Brevet FR2279689A1 — publié le 19760220

Les fours pour la fabrication de ciment ont été perfectionnés en partant des fours à cuve à fonctionnement discontinu de l'industrie de la chaux en passant par les fours annulaires pour aboutir aux fours actuels à grand rendement et à des fours rotatifs. Un four rotatif est constitué par un tube en tôle d'acier qui est légèrement incliné, muni d'une garniture intérieure réfractaire et repose en plusieurs endroits sur des rouleaux. L'inclinaison est de 20 à 60 et la vitesse de rotation est dç 30 à 180 secondes par tour. Be diamètre dépasse 7 mètres et 1'a longueur peut atteindre 250 mètres pour une capacité allant jusqu'à 5 000 tonnes de clinker par jour. Le four est chauffé à son extrémité inférieure ou tête du four au moyen d'un bruleur à mazout, à gaz ou à charboni on introduit à l'extrémité supérieure qui est l'entrée du four, la matière sous forme de boue, de farine ou de granulés. En raison de l'inclinaison du four et de sa rotation la matière introduite se déplace à l'encontre de la flamme et tombe sous forme de clinker cuit, à'l'extrémité du four, dans un refroidisseur dans lequel le refroidissement s'effectue par de l'air qui est aspiré ensuite pour servir d'air de combustion ou d'air secondaire. Le clinker cuit quittant la zone de combustion présente une température supérieure à 1 2000C c'est pourquoi on doit utiliser cette source de chaleur. Dns ce but les premiers fours étaient équipés d'un refroidisseur tubulaire comportant un tube légèrement incliné, placé sour le four et revêtu à l'intérieur et dans le tiers supérieur d'une garniture réfractaire. Le tube présentait, de plus, intérieurement des aubes résistantes à la chaleur et qui lors de la rotation du tube de refroidissement soulevaient le clinker pour le disperser dans l'air de refroidissement en contre-courant. 1e refroidisseur planétaire constituait un perfectionnement. il était composé de plusieurs tubes de petit diamètre qui étaient montés extérieurement sur l'extrémité de sortie du four tubulaire rotatif et dans lesquels tombait le clinker chaud. Par suite de la répartition du clinker dans un certain nombre de tubes, le refroidissement était plus intense que dans l'ancien refroidisseur tubulaire. La présente invention concerne un perfectionnement de l'ancien refroidisseur tubulaire. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés et décrite en détail ci-après. La fig.-l est une élévation latérale de la tête d'un four. La fig. 2 est une élévation latérale d'une tête de four d'une réalisation légèrement différente de celle de la fig. 1. l'a fig. 3 est une coupe longitudinale et partielle d'une tête de four suivant l'invention. La fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3. La fig. 5 représente des coupes transversales d'un tube de refroidissement dans différentes positions. La fig. 6 montre la fixation du refroidisseur snr le four rotatif. Les fig. 7 et 8 représentent différentes botes élévatrices à cassettes à l'intérieur du four rotatif. La fig. 1 montre l'extrémité inférieure du four rotatif et un refroidisseur 2 . Le four est muni de bagues de roulement 3 qùi sont supportées par des rouleaux 4 . Dans la réalisation suivant la fig. 1 la bague de roulement inférieure 3 est montée derrière le refroidisseur 2 , le tube rotatif 1 étant prolongé. La bague de roulement inférieure 3 de la réalisation suivant la fig. 2 est par contre, fixée extérieurement sur le refroidisseur 2 ce qui permet de raccourcir le tube rotatif mais la bague de roulement présente un diamètre plus important. Les fig. 3 et 4 montrent des réalisations suivant l'invention. Be refroidisseur annulaire se compose d'un certain nombre de tubes 5 à section carrée. Ces tubes sont fixés sur le pourtour du tube rotatif 1 , dans l'exemple représenté il s'agit de seize tubes. Ces tubes de refroidissement sont montés serrés les uns à côté des autres et sans intervalle notable. Ce résultat est obtenu par une forme légèrement trapezoidale. La dilatation thermique des tubes de refroidissement est compensée par la réalisation oblique du côté supérieur à l'extrémité d'entrée. Cette surface oblique est coincée contre une surface oblique présentant la même inclinaison. les autres supports sont constitués par des rouleaux 22 tournant sur des axes et permettant ainsi une dilatation libre et sans déformation des tubes. Les supports entre les différents tubes de refroidissement sont décalés les uns par rapport aux autres afin de permettre le démontage et le remplacement individuels de chaque tube sans nécessiter des arrêts prolongés et sans déplacer les autres tubes. Sur l'extérieur des tubes de refroidissement sont soudées des oreilles 17 servant d'appui aux premiers rouleaux 22 et au démontage des tubes de refroidissement. De ce fait la première oreille constitue une butée qui permet, cependant, une dilata- tion thermique dans la direction de la sortie du refroidisseur. Le tube rotatif du four se termine à sa partie en forme par un