Four à cuve. On sait que dans les fours à cuve utilisés pour la cuisson de certaines matières, la chaux par exemple, les cubilots à. dolomie, etc., on constate les inconvénients suivants: 1 Pour éviter que les gaz ne s'échappent à une température élevée, on est obligé de prévoir une grande hauteur de cuve.
2" Le combustible et la. matière à traiter étant chargés dans le four par lits superposés, les gaz de eombusiton contiennent toujours une quantité considérable d'oxyde de carbone due à la réaction bien connue C02 + C = 2CO, cette réaction étant provoquée par l'action du combustible à haute température sur l'anhy dride carbonique (C02) produit par la com bustion des couches inférieures.
3 Le défournement des matières est sou vent difficile et compliqué.
La présente invention a pour objet un four à cuve, pour la cuisson de matières telles que chaux, dolomie, etc., caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie supérieure un cône de répartition des matières à enfourner, lequel cône présente latéralement des orifices dont le bord inférieur est muni extérieure ment d'une saillie formant élément d'arrêt pour les matières et au travers desquels ori fices s'échappent les gaz destinés à être aspi- rés dans un eolleeteur raccordé à lui venti lateur d'aspiration,
de manière que la vitesse acquise par le courant gazeux à travers les couches de matières enfournées permette, d'une part, d'éviter la formation d'oxyde de carbone et, d'autre part, d'obtenir à l'entrée du ventilateur d'aspiration une température du gaz d'évacuation inférieure à cent degrés centigrades environ.
Ces avantages sont obtenus grâce au peu de hauteur des charges (trois) dans le four, chaque charge comprenant une hauteur de matière de 17 à 18 cm environ plus 2 cm de combustible; ainsi, il est. évident qu'en adop tant une vitesse des gaz suffisamment élevée, la formation du CO suivant la formule C+C02=2C0 devient difficile, voir même impossible, du fait que les gaz traversent des couches de combustible très réduites et du fait, que la vitesse des gaz étant très élevée, la réaction C + C02 = 2C0 n'a pas le temps de se produire.
Dans un four de la construction envisa gée, pour en obtenir les avantages conformé ment à l'invention, le tirage d'une cheminée ordinaire est insuffisant pour vaincre la ré sistance du four.
Il est, donc fait usage d'un ventilateur calculé de façon à aspirer les gaz sous une dépression telle que la vitesse soit suffisante pour éviter la formation d'oxyde de carbone et que la température des gaz à l'entrée du ventilateur ne dépasse pas 100 A cet effet, on sait que lorsqu'on divise un morceau quelconque P présentant une sur face extérieure S <I>en</I> x parties géométrique ment semblables, la surface extérieure totale des nouveaux morceaux croît dans le rapport de la racine cubique du nombre de morceaux.
L'augmentation de surface d'un cube de 100 mm, divisé en<B>1000</B> cubes de 1 cm de côté sera, donc de 10 soit
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Il découle donc. de cette règle que si dans un four à. cuve ou autre, on concasse la ma tière en morceaux plus petits, on augmente considérablement la surface extérieure des morceaux, le contact des gaz chauds avec la matière à cuire est beaucoup plus intime et. l'on peut arriver ainsi à utiliser des fours beaucoup moins hauts du fait que les gaz sont complètement dépouillés de leur chaleur sen sible.
Ce dépouillement est encore activé par le fait que les gaz sont également divisés par les petits morceaux des matières en traitement et que, par conséquent, la transmission de la chaleur se fait encore beaucoup plus rapide ment que ne le fait prévoir la règle indiquée ci-dessus.
Il résulte d'expériences que lorsque la ma tière est divisée en 50 parties, la transmission de la chaleur qui, théoriquement, devrait se faire dans le rapport de
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soit 3,8, a lieu dans le rapport de 1 à 10.
