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La présente invention est relative à une installation pour le refroidissement du ciment sortant d'un broyeur dans laquelle le ciment moulu circule dans un séparateur à air ainsi qu'au contact de parois refroidies par de l'eau sur leur face opposée.
Parfois, on se contente de séparer l'air du mélange de particules de ciment, plus ou moins fines, sortant du broyeur en faisant passer le tout dans un cyclone.
D'autres fois, on sépare en même temps les particules les plus grosses de celles dont la finesse est jugée suffisante pour former un bon ciment, en faisant passer le mélange sortant du broyeur dans un séparateur généralement constitué par un plateau rotatif sur lequel le ciment chaud est déversé et qui projette ce ciment sous l'action de-'la force cen- trifuge vers deux parois coaxiales à travers un courant d'air créé par des palettes de ventilation qu'il porte à sa périphérie. Ces palettes sont disposéesde façon que l'air monte entre le bord du plateau et la paroi coaxiale intérieure tandis qu'il redescend entre celle-ci et la paroi extérieure pour repasser vers l'axe un peu plus bas, entre des aubes directrices.
Les particules les plus grosses tombent entre la paroi intérieure et le plateau malgré le courant d'air ascendant tandis que les particules les plus fines sont entraînées jusque contre la paroi extérieure. Ces deux parois forment chacune à leur partie inférieure une trémie servant à l'évacuation des particules qui s'y déposent.
A la sortie de ces trémies, la température des grosses et des fines particules de ciment n'est que de quelques degrés inférieure à celle à l'entrée dans le séparateur parce qu'elles n'ont presque pas pu céder de la chaleur au courant d'air qui circule en circuit fermé et qui sert à faire le partage entre les grosses et les fines particules. La température à la sortie est par exemple d'environ 115 C pour une température à l'entrée de 120 C.
Etant donné les inconvénients, bien connus des spécialistes, que présente le ciment chaud prêt à être ensaché, on a proposé de refroidir le ciment fin après sa sortie-de la trémie extérieure susdite en le déplaçant dans des auges horizontales ou verticales disposées en parallèle et contenant des vis d'Archimède dont les spires sont parcourues par de l'eau.
Ce moyen de refroidissement est encombrant et compliqué au point devue mécanique. De plus, il exige une étanchéité absolue aux endroits où l'eau entre dans les vis et sort de celles-ci afin de ne pas provoquer de prise du ciment.
Pour éviter les inconvénients dus à l'emploi de l'eau dans ces conditions, on a proposé de recueillir le ciment sortant de la trémie extérieure susdite dans un grand silo et de souffler à la base de celui-ci de l'air froid à une pression suffisante pour qu'il traverse la masse de ciment. A cause de la faible capacité calorifique de l'air, on est obligé de souffler une grande quantité d'air à la pression susdite, ce qui nécessite une grande consommation de force motrice.
On a cherché à réduire cette consommation de force motrice en mettant le ciment en suspension dans de l'air comprimé à la sortie du silo et en faisant passer le ciment ainsi ameubli au contact de serpentins traversés par de l'eau froide. Ce procédé nécessite encore une consommation importante de force motrice pour produire l'air comprimé nécessaire à l'écoulement du ciment au contact des serpentins. De plus, l'humidité de l'air se condense au contact des serpentins et forme une croûte de ciment durci au contact de ceux-ci, ce qui diminue fortement l'échange de chaleur entre le ciment pulvérulent et l'eau.
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On a enfin cherché à remédier à ces divers inconvénients en opérant la séparation entre les grosses et les fines particules, non pas à l'aide d'air circulant en circuit ferme dans le séparateur de la façon qui a été expliquée plus haut, mais à l'aide d'air frais sortant en permanence du séparateur et envoyé dans un appareil de dépoussiérage com- plètement distinct du séparateur. Cette installation présente l'inconvé- nient d'être très encombrante et très coûteuse et de nécessiter une grande consommation de force motrice à cause de la faible capacité calorifique de l'air amené au contact du ciment à refroidir.
La présente invention a comme objet une installation qui ne présente pas ces divers inconvénients.
A cet effet, dans l'installation suivant l'invention, les parois refroidies par de l'eau sont constituées par les parois du sépara- teur susdit le long desquelles le ciment descend par gravité en couche min- ce.
Cette installation n'exige donc aucune consommation de òr- ce motrice pour le transport du ciment pendant son refroidissement. De plus, le séparateur occupe sensiblement le même encombrement qu'un sépa- rateur ordinaire puisque ses parois sont simplement un peu plus épaisses.
