CH380627A - Four vertical - Google Patents

Description

  Four vertical    La présente invention a pour objet un four ver  tical pour la calcination de pierre à chaux,     chauffé     au moyen de combustibles fluides, en particulier de  mélanges de combustibles liquides ou gazeux. Les  hautes températures des     flammes    produites par la  combustion de ces combustibles     fluides    peuvent em  pêcher l'obtention d'une distribution et d'une com  position uniformes du mélange d'air et de combus  tible dans la zone de calcination du four, ce qui a  pour conséquences que la matière à traiter est sur  chauffée et s'agglomère dans certaines parties de  la section du four, alors que dans d'autres parties  de la section du four, la pierre à chaux n'est que  partiellement calcinée au cours de son trajet descen  dant.  



  Le four qui fait l'objet de l'invention vise à ob  vier à ces difficultés. Ce four comprend une cuve  pourvue, à son     sommet,    d'organes pour l'introduc  tion de la pierre à chaux à traiter et pour l'évacua  tion des produits gazeux de combustion et, à sa base,  de     couloirs    pour l'évacuation de la chaux refroidie  et pour l'introduction et le     préchauffage    d'air par  contact avec le produit,     comprenant    en outre, en  travers de la cuve et à l'intérieur de la zone de cal  cination, des traverses refroidies par l'eau     portant    un  conduit avec des orifices pour la     distribution    de mé  langes combustibles fluides dans la zone de calcina  tion,

   la disposition et la     construction    des traverses  conduisant à la     combustion    complète du combusti  ble en plusieurs stades et assurant une distribution  uniforme de la chaleur de combustion dans la tota  lité de la zone de calcination, comprenant encore des  regards ménagés dans la cuve en dessous des tra  verses pour l'observation de l'uniformité de la cuis  ; son et la formation     d'incrustations    fondues, et des  trous de sondage ménagés dans la cuve au-dessus    des traverses pour permettre la désintégration des  incrustations au moyen     d'instruments    de sondage.

    Conformément à l'invention, ce four est caractérisé  en ce qu'il comprend en outre des moyens (70) aptes  à répartir     uniformément    de     l'air        secondaire    au tra  vers de la cuve de manière que l'air secondaire soit  préchauffé au contact de la chaux produite.  



  Ces moyens ont pour but d'assurer une distribu  tion     régulière    de la chaleur dans toute la zone de  calcination, grâce à une     alimentation        d'air    secon  daire uniforme au travers de la cuve verticale du  four et grâce au préchauffage de cet     air    par contact  avec la chaux calcinée     descendante.     



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution du four selon     l'invention.     La     fig.    1 est une coupe     verticale    du four.  



  La     fig.    2 est une coupe verticale prise selon la  ligne 2-2 de la     fig.    1.  



  La     fig.    1 représente un four à chaux 10 com  prenant une cuve verticale 12 de section transver  sale     rectangulaire,    avec des parois 13 et 14 garnies  de revêtements réfractaires 15, 16, et une trémie de  chargement de type courant 17 au sommet du four  pour l'introduction de la matière à traiter. Des cou  loirs d'évacuation 18 à la base du four 10     permettent     l'évacuation de la chaux refroidie.  



  Des     traverses    20 en acier à haute résistance  s'étendent horizontalement au travers de la zone de  calcination et sont supportées à leurs extrémités par  les parois 13. Les traverses 20 sont entourées par  des plaques     formant    des doubles parois     définissant     des conduits 28 longitudinaux à section rectangu  laire, pour de l'eau de refroidissement, et des pas  sages longitudinaux 52 pour l'admission des gaz dans  le four. Le combustible est introduit dans le four par  des tuyaux 45 présentant des     orifices    46 répartis      longitudinalement.

   Le     combustible    entre dans la zone  de calcination, avec les gaz circulant dans les pas  sages 52, en traversant des     orifices    48 en forme de  fente, pratiqués dans les parois latérales des tra  verses 20.  



