie, on dispose la cheminée au centre à peu près au milieu de la zone de préchauffage, et on la fait communiquer avec les gaz brûlés par une canalisation dont les carneaux débouchent dans un collec- teur central aboutissant à la cheminée ou à un ventila- teur et en sont à une distance aussi uniforme que possible ou à des distances peu différentes.
La forme de construction décrite ci-dessus de la zone de préchauffage et de la zone de dégourdissant elle-même, améliorée encore par la combinaison avec un chauffage intermédiaire supplémentaire de l'air préchauf- fé, aspiré, ainsi qu'il a été indiqué, à l'extrémité de refroidissement en vue du chauffage de la zone de dégourdissais, permet également de réaliser un préchauf- face réglable d'intensité maximum, avec la plus grande vitesse possible .
On améliore encore l'échange de cha- leur entre les canaux des parois de la zone de préchauf- fage par lesquels monte l'air aspiré et l'intérieur du tunnel, et par suite le produit à cuire, en construi- sant également, suivant une autre caractéristique de l'invention, les parois des canaux orientés vers le côté du tunnel ou une matière de forte conductibilité calorifique, de préférence en acier ou en métal.
Les conditions atmosphériques sont réglées dans la zone de cuisson, à l'intérieur de laquelle règne une certaine surpression, à l'exclusion de toute action exercée par les autres zones et par l'air atmosphéri-
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que, exclusivement par la pression de combustion dans le foyer, par exemple également par celle des brûleurs à gaz. On maintient ainsi un tirage aussi faible que possible et suffisant pour assurer l'évacuation des gaz brûlés.
Pour que le traitement du produit à cuire dans les diverses zones soit assuré dans une atmosphère de four pratiquement immobile c'est-à-dire pour supprimer les mouvements de l'air suivant l'axe, il est nécessaire en outre d'empêcher entre le canal de circulation et le canal de cuisson l'échange d'air qui se produit dans les fours des formes de construction connues dans une si large mesure que, d'une part il devient très difficile de ce fait de réaliser un réglage méthodique des conditions atmosphériques dans le canal de cuisson et que, d'autre part, des criques de refroidissenent sont inévitables du fait de la pénétration de l'air froid, comme dans le cas d'un jet de flamme .
Les moyens à utiliser à cet effet suivant l'invention seront dé- crits plus loin.
Pour compléter les dispositions décrites ci-dessus, on peut, suivant une autre caractéristiques de l'in- vention, construire également à double paroi la zone de cuisson proprement dite du tunnel, de façon à récupé- rer ainsi des quantités de chaleur supplémentaires dans l'espace intermédiaire et à éviter les pertes par rayonnement qui sont justement les plus fortes dans la portion de la zone de cuisson.
L'ensemble des dispositions décrites ci-dessus per- met, dans la zone de préchauffage ainsi que dans la zone de refroidissement, de faire prendre à la courbe de a température la forme qu'on désire et qui parit être la plus avantageuse au point de vue du produit à trai-
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ter. Outre l'avantage de pouvoir régler méthodiquement la température dans les diverses zones, cette possibilité de réglage a encore le très grand avantage de permettre de diminuer notablement la longueur du four, étant donné que le réglage des conditions n'est pas obtenu du fait que les températures s'équilibrent plus ou moins d'elles-mêmes, mais que chaque point du tunnel, et par suite sa longueur totale, est utilisé d'une manière appropriée.
Quoique les meilleurs résultats soient obtenus par les disposition ; décrites suivant l'invention lors- qu'elles sont appliquées dans leur ensemble, l'applica- tion de quelques-unes d'entre elles seulement permet d'obtenir des résultats déjà importants. Les modifica- tions qui en résultent dans les fours-tunnels des formes de construction connues ne sont pas considérables en soi et permettent de transformer suivant l'inven- tion et relativement facilement les fours-tunnels exis- tants.
Il est vrai que la récupération de quantités de chaleur supplémentaires, qui ne sont nécessaires qu'éventuellement , au moyen de récupérateurs disposés dans la zone de cuisson proprement dite ou au voisinage des brûleurs, entraîne une augmentation de la consomma- tion de combustible; mais celle-ci n'a pas d'importance si l'on tient compte de la possibilité de récupérer de la manière la plus simple ces quantités de chaleur supplémentaires, qui ne sont généralement nécessaires que temporairement.
D'autre part, les installations à vapeur séparées qui sont généralement nécessaires dans l'industrie de la grosse céramique, telle que l'indus- brie des briques et des tuiles, deviennent inutiles de ce fait .
