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L'invention concerne un procédé pour l'exploitant!! de fours à puits servant à cuire, à agglomérer ou à griller par exemple de la pierre à chaux, des minerais ou des matières analogues et dans lesquels la matière traverse l'enceinte de cuisson, disposée en couches de manière telle que les petits morceaux se trouvent en-dessous et les gros morceaux en-dessus.
Dans ce procédé, la matière en gros morceaux se trouvant en-dessus est frappée directement par la flamme et par le rayonnement tandis que la matière en petits morceaux se déplaçant en-dessous est moins cuite par un contact direct avec la flamme que par le rayonnement qui part directement de
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la flamme et des morceaux supérieurs de matière à cuire.
Cette dernière action est naturellement limitée pratiquement: sans la mesure où, en raison de la forme choisie pour l'enceinte du four et en raison de l'angle d'inclinaison de la surface de glissement offerte à la matière, l'action des rayons calorifi- ques agissant de ltextérieur sus les couches intérieures depend, pour une température de cuisson donnée,du faitqu'il existe. entre les gros morceaux de la Matière se trouvant en dessus, des vides suffisamment perméables aux rayons.. Il peut donc se produire, si l'épaisseur de la matière en tout petits mor- oeaux est relativement grande, que les couches inférieures arrivent, non cuites complètement à coeur, à l'extrémité infé- rieure de l'enceinte du four.
Il ne saurait être question de chercher à supprimer ce défaut en augmentant la durée du séjour de la matière dans l'enceinte du four par-ce que cette manière de faire aurait pour résultat non seulement de diminuer la production du four mais encore de risquer de produire une surcuisson de la partie supérieure de la couche de matière.
L'invention a pour but de supprimer d'une manière complète les inconvénients du genre,indiqué.
Le procédé de 1''invention est caractérisé par ce que à un endroit approprié de la couche de matière glissant' vers le bas, et / en particulier, à l'extrémité inférieure de ladite couche, on produit un tourbillonnement supplémentaire de la matière, au moyen d'un courant de gaz, par exemple au moyen d'un courant d'air ou d'un oourant supplémentaire d'air et de gaz combustible amené à la couche de matière.
Cette action de tourbillonnement a pour effet de saisir les fines particules de matière se trouvant en dessous et de les ohasser vers le haut de sorte qu'ellessont exposées à l'action complète de la flamme,
On peut régler ce tourbillonnement en modifiant le débit et la vitesse du oourant de gaz amené, d'une manière
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correspondant à l'àpaisseur de la couche et à la nature de la matière. Pour l'exécution pratique du toerbiliennement supplémentaire, on peut employer des dispositifs de différents ganres.
Suivant 1? invention, pour supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus etpour augmenter la production du four le procédé consiste à effectuer, et prévoir à un endroit approprié de la couche de matière glissant vers le bas et en particulier, comme on l'a dit plus haut, à l'extrémité inférieure de cette dernière, un chauffage supplémentaire de la matière obtenupar exemple,, à l'aide d'un mélange combustible de gaz et d'air ou à l'aide d'un combustible liquide ou solide, en fines particules,, que l'on amène à la couche de matière par la face postérieure du courant de matière.
Si l'augmentation de la vitesse du courant de gaz,, par exemple du courant d'air introduit à l'endroit de la cuisson supplémentaire, est suffisante, les fines particules de matière que rencontre ce courant de gaz sont élevées par tourbillonnement et amenées dans la zone supérieure dans laquelle l'action de cuisson est plus forte. On peut régler ce. tourbil- lonnement dune manière correspondant à l'épaisseur de la couche et à la nature de la matière, en modifiant le débit 'et la vitesse du courant d'air ou du courantde gaz amené ou des deux constituants du courant de gaz.
