<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE CHARGEMENT DE FOURS A CUVE.
L'objet de la présente invention est un procédé et un disposi- tif pour le chargement de fours à cuve, tels qu'ils sont employés par exemple pour la calcination de la chaux ou l'agglomération de ciment.
Dans les procédés de chargement connus jusqu'à présent, la charge est amenée, à l'aide d'un élévateur ou d'un autre moyen de trans- port, sur le gueulard du four et dirigée vers les organes distributeurs montés dans la partie supérieure du four, ou bien elle est remplie dans des bennes qui après avoir été transportées sur le gueulard sont vidées directement dans le four.
Dans le premier cas les organes distributeurs montés dans la partie supérieure du four sont soumis à l'influence directe des gaz d'échap- pement, qui par suite de leur température élevée et de leur composition chimique provoquent une destruction rapide de ces organes.
En vue de retarder le plus possible une telle destruction, les organes distributeurs et les tamis éventuellement prévus doivent être d'une construction relativement robuste, ce qui ne leur permet pas de résoudre convenablement le problème de la distribution de la chargée Un autre in- convénient important des éléments distributeurs montés dans la partie su- périeure du four consiste en ce qu'ils ne peuvent fonctionner convenable- ment ou à peu près convenablement que pour une charge dont les morceaux ont une dimension déterminée,de faibles écarts de cette dimension provo- quant déjà un fonctionnement imparfait.
Une adaptation des éléments de distribution aux modifications de la grosseur des morceaux de la charge n'est pas possible,étant donné qu'une modification des éléments de dis- tribution pendant la marche du four est très compliquée ou complétement impossible.
Pour le deuxième cas cité plus haut, c'est-à-dire lorsqu'une benne remplie à la base du four ou sur un chemin de roulement de l'exploi-
<Desc/Clms Page number 2>
tation est levée sur le gueulard et que son contenu est déversé directe- ment, c'est-à-dire sans l'aide d'éléments distributeurs, dans le four, le déversement de la benne produit une séparation ou un mélange trop dé- favorables.du contenu de la benne.
Le demandeur du présent brevet d'invention a eu pour but de perfectionner le chargement de fours à cuve de manière telle que toute la matière pénètre à l'intérieur du four et y présente la disposition et la distribution favorables à l'opération de calcination ou d'agglo- mération.
Dans le but de réaliser ce résultat, le demandeur remplit directement dans les bennes,- qui jusqu'à présent ont été remplies ar- bitrairement par les différentes substances dont se compose la charge,- les matières qui sont disposées par couches et en proportions favora- bles à la combustion,et il tient soinà ce que les bennes ainsi remplies soient déversées dans la cuve du four sans déranger cette disposition des couches et ces proportions. Le déversement dans la cuve du four a lieu ensuite par exemple par ouverture subite du fond, de façon telle que le contenu de la benne, tombe dans la cuve tout en maintenant la disposi- tion des couches et sans qu'ait lieu une séparation ou un mélange sub- stantiels.
De cette manière il est par exemple possible, en cas de com- bustions appelées mixtes, de charger le comburant et le combustible, par exemple la chaux et le charbon, en couches séparées, non mélangées les unes aux autres, et dans les proportions et épaisseurs nécessaires, dans la cuve du four. Le récipient peut être rempli pendant qu'il se trouve sur le four,ou bien il peut également être rempli à un autre endroit et transporté au-dessus du four.
Etant donné que le chargement préalable des bennes a lieu in- dépendamment du fonctionnement du four, on peut également employer dans cette intention des dispositifs de transport et de distribution'spéciaux, qui reçoivent la charge par exemple de silos ou de wagonnets et qui en remplissqnt en couches appropriées les bennes. Le levage de la benne sur le gueulard du four a lieu de la façon habituelle, tandis que les bennes, suivant la présente invention, sont construites de telle manière que leur fond peut être ouvert très rapidement, de sorte que tout le con- tenu de la benne peut être vidé régulièrement sans destruction des couches à l'intérieur du four.
