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Four pour brûler l'isolant des câbles et pour en récupérer le métal.
La présente invention se rapporte à des fours et concerne, notamment, des fours qui sont destinés à brûler l'isolant des câbles, à en faire fondre le plomb, et à en récupérer le cuivre.
L'invention a pour objet un four du type spécifié ayant une efficacité thermique maximale et qui consomme un minimum de combustible, ce four étant conçu pour éliminer effectivement les fumées produites par le processus de combustion.
Le four de l'invention est capable de traiter des câbles couverts de caoutchouc et de maintenir la densité des fumées résultantes, au-dessous d'une opacité de 50% (Ringlemann 2), ce qui .correspond au chiffre imposé par la législation concernant la pollution de.l'air. Les cibles couverts de chlorure de polyvinyle peuvent être brûles de manière que les nombreux gaz chimiques dégagés par la combustion de cette substance puissent être éliminés, no- tamment, le phosgène, et le HC1.
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Le four conforme à l'invention, pour brûler l'isolant des cibles et pour récupérer le métal comprend un foyer qui est incliné vers l'avant du four, une voûte et des parois latérales étant agencées le long du foyer, un ou plusieurs brûleurs étant associés à ce foyer, pour brûler ledit isolant, et un carneau placé à l'extrémité supérieure de ce foyer, étant fermé à son extrémité supérieure afin de former une chambre de combustion de fumées, pour collecter les gaz engendrés au-dessus du foyer, un ou plusieurs brûleurs étant en outre associés à ladite chambre de combustion pour brûler les gaz qui s'y accumulent et une sortie étant prévue pour les gaz brûlés à côté ou près de l'extrémité inférieure de la chambre de combustion des fumées.
Avec un four construit de cette manière, toutes les fumées produites au-dessus du foyer doivent d'abord passer, de préférence, au-dessus d'une cloison transversale ou par des chicanes, pour parvenir dans la chambre de combustion des fumées où ellessont détruites par les brûleurs qui s'y trouvent avant de descendre et de sortir à la base de cette chambre. vers une cheminée qui les laisse s'échapper dans l'atmosphère. La chambre de combustion des fumées a, évidemment, les dimensions voulues pour accueillir toute la fumée produite au-dessus du foyer et les brûleurs qui s'y trouvent peuvent opérer de manière à maintenir dans cette chambre une température d'environ 900 C.
Pour permettre de récupérer le plomb et le cuivre des câbles, le foyer s'incline vers le bas en direction de l'avant du four, ce foyer s'inclinant aussi doucement des deux cotés du foyer vers le centre de celui-ci de manière à former une rigole centrale qui se termine à l'avant du four par un bec de coulée.
Le four est pourvu, au-dessus du foyer, d'une voûte arquée, la voûte, le foyer et les paroislatérales étant en briques afin d'assurer un rayonnement maximal de la chaleur sur les matières traitées dans le foyer. De
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préférence, la maçonnerie comprend trois niveaux afin d'assurer la longévité du four aux températures élevées et le foyer incliné est, de préférence, couvert d'une plaque d'acier pour supporter le raclage nécessaire pour évacuer les déchets de câble.
' L'extérieur du four est, de préférence, revêtu d'acier et l'ensemble est supporté par une forte charpente principale en acier afin de supporter le service rude et
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les hautes températures qu'implique la combustion desdlver- . ses matières dans celui-ci.
Dans chaque paroi latérale du four sont montés, près de l'avant de celui-ci, des brûleurs à huile ou à gaz du type à auto-réglage destinés à assurer une atmosphère correcte indépendamment des fumées ou des gaz produits par
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le caoutchouc, le chlorure de polyvinyle, etc., ces brû- leurs fonctionnant conjointement avec un aspirateur à moteur. En divers points sont disposés, le long des parois latérales
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du four, un certain nombre dëjutages'd'admission d ':
'jir forcé pour assurer une alimentation convenable en air afin de brûler les déchets dans le four, ces admissions d'air auxiliaires s 'ajoutant ù l'air utilisé pour vaporiser l'huile, lorsqu'on utilise une huile combustible ou à
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l'air fourni pour la combustion du ;IZ" lorsqu 'on utilise un chauffage au ;fJZ.
Lorsque le four est utilisé pour brûler du chlorure de polyvinyle, il 'est associé à une installation
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de refroidissement et'de lavage destinée à éliminer f/; gaz dangereux résultant df! la combustion dû cette substance'' avant que les [87. résiduels ne soient lâchés dans 1 '..UIIOSphère par une cheminée.
D'autres c'qract(',risti(-ubt et avant') ! Je l '1nvJ.ntion ressortiront de 1 rescription qui va suivre, en référunce au '1 essin annexa, dans lequel : La figure 1 e.;t unit vu(- 1-tnrl en coupe d'un
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four conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais qui montre l'extérieur du four.