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Etant donné qu'ainsi qu'il a été décrit, les échan- geurs de chaleur peuvent être masqués par des écrans, on peut faire fonctionner le four de façon à obtenir une capacité de production d'eau chaude et de vapeur suffi- sante 'pour les mois d'hiver, tandis que pendant les mois d'été on masque ou met autrement hors circuit des )or- tions des changeurs de chaleur de façon à faire fonction- ner l'ensemble du four avec une production moindre d'eau chaude ou de vapeur et une consommation de combustible correspondante plus faible .
Enfin, on améliore encore le rendement thermique du four-tunnel en réduisant au minimum les pertes par rayonnement , étant donné que les éléments de refroidisse- ment absorbent la chaleur au lieu de lui permettre de rayonner à travers les parois .
Sur le dessin ci-joint, donné uniquement à titre d'exemple et représentant dans son ensemble un four-tunnel suivant l'invention : - la figure 1 est une coupe longitudinale de la zone de dégourdissage; - la figure 2 est une vue en plan de la figure 1; - la figure 3 est une coupe longitudinale de la zone de préchauffage; - la figure 4 est une vue en plan de la figure 3 ; - la figure 5 est une coupe longitudinale de la zone de suisson; - la figure 6 est une vue en plan de la figure 5; - la figure 7 est une coupe longitudinale de la zone de refroidissement brusque ; - la figure 8 est une vue en plan de la figure 7 ; - la figure 9 est une coupe longitudinale de la zone de refroidissement des extrémités;
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- la figure 10 est une vue en plan de la figure 9 ;
- la figure 11 est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 1; - la figure 12 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 3 ; - la figure 13 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 5; - la figure 14 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 7; - la figure 15 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 7; - la figure 16 est une élévation du panneau et de sa garniture latérale; - la figure 17 est une élévation latérale du panneau et de sa garniture latérale ; - la figure 18 est une coupe passant par la garniture du côté droit du chariot; - la figura 19 est une coupe longitudinale de la garniture latérale du chariot.
-les figures 1 à 10 mises l'une à côté de l'autre représentent en coupe longitudinale et en plan un four- tunnel complet, comportant des dispositifs suivant l'invention. Sur le dessin, 2 désigne le tunnel de cuis- son continu partagé en diverses zones par les chariots 118 de transport du produit à cuire, lesquels reçoivent leur mouvement par le dispositif d'avance ordinaire 33, mais d'une manière pratiquement continue .
Le tunnel de cuisson comprend : la zone de dégour- dissage, figures 1 et 2, la zone de préchauffage propre- ment dite, figures 3 et 4, la zone de cuir- son, figures 5 et 6, la zone de refroidissement indirect, figures 7 et 8 et la zone de refroidissement direct, figures 9 et 10.
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Les parois latérales du tunnel du four comportent, Figures 2 et 10, des fentes verticales ; à savoir la fente 20 à la limite de la zone de préchauffage (zone de dégourdissage), dans laquelle l'eau est chassée et de la zone de mise en train dans laquelle s'effectue le préchauffage proprement dit ; la fente 24 entre la 'zone de cuisson et la zone de refroidissement , et la fente 23 à l'extrémité de la zone de refroidissement brusque . La fente 20 sert à l'enlèvement des panneaux 21 posés sur le chariot avant son entrée dans le four, figures 18 et 17. Ces panneaux sont réintroduits par la fente 24 et retirés par la fente 23.
Les panneaux sortis et suspendus sur des rails de circulation 22 par 1 'intermédiaire de chariots roulants à griffes, sont ramenés du point où ils ont été retirés au point où ils sont posés, en dehors du four (fente 24), sur les chariots sortant de la zone de refroidissement indirect . Bien entendu, les panneaux peuvent être rame- nés par d'autres moyens. La manière de poser et de retirer les panneaux sera décrite plus loin.
On détermine pour chaque four la distance la plus convenable entre les fentes et entre les fentes et l'extrémité du four an tenant compte des conditions spéciales de fonctionnement. On a constaté qu'il est particulièrement avantageux de disposer la fente d'enlè- vement du côté de l'entrée à une distance égale à quatre longueurs de chariot au moins) à partir de l'entrée du four . A l'extrémité de la zone de refroidis- sement, la distance des deux fentes entre elles est égale de préférence à trois longueurs de chariot au moins.
Les panneaux 21 consistent en claques de tôle dont
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tuellement dans les fours-tunnels de ce type, ilne serait pas possible de réaliser une fermeture complète, malgré la présence des panneaux, car il subsisterait entre les parois latérales du chariot et la paroi du tunnel due section de passage d'assez grande largeur, par laquelle l'air pourrait pénétrer indûment dans les diverses zones. C'est pourquoi on dispose entre les parois latérales du tunnel de cuisson et les plaques réfractaires des chariots des garnitures de brosses 34.