Dans ce but, le fond de la benne peut par exemple être composé de secteurs, qui sont'par exemple fixés au périmètre de la benne ou à un autre endroit à l'aide de charnières ou analogues, et qui sont supportés au centre à l'aide d'une surface d'appui. Cette surface peut avoir une forme telle qu'elle libère ou laisse tomber par exemple les secteurs pendant le déplacement vers le dessous ou le déplacement latéral. Cette forme de réalisation de la benne permet une ouverture par- ticulièrement rapide du fond.
Par conséquent, le contenu de la benne est transmis à l'intérieur du four sans séparation ou mélange.
La fig. 1 est une coupe verticale à travers la benne avec le dispositif de suspension.
La Fig. 2 est une vue en plan de la benne.
La Fig. 3 est une coupe verticale à travers la partie supérieu- re d'un four à cuve, contenant une benne ouverté et vidée et représentant également le dispositif de transport pour la benne.
La fig. 4 représente une coupe de la cuve du four avec son dis- positif de fermeture.
La Fig. 5 représente également une coupe suivant la ligne A-B de la Fig. 4, de la cuve du four.
La Fig. 6 représente une autre forme de réalisation du dispo-
<Desc/Clms Page number 3>
sitif de fermeture de la cuve du four.
La figo 7 représente une vue en plan du dispositif de ferme- ture de la cuve du fouro
La Figo 8 représente une forme de réalisation modifiée du dispositif de commande du fond.
Les Figsa 9 à 14 représentent d'autres formes de réalisa- tion modifiées du fond de la benne et des dispositifs d'ouverture de celui-ci, notamment.
Les Figso 9 et 10 représentent en coupe verticale et en de- mi-vue en plan un fond de benne à secteurs circulaires; suivant les Fi- gures 11 et 12 le fond est constitué par des secteurs, qui sont montés par pivotement au centre.
Suivant les Figures13 et 14 les secteurs du fond pivotent sur des axes de direction radialeo
Sur les figures, les chiffres de référence identiques dési- gnent des éléments identiques.
Le chiffre de référence 1 désigne la paroi extérieure de la benne, cette benne étant montée sur un dispositifde rotation 2 L'ali- mentation de la matière dans la benne a lieu pendant la rotation lente de celle-ci, par exemple à l'aide du couloir pivotant ou mobile 3, dont la forme est adaptée au type de répartition désiré de la matière de com- bustion, et qui peut être facilement modifiée à volontéo
Eventuellement on peut prévoir un dispositif de tamisage à l'avant du couloir., par exemple un tamis vibrant, dans le but de séparer le fin du gros. Il est ainsi possible de charger le fin à des endroits déterminés de la section de la benne et de diriger le gros-vers d'autres endroits de la benneo Mais on peut également prévoir un tamis vibrant, qui élimine complètement les fines, celles-ci ayant un effet obstruant dans le four.
Le combustible provient d'un second silo et est également dis- tribué par un couloir 4 sur toute la section. Ici également on peut éli- miner les fines, qui.ont un effet défavorable sur l'opération de combus- tiono On a par exemple constaté qu'il était préférable de ne pas charger du combustible au bord du four et également de prévoir moins de combus- tible au centre du four qu'aux autres endroitso
Suivant les modifications du type de combustible et de ses di- mensions on peut facilement et rapidement modifier le type de chargement,, par exemple par modification des tôles de guidage montées sur le couloir.
La benne est accrochée par le haut, par exemple par l'intermé- diaire d'un couvercle fermé ou d'une croix de suspension 5, à une poulie libre 6 et est levée à 1:; aide du câble de levage guidé par la poulie li- bre au niveau du gueulard
Elle est ensuite guidée de façon connue (voir également la Figo 3) par un chariot 7 présentant deux cylindres libres, qui est déplacé ho- rizontalement au-dessus de la cuve du four. Tout de suite après le com- mencement de la descente la plaque de fermeture 8 composée de deux parties s'ouvre (voir figo 3 ainsi que les figo 4 à 7), cette plaque ayant pour but d'obturer le four contre l'influence de l'air extérieur.
