Il y a lieu de corriger les erreurs dans le titre qui doit être : "Cuve annulaire pour le traitement à chaud de matières". dans l'introduction,lignes 1 et 2, qui doivent être "... au traitement à chaud de matières au moyen de gaz ..." dans la revendication 1qui doit être : "Cuve annulaire pour le traitement à chaud de matières ....." et dans les revendications 2, 3, 4, 16 et 18 où les mots "à calciner"doivent être supprimés.
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L'invention est relative à une cuve annulaire servant au trai- tement de matières à calciner au moyen de gaz conduits en contre-courant par rapport aux dites matières.
Il est connu de traiter des matières sèches par des gaz, et ce, au moyen d'une cuve annulaire formée par des manteaux de tamisage. De telles installations ne peuvent être utilisées que pour des températures réduites et pour des emplois spéciaux. Pour la calcination de matière bru- te de ciment, on connaît des fours de frittage qui, dans le but d'un pré- traitement, sont reliés à une installation de support ou de soutien prévue avant les dits fours et qui est perméable aux gaz et porte des parois en grilles, formées par des plaques en grilles disposées à la manière de jalou- sies. De telles installations ne se prêtent qu'au prétraitement et sont de construction compliquée.
Suivant l'invention ces désavantages sont éliminés par une cuve annulaire, servant à traiter des matières à calciner au moyen de gaz conduits en contre-courant par rapport aux dites matières. L'amenée de gaz vers la cuve est effectuée par des ouvertures d'entrée,prévues au moins à deux z8nes situées à des hauteurs différentes, la zône inférieure se situant à hauteur de l'évacuation de la matière. Le fond de la cuve annulaire est muni d'éléments de pression, déplaçables longitudinalement et servant à ame- ner la matière à calciner aux ouvertures d'évacuation, disposées en face des éléments de pression.
La paroi intérieure de la cuve annulaire est con- stituée, de préférence, par des parties décalées l'une par rapport à l'au- tre, entre lesquelles le gaz amené depuis l'intérieur pénètre dans la ma- tière à calciner par l'intermédiaire de talus à surface libre. L'espace intérieur servant à l'amenée des gaz peut être obturé dans le haut par une voûte qui est reliée au moyen d'un anneau à la partie supérieure de la paroi intérieure de la cuve annulaire.
Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 représente une coupe médiane verticale d'une cuve annulaire avec l'évacuation intérieure de la matière.
La fig. 2 est la coupe médiane verticale d'une cuve annulaire avec l'évacuation extérieure de la matière.
La fig. 3 représente deux demis coupes partielles d'autres cuves annulaires avec l'évacuation intérieure de la matière.
La cuve annulaire 18 est constituée par la paroi intérieure 1, la paroi extérieure 2 et le fond 3. Les sections transversales des parois sont de forme annulaire, polygonale ou rectangulaire. La cuve annulaire,formée entre les parois intérieure et extérieure, est cylindrique (figs. 1 et 2), ou bien prismatique, élargie vers le bas ou vers le haut, ou bien décalée en gradins (fig. 3). Cette dernière forme d'exécution permet d'obtenir des surfaces de talus naturelles 4, formées par la matière à calciner, et par lesquelles le gaz est introduit dans la dite matière. Afin d'obtenir des modifications du talus, il est possible que des parties de paroi de la cuve annulaire soient exécutées de manière à pouvoir être réglées verticalement (non représenté).
Les ouvertures d'entrée 5, 15, 25 sont prévues pour l'amenée du gaz vers la cuve à au moins deux zônes situées à des hauteurs différentes; des moyens de verrouillage réglables pouvant être prévus pour l'amenée du gaz aux différentes zones. La zône inférieure se situe à hauteur des ouvertures d'évacuation de la matière et les dites ouvertures d'évacuation s'identifient avec l'ouverture d'entrée inférieure 5 pour le gaz. Ces ouvertures sont placées près du fond 3 de la cuve annulaire et en face des dites ouvertures sont prévus les éléments de pression 6, déplaçables longitudinalement, par lesquels la matière est amenée vers l'évacuation. Les éléments de pres-
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sion sont déplacés hydrauliquement ou bien mécaniquement.
