Brevet FR2013066A1 — publié le 19700327

L'invention concerne une installation pour la combustion de matériaux pulvérulents ou de granulométrie fine, notamment pour la combustion de chaux pulvérulente, de bauxite, de gypse ou analogues0 La combustion de matériaux pulvérulents9 par exemple de chaux pulvérulente, s'effectuela plupart du temps dans des fours rotatifs de types divers. Du fait que le matériau broyé se déplace et forme une seule couche dans les fours rotatifs, et que toutes les parties ne sont pas directement en contact avec le milieu convoyant la chaleur, la transmission de chaleur au maté riau- ne s'effectue que lentement.Il en résulte qu'il est nécessaire de travailler avec de grandes quantités de matière. L'ins- tallation devient en conséquence grande et onéreuse et tout incident du régime de fonctionnement ne peut se détecter qu'après un temps relativement long, ce qui constitue des difficultés pour l'automatisation du procédé. Les composants des mélanges de matière bru te9 qui sont préparés dans les entreprises, sont des fractions hétérogènes. Puisque les matériaux à traiter se déplacent dans les fours rotatifs en bloc , et que toutes les fractions, sans tenir compte des dimensions, sont soumises pendant le mdme temps à l'opé- ration de combustion, il se produit un chauffage trop important des particules de petites dimensions et un chauffage insuffisant des particules de grandes dimensions, ce qui se retrouve comme inconvénient dans la qualité du produit fini. L'invention a pour but d'effectuer des opérations de combustion accélérées, le mouvement des particules s'effectuant de façon sélective dans le champ des températures, en fonction des dimensions des particules. L'invention a pour objet une installation pour la combustion de matériaux pulvérulents ou de granulométrie fine, en particulier de la chaux pulvérulente, du type comportant un préchauffeur, un dispositif de combustion et un refroidisseur installation caractérisée en ce que la conduite pneumatique du refroidisseur est reliée à la sortie du pré chauffeur et débouche tangentiellement dans la partie cylindrique basse d'une installation de cyclone de forme conique, une surface conique étant réalisée sous la partie cylindrique, et cette surface conique se transformant en une pièce intermédiaire reliée avec une conduite au cyclone, dont la partie supérieure est reliée par une conduite avec le préchauffeur tandis que la partie inférieure est reliée par une conduite munie d'un organe de fermeture, avec le refroidisseur0 Il est prévu, sur la paroi de la partie cy limdriqué basse de l'installation de cyclone de forme conique, un ou plusieurs brûleurs sur la périphérie. l'installation de cyclones de forme conique est réalisée dans sa partie inférieure sous la forme d'une trémie9 qui est reliée par une conduit?, munie d'une fermeture, à un refroidisseur, la conduite qui est introduite dans la pièce transitoire débouche avec son autre extrémité directement dans le pré chauffeur. Une installation conforme à l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins cijoints dans lesquels - la figure 1 représente une vue schématique et partiellement coupée d'une installation comprenant un préchauf feurw une installation de cyclone, de forme conique, un cyclone, un refroidisseur et une conduite, - la figure 2 représente un autre mode de réalisation pour le cas particulier ou l'on est en présence de produits faciles å brûler. L'installation selon l'invention est constituée d'un préchauffeur à puits 1 (figure 1) dont la conduite de sortie de matières est munie du dispositif de fermeture 5, passant dans une conduite pneumatique 6 qui relie un refroidisseur 4 avec la partie cylindrique inférieure 7 d'une installation de cyclone 2 de forme conique. La conduite pneumatique 6 débouche dans cette partie cylindrique 7 de l'installation de cyclone 2 conique, de façon tangentielle. Dans la paroi de la partie d'entrée 7 cylindrique, de l'installation de cyclone 2, cylindrique, il est prévu un ou plusieurs bradeurs 9. L'installation de cyclone 2, de forme conique , est reliée avec un cyclone 3 par une pièce intermédiaire conique 8 et un conuit i0; la sortie de matière brute du cyclone 3 estatenée par une conduite munie d-'une fermeture 12 dans le refroidisseur 4,alors que le conduit in pour l1-évàcuatidn des gaz est introduit dans le préchauffeur -1. la conduite d'évacuation de gaz 13 sortant du pré-chauffeur 1 va vers un ventilateur d'évacuåtion et un filtres non représentés dans les dessins. La conduite 15 pour le guidage en général pneumatique, de matière brute, dans le préchauffeur 1, débouche dans la partie 14 rétrécie, supérieure, de celui-ci. Le mode de réalisation selon la figure 2, se distingue du mode de réalisation de la figure 1 en ce que l'installation de cyclone 2, de forme conique, est montée dans la partie inférieure pour une séparation directe et une évacuation de la matire brute brûlée. Ceci s'obtient du fait que la partie inférieure de l'installation de cyclone 2 est réalisée sous forme de trémie 19, qui débouche par un tuyau muni d'un organe de fermeture 17, directement dans le refroidisseur à tambour 4. Le canal 18 pour l'évacuation