L'anneau 9 entourant la benne vient se poser sur un siège 9a (voir fig. 3)o Cet an- neau 9 peut se déplacer sur l'enveloppe de la benne entre la butée 9b et les leviers coudés 15 Un abaissement supplémentaire de la poulie 6 pro- voque également la descente de la tringle centrale 10 suspendue à cette poulie
Les secteurs 11 constituant le fond de la benne sont maintenus en état de fermeture par le fait qu'ils sont posés sur la surface d'appui
<Desc/Clms Page number 4>
inférieure de la tringle 10, donc sur le cône 10a Si à présent le cône 10a est abaissé conjointement avec la tringle 10, les secteurs s'ouvrent (voir fig 3) et le contenu de la benne tombe dans le four.
La benne re- tourne ensuite de la même manière vers la base du four ou le chemin de roulemento
Au-dessus de la plaque de fermeture supérieure 8 peut être monté un tube de guidage 12, qui lors de l'ouverture de la plaque de fer- meture 8 empêche la pénétration d'air extérieur. -En effet, la plaque de fermeture ne s'ouvre qu'après que la benne ait déjà pénétré dans le tube et que l'arête extérieure de l'anneau 9 ait été appliqué de façon étanche sur la paroi intérieure du tube de guidage 12. L'ouverture de la plaque de fermeture 8 peut avoir lieu automatiquement par exemple en déclenchant lors de la pénétration de l'anneau 9 dans le tube de guidage 12 ou après celle-ci, une impulsion, qui est transmise à un dispositif non représenté qui fait ouvrir la plaque de fermeture.
Ensuite l'anneau 9 dans le tube de guidage 12 sépare le four de l'atmosphère extérieure jusqu'à ce que la plaque de fermeture 8 soit ferméeo
Ce mode d'étanchéisation présuppose la fermeture hermétique par un couvercle de la partie supérieure de la benne.
L'ouverture des secteurs peut être accélérée à l'aide d'un dis- positif à ouverture rapide, par exemple à l'aide de pinces 13, qui dans la forme de réalisation représentée libèrent subitement la tringle centra- le 10, lorsque la plaque inférieure 6a de la poulie libre 6 s'approche de la benne
Pendant le levage de la benne le poids de l'anneau libre 9 agit sur les leviers coudés 15 ou sur des dispositifs semblables, qui sont re- liés solidement et de façon appropriée aux secteurs.
De cette manière, le dispositif de fermeture est remis sensible- ment dans l'état de fermeture. Ce résultat peut également être réalisé par des dispositifs à action semblable, par exemple un ressort. Si un le- vage supplémentaire de la benne soulève la tringle 10 et donc également le cône 10a, on assiste à la fermeture complète du fond. Cette fermeture complète du fond à secteurs peut également être réalisée de façon telle que le dispositif de rotation 2 est muni d'une surface d'appui 14 de for- me appropriée, qui ramène les secteurs dans la-position horizontale, lorsque la benne est replacée sur le dispositif de rotation 2.
Si le four est chargé sans élévateur, c'est-à-dire à l'aide d'un pont, la benne peut être montée de façon à pouvoir tourner, directement au-dessus de la section du four et peut être remplie de la même façon que lorsqu'elle se trouve à la base 'du four. L'abaissement de la tringle cen- trale 10,par exemple à l'aide d'un treuil, provoque la vidange de la ben- ne dans le four. La fermeture de la benne a lieu dans ce cas à l'aide de l'anneau 9 entourant la benne et par levage de la tringle centrale 10.
Dans ce cas également les organes distributeurs-destinés au remplissage de la benne peuvent être adaptés aux buts et aux proportions désirées, étant donné qu'ils se trouvent à l'extérieur du four.