Aux endroits où les éléments de pression 6 traversent les parois de la cuve il est possible d'introduire de 1-'air pour leur refroidissement. Suivant les figs. 1 et 3. les éléments de pression 6 sont placés dans la paroi extérieure 2, suivant la fig. 2, ils sont placés dans la paroi intérieure 1 de la cuve annulaire 18.
Les gaz servant au traitement de la matière sont constitués, suivant le but d'utilisation et le type d'exploitation de la cuve annulaire, par des gaz de combustion, de l'air, des gaz de chauffage ou des gaz secs, surchauffés spécialement ou par des gaz différents amenés simultanément.
Lors de l'exploitation de la cuve annulaire afin d'alimenter un four rotatif 7 pour la fabrication de ciment, les ouvertures d'évacuation 5 pour la matière à calciner sont reliées au four rotatif 7, par exemple, au moyen d'une goulotte de déchargement 8, étanche au gaz. Dans ce cas les gaz brû lés du four rotatif servent autraitement de la matière dans laquelle ils sont amenés en contre-courant, pour être évacués par la tubulure 9.
La matière est amenée à la cuve annulaire 18 par l'extrémité supérieure, obturée de manière à être étanche au gaz, au moyen d'un dispositif de répartition 10 et par l'intermédiaire de la goulotte rotative de répartition 11 ou bien d'un moyen similaire. Afin de pouvoir régler la hauteur des couches, par exemple de manière que celle-ci dépende de la température des gaz brûlés, on prévoit éventuellement des dispositifs fonctionnant automatiquement. De ce fait la consommation en chaleur de l'installation peut être maintenue constante. De même on peut épurer impeccablement les gaz brûlés des poussières fines qui se déposent sur la matière. La hauteur des couches est réglée de manière que le volume du tirage aspiré, nécessaire à l'aspiration, atteigne un minimum.
Etant donné qu'il est possible de répartir les gaz uniformément sur la section transversale de la cuve annulaire puisque les gaz sont amenés à plusieurs zones nettement délimitées l'une par rapport à l'autre, il est également possible d'obtenir un échange de température absolument uniforme dans la matière. Dans des cas particuliers cette matière peut être mélangée à un combustible.
La forme d'exécution suivant la fig. 3 présente des avantages particuliers. Cette figure fait ressortir la maçonnerie en pierres réfractaires de la cuve annulaire 18. La paroi intérieure 1 est constituée ici par les parties 12 et 13 décalées l'une par rapport à l'autre et présentant des diamètres extérieurs différents lorsqu'il s'agit de sections transversales circulaires. Les parties de paroi intérieure 12 sont suivies par l'anneau 14 qui, suivant la coupe A. est suspendu librement et, suivant la coupe B, est soutenu par le pilier 16. L'anneau 14 porte la voûte 17 qui obture vers le haut l'espace intérieur servant à l'amenée des gaz. La partie inférieure, décalée vers l'intérieur, de la paroi intérieure est constituée par l'anneau 13 qui s'appuie contre le fond 3 de la cuve.
Les ouvertures d'entrée 15 pour le gaz, disposées entre les anneaux 13 et 14, peuvent être exécutées en forme de tuyère de manière à ne pas donner lieu à des pertes de gaz lors de leur passage à travers ces ouvertures. Depuis les diamètres extérieurs différents de ces anneaux, la matière est déposée de manière que ses surfaces 4 forment un talus vers l'intérieur par lequel le gaz pénètre à faible vitesse dans de grandes surfaces. En subdivisant à différentes reprises la paroi intérieure 1 et, éventuellement, la paroi extérieure 2, il est possible d'obtenir plusieurs talus de la matière pour la pénétration des gaz.
La cuve annulaire peut servir au séchage, au préchauffage, an surchauffage, à la combustion, à la calcination ou au frittage de différentes matières, tout particulièrement au prétraitement de matières brutes pour la fabrication de ciment.