Ces garnitures sont disposées de préférence dans les parois latérales du tunnel de cuisson sur une longueur égale au moins à celle d'un chariot, avant la fente d'enlèvement de la zone de refroidissement et au voisi- nage de l'extrémité d'entrée du four. Les brosses ont de préférence une forme en U renversé, figures 1, 9 et 17, et les bords des plaques céramiques des chariots ne sont pas profilés, à l'encontre de la forme habituel le, mais sont au contraire unis.
Les brosses disposées l'une en face de l'autre dans les deux parois latérales forment en combinaison avec les panneaux en tôle avançant avec les chariots, une fermeture complète de la zone considérée par rap- port aux autres zones et par rapport à l'air atmosphé- rique . On empêche ainsi l'air de pénétrer indûment et de troubler les conditions établies méthodiquement dans les diverses zones. Toutefois, il existe encore une cause de perturbation qui doit être supprimée, c'est-à-dire qu'il est nécessaire d'assurer l'étan- chéité entre le tunnel de cuisson et le canal de circulation.
Cette étanchéité est réalisée dans les fours-tunnels connus simplement en disposant sur les chariots des tôles de garniture 36 qui plongent dans des rigoles 35 remplies de sable, situées le
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long des parois longitudinales du tunnel de cuisson 2. Ces tôles ont pour but, en combinaison avec la rigole remplie de sable, d'empêcher l'air relativement froid du canal de circulation 37 de pénétrer dans le tunnel de cuisson 2. Mais ce résultat n'est obtenu qu'imparfai- tement, principalement du fait que les tôles se déforment et n'assurent pas une étanchéité suffisante aux points de rencontre entre deux chariots.
Pour réaliser également en ce point 1' étanchéité qui est nécessaire pour arriver au résultat suivant l'invention les tôles d'étanchéité 36 deschariots comportent, aux points de rencontre des chariots,des portions de renforcement respectives arrondies 38 et évidées 39. La portion arrondie du renforcement de la tôle d'un chariot pénètre en formant un joint étanche dans la portion évidée correspondante du renforcement de la tôle du chariot suivant et assure ainsi une étan- chéité parfaite au point de rencontre .
Le renforcement 38, 39 a évidemment pour effet de racler le sable et par suite il convient de ne pas le prolonger jusqu'à l'extrémité inférieure de la tôle 36, mais au contraire de ne pas rendre plus épaisse l'extrémité inférieure des tôles et de faire plonger cette extrémité non renfor- cée encore plus profondément dans le sable de la rigole.
De préférence, on fait pénétrer le renforcement moins profondément que l'extrémité inférieure du talus naturel d'éboulement. On peut encore disposer en supplément une ou plusieurs tôles 40 en forme de charrue pénétrant dans la rigole à partir du chariot et qui ont pour effet de compenser l'action de raclage exercée sur le sable par les portions renforcées des tôles.
L'ensemble des dispositifs ci-dessus décrits permet
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d'assurer l'isolement réciproque absolu des zones de préchauffage, de cuisson et de refroidissement in- direct du four-tunnel et un avancement pratiquement continu des chariots.
L'introduction et l'enlèvement des panneaux pendant la marche du four,en particulier lorsqu'on em- ploie des chariots roulants à griffes appropriées , sont des opérations très simples et peuvent être exécutées extrêmement vite.
Il suffit en conséquence de durées d'arrêt très courtes, qui n'interrompent pratiquement pas la marche continue De préférence, on règle le dispositif d'avancement 33, actionné hydroauliquement ou par de l'huile sous pression, de façon telle qu'à la fin d'un mouvement d'avancement correspondant à la longueur de la course du piston, un panneau se trou- ve en face de la fente d'enlèvement et puisse par sui- te être enlevé pendant la course avide du piston du dispositif d'avancement, puis réintroduit dans le four.
Après avoir décrit ci-dessus les dispositifs qui permettent de faire avancer les chariots d'une manière continue tout en maintenant en permanence une étanchéité complète du tunnel et des zones en question du four, il y a lieu de décrire les disposi- tifs qui coopèrent dans les diverses zones du tunnel au point de vue de la technique de la chaleur, et ce dans l'ordre de succession suivant : zone de refroidis sèment, zone decuisson, zone de préchauffage.
Les.figures 7 à 10 et 14 et 15 représentent la forme de construction de la zone de refroidissement; la courbe de refroidissement caractéristique du procédé suivant l'invention est indiquée à la figure 7.