  La température de combustion du combustible  éjecté par les tuyaux 45 peut être réglée en admet  tant par les passages 52, dans la mesure     nécessaire,     de l'air ou des gaz diluants, tels que des     produits    de  combustion recyclés, captés par des orifices 55 en  forme de fente de tubes de     soutirage    54, qui traver  sent horizontalement la partie supérieure de la cuve  12, entre les parois 13, et qui sont munis de plaques  latérales ou jupes 56. Les gaz de combustion sont  recueillis dans un     collecteur    60, puis     ils    traversent  des tuyaux de retour 61 et pénètrent dans les pas  sages 52, avec de l'air primaire ajouté.  



  De l'air secondaire peut être admis par les cou  loirs d'évacuation 18, afin qu'il monte dans la cuve  12 et soit préchauffé en refroidissant simultanément  la chaux calcinée qui se meut en direction descen  dante.  



  De l'air secondaire peut être également introduit  au moyen de tubes à air multiples 70 montés hori  zontalement en travers du four de façon analogue  aux traverses 20 et disposés légèrement     au-dessus     des     couloirs    d'évacuation 18. Les tubes à air peu  vent alors être raccordés à une source     d'air    (non re  présentée) et être pourvus d'une série d'ouvertures  72 réparties horizontalement, destinées à l'admission  d'air secondaire dans le four. Un tiroir 74, disposé  à l'intérieur du tube 30 et muni d'ouvertures en re  gard des ouvertures 72, peut servir à régler la di  mension des ouvertures 72. De cette façon, une ré  partition de l'air secondaire uniforme et réglable au  travers du four peut être obtenue.  



  Comme la combustion complète du combustible  introduit par les tuyaux 45     conduit    à des températu  res largement supérieures à 14000 C, le combustible  provenant des tuyaux 45 et les gaz provenant des  conduits 52 peuvent être admis dans la zone de cal  cination, par les ouvertures à fente 48, en propor  tion     limitant    la quantité d'oxygène primaire dispo  nible pour le combustible de manière que la combus  tion du mélange combustible soit     répartie    en plu  sieurs stades de combustion.

   A cet effet, le mélange  combustible introduit au niveau     .inférieur    de la zone  de calcination peut contenir un excès de combusti  ble, avec     suffisamment    de gaz porteur d'oxygène  pour donner une flamme de température égale à  1400 C au     voisinage    immédiat des traverses infé  rieures.

   Le combustible, qui est seulement partielle  ment brûlé, en     raison    de la teneur en oxygène vo  lontairement insuffisante dans ce premier stade de  combustion, est alors disponible pour être mélangé  avec la     proportion    voulue     d'air    préchauffé ascendant  en provenance des tubes à air secondaire 70 et pour  donner     lieu    à une combustion     secondaire.    La     flamme     supplémentaire produite par la combustion secon  daire ne conduit qu'à une élévation modérée de la    température, en raison de la concentration     limitée     du gaz combustible dans ce mélange     partiellement     brûlé.  



  Pendant ce temps, la combustion     primaire    d'un  excès de combustible avec du gaz porteur d'oxygène  au niveau des traverses supérieures produit égale  ment une température de     1400,)    C, rendant ainsi dis  ponible du combustible partiellement brûlé supplé  mentaire pour l'oxygène résiduel de l'air secondaire  préchauffé ascendant.  



  Les traverses refroidies par l'eau 20 ont pour  avantage qu'elles offrent un moyen d'observation vi  suelle de la zone de calcination du four à partir  d'une position avantageuse à l'extérieur du four. La  section carrée des traverses 20 conduit à la forma  tion directement en dessous de la traverse d'un es  pace libre 62 en forme de V, s'étendant horizontale  ment au travers du four. On peut observer par     les     regards ou fenêtres 64, placés dans les parois 13 en  face des espaces 62, .les signes     préliminaires    de la       formation    d'incrustation, par exemple une colora  tion de la charge du four par la flamme. Cette ob  servation peut s'effectuer à différents niveaux, à tra  vers toute la section du four, sans être gêné par des  colonnes de support.

   On peut     ainsi    déceler facile  ment les accrochages de matière et contrôler l'uni  formité de la calcination.  



