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Lorsqu'elle a lieu dans un four rotatif, la fabrication du plâtre hydraulique ou d'un mélange à forte concentration en plâtre hydraulique, nécessite l'emploi d'un four avec revêtement intérieur en éléments réfractatires isolants ou bien conduit à une très forte perte de calories par la surface extérieure du four si celui-ci est constitué en tôle.
La présente invention,a, au; contraire, pour objet un prooé-. dé qui,, destiné à la fabrication de plâtre hydraulique ou de mélange à forte concentration en plâtre hydraulique,permet i uti- lisation d'un four rotatif continu sans réfractaires, avec un ren dément calorifique supérieur à celui donné par les fours rotatifs continua avec réfractaires.Ce four présente, en outra,, 1'
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avantage d'être, à diamètre extérieur sensiblement égal, environ deux fois plus court qu'un four rotatif continu classique de même puissance.
Dans ce but, selon ce procédé, le gypse est cuit à haute température au contact de gaz chauds d'un foyer et à contre- courant dans un tube central, auquel est concentrique une en- ceinte dans laquelle est introduit le gypse cru qui subit un début de cuisson en présence de vapeur d'eau, à l'abri des gaz de combustion, en sens inverse de celui de la cuisson à haute température, sous l'action des calories provenant de rayonne- mente, convection et conductibilité du tube central dont la tem- pérature de la paroi se trouve ainsi ramenée à une valeur accep- table pour une bonne tenue mécanique et, de préférence, celles provenant d'un retour'des gaz chauds dans une seconde enceinte concentrique à la précédente, en vue, dune part, d'épuiser au maximum les dits gaz avant leur évacuation à l'atmosphère et, d'autre part,
de constituer un moyen supplémentaire de réglage de la température à l'intérieur de l'enceinte annulaire intermédiai- re.
Ce début de cuisson étant fait en présence de vapeur d'eau et la température dans l'encentinte intermédiaire étant réglable, il est possible d'extraire, à la sortie de cette enceinte, avant introduction dans -le tube central, du demi-hydrate. au cas où. l'on désire'utiliser ce four pour fabriquer non seulement du plâtre hydraulique, mais encore du demi-hydrate.
De plus, à la sortie du tube central, est prévue la récupé- ration des calories emmenées par le plâtre hydraulique à haùte température. Cette réoupération se fait par mélangg au plâtre hydraulique, de plâtre cru d'une grànulométrie supérieure à oeil' qui a été choisie pour la fabrication du plâtre hydraulique.
La séparation du plâtre hydraulique refroidi et du gypse oru réchauf- té se fait par tamisage, Un app@@tillago pour lA: mise en oeuvre du procédé objet
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de l'invention comporte donc un récupérateur et un four,
Le four est rotatif et comporte un tube central, dans lequel sont dégagés les gaz d'un foyer placé en bout et une en- ceinte concentrique à ce tube central et dans laquelle n'ont pas, accès les gaz de combustion et où le gypse cru est introduit du côté du foyer.
Les gaz de combustion à l'extrémité opposée, sont canalisés par dés manchettes,, et sont de préférences) ramenés en sens inverses avant leur évacuation, dans une autre enceinte concentrique à la précédente, le tube central et la ou les en- ceintes tubulaires concentriques à la fois entre elles et audit tube étant solidaires les une des autres en rotations.
A cet effet, le four objet de l'invention comportes, suivant une forme préférée d'exécution : du côté de l'entrée des gaz chauds dans le tube central c'est-à-dire du côté du foyer, une tôlerie fixe permettant l'é- vacuation du plâtre hydraulique par l'intermédiaire d'un obtura- leur et l'introduction du gypse cru dans l'enceints annulaire par' le moyen de godets tournant avec l'ensemble ? du côté opposé :
une tôlerie fixe recueillant le gypse ayant subi un début de cuisson, ainsi que la vapeur d'eau, un obturateur et une vis transporteuse pour réintroduction après broyage,, dans l'extrémité du tube central des produits à trans- former en plâtre hydraulique, Si, d'ailleurs, à ce stade, on désire recueillir du demi-hydrate;, il suffit de séparer par tamisage du gypse cuit tout venant avant broyage, la granulométrie qu'il a été possible de transformer en demi-hydrate,
Le dessin schématique annexé représente, d'aill@urs, à ti- tre d'exemple non limitatif;, une forme d'exécution d'un appa- reillage pour la mise en :
oeuvre du procédé objet de l'invention
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- FIG. 1 est un schéma montrant le circuit du récupérateur ; - FIG. 2 représente une forme dtexécution de ce récupéra- teur ; - FIG. 3 en est une vue générale en élévation du four ; - FIG 3a et 3b sont, à échelle agrandie, des vues en coupe longitudinale des deux extrémités du four ; - FIG. 4 et 5 sont deux schémas montrant deux modes d'uti- lisation de ce four suivant qu'on désire s'en servir pour fabri- quer du demi-hydrate ou non.