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Des récupérateurs @étalliques 10, 11, figures 7 et 14 sont disposés dans les parois du tunnel dans la por- tion de la zone de refroidissement qui fait suite immé- diatement à la zone de cuisson et dans laquelle le re- froidissement s'effectue par exemple de 1400 à 600- 700 C; lesdits récupérateurs peuvent être disposés de préférence, non seulement dans les parois latérales , mais encore dans la voûte du tunnel. Ils peuvent, à l'en- contre de l'exemple de réalisation représenté, être dirigés obliquement, verticalement ou horizontalement dans les parois.
En raison de la température très élevée en ce point, ces récupérateurs sont refroidis de préférence par l'air et se raccordent, suivant l'exemple de réalisa- tion représenté, avec des canaux 12 qui fontarriver de l'extrémité de refroidissement de l'air déjà préchauf- fé, lequel, après avoir passé dans les récupérateurs, arrive à la haute température correspondante, par des tuyaux 13 avec tuyaux ascendants 14, figure 5, dans la zone de préchauffage, dans laquelle il pénètre par des ouvertures 41. Des tuyaux ascendants 15 font arriver dans les brûleurs cet air comburant préchauffé.
Bien entendu, on peut aussi faire passer dans les récupérateurs de l'air frais; cependant, la forme de réalisation dé- crite et représentée est particulièrement avantageuse au point de vue de l'amélioration du rendement thermi- que.
Outre les récupérateurs, on peut disposer dans la voûte du four d'autres faisceaux de tuyaux de refroidisse ment 5, 6,7 dans lesquels on fait passer de l'eau et qui peuvent servir à recueillir de la vapeur surchauffée destinée à d'autres usages. Ces tuyaux forment de préfé- rence, avec le réseau de chauffage en série ou les autres
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installations à alimenter, un circuit ferme.
Lorsqu'on désire n'obtenir dans l'installation des échangeurs de chaleur que de l'eau chaude et éventuellement de l'eau surchauffée, à haute pression, à l'exclusion de vapeur, l'ensemble de l'installation peut être construit de façon à disposer une partie au moins de ces faisceaux tubulaires au voisinage immédiat du foyer ou des brûleurs et recueillir ainsi de l'eau à température particulièrement élevée .
De préférence, la section transversale du tunnel du four est la même dans la portion à refroidissement rapide de la zone de refroidissement, qui a pour but d'abaisser dans le minimum de temps la température du produit à cuire jusqu'au point critique , que dans la zone de cuisson. Cette section augmente ensuite suivant la forme de réalisation choisie de préférence de l'invention, figure 7, de façon à former au-dessus des chariots un espace libre, dans lequel se rassemble l'air chaud qui se dégage et n'exerce d'ailleurs aucune action sur le refroidissement.
Aucun refroidissement ne se produit de préférence dans la première partie de cette zone surélevée qui repré- sente la zone dangereuse proprement dite. Le refroidisse- ment ne recommence que quelques sections plus .loin, lors- que la température s'est abaissée à 500 C et au-dessous.On dispose dans cette portion de la zone de refroidissement, dans la voûte du tunnel du four 2 qu'ils recouvrent en totalité ou en partie, et de préférence aussi dans les parois latérales, des faisceaux de tuyaux de refroidisse- ment 1, 3 en acier qui se raccordent à un circuit tubulai- re 4 et dans lesquels l'eau de refroidissement pénètre en un point approprié. Ces faisceaux tubulaires, qui peu- vent être réglés par groupes,
c'est-à-dire mis en circuit
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et hors circuit, sont raccordes de préférence de façon telle que l'un?'eux serve de préchauffeur et le suivant à élever la température de l'eau jusqu'à sa valeur d'utilisation.
Il est possible aussi de disposer les faisceaux tubulaires de façon à obtenir une vaporisation dans les derniers étages et on intercale alors dans le circuit un collecteur de vapeur.
Bien entendu, les faisceaux de tuyaux de refroidis- sement ne sontreprésentés que schématiquement sur les figures 7, 8, 14 et 15 et ils peuvent être disposés d'une autre manière, tout en restant conformes au princi- pe de l'invention* Par exemple, il est possible de pré- voir également dans la zone de cuisson, figure 5 , un échangeur de chaleur 8 de cette nature, qui peut servir par exemple, sans avoir besoin d'autre installation, à fournir un supplément de vapeur de chauffage, etc..