Pour l'exécution pratique du procédé indiqué, on peut employer des dispositifs de genres différents,,
L'invention s'étend en outre à un four à puits servant à cuire, à agglomérer ou à griller, caractérisé par un dispositif qui agit à un endroit approprié de l'enceinte de traitement, sur la matière en petits morceaux de manière à l'élever par tourbillonnement par un courant de gaz amené de 1 extérieure qui peut être constitué, par exemple, par de 1 air
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ou qui peut contenir de l'air, par exemple, sous la forme dtun mélange de combustible et d'air, pour amener ladite matière dans la zone danslaquelle l'action de cuisson est la plus forte.
Elle s'étend également aux caractéristiques résul- tant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à titre d'exemple à différentes formes de réalisation de la chambre de cuisson d'un dispositif suivant l'invention, représentées aux dessins dans lesquels: -. La figure 1 montre schématiquement par une coupe verticale, la chambre de cuisson, suivant l'invention, d'un four à puits.
- La figure 2 montre, également par une coupe verti- cale, une forme de réalisation modifiée.
- Les figures 3, 5 et 4 montrent, en coupe verticale d'antres formes de réalisation du four à puits suivant l'inven- tion, dans les exécutions de la pratique, En particulier, la figure 4 représente une coupe verticale suivant la ligne A-B-0 de la figure 3.
Sur les figures, le repère 1 désigne une surface de glissement, plane ou conique, sur laquelle est amenée la matière qui vient de la cuve ou ohambre de. remplissage 2 du four. La matière peut être, par exemple, disposée en couches d'une manière telle que les petits morceaux 3 se trouvent en dessous et que les gros morceaux 4 se déplacent vers le bas, au-dessus de ces couches de petits morceaux, A un endroit approprié, des gaz enflammés ou des gaz combustibles sont amenés à travers une ouverture 5 et ils s'échappent vers le haut suivant la direction de la flèche, grillant ou agglomérant directement la matière en gros morceaux 4 qui se trouve dans la couche
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BUt .J4eure et agissant pareil'-(,,ment par eu la matlàre en petits morceaux se trouvant au-dessous de 112, iouche sr.i eue.
On peut aussi, couverture 5 étant fermée ainsi que l'indique le tracé 6 en trait interrompu, tra-railley raE 5T %izT- duisant dans la chambre de remplissage 2 du aombustible !):Uèt il en même temps que la matière formant la charge ou en amen du combustible solide à travers une ouverture latérale de remplissage 7,
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On peut aussi e.:n utilisant les deux ouvertures employer un chauffage à l'huile lourde ou un gaz eten semé tempsamener des combustibles solides.
Pour que soit garanti en tout cas un grillage à coeur complet (ou une agglomération complète ou une calcina- tion complets) de la matière en petits morceaux se trouvant en
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dessous, la surface d'écoulement 1, dans 1 eemp.e de réalisa- tion 1, change brusquement de direction dsns la zone dans laquelle Inaction de cuisson est la plus fortepar exemple
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,7is-à-vis de l'entrée de la flamme à travers l'ouverture 5, de telle sorte que la surface 8, se mcoordant à la surface 1, se dirige brusquement vers l'arriére en faisant avec la surface 1 un angle aigu. La surface 8 fait avec le plan horizontal un angle relativement petit, de sorte que la matière dont la cuisson est terminée, qui glisse sur la surface d'écoulement 9,
se trouvant au-dessous de la surface 8, ne remplit pas compléte- ment le vide jusque la surface 8. A la chambre formée par les surfaces 8 et 9, se raccorde une trémie 10 de refroidisse- ment et de sortie à travers laquelle est amené un courant d'air 11 qui refroidit la matière et qui se trouve ainsi réchauffé. le courant d'air 11 traverse le vide 12 vers le haut et passe
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autour de l'arête 1, 8, cmtournaut la couche de matière.
La matière. en petits morceaux est ainsi entraînée, le cas échéant,
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en tourbillons, dans la chambre à flammes, La forme donnée à la surface de glissement 9 et la longueur de cette surface peuvent être choisies de telle manière que la résistance que rencontre le courant d'air Il En passant à travers la matière qui se trou- ve sur la surface 9 soibeaucoup plus grande que la résistance offerte au courant d'air par la couche de matière se trouvant à l'endroit 1,8.