La figure 1 montre le circuit du récupérateur. Le gypse cru
A est, par tamisage; séparé en deux granulométries, l'une C cor- respondant à celle qui a été choisie pour la fabrication du plâ tre hydraulique, l'autre B étant le refus du tamisage. Le \plâtre hy- draulique chaud E est mélangé au gypse B dont il est, lorsque la température du mélange s'est stabilisée, de nouveau séparé par tamisage pour donner le plâtre hydraulique refroidi G. Le gypse cru ainsi réchauffé est de nouveau mélangé au gypse cru fin a pour donner le gypse cru H alimentant le four décrit plus loin,
Une forme préférée dtexécution de ce récupérateur est mon- @ trée à la figure 2.
Le tamisage pouvant être obtenu par tout procédé connu, ce récupérateur comporte essentiellement une vis très transporteuse 16 tournant/lentement et passant sous la tôlerie 6 du four. Le gypse cru gros est introduit dans cette vis à une extrémité par un obturateur 17. Le plâtre hydraulique tombe dans cette vis par la tôlerie 6 et se mélange au gypse cru. L'autre extrémité de la vis restitue par l'intermédiaire d'un deuxième obturateur 18, le mélange qu'il ne reste plus qu'à tamiser.
Avant la description du four, il est spéoifié que, au des- sin, les flèches en traits pleins indiquent le trajet du gypse et celles en traits pointillés le trajet des gaz chauds.
Le four représenté en figures 3, 3a et 3b consiste essentiel lement en trois tubes concentriques respectivement 2,3 et 4,
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constituant un tout susceptible de tourner autour de son axeA l'une des extrémités du tube intérieur 2 sont introduits des gai chauds provenant d'un foyer 2 alimenté par tout combustible, tel que notamment du mazout.La liaison entre le foyer 2. et le tube 2 est assurée par l'intermédiaire d'une tôlerie fixe 6 protégée par un revêtement réfractaire isolant.
A 1 autre extrémité du tube intérieur 2, des manchettes 1 permettent aurgaz chauds de passer de ce tube dans l'enveloppe annulaire comprise entre les deux tubes 3 et 4. A leur sortie de cette enveloppe, les fumées sont recueillies dans une tôlerie fixe 8 pour être dépoussiérées et évacuées.
, de
Le gypse oru est fourni à une tôlerie 10 et celle-ci est envoyé dans l'espace annulaire compris entre les tubes 2 et 3 par des godets 12 tournant avec ces tubes. A l'autre extrémité du four:, une tôlerie 13 permet de recueillir le plâtre et la va- peur d'eau sortant de l'espace annulaire compris entre les tubes 2 et ±ce
Ce plâtre obtenu au départ de gypse tout venant se compose d'éléments fins qui ont été transormés en demi-hydrate et d'élé- ments gros imparfaitement transformés. Le demi-hydrate peut, si on le désire,être séparé en totalité ou partiellement par ta- misage. Le demi-hydrate non séparé et les éléments plus gros sont après broyage réintroduits dans le tube 2 par l'obturabeur 14 et la vis transporteuse 15.
Si l'on ne désire pas fabriquer de demi-hydrate avec ce four, le tamisage est supprimé et l'obtu- rateur 14 et la vis transporteuse 15 permettent la réintroduction dans le tube 2, après broyage 0 de tout le plâtre cuit en présen- ce de vapeur deau dans l'enceinte comprise entre les tubes 2 et 3 à une température qu'il n'est plus besoin de contrôler.
Le plâtre réintroduit par la vis 15 dans le tube 2. en res- sort à 1.autre extrémité, après cuisson, par l'obturateur 18 à une température réglable o Les différents réglages de température,
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soit pour la sortie du plâtre hydraulique du tube 2, soit pour la sortie du demi-hydrate de l'enceinte tubulaire comprise entre les tubes'2 et 2. se font par règlage du foyer 5 et par règlage des températures des gaz à l'introduction dans le tube 2 et dans l'enceinte tubulaire comprise entre les tubes 3 et 4. Ces ré- glages de température des gaz de combustion peuvent se faire par tous procédés connus et en particulier par recyclage en divers points des fumées sortant de la tôlerie 8.