Au cas où le four qui doit être chargé a un diamètre relative- ment grand, et que la benne doit avoir des dimensions beaucoup plus peti- tes que le diamètre du four, on prévoit de préférence un tube 16 entou- rant la tringle 10, ce tube portant un cône 17 à son extrémité inférieure.
Le déclenchement de la tringle 10 provoque également la descente de ce cône et a pour effet le glissement de la charge compacte vers l'extérieur, tout en laissant cependant libre le centre du four, ce qui est pourtant désirable dans de nombreux cas.
La plaque de fermeture 8 en deux parties (voir figs. 4 à 7) est montée par exemple sur les cylindres 18. Dans le but de permettre
<Desc/Clms Page number 5>
une application étroite de la plaque lorsqu'elle est fermée, les chas- sis 19, (sur lesquels'se déplacent les cylindres) descendent légèrement aux endroits où la position de fermeture est presque atteinte. La pla- que de fermeture est appliquée pour cette raison de façon complètement hermétique sur le cadre d'herméticité 20. Dans le but d'atteindre le même résultat, on peut également incliner le cadre d'herméticité 20 (voir fige 6) par rapport à l'horizontale et donner la même inclinaison à la surface d'herméticité de la plaque de fermeture.
En cas de déplacement horizontal sur les cylindres 18 vers la position de fermeture, la surface d'herméticité de la plaque de fer- meture 8 se déplace donc sur le cadre d'herméticité du gueulard du four ayant la même inclinaison, de sorte que la fermeture est complètement hermétique.
La fig 8 représente une autre forme de réalisation du dispo- sitif servant à la commandedonc à l'ouverture et la fermeture des sec- teurs constituant le fond de la benneo Ici le fond du récipient 21 est fermé par les secteurs 22 qui peuvent tourner sur les charnières 23. La commande des charnières a lieu dans ce cas, comme décrit plus haut, par exemple à l'aide d'une tringle traversant le récipient, d'un câble ou d'une chaîne.
Dans le but d'éviter des oscillations des secteurs pendant la vidange de la benne, les secteurs sont reliés à la bague mobile 24 en- tourant le récipient par l'intermédiaire de bras de guidage 25, qui sont raccordés d'une part aux secteurs, et d'autre part à l'anneau à l'aide d'articulations 26,27,
Le dispositif fonctionne de la manière suivante :
Lorsque la bride 28 de l'anneau mobile 24. se pose sur le bord du four, et que les secteurs du fond sont ouverts, par exemple à l'aide d'une tringle ou d'une chaîne, le récipient 21 s'ouvre, tandis que l'an- neau 24 reste à la même place, et se déplace donc vers le haut par rapport à la paroi du récipiento L'anneau 24 avec les bras 25 et les secteurs 22 reliés à ces derniers occupent ainsi les positions indiquées en pointillé dans la figo 8 Dans cette position les secteurs ne peuvent plus se rap- procher, de sorte que la vidange de la benne a lieu sans difficulté. En relevant le récipient, le bras 25 retourne dans sa position d'origine, de telle sorte que les secteurs du fond peuvent être refermés.
En outre, dans le dispositif décrit, le poids de la benne 21 agissant sur les bras de guidage 25, accélère Couverture des secteurs.
Dans les figo 9 et 10,le fond du récipient,est constitué par un cercle de secteurs extérieurs 26 et un cercle de semeurs intérieurs 270 Les premiers sont fixés par des charnières 28 au bord extérieur du réci- pient 1 les seconds sont fixés par des charnières 29 au tube de guidage 16 du récipient, tous les secteurs pouvant pivoter. Les secteurs 27 vien- nent se placer sous les secteurs 26 dans le but de supporter ceux-ci.
