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PERFECTIONNEMENTS AUX INSTALLATIONS DE FOURS TUBULAIRES TOURNANTS
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux installations de fours tubulaires tournants destinés au séchage et au re- cuit de matériaux sensibles à la chaleur, comme par exemple de pâtes colorantes, installations dans lesquelles le séchage et le recuit du matériau s'effectuent dans des fours tournants traversés successivement par le matériau à traiter, les gaz s'échappant du four à recuire étant employés au préchauffage et au sé- chage du matériau humide dans le four à sécher.
Dans les procédés connus de ce genre, les gaz de chauffage engendrés dans le brûleur du four à recuire ne doivent pas dépasser une température déterminée convenable pour les matériaux à traitero Par conséquent, on fait fonctionner ces installations avec un excès d'air relativement grand et, le cas échéant, avec adjonction de gaz inertes.
Cette mesure qui est conditionnée par la sensibilité thermique du matériau présente maintenant le grave inconvénient que la charge de passage du matériau traversant le four à sécher reste inférieure à la charge de passage du matériau qui traverse le four à recuire, attendu que la température du gaz qui sort du four à recuire pour pénétrer dans le four à sécher ne suffit plus à sécher le matériau se trouvant dans le four à sécher aussi rapidement que le permet la vitesse de passage dans le four à recuire.
En vue de remédier à ces inconvénients, les gaz de chauffage dans le four à sécher sont, conformément à l'invention, soumis à un chauffage supplé- mentaire par une flamme, de préférence à combustion stoéchiométriqueo
En opérant de la sorte, on parvient moyennant une dépense de chaleur relativement faible à augmenter la chute effective de la température entre le gaz et le matériau à sécher dans le tambour sécheur et, par suite, à augmenter la charge de passage possible du matériau à travers le four à sécher, et cela au point qu'elle corresponde substantiellement à la charge de passage possible dans le four à recuire.
L'apport de chaleur supplémentaire dans le four à sé- cher s'avère d'autant plus économique que la température de pointe à observer
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dans la zone de recuit du four à recuire est maintenue plus basse. La tempé- rature des gaz s'échappant du tambour sécheur est subordonnée à la longueur de ce dernier lorsque les gaz de chauffage et le matériau traversent le tam- bour sécheur de façon connue, à contre-couranto
Pour ne pas compromettre la rentabilité du procédé par la poussiè- re entraînée depuis la zone de recuit et qui se dépose sur le matériau dans le four à sécher où elle agit comme isolant thermique, les gaz sont, confor- mément à l'invention, soumis à un dépoussiérage sur leur parcours entre le four à recuire et le four à sécher.
Sur le dessin annexé est représenté schématiquement, à titre d'exemple, une installation propre à la mise en oeuvre de la présente inven- tiono
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une installation de deux fours tournants. La figure 2 montre l'allure de la courbe de températu- re des gaz de chauffage dans l'installation de ces fours tournants.
Le matériau à traiter, par exemple une pâte colorante, est intro- duit à l'extrémité d'entrée du four tournant 1 au moyen du tube 2 et traverse le four incliné à contre-courant avec les gaz de chauffage pour être séché.
Arrivé à l'extrémité de sortie du four tournant 1 il tombe dans le couloir 3 à travers lequel il pénètre dans l'extrémité d'entrée du four à recuire incli- né 4 qu'elle traverse également à contre-courant avec les gaz de chauffage, ce qui fait que sa température s'élève de façon constante. Dans le voisinage im- médiat de la zone des flammes du brûleur 5 le matériau a déjà atteint une tem- pérature qui se rapproche sensiblement de la température de recuit désirée.
Le processus de recuit s'opère au sein de la zone des flammes et le produit fini quitte le four à recuire 4 à l'extrémité de sortie 6. Comme il s'agit de matériaux sensibles à la chaleur, le chauffage par les brûleurs 5 doit être réglé de façon telle, par exemple en opérant avec un excédent d'air et/ou par addition de gaz inertes, que la chaleur mise en liberté soit suffi- sante pour assurer le recuit régulier en profondeur du matériau.
Les gaz de chauffage sortant du four à recuire 4 parviennent à tra- vers la conduite 7 dans le cyclone 8 qu'ils quittent, débarrassés de poussière, à travers la conduite 9 pour entrer dans le four à sécher 1 à l'extrémité de sortie du matériau de ce même four. Ils quittent ce dernier à son extrémité d'entrée du matériauo Les gaz secs dépoussiérés peuvent être ramenés, par exemple sous forme de gaz inertes, dans la zone de chauffage du four à recui- reo Les perturbations susceptibles d'être provoquées par le dépôt de poussiè- res dans les conduites de circulation et dans la soufflerie à circulation for- cée sont d'autant moins fréquentes que le courant des gaz inertes est plus pur.
A l'extrémité de sortie du matériau du four à sécher 1 est dispo- sé un brûleur 10 qui, contrairement au brûleur 5 du four à recuire, fonction- ne à combustion le plus possible stoechiométrique en vue de réchauffer les gaz de chauffage provenant du four à recuire avec un minimum de dépense de chaleur à des températures le plus possible élevées.
Suivant les circonstances on peut, si l'excédent d'oxygène inutilisé provenant de l'air de combustion du four à recuire est suffisante, faire fonctionner le four avec ou sans admission d'air de combustion supplémentaireo
Grâce au réchauffement supplémentaire des gaz de chauffage affluant dans le four à sécher, on arrive à accélérer d'une façon économique le procès - sus de séchage,, en sorte que le four à recuire peut être utilisé à plein rende- mento Le chauffage du tambour sécheur peut être réglé de façon telle que le matériau admis à pénétrer dans le four à recuire ne nécessite plus qu'un fai- ble apport de chaleur pour être porté à la température de recuit.