Tout en spécifiant que l'intérêt de ce four est d'autant plus grand qu'il est utilisé à la fabrication de mélanges à très fortes teneurs en plâtre hydraulique, il est indiqué en Figures 4 et 5, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes précis de mise en oeuvre du procédé de fabrication, objet de l'invention, suivant qu'on désire obtenir ou non du demi-hydrate.
Fabrication de plâtre hydraulique seul (Fig. 4).- La totalité du gypse cru passe d'abord dans l'enceinte comprise entre les tubes
2 et puis après broyage dans le tube*2. A la sortie du tube 2, le plâtre est stocké dans une trémie isotherme D où à haute tem- pérature se termine sa cuisson. Le gypse cru tout venant A a été séparé par tamisage en deux granulométries B et C. les plus pe- tite. grains de B étant plus gros que les plus gros grains du plâtre hydraulique E. Le gypse gros B est mélangé au plâtre hy- draulique E sortant de la trémie D. Lorsque les températures de
B et de 3 sont stabilisées, le plâtre hydraulique refroidi G est séparé du gypse gros réchauffe qui, après mélange avec le gypse fin C. est introduit dans l'enceinte comprise entre les tubes 2 et 3.
A la sortie de cette enceinte le plâtre est broyé en 1 pour être réduit à la granulométrie choisie pour fabriquer le plâtre hydraulique.
Fabrication du plâtre hydraulique et du demi-hydrate (figé 5).-
La figure 5 montre que le schéma est rigoureusement le même, seul un tamisage supplémentaire se faisant en L pour recueillir le
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demi-hydrate qu'il a été possible de fabriquer pendant la cuis- son dans l'enceinte formée par les tubes 2 et 3.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce four ou du récupérateur, non plus qu'aux seuls modesde fabrication, de plâtre qui ont été ci-dessus in- diqués à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, tou- tes les va.riantes,
REVENDICATIONS
1.- Procédé de fabrication de plâtre hydraulique ou d'un mélange à forte concentration en/plâtre hydraulique, caractérisé en ce que le gypse est cuit à,haute température au contact dés gaz chauds d'un foyer et à contre-courant dans un tube central auquel est concentrique une enceinte dans laquelle le gypse cru qui y circule en sens contraire subit un début de cuisson en présence de vapeur d'eau,, à l'abri des gaz da combustion,
ce dé- b@t de cuisson permettant, si' on le désire, la fabrication de , demi-hydrate par, séparation par tamisage des parties les plus fines cuites lors du passage dans cette enceinte cette première cuisson mettant en oeuvre comme calories à la fois celles pro- venant du refroidissement du plâtre hydraulique mis en contact du gypse cru de granulométrie supérieure, du refroidissement du tube central dont.la température de la paroi se trouve ainsi ra- menée à une valeur acceptable pour une bonne tenue mécanique et, de préférence, celles provenant d'un retour des gaz chauds dans une seconde enceinte concentrique à la précédente en vue, d'une part, d'épuiser au maximum les dits gaz avant leur évacuation à l'atmosphère et, d'autre part,
de constituer un moyen supplémen- taire de règlage de la température à l'intérieur de l'enceinte annulaire intermédiaire.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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When it takes place in a rotary kiln, the manufacture of hydraulic plaster or of a mixture with a high concentration of hydraulic plaster requires the use of a furnace with an interior lining of insulating refractory elements or else leads to a very high loss. of calories by the outer surface of the oven if it is made of sheet metal.
The present invention, a, au; contrary, for object a proo-. die which, intended for the manufacture of hydraulic plaster or mixture with a high concentration of hydraulic plaster, allows the use of a continuous rotary kiln without refractories, with a calorific value greater than that given by rotary kilns continued with refractories. This furnace has, in addition, 1 '
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the advantage of being, with a substantially equal outside diameter, about two times shorter than a conventional continuous rotary kiln of the same power.