La figure 3 est une vue de facs de la igure 2.
La figure 4 montre une chambre de combustion de fumées supplémentaires facultatives associée à la cheminée du four de la figure 1 , et la figure 5 montre la structure fondamentale d'une installation de refroidissement et de lavage des gaz.
En se référant à le figure 1, on voit, en coupe, un four comportant un foyer 1 qui s'incline doucement vers l'avant de celui-ci. Comme il est indiqué en tirets sur la figure 3, ce foyer s'incline également doucement à partir de chacun de ses deux cotés vers le centre, formant ainsi une rigole centrale qui se bermine à l'avant du four par un bec de coulée 2. Ce foyer est en briques et sa face supérieure est renforcée par une plaque d'acier 3 destinée à supporter le raclage des ma tières évacué et du foyer,
Au-dessus du foyer 1 se trouve une voûte arquée 4, également en briques, cette voûte 4 étant supportée par deux parois latérales en briques 5.
A l'arrière du foyer 1 s'étend transversalement une cloison 50 qui ne s'élève pas jusqu'à la voûte 4, l'ouverture résultante faisant fonction de carneau pour conduire fumées vers une chambre :le combustion 10 décrite plus loin.
Dans chacune des parois latérales 5 est monté, 1 'avant du four, au-dessus du foyer 1, un brûleur 6 qui est indiqué schématiquement par un rectangle et qui peut être d'un type quelconque. Toutefois, ce brûleur est, de préférence, un brûleur à huile ou à gaz du type auto-régla- ble afin d'assurer une atmospnère correcte indépendamment des fumées présentes au-dessus du foyer. Desbrûleur;, de ce type sont fabriqués per 1'. -ociété Wallsend Slipway & Engineering Company Lmited et par le nombreuses autres firmes.
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! rès de 1* arrière du foyr 1, il - été prtvu, d.b ' chacune des pi rois latérales 5, une admission d 'air 7 d stinée à fournir l'air nccet aire pour brûler les déchets sur le foyer.
A son extrémité 1ntrieur, la voûte arquée 4 s'élève,.sous la l'orme d'une paroi transversale 6 qui se prolonge en arrière par une paroi 9 de manière à former une chambre de combustion 10 dans laqielle lesfumées et les
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gaz chauds arrivant du foyer, en passant sur 11 paroi transversale 5; s'accumulent pour être brûlés par deux autres brûleurs 11, qui ont aussi été figurés schëmatiquumcnt par des carrés, un brûleur 11 étroit prévu à cet effet dans chacune des parois latérales qui supportent le sommet 9 de le chambre de combustion des fumées 10. Les brûluurc 11 sont, de préférence, identiques aux brûleurs 6 et peuvent opérera une température ,1 'environ 5trü C et maintenir cette température au moyen d'une commande automatique.
L'arrière de la chambre de combustion 10 est
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d±?.imité par une paroi 12 qui s'abaisse en direction de la base 13 du four, mais s'arrête au-Jfibsus .le cotte itrnièru de manière à former une sortie 14 pour les ,az brûlés. ii ms chacune des parois latéra1bs de lu c iz-mbre de combustion 10, il a été prévu, près de la base 13, uiiu entrée l'air 15 au moyen de laquelle l'air néceseaire pour entretenir la combustion des az est admis.
Les gaz brûlés, qui s'échappent par la sortie 14,
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vont dans une cheminée 16 qui s'élève au-dejà d'un registre 17 destiné à régler le débit d'échappement des ç;.;é;Z.
Toute la maçonnerie du four est enfermée dans un habillage d'acier 1F Pt EJ:¯t supports pl'\r une charpente principale 19 en acier.
A l'avant du four a été prévue une porte 20 pouvant être déplacée verticalement au moyen d'un mécanisme
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de levage à contre-poids désigna en son entier par 21, les côtés de la porte ..,lissant dans des gouttières de guidage 22 et comportant des étanchéités 23 de type quelconque qui assurent une fermeture hermétique de la porte et du four pendant le fonctionnement.
La porte 20 comporte également un re@@i 24. Elle est, de préférence, actionnée électriquement par l'intermédiaire de dispositifs appropriés de façon que le moteur qui entraîne cette porte s'arrête automatiquement quand elle est complètement mon.ée ou des- cendue .
Au-dessus de la ;orte 20 s'étend une hotte 25 destinée à 3 étirer les fumées qui s'accumulent à l'avant du four quand la porte est ouverte et '111 évacue également les vapeurs et les fumées, pouvant être produites quand les matières traitées sont refroidies dans l'eau près de l'entrée du four.
