Brevet FR2000558A1 — publié le 19690912

x La présente invention concerne un four rotatif du type présentant un certain nombre de tubes refroidisseurs cylindriques montés d'une façon planétaire autour de l'extrémité de sortie du four, les axes desdits tubes étant parallèles ou sensi-5 blement parallèles à l'axe du four5 llextrémité d'entrée de ehaqiie tube refroidisseur étant reliée à une sortie du four rotatif par une goulotte d'alimentation» Les tubes refroidisseurs sont disposés habituellement d'une façon symétrique autour de l'extrémité d'évacuation du four et peuvent s'étendre depuis 10 leurs entrées, soit vers le haut le long du four, soit vers le bas à l'écart de l'extrémité d'entrée du four. L'ensemble de ces tubes est couramment appelé refroidisseur planétaire et constitue une construction bien connue couramment utilisée dans l'industrie des matières céramiques, plus 15 particulièrement pour refroidir le clinker formé par cuisson dans le four rotatif* La Biatisre chaude quittant le four rotatif par les gou-lottes de communication est refroidie dans les tubes refroidisseurs par l'air qui traverse les tubes à contre-courant par rap-20 port au courant de la matière chaude. Dans le refroidisseur3 l'air absorbe la chaleur et est ultérieurement utilisé dans le four comme air comburant secondaire. Autrefois, on considérait qu'il était important de refroidir la matière jusqu*à la température la plus basse possible^ 25 et jusqu'ici, les surfaces des tubes refroidisseurs ont contribué au refroidissement en dégageant la chaleur dans 1'atmosphère environnante. Afin d'augmenter ce dégagement de chaleur,, les tubes refroidisseurs et les goulottes qui les relient aux ouvertures de sortie du four sont fréquemment munis d'ailettes ou 30 de nervures pour augmenter l'étendue de la surface de refroidissement. La chaleur ainsi dégagée dans l'atmosphère ambiante est perdue. Etant donné.qu'on considérait jusqu'ici qu'il était indispensable de refroidir autant que possible la matière cuite ou frittée, cette perte était généralement admise. 35 llaintenant ? il importe que la quantité d'air préalable ment chauffé introduite dans le four par l'intermédiaire du refroidisseur soit en corrélation avec la quantité totale d'air comburant réellement nécessaire et qu'il.se produise un contac convenable entre l'air et la matière chaudes sinon le rendement 40 du refroidisseur est faible. Si l'on prévoit des dispositifs 9 01134 a de levage, qui peuvent être avantageusement des .filets transporteurs iiélicoïdaux,. pour soulever la matière dans chaque tube refroidisseur et l'évacuer* sous forais d'écrans cra de ri demis de aatière tombant en chute libre dans le tube, l"rair de refroidis 5 senent doit passer à travers ces écrans avant d'entrer dans le fours et par conséquent, l'échange de chaleur est amélioré* Suivant l'invention, chaque tube refroidisseur d'un refroidisseur planétaire présente des dispositifs de levage qui produisent des écrans de matière tombant en chute Ixbre, et est 0 calorifuge pour réduire la perte de 'chaleur par rayonnement» Pa: suite, la température de l'air de refroidissement utilisé et de la'matière refroidie augmente, Cependant, l'échange de chaleur entre la matière et l'air de refroidissement est si parfait, du fait du passage de l'air à travers les écrans, que le bilan 5 thermique d'ensemble est amélioré, erest-à-dire que la chaleur perdue dans la matière qui quitte le tube est plus que compensée par 1'augmentation de la chaleur introduite dans le four pa. 1'air comburant secondaire. Sur un tronçon de chaque tube refroidisseur sfétendant 0 depuis l'extrémité d'entrée, la température est si élevée que l'on doit prévoir une matière calorifuge de bonne qualité résistant à la chaleur. Ce tronçon est de préférence isolé par une couche de matière calorifuge intercalée entre la paroi interne du tube refroidisseur et des plaques dfusure, du fait que 5 la quantité de matière calorifuge coûteuse peut être alors main tenue à une faible valeur. En même temps, la matière calorifuge est parfaitement protégée d'un ena oinmageae n t, en particulier si les plaques d'usure sont évidées sur leurs faces externes pour recevoir ladite matière. Sur le tronçon restant, il suffit gé-0 réraleaent d'utiliser une matière calorifuge ordinaire autour du tube. les plaques d'iisure doivent être boulonnées sur la paroi du tube,, et pour réduire au minimum la transmission de chaleur de ces dernières à la paroi du tube, et par suite, le dégage-5 ment de chaleur dans l'atmosphère environnante, chaque plaque d'usure peut comporter avantageusement de petites nervures de support sur sa surface externe, seules ces nervures venant en contact direct avec la paroi du tube. Les dispositifs de levage préférés sont des filets héli-0 coïdaux en forme d'auge qui peuvent être constitués avantageu- »,i3« 2000558 69 01134 3 sement par des tronçons, chaque tronçon étant porté par une plaque d1usure. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard 5 des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de lrinvention. Sur ces dessins ; La figure 1 est une coupe verticale de l'extrémité de sortie du four. 10 La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe verticale à plus grande échelle d'un tube refroidisseur et de l'ouverture de sortie correspondante du four. 15 La figure 4 est une vue par-dessus de tronçons consti tuant un filet transporteur. La figure 5 est une coupe suivant la ligne Y-Y de la figure 4 ; et La figure 6 est une vue par-dessus d'un tronçon muni d'é-20 léments de renforcement. Les dessins représentent un four rotatif 1 muni d'un garnissage réfractaire 3 pour cuire une charge 2 de matière, par exemple de la pâte brute à ciment pour former du clinker. Près de son extrémité inférieure, le four présente un 25 certain nombre "d'ouvertures de sortie 4 communiquant par des goulottes 5 avec un nombre correspondant de tubes refroidisseurs 6 montés de façon que leurs axes soient parallèles à l'axe du four et disposés à égale distance autour de l'extrémité du four d'une façon planétaire. Chaque goulotte présente un revêtement 30 7 de matière céramique résistant à la chaleur et à l'usure et l'extrémité d'entrée de chaque tube refroidisseur présente également un tel revêtement S. La plus grande partie de la longueur de chaque tube est recouverte de plaques d'usure rectangulaires 14. 35 Chaque tube refroidisseur présente des filets transpor teur/hélicoïdaux 9 en forme d'auge sur sensiblement toute sa longueur. Chaque tube refroidisseur est calorifuge par une couche de matière calorifuge ordinaire 11 disposée à l'extérieur cè la païoi du tube sur la partie froide de ce dernier, qui peut 40 être mécaniquement protégée et maintenue en place de n'importe . 2000558 69 01134 4 quelle façon classique, et par une autre couche de calorifugea-ge 12 disposée à l'intérieur de la paroi du tube sur la partie chaude du tube, c'est-à-dire à l'extrémité d'entrée de la matière. Cette couche 12 n'est pas continue et est constituée 5 par des nattes ou plaques 16 disposées dans des évidements ménages dans les faces externes des plaques d'usure 14. Les filets transporteurs 9 sont constitués par des tronçons 13 dont ciiacun est porté par uns plaque d'usure 14, et les plaques d'usure 14 ont une dimension telle que si chacune d'el-10 les porte un tronçon 13, on obtient un nombre approprié de filets transporteurs. Comme on le voit sur les figures 4 et 5, chaque tronçon 13 est en forme d'auge et est incliné en direction des côtés de la plaque 14 qui le supporte. En formant les filets transporteurs à l'aide de tronçons sensiblement identi-15 ques portés par les plaques d'usure, on peut les monter plus facilement et l'échange des pièces usées ne nécessite pas l'échange complet du filet. En même temps, la fabrication des piè- -ces est plus simple que la fabrication d'un filet transporteur en une seule pièce. Il n'est pas nécessaire que toutes les pla-20 ques d'usure 14 portent des tronçons 13. Les revêtements peuvent comprendre, par exemple, des rangées hélicoïdales de plaques ordinaires entre des rangées portant des tronçons de filets. Les plaques d'usure sont boulonnées sur le tube refroidisseur au moyen de boulons (non représentés) introduits dans 25 des trous 17. Les têt'es des boulons sont logées dans des évidements 15 et sont situées au-dessous du tronçon 13 du filet, de façon à être protégées d'un choc et d'une usure par la matière déchargée depuis les autres filets transporteurs. Sur les faces externes des plaques 14- se trouvent de petites nervures 18 qui 30 s'étendent vers l'extérieur au-delà des bords des évidements, et qui établissent ainsi le seul contact métallique direct entre la plaque d'usure et le tube refroidisseur. Avantageusement, les boulons peuvent être isolés des plaques d'usure en chemisant les trous et en disposant des rondelles isolantes sous les tê-35 tes des bouloœ et les écrous. Les tronçons 15 peuvent être renforcés par des entretoises externes 19 ou des nervures internes 20, ou par ces deux moyens, comme représenté sur la figure 6. Sur la figure 5, les pointillés indiquent le bord supérieur d'une entretoise 19 et 40 le bord inférieur d'une nervure 20. Les nervures 20 n'entravent ... 