Les secteurs 27 sont maintenus dans l'état de fermeture à 1'aid- de de la plaque 30 montée sur l'extrémité de la tringle de commande 10 et ces secteurs s'ouvrent dès que la tringle de commande 10 avec la plaque 30 a été abaissée automatiquement par suite de la pose de la benne sur le bord du four. En même temps, les secteurs 26 descendent également sous l'influence de leur propre poids, de telle sorte que le contenu du réci- pient peutomber librement entre les secteurso
La fermeture du fond est réalisée d'une part grâce à l'abaisse- ment de l'anneau 9, comme on l'a décrit plus haut, et d'autre part par le soulèvement de la tringle de commande 10 avec la plaque 30.
Suivant les figs. 11 et 12 tout le fond est constitué par les secteurs 31 fixés à l'extrémité inférieure du tube de guidage 16, ces sec- teurs pouvant pivoter sur les charnières 32
<Desc/Clms Page number 6>
Les secteurs 31 fermés par le levage de la tringle 10 peuvent être bloqués de' façon arbitraire, par exemple à l'aide des verrous pivo- tants 32, qui sont actionnés par exemple à l'aide de tringles 33 montées par pivotement, qui dans la forme de réalisation indiquée sont commandées par des protubérances 34 d'un anneau 35 tourné à la main ou mécaniquement.
Les protubérances 36 de la tringle 33, avec lesquelles coopèrent les bras 34, peuvent dans ce cas, en vue d'éviter des déformations être guidées, par exemple dans une coulisse.
Afin que les secteurs 31 ne se gènent pas mutuellement lorsqu'ils descendent, on les monte, comme l'indique la figo 12, de façon telle qu'al- ternativement ils se trouvent l'un au-dessus et l'un en-dessous de l'autre.
Suivant les figs. 13 et 14 les secteurs 38 sont montés par ro- tation sur des axes radiaux 39. Leur commande peut être effectuée de ma- nière quelconque, par exemple à l'aide de tringles 40, qui sont reliées d'une part par l'intermédiaire des leviers coudés 41 à l'axe de pivotement des secteurs 38, et qui sont guidés d'autre part par leur sommet 42 dans des coulisses 43 de l'anneau de commande tourné à la main ou mécanique- ment.
Le procédé décrit et les dispositifs nécessaires à sa mise en oeuvre peuvent être modifiés de nombreuses manières dans le cadre du prin- cipe de base, sans sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que l'on peut modifier de nombreuses manières la forme, l'as- pect, l'agencement mécanique des éléments constituant le fond et les dis- positifs de commande et les dispositifs de fermeture.
Au lieu de prévoir une benne transportable, qui est remplie loin du four et qui est transportée vers le four en vue de la vidanger, on peut disposer la benne directement au-dessus de la section du four, de préférence montée par rotation, et on peut la remplir de la manière décrite. Cette disposition convient particulièrement dans les cas où le four est chargé sans l'aide d'un élévateur, par exemple à l'aide d'un pont aboutissant à la réserveo Une telle benne prévue au-dessus du four pour- rait également être chargée par un élévateur à godets qui est suivi d'un dispositif de triage et de classement, sans que l'on doive soulever la lourde benne.
Les procédés décrits et les dispositifs nécessaires pour leur mise en oeuvre conviennent évidemment également à la combustion, l'agglo- mération et la fusion d'autres produits, qui exigent des manipulations analogaes ou semblables pour le chargement du four.
REVENDICATIONS.
1) Procédé de chargement de fours à cuve, qui servent par exem- ple à la calcination et l'agglomération de chaux, de ciment ou analogue, ,dans lesquels le chargement du combustible ou du comburant ou de ces deux matières à lieu par le haut, tandis que la matière traitée est évacuée par le bas du four à cuve, caractérisé par le fait que la charge répartie et disposée en couches favorables pour l'opération de calcination ou d'agglomération, est remplie dans des récipients, par exemple des bennes, la vidange de ces bennes dans la cuve du four qui est produite par exemple par ouverture subite du fond de la benne, ayant pour conséquence la chute du contenu de la benne dans la cuve, sans qu'il se produise une séparation ou un mélange.