Brevet FR2000927A1 — publié le 19690919

a présente invention concerne des installations destinées à la cuisson ou au frittage d1une matière pulvérulente, par exemple une matière première de fabrication de ciment, l'installotion comprenant un four rotatif incliné en combinaison avec une tour de préchauffage de la matière en suspension, pour chauffer une matière pulvérulente, habituellement à sa température de calcination ou au-dessus de cette température, avant qu'elle soit envoyée au four rotatif, Il est bien connu de combiner un four rotatif pour a cuisson de ciment avec une tour à étages multiples pour ce préciauffage de la matière en suspension0 Ces tours de préchauffage coçopremient habituellement deux ou plusieurs séparateurs servant à séparer les solides des gaz, et des moyens servant à introduire la matière brute de ciment pulvérulent dans les gaz circulant dans un conduit qui mène au séparateur traversé en dernier lieu par les gaz, ainsi Rue des moyens servant à amener les solides séparés dans chaque séparateur dans un conduit qui aboutit au séparateur précédent.La matière séparée dans le séparateur traversé en premier lieu par les gaz est envoyée directement dans le four rotatif. Pendant son passage à travers la tour de préchauffage, la matière est aérée à un certain degré par les gaz, et lorsqu'elle entre dans le four rotatif, la matière a été préchauffée et partiellement ou totalement calcinée dans la tour de préchauffage a En raison de sa condition aérée et partiellement ou totalement calcinée, la ratière première se trouve dans un état d'agitation et se comporte comme une masse fluidisée dans ltextrémité d'admission de la matière dans le four rotatif. Cette matière agitée est portée à ne pas suivre le même trajet à travers la partie supérieure du four rotatif que ne le fait la matière normale. Le résultat est que l'équilibre de la charge amenée au four rotatif est renversé. Ceci constitue un inconvénient, car les irrégularités de la charge amenée au four rotatif nécessitent des corrections de la vitesse de rotation de ce four, du tirage, etc., en vue de rétablir l'équilibre du procédé. On entend ici par matière normale. une matière pulvérulente qui possède las caractéristiques d'écoulement usuelles d'une matière essentiellement dégazée. Les particules de cette matière normale exécutent leur mouvement naturel propre, relativement au four rotatif, suivant une trajectoire hélicoïdale à l'intérieur du four rotatif lorsqu'elles sont chargées dans un four rotatif incliné de type ordinaire. L'invention apporte un perfectionnement au type d'installation mentionné ci-dessus en vue de pallier l'inconvénient défini plus haut. Le perfectionnement consiste à doter la paroi intérieure de l'extrémité supérieure d'admission de la matière dans le four rotatif, d'une ailette hélicoïdale en saillie, à la manière d'un filet de vis, et constituant au moins une spire complète dont le pas correspond à celui de la trajectoire hélicoïdale naturelle, suivie, relativement au four rotatif, par la matière normale essentiellement dégazée descendant le long du four rotatif en raison de la rotation de ce dernier, en vue de guider la matière préalablement chauffée, encore aérée, entrant dans le four rotatif 0 L'invention offre également un procédé d'exploitation d'une telle installation. Bien qu'il soit Connu de prévoir des volées de transport ou d'autres types d'élévateurs dans un four rotatif, ces volées ou ces élévateurs servent soit à l'acheminement de la matière à travers le four rotatif, soit à l'élévation de cette matière, de sorte qutune partie de cette dernière est de nouveau entratrée dans les gaz résiduels en vue d'obtenir un meilleur échange thermiaue an recyclant constamment une partie de la poudre brute dans la tour de préchauffage0 Contrairement à l'action des volées de transport ou des élévateurs connus, l'ailette hélicoi- dale conforme à l'invention ne doit pas gêner le mouvement naturel de la matière normale, c'est-à-dire le mouvement de cette matière dans un four à l'intérieur lisse qui ne comporterait aucune ailette en saillie0 Au contraire, l'ailette exerce l'effet de régulation désiré sur la charge d'un four., qui provient d'une tour de préchauffage de la matière en suspension0 Lorsque, comme c'est le cas général, la tour de pré- chauffage est reliée au four rotatif de sorte que la matière est préalablement chauffée par les gaz résiduels qui quittent l'extrémité supérieure du four rotatif, l'ailette hélicoïdale a pour autre rôle de se comporter comme la paroi d'un canal qui empoche la matière d'entre entraînée à l'extérieur du four rotatif par le souffle des gaz résiduels, et qui guide la matière de façon qu'elle suive une trajectoire Qui corresponde à celle suivie par la matière solide pendant le court intervalle de temps qui précède le mement où le gaz entraîné est refoulé et où la matière a par conséquent atteint sa condition de dégazage normale Pour jouer convenablement son râle l'ailette doit avoir une nauteur au moins supérieure à la profondeur de la couche de matiere contenue dans le four r@tatif, et de préférence, la hauteur radiale de l'ailette représente au moins 10 pour cent du diamètre inférieur de l1 extrémité d'admission de la matière dans le four rotatif, cette hauteur correspondant à le profondeur d'une charge représentant plus de 5 pour cent du volume du four rotatif, en laissant ainsi une marge pour des fluctuations