Dans ce genre de four de hauteur réduite, on évite la. présence de CO dans les gaz de combustion 1 du fait que le four étant de faible hau teur, les gaz n'ont à traverser que des couches de combustible réduites; 2 du fait que la réaction C02 -I- C = 2C0 ne se faisant pas instantanément, il est pos sible d'éviter la formation de CO en donnant aux gaz une vitesse plusieurs fois supérieure à la vitesse généralement admise dans les fours ordinaires.
Il va de soi que dans un four de cette construction, le tirage d'une cheminée ordi naire est insuffisant pour vaincre la résis tance du four. Il est donc fait usage d'un ven- tilateur calculé de façon à aspirer les gaz sous une dépression telle que la vitesse soit suffisante pour éviter la formation d'oxyde de carbone et que la température des gaz à l'entrée du ventilateur ne dépasse pas 100 .
Il importe également que le tirage du ven tilateur soit uniformément réparti sur toute la surface utile du four. Pour arriver à. ce résultat, on peut placer à la. partie supérieure du four une chambre faisant office de collec teur formant un répartiteur diffuseur du tirage établi de façon que ce dernier s'exerce dans le collecteur par quatre, huit ou seize ouvertures disposées symétriquement, chacune pourvue d'uun registre et raccordée à, un anneau creux formant. une chambre à pous sières raccordée elle-même au ventilateur.
Il est. également indispensable pour une bonne marche du four que la matière pre mière et le combustible soient également ré partis dans le four en lits bien réguliers et uniformes. On arrive à ce résultat, en utili sant un cône de dispersion présentant à son sommet une ouverture centrale et sur sa face conique des orifices ainsi que des arrêts, comme il sera décrit plus loin.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme et des variantes d'exécution de l'objet de l'inven tion.
La fig. 1 représente schématiquement une coupe suivant l'axe vertical d'un four à cuve à, section utile circulaire.
La fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant II-11 de la fig. 1. La fig. 3 est une vue analogue à celle de la fig. \? d'une variante d'exécution.
La, fig. 4 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un détail.
La fig. 5 est. une vue en coupe suivant V -V de la. fig. 4.
La fig. 6 est une vue analogue à la fi-. 4, d'une variante d'exécution, et, la fig. 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de la fig. 6.
La fig. 8 représente schématiquement une vue en coupe suivant. l'axe vertical d'un four à cuve à section utile annulaire. En se reportant aux fig. 1 et 2, 1 repré sente le four à cuve de section utile circulaire et 2 son revêtement en matériaux réfractaires.
Par 3 est désigné un diffuseur de tirage affectant la forme d'un anneau creux au tore (fig. 2), comportant des cloisons intérieures radiales 4 formant des chambres 3a, respec tivement 3b, dans lesquelles débouchent des ouvertures 5a, respectivement 5b, ménagées dans une paroi 5 de la périphérie intérieure du diffuseur de tirage 3.
Les chambres 3a et 3b communiquent, d'autre part, par des ouvertures 6a, respecti vement 7b, de la paroi de la périphérie exté rieure du diffuseur de tirage 3 avec des con duits extérieurs 6, respectivement 7, reliés à une tuyauterie 8 raccordée à un ventilateur d'aspiration non représenté.
La fig. 3 représente une variante cons tructive de la. fig. 2, comprenant une deuxième série de quatre compartiments concentriques 13U, 13b, 13c, 13d, séparés par des cloisons 4a intercalées entre la paroi 5 et une paroi 15 clé la périphérie intérieure du diffuseur de tirage 3, dans laquelle sont ménagées des ou vertures d'entrée des gaz 15a., 15b, 15c, 1.5d., les ouvertures 5a, 5b subsistant dans la paroi 5 pour finalement amener les gaz par 6a et par 7b dans les conduits 6, respectivement 7,
raccordés à la tuyauterie 8, comme ci-dessus.
