Brevet FR2042631A1 — publié le 19710212

TW2inventionS rentrant dans le secteur-de la chaux,est relative à un procédé et à un four perfectionnés pour la production continue de a chaux6 Dans les procédés connus de production de la chaux, dans lesquels la charge de matière calcaire est introduite à partir du haut dans des fours à cheminée verticale et extraite par le bas, le combustible servant à cuire cette charge, qusil soit liquide ou gazeux, est injecté et brûlé dans une partie e-entrale dite chambre de chauffe du four au moyen de brûleurs placés dans les parois du four correspondant à cette chambre. kfin d'obtenir de la chaux ayant une bonne qualité uniforme, il est nécessaire non seulement de régler avec précision le procédé de calcination dans toute l'étendue de la charge, mais également d'obtenir un chauffage parfaitement uniforme de la charge dans cette chambre, depuis les régions voisines du brûleur jusqutaux régions se trouvant dans l'axe de la "cheminée" du four et au voisinage.Dans les procédés et fours à chaux connus aucun de ces buts n'a été jusqu'ici atteint de façon satisfaisante0 On y arrive parfaitement dans la présente invention en divisant ladite chambre de chauffe en deux canaux de calcination étroits et en y établissant des brûleurs internes dont les flammes sont dirigées vers les parois de la cheminée du four, de sorte que la charge passant au travers desdites zones étroites est chauffée des deux côtés, c'est-à-dire par les brûleurs placés dans les parois du four et par les brûleurs internes, d'une manière par.faitement égale0 te résultat est un produit possédant une qualité excellente et uniforme. Divers problèmes doivent être résolus pour mettre ce procédé en pratique, par exemple l'alimentation des brûleurs internes par le combustible et lair de combustion et l'aceessibili- té des brûleurs en tout temps pour leur inspection, leur entretien et leur réglage au cours du fonctionnement. Ces problèmes, ainsi que d'autres, sont résolus par le dispositif de l'invention. Ce dernier est constitué par une structure placée dans la cheminée du four, qui divise la chambre de chauffe en deux canaux de même largeur. Ladite structure est formée par un carter métallique revetu de matériau réfractaire et muni desdits brûleurs, qui sont dirigés vers les canaux. On peut rendre accessible de diverses façons l'interieur de la struc- ture, soit d partir du fond du four, soit en prologeant la structure vers au-moins une parti de Ic cieminée et en/prévoyant une porte faisant communiquer l'intérieur de la structure avec l'extérieur.Ladite structure est également pourvue de lumiè- res d'inspection pour contrôler a chaux de l'intérieur; son volume intérieur peut être efficacement ventilé pour permettre au personnel d'y travailler mEze pendant que le four fonctionne. On va décrire maintenant une réalisation de l'inven- tion, appliquée à un four de section triaversale rectangulaire, en se référant aux dessins ci-annexés; il est entendu que la description ainsi que les dessins, Font les détails rentrent dans le cadre de l'invention, or '* but purement illustratif et non limitatif. Sur les dessins - la figure 1 représente une coupe verticale schématique partielle passant par la zone de chauffe de la cheminée d'un four, montrant la structure sêparatrice de l'invention et une paroi du four; et, - la figure 2 est une me en coupe de cette partie du four, prise suivant la ligne II-II de la figure 1. Sur les figures, où la ligne X-X représente le plan de symétrie vertical du four a' cheminée, la structure externe support habituelle du-four est indiquée en 1 et le revêtement réfractaire en 2, tandis que la charge de pierre à chaux est designée schématiquement en 3. Comme d'habitude, deux parois opposées du four sont prévues dans la zone ou chambre de chauffe, avec des lumières s'élargissant vers l'intérieur, qui vont de l'extérieur a la cheminée du four et qui logent les brûleurs habituels 4, dont un seulement a été représenté sur la figure 1. ta chambre de chauffe est divisée en deux canaux égaux 2), à section rectangulaire, par la structure séparatrice, indique dans l'ensemble par 24 sur la figure 1,- qui- s'étend transversalement entre les parois du four non munies de brûleurs 4 et verticalement depuis un point situé au-dessus de la cham -bre de ch-auffe jusqu'en un point situé en-dessous, où elle est supportée à un niveau convenable au dessus du fond du four de toute manière convenable connue et par conséquent -non représentée, par exemple par des poutres transversales horizontales supportées par le châssis du four ou par un échafaudage. La structure séparatrice comprend un carter 11 en tôle d'acier formant un tunnel rectangulaire s'étendant entre lesdites parois du four.A une extrémité ce tunnel communique par une porte d'accès 25 à un puits d'accès 26 passant à travers la paroi de four correspondante et menant vers ltextérieur. Le carter il est complètement revêtu d'un revêtement réfractaire épais 12, dont la partie du dessus présente deux surfaces inclinées 27 conduisant la charge 3, avec des débits égaux, vers les canaux 23. Dans chaque paroi latérale, la structure séparatrice 24 présente une rangée de lumières 28, s'élargissant vers l'extérieur, pour recevoir les brûleurs 14. Sur la-figure 1 ces rangées s'étendent à un niveau plus bas que les rangées de lumières 2a dans les parois opposées. Cette disposition s'est révélée efficace pour produire une distribution de chaleur extrêmement uniforme dans l'ensemble des canaux 23. Le système de chauffe perfectionné illustré ici est prévu pour des combustibles gazeux, bien qu'on pourrait aussi utiliser des combustibles liquides ou une combinaison connue de combustibles liquides