Dans la figure 2, les courbes 11 et 12 montrent l'allure prise par la température des gaz de chauffage, savoir la courbe 11 indique l'allure de la température dans le four à recuire et la courbe 12 l'allure prise dans le four à sécher avec chauffage supplémentaire au moyen du brûleur 10. La ligne en traits interrompus formant le prolongement de la courbe 11 indique l'allure
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de la température dans le four à sécher, lorsque les gaz de chauffage sortant du four à recuire entrent dans le four à sécher sans avoir été soumis à un chauffage supplémentaire.
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IMPROVEMENTS TO TUBULAR ROTATING OVEN INSTALLATIONS
The present invention relates to improvements made to rotary tube furnace installations intended for the drying and annealing of materials sensitive to heat, such as for example coloring pastes, installations in which the drying and annealing of the material is carried out. in rotary furnaces successively crossed by the material to be treated, the gases escaping from the annealing furnace being used for preheating and drying the moist material in the drying furnace.
In the known processes of this kind, the heating gases generated in the burner of the annealing furnace must not exceed a determined temperature suitable for the materials to be treated. Consequently, these installations are operated with a relatively large excess of air and , where appropriate, with addition of inert gases.
This measurement, which is conditioned by the thermal sensitivity of the material, now has the serious drawback that the passage load of the material passing through the furnace to be dried remains lower than the passage load of the material which passes through the annealing furnace, since the temperature of the gas which leaves the annealing furnace to enter the drying furnace is no longer sufficient to dry the material in the drying furnace as quickly as the speed of passage through the annealing furnace allows.
In order to remedy these drawbacks, the heating gases in the oven to be dried are, in accordance with the invention, subjected to additional heating by a flame, preferably by stoichiometric combustion.
By operating in this way, at a relatively low heat expenditure, it is possible to increase the effective drop in temperature between the gas and the material to be dried in the dryer drum and, consequently, to increase the possible load of passage of the material to. through the oven to be dried, and this to the point that it substantially corresponds to the possible load passing through the annealing oven.
The additional heat in the drying oven proves to be all the more economical as the peak temperature to be observed.
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in the annealing zone of the annealing furnace is kept lower. The temperature of the gases escaping from the dryer drum is dependent on the length of the latter when the heating gases and the material pass through the dryer drum in a known manner, against the current.
In order not to compromise the profitability of the process by the dust entrained from the annealing zone and which is deposited on the material in the oven to be dried where it acts as a thermal insulator, the gases are, in accordance with the invention, subjected to dust removal on their path between the annealing oven and the drying oven.
In the accompanying drawing is shown schematically, by way of example, an installation specific to the implementation of the present invention.
Figure 1 is a longitudinal section of an installation of two rotary kilns. FIG. 2 shows the shape of the temperature curve of the heating gases in the installation of these rotary kilns.
The material to be treated, for example a coloring paste, is introduced at the inlet end of the rotary kiln 1 by means of the tube 2 and passes through the inclined kiln countercurrently with the heating gases to be dried.
Arrived at the outlet end of the rotary furnace 1 it falls into the passage 3 through which it enters the inlet end of the inclined annealing furnace 4 which it also crosses against the current with the gases of heating, which causes its temperature to rise steadily. In the immediate vicinity of the flame zone of the burner 5 the material has already reached a temperature which substantially approaches the desired annealing temperature.
The annealing process takes place within the flame zone and the finished product leaves the annealing furnace 4 at the exit end 6. As these are heat sensitive materials, the heating by the burners 5 must be adjusted in such a way, for example by operating with an excess of air and / or by adding inert gases, that the heat released is sufficient to ensure the regular annealing in depth of the material.
The heating gases leaving the annealing furnace 4 pass through the line 7 into the cyclone 8 which they leave, free of dust, through the line 9 to enter the drying furnace 1 at the outlet end material from the same oven. They leave the latter at its inlet end of the material o The dust-free dry gases can be returned, for example in the form of inert gases, to the heating zone of the annealing oven o The disturbances liable to be caused by the deposition of Dusts in the circulation pipes and in the forced circulation blower are all the less frequent as the stream of inert gases is purer.
At the outlet end of the material from the drying furnace 1 there is a burner 10 which, unlike the burner 5 of the annealing furnace, operates with as much stoichiometric combustion as possible in order to reheat the heating gases coming from the furnace. annealing furnace with a minimum expenditure of heat at the highest possible temperatures.
Depending on the circumstances it is possible, if the excess of unused oxygen coming from the combustion air of the annealing furnace is sufficient, to operate the furnace with or without the admission of additional combustion air.
Thanks to the additional heating of the heating gases flowing into the drying oven, the drying process is economically accelerated, so that the annealing oven can be used at full efficiency. The dryer drum can be adjusted so that the material admitted to enter the annealing furnace requires only a small supply of heat to be brought to the annealing temperature.
In figure 2, curves 11 and 12 show the pattern taken by the temperature of the heating gases, namely curve 11 indicates the pattern of the temperature in the annealing furnace and curve 12 the pattern taken in the furnace to be dried with additional heating by means of the burner 10. The dotted line forming the extension of the curve 11 indicates the rate
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of the temperature in the oven to be dried, when the heating gases leaving the annealing oven enter the oven to be dried without having been subjected to additional heating.