Afin d'augmenter l'effet de tourbillonnement supplé- mentaire des couches de matière en petits morceaux, on peut amener à l'air, à un endroit approprié, par exemple à travers les ouvertures 13, 14 ménagées dans la surface 8, du combusti- ble supplémentaire par exemple sous la forme de gaz. La quanti- té d'air et la quantité de gaz supplémentaire sont réglées d'une manière telle que soit assuré un traitement complet des couches de matière, même en petits morceaux,
Dans le cas du dispositif suivant la figure 2, les éléments semblables ont les mêmes repères que dans le cas du dispositif suivant la figure 1.
Il est prévu ici, raccordée à l'extrémité de la surface 1, une plaque réfractaire poreuse 15 à travers laquelle passe le courant d'air ou le courant d'air et de gaz 11. Dans la zone de refroidissement 10, on peut encore dériver une partie de l'air de combustion 11 réchauffé pour qu'elle se rende, à travers une conduite 16, vers le , canal de feu 5, pour être amenée, en tant qu'air primaire, aux gaz combustibles. Un registre 17 règle la quantité d'air dérivé et permet en même temps un réglage du courant d'air dans la zone de combustion,
On peut modifier de manières diverses, au point de vue construction. la forme de l'amenée de l'air produisant les tourbillons ou la forme de l'amenée de l'air produisant les tourbillons et de l'amenée du gaz.
Les coupes suivant les figures 1 et 2 peuvent être considérées par exemple comme des
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coupes verticales d'un four à puits, circulaire,, de sorte que les amenées d'air peuvent être disposées uniformément répar- tiessur la surface 8, de forme conique. du prolongemertdu puits circulaire, c'est-à-dire sur tout le pourtour dudit prolongement.
Les coupes suivant les figures 1 et 2 peuvent aussi être considérées comme représentant un four avec canal de cuisson oblique de sorte que la surface de glissement 1 ainsi que la surface 8, se raccordant à la précédente et dirigée en retrait, sont essentiellement planes; le canal de cuisson au dessus de la surface 1 ou le canal compris entre les surfaces 8 et 9 et se raccordant au canal précédent peuvent avoir une section droite de forme quelconque, par exemple une section droite carrée ou voûtée.
Les formes de réalisation mivant les figures 3,4 et 5 correspondent à d'autres développements de l'idée de l'invention. Elles représentent deux fours à puits du type carré. Les deux fours comportent une superstructure de remplis- sage commune mais des ouvertures de sortie séparées. Ils sont réunis pour tonner un groupe de fours etils sont séparés par une paroi intermédiaire.
La trémie de refroidissement peut au besoin être utilisée pour une matière relativement grossière, difficile à cuire ou à agglomérer, en tant que chambre de cuisson supplémentaire, avec ses propres brûleurs,,
Le four double repose sur un socle en béton en forme de colonne ou sur une plateforme 18 et il est entouré par une charpente 18 qui porte les différentes plateformes de service 21, 22 etc,., Au-dessous de la plateforme en béton, sont dispo- sés les organes de transport tels que wagonnets, bandes trans- porteuses, etc, pour la matière qui sort,cuite ou agglomérée.
La matière à cuire ou à agglomérer vient de la superstructure de remplissage commune 23, réalisée sous une
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forme connue et comportant une cloche de fermeture 23a, des tôles de guidage 23b, 23c et une grille à tiges 23d dans l'entrée 24. Elle traverse les chambres de cuisson 26, 27 comportant les brûleurs supplémentaires 28,29 et séparées par la paroi 25. Elle subit au point 30 une forte modification de direction pour arriver, en passant à travers les trémies de refroidissement ou à travers les secondes chambres de cuisson 81, 32, chauffées par les brûleurs 33, 34, dans les puits de refroidissement 35, 36.