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L'invention permet d'obtenir des surfaces particulièrement grandés pour la pénétration des gaz. Le travail des éléments de pression garantit que la matière à calciner glisse sans trouble sur l'angle de talus depuis la cuve annulaire jusqu'à l'ouverture d'évacuation, sans que les sur- faces libres de la matière puissent être bouchées par des poussières fines.
La construction est peu encombrante et les gaz s'échappent à faible vitesse de la couche supérieure de la matière, de manière que la poussière fine, lorsqu'il s'agit par exemple de matières en grains humectées, subsiste dans la matière et qu'il soit possible de négliger un filtre de poussière, dis- posé à la suite du dispositif et servant à l'épuration des gaz brûlés.
Lors de la calcination ou du frittage de matières, tout parti- culièrement du ciment, il se forme fréquemment un bouchon solide dans les dispositifs connus jusqu'à présent et, après le refroidissement, à la sortie du four, ce bouchon doit être broyé à nouveau en petits morceaux au moyen de lourds dispositifs de déchargement. Le frittage de matières dans des fours à cuve normaux présente des désavantages considérables. Du fait qu'il se forme un bouchon, il est impossible que l'air de combustion soit réparti uniformément sur la totalité de la section transversale. En raison du man- que d'air à certains endroits de la section transversale du four et, tout particulièrement, au centre, il se forme du CO et, de ce fait, une perte en combustible. La même raison favorise également une combustion ralentie nui- sible.
La calcination progressive, uniforme est empêchée par la formation du bouchon. Le refroidissement des concrétions est irrégulier et la forma- tion du bouchon entraîne de longues périodes de refroidissement et, par con- séquent, une hauteur inutile du four. Les dispositifs de déchargement doivent être de construction excessivement solide pour pouvoir briser le bouchon de concrétions. Une amenée d'air centrale, au centre du four, ne peut pratiquement pas être réalisée puisque le bouchon se forme au centre de la cuve du four.
Ces désavantages sont également éliminés au moyen de l'invention décrite. La forme de la cuve annulaire en liaison avec un dispositif de déchargement approprié et une répartition avantageuse de l'air de combustion sur la section transversale de la cuve procure non seulement une amélioration considérable de la qualité des concrétions exécutées, mais également une réduction des pertes en CO, un refroidissement rapide des concrétions, une calcination progressive uniforme et un déchargement régulier des dites concrétions. Un bas fourneau à cuve, exécuté sous la forme de la cuve annulaire décrite, peut fonctionner avec ou sans refroidissement rapi- de.
A la place de plusieurs éléments de pression il est possible d'utiliser des dispositifs analogues qui transportent la matière achevée, de préférence, depuis la paroi extérieure jusqu'à l'évacuation centrale. La course de chaque piston de pression peut être réglée et ces pistons peuvent fonctionner simultanément ou alternativement avec les autres éléments de pression. Le fond de la cuve annulaire peut également être incliné vers l'intérieur. Grâce à l'invention on obtient, lors du frittage de ciment, de dolomie ou de magnésie, une "évacuation" régulière du four.
REVENDICATIONS. l.- Cuve annulaire pour le traitement de matières à calciner au moyen de gaz conduits en contre-courant par rapport aux dites matières, caractérisée en ce que des ouvertes d'entrée pour l'amenée des gaz vers la cuve sont prévues à au moins deux z8nes situées à des hauteurs différentes, la z8ne inférieure se situant à hauteur de l'évacuation de la matière.
2. - Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le fond de la cuve est muni d'éléments de pression déplaçables longitudinalement et servant à transporter la matière à calciner vers les ouvertures d'évacuation prévues en face des dits éléments de pression.
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3.- Cuve annulaire suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le fond de la cuve est muni d'éléments de pression déplacés hydrauliquement et servant à amener la matière à calciner aux ouvertures d'évacuation prévues en face des dits éléments de pression.
4.- Cuve annulaire suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le fond de la cuve est muni d'éléments de pression déplacés mécaniquement et servant à amener la matière à calciner aux ouvertures d'évacuation prévues en face des dits éléments de pression.