2000558 69 01134 5 pas la fonction de transport des filets, attendu que la matières pendant qu'elle se trouve dans les filets en forme d'auge, ne se déplace pas et ne doit pas se déplacer d'une façon appréciable dans le sens longitudinal. Outre l'amélioration de la rigi-5 dite des filets, les nervures 20 empêchent l'air de refroidissement de passer le long des filets transporteurs, les filets transporteurs soulèvent la matière, et au cours de la rotation, ils la déchargent de nouveau sous la forme d'écrans ou rideaux qui sont inclinés par rapport à l'axe du four» 10 Comme on le voit sur la figure 1, à l'extrémité d'entrée de l'air de chaque tube, on prévoit une série annulaire de godets 10. Ces godets présentent des parois latérales et constituent une série d'augets qui ramassent la matière au fond au tube et la transportent vers le haut jusqu'à ce que le four, et par con-15 séquent le tube, atteignent une position angulaire telle au cours de la rotation que la matière commence à tomber depuis les godets 10 pour former un écran ou rideau s'étendant sensiblement sur la moitié de la surface de section droite du tube et empêche l'air de passer librement dans le tube le long de canaux 20 relativement longs, comme décrit plus en détail dans la demande de brevet français îï° 167.053 du 20 Septembre 1968 déposée par la même Demanderesse -, - 69 01 134 6 •:siuv--" HE7EFDIGATI0H3 1°) - Pour rotatif présentant un certain nombre de tubes refroidisseurs cylindriques montes d'une façon planétaire autour de son extrémité de sertier leurs axes étant parallèles ou sen-5 siblement parallèles à l'axe du four, llextrémité d'entrée de chaque tube refroidisseur étant reliée à une sortie du four rotatif par une goulotte d'alimentation, four caractérisé en ce qu'il est prévu des dispositifs de levage qui produisent des écrans ou rideaux de matière tombant en chute libre, lorsque le 10 four est en service, dans chaque tube refroidisseur et en ce qv, : le tube est calorifuge pour réduire la perte de chaleur par rayonnement. 2°) - Pour rotatif selon la revendication 1 dans lequel au moins un tronçon de chaque tube refroidisseur s'étendant de-15 puis l'extrémité d'entrée est intérieurement calorifuge par une couche de matière isolante entre la paroi interne du tube refroidisseur et des plaques d'usure qui recouvrent la paroi. 3°) - Four rotatif selon la revendication 2 dans lequel seul le tronçon s'étendant depuis l'extrémité d'entrée est int--;~ 20 rieurement calorifugé et le tronçon restant est calorifugé par une matière isolante externe. 4°) - Pour rotatif selon la revendication 2 ou la revendication 3 dans lequel les flaques d'usure au-dessous desquelles se trouve une matière calorifuge sont évidées pour recevoir 25 ladite matière. 5°) - Pour rotatif selon la revendication 4 dans lequel les plaques d'usure qui présentent des évidements sont boulonnées sur la paroi du tube refroidisseur et présentent de petites nervures de support sur leurs surfaces externes, seules ces nervures venant directement en contact avec la paroi du tube. 6°) - Pour rotatif selon l'une ou l'autre des revendica-tions précédentess dans lequel chaque tube refroidisseur est revêtu de plaques d'usure et les dispositifs de levage sont titués par des filets transporteurs hélicoïdaux en forme d'auge se composant de plusieurs tronçons, chaque tronçon étant porté par une plaque d'usure. 7°) - Pour rotatif selon la revendication S dans lequel 3_es filets transporteurs sont renforcés par des entretoises externes ou des nervures transversales internes, ou par ces deux 35 moyens. 8°) - Pour rotatif selon l'une ou l'autre des revendications précédentes qui présente une série annulaire de godets à l'extrémité d'entrée de l'air de chaque tube pour produire un écran ou rideau transversal de matière sur le côté du tube dars lequel les filets transporteurs se déplacent vers le haut, et ainsi, pour empêcher l'entrée de l'air d'admission dans certains q des canaux formés entre les écrans ou rideaux adjacents. BAD ORIGINAL