Elle traverse Enfin les trémies de sortie 37, 38, pour arriver aux sorties 39, 40, 41, 42. L'air réchauffé ou le mélange réchauffé se trouvant dans les trémies de sortie 37, 38 est dérivé en 43,44, 45, 46 et il est amené comme air primaire, par l'intermédiaire d'un ventilateur, aux brûleurs 28, 29, 33, 34,
Les brûleurs 28, 29. 33,34 avec leurs conduites d'amenée 28a, 29a, 33a, 34a peuvent être employés non seulement comme brûleurs supplémentaires pour les chambres de cuisson et parconséquent pour faire tourbillonner la charge, mais aussi comne organe de soufflage pour ltair de combustion et cela en particulier quand tout le combustible est versé sous forme solide, avec la matière à agglomérer ou à cuire, par l'ouverture de remplissage,
Les gaz brûlés sont aspirés à la partie supé- rieure du four en 48 et ils sont amenés par la conduite 49. par l'intermédiaire dtun ventilateur, directement aux brûleurs pour le réglage de la température -de combustion.
Il peut être prévu des trous de retenue ou des trous de piquage 50,51, 52 disposés dans le puits de remplis- sage entre les brûleurs supérieurs ainsi qu'entre les brûleurs inférieurs et sur le côté de ces derniers.
Dans la figure 5, les chambres de combustion sont un peu plus grandeset présentent, au lieu de plafonds voûtés ascendants 53,54, des plafonds horizontaux 55, 56,
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La maçonnerie intérieure 57 du four est exédutée suivit la température de cuisson ou d'agglomération en une matiére fortement réfractaire,tandis qu'il suffitd'enplayer pour la maçonnerie extérieure 58 une matière réfractaire ordiraire ou des briques rouges.
Le procédé suivant l'invention comportant une mise en tourbillonnement supplémentaire de la couche de petits morceaux de la matière à cuire, peut donc être msi à exécution dans une forme quelconque de four et pour une conduite quelconque de 1 opération de cuisson, d'agglomération ou de grillage,, de la manière suivante: pendant l'opération de cuisson, on met en tourbillonnement une fois encore les couches inférieures de petits morceaux et on les amène dans l'enceinte de cuisson effective.
Une différence importante entre le nouveau procédé et les procédés connus de tourbillonnement réside dans le fait que, dans ces derniers procédés, la matière en gros morceaux bien quelle nécessite une durée de cuisson plus longue, n'est pas portée aussi haut par les gaz tourbillonnants que la sa tiare en petits morceaux.
Ces procédés présentent parconséquent l'inconvénient que les gaz tourbillonnants amènent principale- ment la matière en petits morceaux vers le haut dans la zone de cuisson la plus favorable tandis que la matière en gros morceaux continue à demeurer en bas et n'est pas soumise d'une manière aussi sûre à l'action de cuisson, alors qu'il faudrait que ce fût précisément le contraire pour,que l'on obtienne une cuisson à coeur uniforme de la matière en petits morceaux et de la matière en gros morceaux.
Par contre, dans le procédé suivant l'invention, la matière en gros morceaux demeure en permanence dans la zône dans laquelle l'action de cuisson est la plus forte tandis que c'est à la fin seulement de 1 opération de cuisson que la matière en petits morceaux est une fois encore mise en
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en tourbillonnement et soumise pareillement à la pleine action de cuisson. La cuisson de la matière en gros morceaux est alors terminée ou très avancée, de sorte que toute la matière quitte le foùr après avoir été traitée dans ce dernier d'une manière uniforme.
REVENDICATIONS
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-------------------------- 1 ) Procédé pour l'exploitation de fours à puits servant à cuire, à agglomérer Ou à griller, procédé caractérisé par ce que la matière en petits morceaux contenue dans la couche de matière est élevée par tourbillonnement à un endroit appropria de l'enceinte de traitement,par un courant de gaz qui peut être constitué, par exemple, par de l'air ou qui peut contenir de ,par exemple; sous la forme d'un mélange de combustible et d'air, de manière à amener ladite matière dans la zone dans laquelle l'action de cuisson est la plus forte, ce qui permet d'obtenir une cuisson uniforme de la matière.