de la charge, et notamment du volume anormal de la matiere aérée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation dTune installation conforme à l'invention Sur ces dessins La figure 1 est une vue en élévation, partie en coupe, d'une tour de préchauffage et de l'extrémité d'admission d'un four rotatif ; et La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La figure 1 montre l'extrémité supérieure de chargement ae la matiere dZun four rotatif 1 légèrement incliné, monté en rotation sur des supports 2, dont un seul a été représenté sur le dessin. Le chargement de la matière à une extrémité du four rotatif s effectue par une conduite de gaz résiduels 3, qui communique avec une tour de pré chauffage à quatre étages composée de quatre cyclones 4, 5, 6 et 7 montés en série par l'intermédiaire de conduites 8, 9 et 10. Le cyclone 7 traversé an dernIer lieu par les gaz a une sortie 11 destinée aux gaz résiduels du four rotatif, cette sortie aboutissant d'habitude successivement à un ventilateur de succion et à une tour de précipitation de la pcussière en vue du dépoussiérage des gaz résiduels, avant que ces gaz ne puissent arriver à l'atmosphère. Le conduit 10 merdant au cyclone 7 traversé en aernier lieu par les gaz présente un orifice dtadmission 12 pour la matière première devant entre traitée dans le four rotatif après unepréchauffage dans la tour correspondante. La conduite d'admission de matière première 12 est pourvue d'une vanne 13 servant à emp@cher le gaz contenu dans le conduit O de sortir par la conduite -. La matière première chargée dans le conduit 10 est entralnée par les gaz Qui arrivent au cyclone 7, dans lequel la matière est séparée après avoir été préchauffée par les gaz, ta matière première pré chauffée est déchargée par la conduite de décharge 14 dans le conduit 9 menant au cyclone 6 précédent, dans lequel elle est encore préchauffée, et ainsi de suite, en traversant les cyclones 5 et 4e Depuis le cyclone 4 traversé en premier lieu par les gaz, la matière première est déchargée, par une conduite 16 munie d'une vanne 17 étanche u gaz, dans le conduit de sortie de gaz 3, et elle est envoyée au four rotatif 1. La matière première préchauffée et calcinée dans la tour de préchauffage se trouve dans une condition d'agitation et se comporte comme un courant de matière fluidisé, en raison de Sa teneur en gaz et de son état de calcination. outefois, une ailette hélicoïdale 18 montée avec un pas correspondant au mouvement naturel de la matière normale lorsque le four est en rotation, stabilise le mouvement de la matière dans l'extrémité d'admission, de manière à correspondre au mouvement naturel de la matière normale. ailette hélicoïdale 18 peut être placée à une certaine distance de l'embouchure du four rotatif. La hauteur d'une plaque constituant l'ailette 18 doit au moins être telle qu'elle empêche la matière 19 d'être entraînée par le souffle des gaz résiduels, comme représenté sur la figure 20 REVENDICATIONS 1 Installation pour la cuisson ou le frittage dzune matière pulvérulente, comportant m four rotatif incliné et une tour de prêchauffage à cyclones destinée au pré chauffage de la matière pulvérulente en suspension qui est chargée à l'extrémité supérieure du four rotatif, l'installation étant caractérisée par le fait que la parci intérieure est munie, à l'extrémité supérieure d'admission de la matière dans le four rotatif, d'une ailette hélicoidale en saillie, à la manière d'un filet de vis, constituant au moins une spire complète dont le pas correspond à celui de la trajectoire hélicoïdale naturelle, relativement au four rotatif, suivie par la matière normale essentiellement désaérée descendant le long du four rotatif par suite de la rotation de ce dernier, en vue de guider la matière préchauffée encore aérée entrant dans le four rotatif 0 20 Installaticn suivant la revendication > , dans laquelle la tour de préchauffage est reliée au four rotatif, de sorte que la matière soit préchauffée par les gaz résiduels qui sortent par l'extrémité supérieure du four rotatif. 3. Installation suivant la revendication 2, dans laquelle la hauteur radiale de l'ailette représente au moins 10 pour cent du diamètre intérieur de l'extrémité d'admission de la matière du four rotatif0 4. Procédé de cuisson ou de frittage d'une matière pulvérulente dans un four rotatif incliné, caractérisé par le fait que la matière est préchauffée par passage à travers une tour de préchauffage à cyclones reliée à l'extrémité supérieure du four rotatif, et la matière encore aérée entrant par l'extré- mité supérieure du four rotatif est guidée par une ailette héli coidale qui fait saillie à la manière d'un filet de vis sur la paroi intérieure du four rotatif à son extrémité supérieure, et qui constitue au moines une spire complète ayant un pas correspondant à celui de la trajectoire hélicoïdale naturelle suivie, relativement au four rotatif, par la matière normale essentielleo ment dégazée qui descend le long du four rotatif en raison de la rotation de ce dernier0 5. Procédé suivant la revendication 4, dans lequel la tour de préchauffage effectue le chauffage préalable de la matière au moyen des gaz résiduels qui sortent par l'extrémité supérieure du four rotatif, et l'ailette empoche la matière se trouvant à l'extrémité supérieure du four rotatif dfêtre à nouveau entrainée vers l'extérieur de ce four par le souffle des gaz résiduels qui sortent du four0