5.- Cuve annulaire suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les éléments de pression sont disposés dans la paroi extérieure et les ouvertures d'évacuation dans la paroi intérieure de la cuve annulaire.
6. - Cuve annulaire suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les éléments de pression sont disposés dans la paroi intérieure et les ouvertures d'évacuation dans la paroi extérieure de la cuve annulaire.
7.- Cuve annulaire suivant la revendication 1,caractérisée en ce qu'elle est munie d'ouvertures d'entrée pour les gaz brûlés d'un dispositif de combustion faisant suite à la cuve annulaire.
8.- Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est munie d'ouvertures d'entrée pour les gaz de combustion et pour l'air.
9.- Cuve annulaire suivant la revendication 'caractérisée en ce que l'amenée de gaz d'au moins une des zônes s'effectue par les talus à surface libre de la matière.
10. - Cuve annulaire suivant la revendication 9, caractérisée en ce que des parties de paroi réglables sont prévues pour modifier le talus formé par la matière.
Il.- Cuve annulaire suivant la revendication 1,, caractérisée en ce que la section transversale de la cuve est circulaire.
12. - Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les parois de la cuve sont polygonales.
13.- Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les parois de la cuve sont rectangulaires.
14. - Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve s'élargit vers le bas.
15. - Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve s'élargit vers le haut.
16.- Cuve annulaire suivant la revendication l, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour le réglage automatique de la hauteur des couches de la matière-a calciner dans la cuve.
17. - Cuve annulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure, obturée de manière étanche au gaz, de la cuve, porte un dispositif d'amenée et une goulotte de répartition rotative servant à alimenter la cuve.
18.- Cuve annulaire suivant les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que la paroi intérieure de la cuve est constituée par deux parties décalées l'une par rapport à l'autre entre lesquelles le gaz, ame- né depuis l'intérieur, pénètre par les talus à surface libre dans la matière à calciner.
19. - Cuve annulaire suivant la revendication 18, caractérisée en ce que l'espace intérieur servant à l'amenée du gaz est obturé dans le
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haut par une voûte qui est reliée à la partie supérieure de la paroi intérieure de la cuve au moyen d'un anneau.
20. - Cuve annulaire suivant la revendication 19, caractérisée en ce que l'anneau servant au raccord de la voûte est librement suspendu.
21. - Cuve annulaire suivant la revendication 19, caractérisée en ce que l'anneau servant au raccord de la voûte est soutenu par des piliers.
22.- Cuve annulaire suivant la revendication 18, caractérisée en ce que la partie inférieure de la paroi intérieure est exécutée sous la forme d'un anneau s'appuyant contre le fond de la cuve et portant au-dessus et enrdessous des ouvertures d'entrée pour le gaz.
23.- Cuve annulaire suivant la revendication 22, caractérisée en ce que les ouvertures d'entrée situées en-dessous de l'anneau et servant à l'entrée du gaz sont simultanément les ouvertures d'évacuation pour la matière.
24.- Cuve annulaire suivant la revendication 18, caractérisée en ce que les ouvertures d'entrée pour le gaz sont exécutées sous la forme de tuyères.
25.- Cuve annulaire suivant la revendication 18. caractérisée en ce que les parois intérieure et extérieure sont exécutées en pierres réfractaires.
26. - Cuve annulaire suivant les revendications 19 et 22, caractérisée en ce que les anneaux sont formés par des anneaux circulaires à diamètre extérieur différent depuis lesquels le produit se met en talus vers l'intérieur.
27.- Cuve annulaire suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi de la cuve présente des ouvertures d'entrée pour l'air aux endroits où les éléments de pression traversent la dite paroi, ouvertures servant au refroidissement des dits éléments de pression.
28.- Cuve annulaire suivant les revendications 1 et 7, caractérisée en ce qu'une goulotte de déchargement étanche au gaz est reliée aux ouvertures d'évacuation pour la matière et sert à l'alimentation d'un four rotatif.
En annexe 2 dessins.