des gaz est introduit axialement dans la pièce transitoire 8 de forme conique alors que son autre extrémité débouche dans le pré-chauffeur 1. L'air de combustion est aspiré dans le refroidisseur 4 par une conduite d'évacuation et cet air est amené par la conduite pneumatique 6 de l'installation de cyclone 2 de forme conique, où cet air tourne par suite de son introduction tangentielle dans l'installation de cyclone 7 cylindrique, inférieure, ayant une section considérable; cet air tourne dans cette section, si bien qu'on obtient un anneau constant réalisé par les gaz se déplaçant vers le bas, la vitesse axiale des gaz étant faible dans ce cas. Du carburant est injecté par les brûleurs 9 dans l'anneau tournant, et ce carburant brûle de façon très intensive vu les grandes turbulences. les produits de combustion passent par la pièce transitoire 8 dans le conduit 10 puis dans le cyclone 3 et le conduit ll pour aller dans le pré chauffeur et au travers de la conduite 13 au travers d'un dépôussièreur pour déboucher dans 1' atmosphère. Le mélange de produit brut est amené pneumatiquement par la conduite 15 dans la partie rétrécie 14 du préchauffeur 3 u̲ ces produits se déplacent de façon connue contre la veine de gaz chaud qui cède la chaleur, en se déplaçant si bien que ces produits sont réchauffés. La matière brute pré-chauffée est amenée au travers de la conduite munie de la fermeture 5, dans la conduite pneumatique 6 au travers de laquelle l'air pré-chauffé sort du refroidisseur en se déplaçant vers le haut; cet air est ainsi entraîné dans l'installation de cyclone 2 de forme conique où cette matière brute est brûlée à une température fixée à l'avance, par l'effet direct de la flamme.La régulation de cette température s'effectue par la régulation de mélange de produits bruts traités, Par suite de la rotation de la matière brute dispersée dans la flamme, on obtient une certaine séparation de la matière brute brûlée et cela après une composition fractionnelle des particules. La force centrifuge agit sur les plus grosses particules, alors que les petites particules sont moins influencées par la force centrifuge. Ces parties sont ainsi sorties après un temps de combustion très court hors de la chambre de travail, ce qui permet une combustion homogène d'un mélange de corps brut de granulométrie hétérogène. La matière brute brûlée dans l'installation de cyclone 2 de forme conique est entraînée par les gaz à travers le conduit, dans le cyclone 3 où les gaz se séparent, puis par-une conduite avec une fermeture 12 dans le refroidisseur à tambour 4; les gaz séparés des matières brutes passent par le conduit ll dans le préchauffeur I où leur chaleur sert au préchauffage du mélange de matière brute. le produit brûlé est refroidi dans le refroidisseur 4 par l'air aspiré, nécessaire pour l'opération de combustion, cet air étant ainsi préchauffé. Dans le mode de réalisation selon la figure 2, le fonctionnement de l'installation de cyclone 2 de forme conique et celui du cyclone 3 sont liés . La matière tournante destinée à être brûlée est séparée par la force centrifuge sur la périphérie de l'installation de cyclone 2 de forme conique. Elle s' accumule dans la trémie d'évacuation 19 alors que les gaz passent dans le préchauffeur par l'intermédiaire du conduit 18. Les produits brûlés sont évacués de la trémie 19 par le tube muni de la fermeture 17 et ils sont amenés dans le refroidisseur à tambour 4. Le mode de réalisation selon la figure 2 est particulièrement approprié pour des opérations dans lesquelles la combustion dépend peu de la quantité de chaleur amenée alors que les conditions concernant le préchauffage sont très élevées, comme c'est par exemple le cas pour des produits humides. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. PEVENDICATIONS 1 / installation pour la combustion de matériaux pulvérulents ou de granulométrie fine en particulier de chaux pulvérulente, du type comportant un préchauffeur, un dispositif de combustion et un refroidisseur, installation caractérisée en ce que la conduite pneumatique du refroidisseur est reliée à la sortie du pré chauffeur et débouche tangentiellement dans la partie cylindrique basse d'une installation de cyclone de forme conique, une surface conique étant réalisée sous'la partie cylindrique, et cette surface conique se transformant en une pièce intermédiaire reliée avec une conduite au cyclone, dont la partie supérieure est reliée par une conduite avec le pré chauffeur tandis que la partie inférieure est reliée par une conduite mamie d'un organe de fermeture, avec le refroidisseur. 20/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que il est prévu un ou plusieurs brûleurs dans la paroi de la partie cylindrique basse de l'installation de cyclone de forme conique, sur la périphérie de cette paroi. 30/ Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ltinstallation de cyclone de forme conique est réalisée, dans sa partie inférieure, sous la forme d'une trémie d'évacuation, qui est reliée, par une conduite avec férmeture, au refroidisseur, la conduite introduite axialement dans la pièce transitoire débouchant avec son autre extrémité dans le pré chauffeur.