La quantité de chaleur cédée aux faisceaux de refroidissement, et éventuellement aux récupérateurs, est réglée par des registres céramiques disposés de façon à former un écran plus ou moins étanche par rap- port au tunnel du four, figure 14. Les registres 17 sont situés au-dessous des tuyaux 6 et, lorsqu'ils sont fermés, isolent l'espace situé dans la voûte. On les manoeuvre au moyen de tringles 18. Les registres étant en matière céramique, on a la certitude que lors- qu'ils sont fermés, la portion isolée de l'échangeur de chaleur correspondant n'absorbe pratiquement pas de chaleur .
Bien entendu, ces registres peuvent servir non seulement à régler eux-mêmes la température dans le tunnel, nais encore à exercer une influence sur la température du fluide de refroidissement ou de l'air à préchauffer . Ils peuvent former écran par portions
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ou en totalité.
Le rayonnement de la chaleur sur les échangeurs de chaleur pouvant être réglé par les registres, il est possible d'établir avec certitude la courbe de températu- re qu'on désire dans toute la section transversale du tunnel, dans la zone de refroidissement rapide et à l'extrémité de la zone de refroidissement. Cette courbe peut prendre par exemple la forme représentée par la ligne en pointillés 19 des figures 7 et 9. On voit que la température s'abaisse plus ou moins vite de 1400 à 600 C environ, pour atteindre ensuite dans la portion suivante de la longueur du four 40 C environ en diminuant d'une manière constante . 'On peut aussi établir n'importe quelle autre forme de courbe lorsque la nature du produit à cuire l'exige .
En ce qui concerne la zone de cuisson proprement dite, les dispositifs supplémentaires suivant l'inven- tion se limitent, outre les récupérateurs ou dispositifs dont il a déjà été question et qui servent à récupérer un supplément de chaleur au voisinage immédiat des brûleurs, à la construction à double paroi de la zone de cuisson, ainsi qu'il ressort des figures correspon- dantes (13 et 14 -enveloppe extérieure 48).
La zone de préchauffage totale se partage en une zone de dégourdissais , figures 1 et 2, et la zone de préchauffage proprement dite, figures 3 et 4.
Des canaux verticaux 44 , disposés dans les parois du tunnel de la zone de préchauffage proprement dite, peuvent être réglés séparément par des registres 43.
Ces canaux communiquent avec le tunnel du four par des ouvertures 41 au niveau de la plate-forme des chariots et des chambres 42. Du fait du tirage de la cheminée, les gaz brûlés sont aspirés de la zone de cuisson d'une
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manière pouvant être réglée de façon connue par les 'registres 43 et ils se répartissent sur la longueur de la zone de préchauffage .
Les canaux verticaux 44 débouchent dans des canaux collecteurs 44', qui, par des tuyaux de communication 45, se raccordent à la cheminée ou au venti- lateur 46; suivant l'invention, la cheminée est disposée au milieu de la longueur totale de la zone dans laquelle se trouvent ces canaux verticaux, de façon à égaliser autant que possible les trajets jusqu'à 1'échappèrent et par suite les conditions de tirage dans les divers canaux, à rencontre des conditions de tirage très diffé- rentes qui résultent de l'installation ordinaire de la cheminée à une extrémité du tunnel.
La zone de dégourdissage , figures 1, 2 et 11, est chauffée directement par l'air chaud introduit par la canalisation 14 sous une certaine pression, en provenance de la zone de préchauffage, et qui peut être éventuelle- ment chauffé davantage pendant sontrajet de la manière qui vient d'être décrite . Cet air chaud pénètre à l'intérieur du tunnel par des ouvertures 47 à peu près à la hauteur de la plate-forme des chariots et circule transversalement dans la pile des produits à cuire, cet air étant dévié alternativement d'un coté et de l'autre du tunnel par les registres qui se trouvent au-dessus de cette pile, le passage d'un chariot à l'autre étant rendu possible par des évidements 32 décalés entre eux.
L'air chaud ainsi introduit dans cette zone n'exerce aucune influence sur l'atmosphère du four dans les zones contiguës, en raison de la fermeture étanche réalisée entre la zone de dégourdissage et la zone de réchauffage proprement dite par les registres coopérant avec la garniture d'étanchéité 34.
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Le tunnel du four étant fermé par les panneaux qui circulent avec les chariots, il est possible en outre d'introduire de l'air chaud dans la zone de dégourdissa- ge, s'il est nécessaire de le faire, sans codifier de ce fait les conditions dans les autres zones.
Bien entendu, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée aux forces de réalisation représentées et décrites, qui n'ont été- choisies qu'à titre d'exemple; elle n'est pas limitée non plus à l'application simultanée de l'ensemble des Mesures décrites, attendu que l'application d'une seule d'entre elles conduit déjà une notable amélio- ration des conditions de travail par rapport à celles actuellement connues.