For this purpose, according to this process, the gypsum is fired at high temperature in contact with hot gases from a hearth and against the current in a central tube, to which is concentric an enclosure in which is introduced the raw gypsum which undergoes. a start of cooking in the presence of water vapor, away from combustion gases, in the opposite direction to that of cooking at high temperature, under the action of calories from radiation, convection and conductivity of the tube central, the temperature of the wall of which is thus reduced to a value acceptable for good mechanical strength and, preferably, those originating from a return of the hot gases to a second chamber concentric to the previous one, in view of , on the one hand, to exhaust the said gases as much as possible before their evacuation to the atmosphere and, on the other hand,
to constitute an additional means of regulating the temperature inside the intermediate annular enclosure.
This beginning of cooking being done in the presence of water vapor and the temperature in the intermediate enclosure being adjustable, it is possible to extract, at the outlet of this enclosure, before introduction into the central tube, of the half-hydrate. . in case. it is desired to use this furnace to manufacture not only hydraulic plaster, but also demi-hydrate.
In addition, at the outlet of the central tube, provision is made for the recovery of the heat carried by the hydraulic plaster at high temperature. This reoperation is done by mixing with hydraulic plaster, raw plaster of a grain size greater than eye 'which was chosen for the manufacture of hydraulic plaster.
The separation of the cooled hydraulic plaster and the reheated oru gypsum is carried out by sieving. A tillago app @@: implementation of the object process
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of the invention therefore comprises a recuperator and an oven,
The furnace is rotary and comprises a central tube, in which the gases of a hearth placed at the end are released and an enclosure concentric with this central tube and in which the combustion gases do not have access and where the gypsum raw is introduced from the fireplace side.
The combustion gases at the opposite end are channeled by sleeves, and are preferably) returned in opposite directions before their evacuation, in another chamber concentric with the previous one, the central tube and the tubular chamber (s) concentric both with each other and with said tube being integral with one another in rotation.
For this purpose, the furnace which is the subject of the invention comprises, according to a preferred embodiment: on the side where the hot gases enter the central tube, that is to say on the side of the hearth, a fixed sheet metal allowing the evacuation of the hydraulic plaster by means of a stopper and the introduction of the raw gypsum into the annular enclosures by means of buckets rotating with the assembly? on the opposite side:
a stationary sheet metal collecting the gypsum having undergone a start of cooking, as well as the water vapor, a shutter and a conveyor screw for reintroduction after grinding, into the end of the central tube of the products to be transformed into hydraulic plaster, If, moreover, at this stage, it is desired to collect half-hydrate ;, it suffices to separate by sieving the cooked gypsum that comes before grinding, the particle size that it has been possible to transform into a half-hydrate,
The appended schematic drawing represents, moreover, by way of non-limiting example ;, an embodiment of an apparatus for the implementation:
implementation of the method which is the subject of the invention
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- FIG. 1 is a diagram showing the circuit of the recuperator; - FIG. 2 shows one embodiment of this recuperator; - FIG. 3 is a general elevational view of the furnace; FIG. 3a and 3b are, on an enlarged scale, views in longitudinal section of the two ends of the oven; - FIG. 4 and 5 are two diagrams showing two modes of use of this furnace depending on whether it is desired to be used to manufacture half-hydrate or not.
Figure 1 shows the recuperator circuit. Raw gypsum
A is, by sieving; separated into two particle sizes, one C corresponding to that which was chosen for the manufacture of the hydraulic plaster, the other B being the refusal of the sieving. The hot hydraulic plaster E is mixed with the gypsum B from which it is, when the temperature of the mixture has stabilized, again separated by sieving to give the cooled hydraulic plaster G. The raw gypsum thus warmed is again mixed with the gypsum. fine raw gypsum a to give the raw gypsum H feeding the furnace described later,
A preferred embodiment of this recuperator is shown in Figure 2.
As the screening can be obtained by any known process, this recuperator essentially comprises a very conveyor screw 16 rotating / slowly and passing under the sheet metal 6 of the furnace. The coarse raw gypsum is introduced into this screw at one end through a shutter 17. The hydraulic plaster falls into this screw through the sheet metal 6 and mixes with the raw gypsum. The other end of the screw releases, via a second shutter 18, the mixture which only remains to be sieved.
Before the description of the furnace, it is specified that, in the drawing, the arrows in solid lines indicate the path of the gypsum and those in dotted lines the path of the hot gases.
The furnace shown in Figures 3, 3a and 3b consists essentially of three concentric tubes 2, 3 and 4, respectively,
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constituting a whole capable of rotating about its axis At one of the ends of the inner tube 2 are introduced hot ducts from a furnace 2 supplied with any fuel, such as in particular fuel oil. The connection between the furnace 2. and the tube 2 is provided by means of a fixed sheet metal 6 protected by an insulating refractory lining.