La seule force motrice supplémentaire nécessitée par le fonctionnement de l'installation est celle utilisée pour la circulation de l'eau et elle est minime. On peut d'ailleurs récupérer la dépense qui en résulte en utilisant l'eau chaude, par exemple, pour la fabrication de la pâte à ciment ou pour le chauffage des locaux.
Dans le cas où le séparateur à air comprend, de manière con- nue, un plateau rotatif sur lequel le ciment chaud est déversé et qui pro- jette ce ciment sous l'action de la force centrifuge vers deux parois co- axiales, à travers un courant d'air créé par des palettes de ventilation qu'il porte à sa périphérie et qui sont disposées de façon que l'air monte entre le bord du plateau et la paroi coaxiale intérieure tandis qu'il re- descend entre celle-ci et la paroi extérieure, l'installation suivant l'in- vention peut être réalisée très simplement en prévoyant, dans la paroi extérieure, une chemise d'eau, pourvue d'une tubulure d'amenée d'eau froide et d'une tubulure d'évacuation d'eau chaude respectivement à son extrémité inférieure et à son extrémité supérieure.
Toutefois, de préférence, la paroi intérieure coaxiale à la paroi extérieure du séparateur est également pourvue d'une chemise d'eau qui communique avec la chemise de la paroi extérieure à sa partie supérieu- re et à sa partie inférieure.
On peut ainsi refroidir en même temps les grosses particules de ciment qui sont réintroduites dans le broyeur, ce qui augmente le rende- ment de celui-ci et empêche la déshydratation du gypse qui est toujours ajoutéau clinker plur régler la durée de la prise. Il est à noter en ef- fet que la proportion des grosses particules renvoyées dans le broyeur est souvent au moins égale aux µ de la quantité sortant du broyeur.
D'autres particularités et détails de l'invention apparai- tront au cours de la description des dessins ci-annexés,qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes d'exécu- tion de l'installation de ref roidisement du ciment, suivant l'invention.
La figure 1 représente schématiquement en coupe verticale un séparateur classant le ciment moulu en deux catégories et équipé de fa- çon à refroidir ce ciment pendant que celui-ci le traverse de haut en bas sous l'action de la pesanteur.
Les figures 2 et 3 représentent, de manière analogue à celle indiquée pour la figure 1, deux séparateurs n'opérant pas de classement du
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ciment mais équipés pour refroidir ce ciment pendant qu'il se sépare de l'air.
On voit à la figure 1 un séparateur à air dans lequel le' ciment chaud sortant d'un broyeur non représenté est déversé par une gou- lotte 2 au centre d'un plateau 3 mis en rotation autour d'un axe vertical par un moteur 4. Ce plateau est équipé près de sa périphérie de palettes 5 qui sont disposées de façon à creer un mouvement d'air ascendant entre le bord 6 de ce plateau et une paroi cylindrique 7 disposée à une certaine distance et légèrement en contre-haut par rapport au plateau.
Le ciment est projeté, sous l'action de la force centrifuge vers la paroi 7 et les grosses particules qu'il contient tombent le long de cette paroi malgré le courant d'air ascendant créé par la rotation des palettes 5. Les fines particules de ciment sont entraînées par ce courant et passent ensuite entre la paroi 7 et une paroi coaxiale 8 à l'extérieur de la première.
A la partie inférieure de la paroi extérieure 8, est raccor- dée une trémie 9. De même, à la partie inférieure de la paroi cylindrique 7 est raccordée une trémie 10. Celle-ci est séparée d'une autre trémie inférieure 11 par une couronne d'aubes directrices 12 entre lesquelles le courant d'air descendant entre les parois 7 et 10 et la paroi 8 passe pour remonter, en circuit fermé, vers les palettes 5. Les particules de ciment recueillies au fond des trémies 9 et 11 peuvent être évacuées par des gou- lottes désignées respectivement par,13 et 14.