Au-dessus du four est monte un aspirateur 26 qui extrait les fumées.1 la hotte 25 par une aine 27 et qui . "ivoie celles-ci dans le four par une seconde gaine 28 aboutissant aux entrées d'air 7 et 15, Ainsi, toutes les fumées nocives se rassemblant dans la hotte 25 sont renvoyées dans le four pour y être brûlées avant de s'échapper par la cheminée 16.
L'aspirateur 26 sert également à fournir aux brûleurs 6 et 11 l'air qui leur est nécessaire, des tuyauteries 29 reliant, à cet effet, l'aspirateur 26 aux brûleurs 6 et 11.
Il resso-t de la description ci-dessus, qui ne concerne qu'un exemple d'un four essentiellement conçu conformément à l'invention, que non seulement les fumées produites dans le oyer sont soumises à une combustion considérable, mais que, également, toutes les fumées s'échappant du foyer doivent s'élever dans la chambre de combustion 10 où elles subissent une seconde combustion par
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les brûleurs 11 avant qu'il leur soit permis de redescendre pour s'échapper par la..ortie 14 dans la cheminée 16. Le four est équipé d'un dispositif d'avertissement photo- électrique (non représenté) qui peut être disposé en un point approprié, par exemple, dans la cheminée lb.
Ce dispositif peut actionner une lampe clignotante et une cloche pour signaler que le four est surchargé et qu'il se produit un excès de fumées à la sortie du carnau.
De préférence, la température est mu intenue constante dans la chambre de combustion 10 et, à cette fin, le four peut comporter un pyromètre associé à la chambre de combustion 10. Pour la destruction du certaines matières isolantes, comme, par exemple, le chlorure de polyvinyle , ou pour le cas où le four serait accidentellement, surchargé, une seconde chmabre de combustion des fumées peut être prévue. Cette seconde chambre de combustion 30, figure 4, pourrait être montre au-dessus de la première chambre de combustion 10 et pourrait être indépendante d celle-ci.
Comme le montre la figure 4, cette seconde chambre de combustion 30 est reliée à la cheminée 16 par deux conduites de gaz, dont la première 31 amène les fumées provenant de la cheminée 16 dans la seconde chambre d, combustion 30, tandis que la seconde 32. permet aux fumées de la seconde chambre 30 de retourner dans la cheminée. Cette seconde chambre de combustion des fumées 30 est également pourvue d'un ou de plusieurs brûleurs à huile ou à gaz 33,du type indiqué ci-dessus à propos des brûleurs o et 11. L'examen de la figure 4 montre que la seconde chambre d' combustion 30 comporte une paroi transversale 34 s'avançant dans la chambre 30 afin d'obliger les fumées qui entrent par la conduite 31 de passer devant le ou les brûleurs 33 avant de s'échapper par la conduite 32.
Un conduit d'air 35 reçoit de l'air de l'aspirateur 26.
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Comme il est indiqué schématiquement sur la figure 4. un registre à commande mécanique 36 s'étend en travers de la cheminée 16, entre les conduites des gaz 31 et 32, le registre 36 étant normalement ouvert. On a également indiqué schématiquement sur la figure 4, un registre à actionnement mécanique 37 s'étendant en travers de la conduite de gaz 31, le registre 37 étant normalement fermé. Le fonctionnement de la seconde chambre de combustion des fumées 30 pourrait être rendu automatique en reliait les commandes 38, 39, des registres 36 et 37 au dispositif d'avertissement photo- électrique mentionné ci-dessus.
Le fonctionnement de ce . dispositif fait que la commande 38 ferme le registre 36 et que la commande 39 ouvre le registre 37, déviant ainsi les fumées qui s'élèvent dans la cheminée 16 dans la seconde chambre dt: combustion 30 où elles sont brûlées par un ou plusieurs brûleurs 33 avant de s'échapper dans la cheminée, le dispositif d'avertissement photo-électrique mettant en marche, pendant ce temps, un ou plusieurs brûleurs 33 et établissant la circulation de l'air dans le conduit 35.
En variante, le dispositif d'avertissement photo-électrique pourrait être utilisé pour actionner une lampe clignotante et/ou une cloche, comme il a déjà été dit, afin d'indiquer que la densité des fumées dépasse 50% et pour inciter les conducteurs du four à actionner manuellement les registres 36 et 37 afin de d évier lesfumées qui s'élèvent dansla cheminée 16 vers la seconde chambre de combustion 30.
Quand on a affaire à des câbles couverts de chlorure de polyvinyle, il se dégage, comme il a déjà été mentionné, de nombreux gaz chimiques devant être éliminés, tels que le phosgène, et le HC1, ces gaz résultant de la combustion du chlorure de polyvinyle. Pour éliminer ces gaz, le four pourrait être associé à une installation de refroidissement et de lavage classique de type quelconque. Une
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telle installation pourrait ênre reliée au four, par exemple, sous le registre 17 de la figure 1, de sorte que quand ce dernier est fermé, les gaz qui s'élèvent dans la cheminée 10 sont obligés de traverser l'installation en question.