Dans les fig. 4 et 5, on a désigné par<B>10</B> le cône de dispersion des matières dans le four à cuve. Ce cône de dispersion 10 repré senté schématiquement à la fig. 1 est cons truit, par exemple, comme montré aux fig. 4 et 5 et comporte au sommet une ouverture centrale 10a et sur la face conique périphé rique des ouvertures 10b dont le bord infé rieur comporte un arrêt constitué par une saillie 10c.
Les fig. 6 et 7 représentent une forme d'exécution différente de celle montrée aux fig. 4 et. 5 en ce sens que le cône de disper sion 21, outre une ouverture centrale 21a au sommet, présente sur la face conique deux séries d'ouvertures 21b avec arrêts 21c dis posées les unes au-dessus des autres suivant des plans horizontaux parallèles, mais déca lées dans le sens circonférentiel pour r6par- tir dans le four la matière en lits bien régu liers et uniformes, comme prévu ci-dessus.
La partie inférieure du four à cuve (fig. 1) présente une sole fixe 14 surmontée d'un cône 12 percé d'ouvertures 12a pour donner l'air nécessaire à la combustion. Par 20 est désignée une couronne métallique avan tageusement ajourée, où la matière se refroi dit complètement avant d'être défournée en 19 et emmagasinée dans une trémie 16 pré sentant dans sa partie inférieure un orifice 17 débouchant au-dessus d'un transporteur 18.
Par 2a sont représentées des colonnes ou montants supportant le four à cuve au-des- stLs du sol.
A la fig. 8, on a représenté dans une va riante de construction un four à cuve de sec tion utile annulaire.
Le four proprement dit est désigné par sa section annulaire 1a et son revêtement extérieur par 22, 9 est la trémie de charge ment et 10d le cône de répartition des ma tières supporté par une couronne 10e percée d'ouvertures 10f pour le passage des gaz. Au centre du four est placée une cheminée 22a en matériaux réfractaires, dont un conduit central 23 est relié par Lin conduit 24 à l'as piration du ventilateur. Par 20a est. désignée une couronne métallique analogue à la cou ronne 20 de la fig. 1.
Une sole fixe 1.4a présentant des entrées d'air est surmontée d'un tronc de cône 12b formé de barreaux de grille inclinés et en dessous est disposée une sole tournante 14b entraînée par une denture 14e en prise avec une roue dentée motrice (non représentée) et à la périphérie de ladite sole tournante se déversent en 19a les produits retirés de la sole fixe 14a, et d'où ils sont évacués par des raclettes non représentées dans des wagon nets ou autre installation de transport appro priée.
Par 22a sont représentées des colonnes ou montants supportant le four. Le fonctionnement du four à cuve de sec tion utile circulaire représenté à la fis. 1 est le suivant: Les matières déversées par la trémie S) se répartissent uniformément dans le four grace au cône de disper-sion 10.
Comme la. combustion est toujours moins active au centre du four qui présente une ré- si.stance plus grande à la marche (les gaz qu'aux endroit,,, situés près de la paroi, la présence (lu diffuseur de tirage 3 permet de régulariser le tirage et la cuisson sur toute la, section utile circulaire du four à cuve.
L'air de combustion est amené par des ouvertures ménagées dans la. couronne métal lique 20 du four et par les ouvertures 12n. du cône 12 surmontant la sole fixe 14. Les produits amenés en 7.9 tombent flans la tré mie 16 et (le là. sont repris par le transpor- teur tel Une 18.
Dans le four à cuve de section utile annu laire (fis. 8), les matières déversées dans la trémie 9 tombent. ,sur le cône (le répartition 10d et de là dans la section utile du four 1(a. L'air frais pour la combustion pénètre par les ouvertures de la paroi 20a. et.
à travers les barreaux de grille inclinés 12b. Les pro duits sont amenés en 7.9a de la sole fixe 14a. sur la sole tournante 7.4b, d'où par un dispo sitif de raclettes, ils sont acheminés vers des moyens de transport.
Les flèches indiquent les trajectoires de l'air et (les gaz ver;,, le conduit central 23 d'évacuation.