Le séparateur décrit jusqu'à présent est bien connu. Celui utilisé comme appareil de refroidissement du ciment comprend, en outre, des chemises d'eau 15 et 16 respectivement à l'extérieur de la paroi cylindri- que 8 et de la trémie 9. Ces deux chemises communiquent entre elles par une conduite 17. La chemise 16 est pourvue à son extrémité inférieure d'une tubulure 18 par laquelle on peut introduire de l'eau froide. La chemise 15 est pourvue à son extrémité supérieure d'une tubulure d'évacuation d'eau chaude 19. Une autre tubulure d'évacuation d'eau chaude est prévue à la partie supérieure de la chemise 16 où elle est désignée par 20. Les tubu- lures d'évacuation de l'eau chaude sont disposées du côté des chemises 15 et 16 opposé à celui où l'eau froide pénètre dans la chemise 16.
Cette disposition des tubulures 18, 19 et 20 favorise la circulation de l'eau dans les chemises 15 et 16. Les tubulures d'évacuation 19 et 20 sont pour- vues de robinets désignés respectivement par 21 et 22. Grâce à ces robi- nets, on peut régler séparément le débit d'eau chaude qui sort des chemi- ses 15 et 16. En établissant un débit relativement grand par la tubulure 20, on peut refroidir très fortement le ciment qui va sortir de la trémie 9. Par contre, en établissant un débit relativement faible dans la tubu- lure 19, on peut obtenir une température élevée pour l'eau qui y circule puisque le ciment très chaud est amené à peu près au niveau de cette tubu- lure.
La paroi cylindrique intérieure 7 et les tréinies 10 et 11 le long desquelles les plus grosses particules de ciment descendent sont également pourvues d'une chemise d'eau. Celle qui équipe la paroi cylin- drique 7 et la trémie 10 est désignée par 23 tandis que celle qui équipe la trémie 11 est désignée par 24. Cette dernière communique avec la che- mise 16 à ses extrémités inférieure et supérieure par des conduites 25 et 26. La conduite 26 communique, en outre, avec la chemise 23 par une con- duite 27. Les conduites 25,26 et 27 sont, comme on peut le voir au des- sin, également situées du côté opposé à celui où se trouvent les tubulures d'évacuation d'eau chaude 19 et 20.
Comme on s'en rend compte facilement, les deux chemises 15 et 16 reliées par la condùite 17 n'ont été ménagées séparément que pour des facilités de construction elles sont les equivalen-
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tes d'une seule chemise entourant la paroi extérieure du séparateur. De même;,les chemises 23 et 24 raccordées l'une à l'autre sont à considérer comme constituant une seule chemise entourant la paroi intérieure 7, 10, 11 coaxiale à la paroi extérieure 8, 9. Dans ces conditions, la conduite 21 et la tubulure d'évacuation sont à considérer comme étant établies à un niveau intermédiaire entre l'extrémité inférieure et l'extrémité supérieure des chemises 15, 16 et 23, 24.
Dans un refroidisseur de ce genre, le ciment descend par gravité au contact des parois 7 et 11 ainsi que 8 et 9. L'épaisseur de la couche de ciment sur ces parois est faible, vraisemblablement de l'ordre de 0,5 à 1 millimètre. Par suite du refroidissement efficace de ces parois par l'eau, la température du ciment à la sortie des trémies 9 et 11 est sensiblement inférieure à celle à son entrée dans la goulotte 2.
A la figure 2, on a représenté un cyclone 28 dans lequel le ciment en suspension dans l'air entre tangentiellement par une ouverture 29, de manière connue en soi. Sous l'action de la force centrifuge, le ciment se concentre au contact de la paroi extérieure 30 de section transversale circulaire tandis que l'air dépoussiéré s'échappe par une cheminée axiale 31. La paroi 30 est équipée d'une chemise 32 dans laquelle circule de l'eau. Le ciment s'échappe par une goulotte 13 après avoir été considérablement refroidi.
Dans l'installation suivant la figure 3, le ciment est déversé par la goulotte 2 sur un plateau rotatif à axe vertical du genre de celui désigné par 3 à la figure 1. Sous l'action de la force centrifuge, il est violemment projeté contre la paroi extérieure 33 de section transversale circulaire tandis que l'air dépoussiéré s'échappe par la cheminée 31. Le ciment descend en couche mince le long de la paroi extérieure 33 refroidie par l'eau circulant dans la chemise 32. Il sort, considérablement refroidi, par la goulotte 13.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.-
1.- Installation pour le refroidissement du ciment sortant d'un broyer, dans laquelle le ciment moulu circule dans un séparateur à air ainsi qu'au contact de parois refroidies par de l'eau sur leur face opposée, caractérisée en ce que les parois refroidies par l'eau sont constitués par les parois du séparateur susdit au contact desquelles le ciment descend par gravité en couche mince.