Dans le mode de réalisation particulier illustré par la figure 5, une conduite 40 est reliée à la cheminée 17 en un point situé sous lereistre 41 qui s'étend à travers cette dernière, La conduite 40 aboutit au sommet d'une tour de refroidissement 42 contenant un certain nombre de jets qui sont alimentés en eau par un tuyau 43, un tuyau 44 étant également -elié à la tour de refroidissement 42 afin d 'introduire dans celle-ci une solution diluée de soude caustique destinée à Être projetée au sommet de la tour.
Les gaz refroidis sont soutirés à la base de la tour 42 et sont dirigés vers une unité de lavage 45 comportant un robinet de vidange 40. Finalement, un aspirateur 47 évacue les gaz Durifiés de l'unité dt lavage 45 et les dirige vers une cheminée 48, de préférence, chemisée de fibres de verre, pour être déchargée dans l'atmosphère. Un registre 49 à commande mécanique ou manuelle est inséré dans la conduite 40 afin de pouvoir isoler l'installation de refroidissement et de lavage de la cneminée 16, au besoin, auquel cas, le registre 41 est ouvert.
Il va de soi que l'installation de refroidissement et de lavage des gaz décrite ci-dessus n'a que le caractère d'un exemple nullement limitatif, n'importe quelle autre installation analogue pouvant lui être substituée.
Il va également de soi que de nombreuses modifi- cations peuvent Être apportées aux exemples de réalisation représentés et décrits, sans sortir pour autant du cidre de ' l'invention.
C'est ainsi, par exemple, qu'au lieu de l'unique entrée d'air 7 qui a été figurée de chaque coté du foyer, plusieurs de ces entrées d'air pourraient être prévues des points espacés le long du foyer.
Dans l'exemple décrit, l'aspirateur 26 prend tout
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tel ventilateur pourrait aspirer de l'air supplémentaire d'un autre point, si cela devait être utile.
De même, les brûleurs 6 et 11 ont été représentés comme étant disposés dans les parois latérales du four, mais ces brûleurs pourraient être remplacés ou associés à des brûleurs placés dans la voûte 4 et au sommet 9 de la chambre de combustion 10.
Les conduits alimentant les brûleurs 6 et 11 en combustible n'ont pas été représentés sur la figure 2, du fait qu'ils peuvent être montés d'une manière quelconque.
On conçoit que le four de l'invention peut être utilisé pour traiter de matières autres que des câbles électriques et a nalogues, ces derniers n'ayant été mention- nés qu'à titre d'exemple.
Il entre également dans le cadre de l'invention de prévoir deux fours disposés côte à côte et opérant conjointement afin d'obtenir une unité dont la capacité est le double de celle d'un seul four. L'avantage de cette solution réside dans le fait que tout en obtenant une capacité double, les deux fours peuvent utiliser une hotte 25 commune s'étendant au-dessus de la porte de chacun d'eux et qu'une autre économie peut être réalisée en utilisant un seul aspirateur 26 pour alimenter en air les deux tours* De plus, le cas échéant, une cheminée de sortie commune pourrait également être prévue.
Lorsqu'une installation de lavage est associée à @ une telle unité, une nouvelle économie peut être réalisée du fait que cette installation n'a pas besoin d'être beau- coup plus grande pour deux fours que pour un seul.
Avec deux f ours formant une seule unité, cette dernière peut opérer plus efficacement en utilisant l'un des fours pour fondre le plomb des déchets de câble et analogues, les gaz qui, finalement, s'élèvent à travers la cheminée de sortie commune sont moins intenses que les gaz produits par un seul four brûlant le caoutchouc, la raison en étant, évidemment, que les gaz pratiquement
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exempts de fumées sortant du four qui récupère le plomb viennent se mélanger aux gaz qui s'échappent du four qui brûle le caoutchouc avant de s'élever dans la cheminée de sortie commune.
Des considérations analogues s'appliquent lorsque l'un des fours est utilisé pour brûler un mélange de substances, dont certaines contiennent du chlorure de polyvinyle, tandis que l'autre sert à récupérer le plomb ou à faire brûler.le caoutchouc, puisque le mélange résultant de gaz qui s'élève à travers la cheminée commune contient alors un plus petit pourcentage de gaz nocifs produits par le chlorure de polyvinyle que le four unique brûlant cette dernière substance.
En faisant fonctionner les deux fours de cette manière, on pourrait arriver ' éliminer l'installation de lavage lorsque l'un des fours ne contient pas une concentration excessive de chlorure de polyvinyle.