Brevet FR2163724A1 — publié le 19730727

La présente invention concerne un procédé d'exploitation des fours droits pour le traitement athermique, en particulier pour la cuisson ou la calcination, de roches carbonatées telles que calcaire, dolomite ou magnésite, selon lequel-on peut chauffer exclusivement e l'aide d'un combustible gazeux, de préférence le gaz naturel. Le procédé de l'invention est particulièrement approprié è l'emploi de combustibles gazeux ou liquides, sans utilisation d'aucun combustible solide, dans les fours droits chauffés jusqu'à présent en totalité ou en partie avec un combustible solide, par exemple les fours présentant d leur périphérie des brûleurs è huile ou å gaz permettant un chauffage partiel et dont le centre est chauffé k l'aide de coke. Le chauffage exclusif des fours droits pour la calcination de la chaux avec des brûleurs à huile ou å gaz disposés å la périphérie du four sur plusieurs plans les uns au-dessus des autres, n'a pas donné de résultats satis faisantsen particulier pour les fours de grand diametre en raison de la profondeur de pénétration trop faible du combustible dans la matière à traiter. Pour cette raison, on introduit dans le centre un combustible solide par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation approprié (voir la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DOS no 1 558 050). Dans ce procédé, on doit donc utiliser deux combustibles, le combustible solide étant responsable d'un coat élevé et la rentabilité du procédé étant ainsi diminuée. On a également proposé d'introduire dans le four, de bas en haut, à contre-courant par rapport à la matière à traiter, un combustible solide par l'intermédiaire d'une buse d'air centrale. Les essais correspondants se sont cependant révélés peu satisfaisants en raison de la charge thermique élevee de la buse centrale qui fréquemment ne résiste pas. Selon encore un autre procédé de la technique antérieure, on utilise exclusivement pour les fours droits des combustibles gazeux et/ou liquides, la pénétration du combustible introduit à la périphérie du four étant assurée jusqu'au centre du four, meme dans le cas de fours de diamètres élevés. On obtient ce résultat, en supprimant ou en réduisant fortement l'arrivée de l'air de refroidissement introduit par en bas pendant les phases de traitement thermique, selon une alternance chronologique , et en supprimant ou en réduisant fortement les quantités de combustible, y compris d'air de combustion, pendant les phases de refroidissement. Pour ce type de traitement thermique intermittent en deux phases, on doit prendre en considération les pertes de rendement se produisant parfois. L'invention a pour objet de supprimer les inconvénients précités et de créer un procédé selon lequel on peut faire fonctionner des fours droits, en particulier des fours d'assez grand diamètre, pour la désacidification des roches carbonatées en n'utilisant exclusivement que des carburants gazeux et/ou liquides et permettant d'adapter facilement à ce procédé les fours droits usuels chauffés en totalité ou en partie avec un combustible solide, tout en assurant une répartition régulière de la chaleur dans toute la section du four et un rendement élevé de ce four. On atteint les objets de l'invention en introduisant une partie du mélange d'air et de combustible gazeux, selon un procédé connu, par l'intermédiaire de brûleurs disposés à la périphérie du four, et une autre partie du combustible gazeux par un grand nombre de tubes disposés en étoile à l'intérieur d'une buse centrale dans la partie inférieure de la zone de traitement thermiques et en introduisant une partie de l'air de combustion comme air primaire par l'intermédiaire d'un tube d'introduction d'air jusqu'en haut de la partie inférieure de la zone de traitement thermique et en répartissant cette fraction d'air dans la cuve de traitement thermique par un grand nombre de buses disposées au-dessus des orifices de sortie du gaz, chaque tube et chaque buse pouvant être réglés séparément. Le réglage de l'introduction de combustible et d'air par les tubes ou buses particuliers se fait, selon un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé de l'invention, par organes de réglage et sections de mesure. Du point de vue de s quantités de combustible introduites au centre et à la périphérie, on peut dire que grâce à l'introduction de combustible et d'air selon l'invention on peut supprimer le chauffage à la périphérie et que l'on peut introduire en totalité le combustible et l'air par les tubes disposés en étoile dans la buse centrale ainsi que par le tube d'introduction d'air se