et gazeux. Les brûleurs externes 4 sont alimentés par une tuyauterie 5. L'air arrive aux brûleurs 4 par des tubes 6 après avoir passé, pour être convenablement humidifié, en contact avec un niveau doleau constant 7, qui est maintenu dans un récipient longitudinal 8, à une température pré-établie pouvant être réglée par un système connu quelconque, et par conséquent non représenté, de vannes, d'éléments chauffants et de thermostats. Des conduites d'alimentation d'eau 9 permettent de compenser les pertes d'eau par évaporation dans le récipient 8. De l'air de combustion frais est admis a partir du fond à une pression réglée dans la chambre extérieure 10 à travers laquelle les brûleurs 4 sont accessibles. En dessous des brûleurs 4 on a prévu les lumières d'inspection habituelles (non représentées) pour contrôler l'opération de calcination. Les brûleurs 14 dans la structure séparatrice 24 sont alimentés par des conduites 15 partant de deux collecteurs longitudinaux 16 qui sont alimentés par une conduite 17. Evidem ment les deux collecteurs 16 sont reliés entre eux par des tuyaux transversaux 13. L'air de combustion destiné aux brûleurs est comprimé à partir du bas dans l'intérieur du carter Il et se mélange dans la partie supérieure du carter avec de la vapeur se développant à partir d'une surface 18 d'eau à niveau constant et très chaude, qui est contenue dans un réceptacle longitudinal 19, dont le niveau est maintenu constant grâce à une conduite de trop-plein 20. L'air s'élève d'en bas vers le haut du réceptacle 19 par des passages 21 ayant de préférence une forme tubulaire. L'air qui est préchauffé et humidifié de cette façon arrive aux brûleurs 14 par les conduites 22. Les lumières d'inspection habituelles, qui ne sont donc pas représentées, pour surveiller ltopération de cuisson de l'intérieur du carter 11, sont prévues en dessous des brûleurs 14. La charge qui a été convertie en chaux dans les deux canaux de calcination, descend en dessous des brûleurs, à contrecourant par rapport à l'air de refroidissement habituel qui monte du bas du four et elle est extraite de la façon habituelle au bas du four afin d'être stockée dans une cuve convenable. Cette partie de l'opération et du four est connue et n'a donc pas besoin d'être représentée ou décrite davantage en détail. Comme il a été montré, avec le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'invention fournit, non seulenent les moyens de chauffer uniformément et de calciner la charge descendante, mais aussi de régler ce processus de calcination à un degré et à un point qui ne peuvent être atteints par les procédés et fours connus jusqu a maintenant. On peut faire varier la grandeur et la conformation de la structure séparatrice, le niveau relatif des brûleurs, leur type, le combustible employé et on peut utiliser tout système de télécommande pour surveiller à la fois les brûleurs et le procédé de calcination sans sortir de l'esprit ni du cadre de la présente invention. REVECDICADIONS 1. Procédé pour la cuisson uniforme d'une matière dans un four à cheminée verticale pour produire de la chaux, comprenant - la division, par une structure séparatricep de la chambre de chauffe du four en deux canaux; l'établissement de brûleurs dans ladite structure séparatrice; la cuisson de la charge dans chaque canal par lesdits ktleurs et par les brûleurs placés dans les parois du four 2. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication a, comprenant une structure séparatrice placée dans une chambre de chauffe d'un four à cheminée verticale pour diviser ladite chambre en deux canaux de calcination de même largeur, ladite structure contenant des lumières pour brûleurs internes dirigés vers lesdits canaux pour chauffer la charge dans chaque canal à l'aide desdits brûleurs, et les brûleurs montés dans la paroi du four. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la structure séparatrice est constituée par un carter en tôle d'acier, revêtu de matériau réfractaire et pourvu d'un accès à partir de I'extérieur, les parois latérales de ladite structure étant munies de lumières pour recevoir les brûleurs internes. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la structure séparatrice s'étend dans le sens transversal entre les parois de four opposées et dans le sens vertical depuis au moins le niveau supérieur de la chambre de chauffe jusqu'à au moins son niveau inférieur. 5. Dispositif selon la revendication S, dans lequel ledit accès se fait à travers une paroi de four latérale, à une extrémité de ladite structure. 6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel ledit accès se fait à partir du bas du four à travers la base de ladite structure. 7. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les brûleurs internes sont positionnés sur les deux cotés de la structure séparatrice, dans une rangée s'étendant à un niveau différent de celui de la rangée de brûleurs dans les parois du four0 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la rangée de brûleurs internes s'étend à un niveau qui est inférieur à celui des brûleurs dans les rois du four. 9. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'intérieur dudit carter est ventilé et les brûleurs internes sont alimentés en air forcé passant par 7e fond dudit carter. 10. Dispositif selon la reverdication 2, dans lequel le fluide combustible alimente chaque ragée de brûleurs internes à partir de collecteurs reliés entre eux avec intervalles par des tubes et l'air de combustion, avant d'entrer dans les brûleurs internes, est obligé de passer par des chambres à va- peur pour humidification. 11. Four à chaux à cheminée verticale, muni d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à il