At 1 other end of the inner tube 2, sleeves 1 allow hot gas to pass from this tube into the annular casing between the two tubes 3 and 4. On leaving this casing, the fumes are collected in a fixed sheet metal 8 to be dusted and evacuated.
, of
The gypsum oru is supplied to a sheet metal work 10 and the latter is sent into the annular space between the tubes 2 and 3 by buckets 12 rotating with these tubes. At the other end of the furnace :, a sheet metal 13 collects the plaster and the water vapor exiting the annular space between the tubes 2 and ± ce
This plaster obtained initially from all-grade gypsum is made up of fine elements which have been transformed into demi-hydrate and coarse elements which are imperfectly transformed. The half-hydrate can, if desired, be separated in whole or in part by screening. The non-separated half-hydrate and the larger elements are, after grinding, reintroduced into the tube 2 by the obturator 14 and the conveyor screw 15.
If it is not desired to manufacture a demi-hydrate with this furnace, the sieving is omitted and the shutter 14 and the conveyor screw 15 allow the reintroduction into the tube 2, after grinding 0 of all the baked plaster present. - that of water vapor in the enclosure between tubes 2 and 3 at a temperature that it no longer needs to be controlled.
The plaster reintroduced by the screw 15 into the tube 2 comes out at the other end, after firing, by the shutter 18 at an adjustable temperature o The different temperature settings,
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either for the outlet of the hydraulic plaster from the tube 2, or for the outlet of the half-hydrate from the tubular enclosure between the tubes'2 and 2. are carried out by adjusting the hearth 5 and by adjusting the temperatures of the gases at the introduction into the tube 2 and into the tubular enclosure between the tubes 3 and 4. These temperature adjustments of the combustion gases can be carried out by any known process and in particular by recycling at various points the fumes leaving the sheet metal work 8.
While specifying that the advantage of this furnace is all the greater as it is used for the manufacture of mixtures with very high hydraulic plaster contents, it is indicated in Figures 4 and 5, by way of non-limiting examples. , two precise embodiments of the manufacturing process, object of the invention, depending on whether or not it is desired to obtain the half-hydrate.
Manufacture of hydraulic plaster alone (Fig. 4) .- All of the raw gypsum first passes into the enclosure between the tubes
2 and then after grinding in the tube * 2. On leaving tube 2, the plaster is stored in an isothermal hopper D where at high temperature its cooking ends. The raw raw gypsum A was separated by sieving into the smallest two particle sizes B and C. grains of B being larger than the larger grains of hydraulic plaster E. Coarse gypsum B is mixed with hydraulic plaster E coming out of hopper D. When temperatures of
B and 3 are stabilized, the cooled hydraulic plaster G is separated from the reheated coarse gypsum which, after mixing with the fine gypsum C. is introduced into the enclosure between tubes 2 and 3.
On leaving this chamber, the plaster is crushed in 1 to be reduced to the particle size chosen to manufacture the hydraulic plaster.
Manufacture of hydraulic plaster and half-hydrate (fig.5) .-
Figure 5 shows that the diagram is strictly the same, only an additional sieving being done in L to collect the
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demi-hydrate which it was possible to produce during cooking in the chamber formed by tubes 2 and 3.
As goes without saying, the invention is not limited to the sole embodiment of this furnace or of the recuperator, nor to the only modes of manufacture, of plaster which have been indicated above by way of example. 'example; on the contrary, it embraces all the variations,
CLAIMS
1.- A method of manufacturing hydraulic plaster or a mixture with a high concentration of hydraulic plaster / plaster, characterized in that the gypsum is fired at high temperature in contact with hot gases from a fireplace and against the current in a central tube to which is concentric an enclosure in which the raw gypsum which circulates therein in the opposite direction undergoes a start of cooking in the presence of water vapor, sheltered from combustion gases,
this start of cooking allowing, if so desired, the manufacture of, half-hydrate by, separation by sieving of the finest parts cooked during the passage in this chamber this first cooking using as calories to the times those coming from the cooling of the hydraulic plaster brought into contact with the green gypsum of larger particle size, from the cooling of the central tube, the wall temperature of which is thus reduced to an acceptable value for good mechanical strength and, of preferably, those coming from a return of the hot gases in a second enclosure concentric with the previous one in order, on the one hand, to exhaust the said gases as much as possible before their evacuation to the atmosphere and, on the other hand,
to constitute an additional means of regulating the temperature inside the intermediate annular enclosure.
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