terminant en une buse unique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin unique annexé représentant schématiquement un mode de mise en oeuvre de l'invention. L'introduction du combustible se fait dans le four 1 par un système latéral A et un système central B. Le système latéral A est constitué d'un grand nombre de brûleurs disposés dans des plans séparés 2, 3 et 4, ces brûleurs étant disposés les uns en face des autres d'un plan à l'autre. Le système central B comporte comme élément important une buse centrale 5. Cette buse correspond à peu près à une buse d'air des fours droits usuels qui s'allongerait jusqu'en haut de la partie inférieure de la zone de traitement thermique, avec cette différence que la buse centrale 5 selon l'invention comporte aussi bien une introduction de gaz 6 qu'un tube d'introduction d'air 7, l'introduction du combustible gazeux se faisant par un grand nombre de tubes non représentés, disposés en forme d'étoile à l'intérieur de la buse centrale et l'introduction de l'air primaire se faisant par le tube d'introduction d'air 7. Pour stabiliser la buse centrale 5, on prévoit sur les registres de décharge 8,dont deux seulement sont représentés, des parois protectrices 9 en matériau réfractaire. Celles-ci sont reliées aussi bien à la buse centrale 5 qu'au garnissage du four 10. L'air primaire sort à la partie supérieure de la buse centrale 5 par un grand nombre d'orifices ll et le combustible gazeux par un grand nombre de buses 12 disposées en dessous des orifices 11, ce qui permet un mélange et une répartition dans toute la section du four. Le combustible gazeux arrive au four 1 à partir d'une station de gaz simplement représentée par la lettre C en passant par une station de réduction 13 dans laquelle il est détendu à la pression de service. Un courant partiel 15 du combustible gazeux est envoyé au système latéral A, par lequel le gaz pénètre dans le four 1, sous forme d'un mélange gaz-air, par l'intermédiaire des brûleurs disposés dans des plans séparés 2, 3 et 4. Pour chaque plan de brûleurs, on envoie le courant d'air primaire latéral nécessaire à l'aide d'un ventilateur 14. L'approvisionnement en gaz du système central B se fait de même par la station de gaz C au moyen de la dérivation du courant latéral 15. Un dispositif de réglage 16 intercalé permet d'introduire en quantités dosées le combustible gazeux pour chaque orifice de sortie du gaz 11. Les introductions de gaz et d'air sont réglables par des installations usuelles ne faisant pas partie de l'invention. Le système central B est alimenté en air primaire par un ventilateur 17, tandis que l'air de refroidissement nécessaire est envoyé à la trémie du four 19 par un ventilateur approprié 18 et pénètre dans la matière à traiter par l'intermédiaire des registres de décharge. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'exploitation de fours droits pour le traitement thermique de roches carbonatées telles que calcaire, dolomite ou magnésite, selon lequel on peut réaliser le traitement thermique exclusivement par un combustible gazeux, de préférence le gaz naturel, caractérisé en ce qu'on introduit une fraction du mélange combustible gazeux-air par l'intermédiaire de brûleurs disposés sur la périphérie du four) et une autre partie du combustible gazeux par un grand nombre de tubes disposés en étoile à l'intérieur d'une buse centrale dans la partie inférieure de la zone de traitement thermique, et on introduit une partie de l'air de combustion comme air primaire par un tube d'introduction d'air jusqu'en haut de la partie inférieure de la zone de traitement thermique et on répartit cet air dans la cuve de traitement thermique par l'intermédiaire d'un grand nombre de buses disposées au-dessus des orifices de sortie du gaz, chaque tube et chaque buse pouvant être réglés séparément. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit la totalité du combustible gazeux dans la partie inférieure de la zone de traitement thermique à l'aide d'un grand nombre de tubes disposés en étoile à l'intérieur d'une buse centrale et on introduit la totalité de l'air de combustion comme air primaire à l'aide d'un tube d'introduction d'air jusqu'en haut de la partie inférieure de la zone de traitement thermique et on répartit cet air dans la cuve de traitement thermique à l'aide d'un grand nombre de buse > disposées au-dessus des orifices de sortie du gaz, chaque tube et chaque buse pouvant être réglés séparément. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on règle l'introduction de combustible ou d'air dans les tubes ou buses à l'aide d'organes de réglage et de sections de mesure.