  Lorsque .la formation d'un accrochage a été dé  celée, la masse compacte de pierre à chaux peut être  fragmentée en petits morceaux et mise dans le cou  rant de pierre à chaux à l'aide d'instruments de son  dage (non représentés) tels que ringards, marteaux  pneumatiques de mineurs et     autres    moyens mécani  ques. L'instrument de sondage peut être introduit  avec jeu dans un trou de sondage     allongé    66 de la  paroi 13, légèrement     au-dessus    de la traverse 20, et  manipulé selon un arc de cercle le long du sommet  de la semelle de traverse 23, 24, de manière à dé  sintégrer l'accrochage et libérer la traverse de toute  incrustation susceptible de constituer des germes de  futurs accrochages.

   L'utilisation de marteaux pneu  matiques de mineurs permet de faire fonctionner des  fours de section transversale très supérieure à celle  des fours utilisés jusqu'ici.  



  Le four décrit     ci-dessus    peut être     utilisé    de la  manière     suivante.    Aux traverses 20 du niveau infé  rieur, on mélange     suffisamment    de gaz de chauffage  à l'oxyde de carbone avec des produits de combus  tion contenant de l'air et de teneur en oxygène     égale     à 14 %, à l'aide des conduits de mélange 45 et 52,  pour donner une température de flamme égale à  1400  C et pour produire des produits de combus  tion de premier stade contenant 10 % d'oxyde de  carbone.

   Lorsque ces derniers se mélangent avec  l'air préchauffé amené par :les     tubes    à     air    70 et mon  tant dans le four, la flamme additionnelle résultant  de la combustion secondaire ne     dépasse    que de       500o    C la température de l'air préchauffé. Les vo  lumes de l'air préchauffé et des produits de la com  bustion du premier stade sont égaux, et les produits      de la combustion du     second    stade contiennent 8,2 %  d'oxygène.

   Au niveau supérieur, on brûle également  un mélange     d'air    et de produits de combustion recy  clée, contenant 16 % d'oxygène, avec du gaz de  chauffage pour donner des produits de combustion  de premier stade contenant 16 % d'oxyde de car  bone et une température de     flamme    égale à 14000 C.  Lorsque ces produits de combustion de premier stade  provenant des traverses du niveau supérieur, se mé  langent et réagissent avec les produits de combus  tion du second stade montant des traverses du ni  veau     inférieur    et contenant 8,2 % d'oxygène, l'élé  vation de température est à nouveau inférieure à  5000 C au     contact    de la pierre à chaux de ce niveau.

Claims (1)

1. REVENDICATION Four vertical pour la calcination de pierre à chaux, comprenant une cuve pourvue, à son som met, d'organes pour l'introduction de la pierre à chaux à traiter et pour l'évacuation des produits ga zeux de combustion et, à sa base, de couloirs pour l'évacuation de la chaux refroidie et pour l'introduc tion et le préchauffage d'air par contact avec le pro duit, comprenant en outre, en travers de la cuve et à l'intérieur de la zone de calcination,

   des traverses refroidies par l'eau portant un conduit avec des orifices pour la distribution de mélanges combus tibles fluides dans la zone de calcination, la dispo sition et la construction des traverses conduisant à la combustion complète du combustible en plusieurs stades et assurant une distribution uniforme de la chaleur de combustion dans la totalité de la zone de calcination, comprenant encore des regards ménagés dans la cuve en dessous des traverses pour l'obser vation de l'uniformité de la cuisson et la formation d'incrustations fondues,

   et des trous de sondage ménagés dans la cuve au-dessus des traverses pour permettre la désintégration des incrustations au moyen d'instruments de sondage, four caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (70) aptes à répartir uniformément de l'air secondaire au tra vers de la cuve de manière que l'air secondaire soit préchauffé au contact de la chaux produite. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Four selon la revendication, caractérisé en ce que lesdits moyens de répartition de l'air secon daire comprennent de multiples tubes à air montés horizontalement en travers du four. 2. Four selon la sous-revendication 1, caracté risé en ce que les tubes à air sont montés légèrement au-dessus des couloirs d'évacuation. 3. Four selon la sous-revendication 1, caracté risé en ce que les tubes à air sont pourvus d'ouver tures réparties horizontalement. 4.

   Four selon la sous-revendication 3, caracté risé en ce qu'un tiroir est disposé dans au moins un tube à air, ledit tiroir présentant des ouvertures en regard avec les ouvertures dudit tube, de manière à pouvoir régler la dimension des ouvertures du tube en faisant coulisser le tiroir.