rétrécissement 7 conique et résistant à la chaleur et sur lequel s'applique une pièce terminale 8 . Cette dernière est traversée par la tubulure 9 du brûleur, la longueur de cette tubulure correspondant au moins à celle des tubes de refroidissement 5 Sur l'extérieur de la partie inférieure du refroidisseur annulaire est montée la dernière bague de roulement 3 . Â l'intérieur de la partie inférieure du four 1 se trouve une fourrure 10 en forme de peigne et des boites élévatrices à cassettes 11 afin de soulever le clinker et de la disperser à travers la section transversale du rour contribuant ainsi à l'échauffement de l'air secondaire et améliorant le rendement thermique. Le refroidissement du clinker débute avant que celui-ci arrive à l'intérieur du tube rotatif, dans la zone de la suspension extérieure sur le tube rotatif des tubes de refroidissement 5 Les boites élévatrices à cassettes 11 sont en matière ceramique réfractaire et se présentent sous forme de bagues- 18 montées à l'intérieur du four et dont la surface intérieure est en dents de scie. La face avant de chaque gradin des dents de scie est plane, vue dans le sens de rotation, cependant la face arrière est, le cas échéant, légèrement arrondie lorsque chaque gradin est en une seule pièce ou dentelée lorsque chaque gradin se compose de pierres en coin platea et de hautecus différentes 19 . Il est avantageux d'insérer entre les battues à cassettes 18 d'autres bagues complètement formées 20 afin de protéger la denture des cassettes élévatrices 18 , 19 contre des agglomérations importantes de clinker. Dans la zone des tubes de refroidissement 5 le tube rotatif comporte avantageusement une isolation 21 . Immédiatement au-dessus du rétrécissement conique 7 sont prévues des ouvertures 12 dans lesquelles s'adaptent les manchons d'entrée 13 des tubes de refroidissement 5 Ces derniers comportent des rails de guidages en acier étiré 14 qui sont placés à l'intérieur des tubes et sous un angle de 150 à 800 par rapport à l'inclinaison du four. La hauteur des rails de guidage correspond à peu près à un quart du diamètre intérieur des tubes de refroidissement de sorte que ces rails dégagent à peu près un tiers du diamètre intérieur des tubes. Par suite des aubes directrices et de la rotation, le clinker est transporté dans le sens contraire de l'inclinaison du tube rotatif 7 du four. Les tubes de refroidissement se terminent par un caisson d'évacuation 15 dont la tubulure 16 conduit le clinker dans un dispositif collecteur approprié. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le refroidisseme t du clinker de ciment d'un four tubulaire rotatif dans un refroidisseur annulaire se trouvant sur l'extérieur de la partie inférieure du four, caractérisé en ce que ie tube rotatif comporte, dans sa partie inférieure, des barrettes et des aubes élévatrices à cassettes qui provoquent un premier refroidissement du clinker dans le four, des ouvertures étant prévues dans la partie la plus basse du four afin que le clinker puisse tomber dans le refroidisseur, en ce qu'il est prévu sur l'arrière du tube rotatif une bague, des tubes de refroidissement contenant des dispositifs pour le transport et le refroidissement du clinker en le déplaçant dans le sens contraire à l'inclinaison du four et des dispositifs d'évacuation permettant au clinker de tomber dans un dispositif collecteur. 2 - Refroidisseur annulaire pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, qui présente une section et/ou un nombre de tubes de refroidissement nettement supérieur à celui des refroidisseurs planétaires conventionnels, des tubes de refroidissement 5 d'une section carrée et montés serrés les uns à côtés des autres dans le sens longitudinal sur la partie inférieure du four rotatif 1 pour la fabrication de ciment, l'orifice d'évacuation 12 du clinker de ciment étant prévu pour chaque entrée des tubes de refroidissement 5 tout h fait en bas et à l'extrémité du tube rotatif 1 , ce refroidisseur étant caractérisé en ce qu'il comporte dans les tubes de refroidissement des rails de guidage 14 en forme d'hélice pour faire monter le clinker de ciment dans le sens contraire à l'inclinaison du four et en ce que l'extrémité supérieure des tubes de refroidissement 5 présente des orifices d'évacuation 16 permettant le passage du clinker de ciment dans un dispositif collecteur. 3 - Refroidisseur annulaire suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte dans la partie inférieure du tube rotatif 1 une garniture 10 en forme de peigne et des botes élévatrices à cassettes Il pour obtenir un premier refroidissement sans perte dans le four. 4 - Refroidisseur annulaire suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement con tiennent des rails de guidage 14 présentant un angle de 150 à 800 par rapport à l'axe longitudinal du four 1 5 - Refroidisseur annulaire suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie d'évacuation de chaque tube 5 est réalisée sous forme de chambre 15 6 - Refroidisseur annulaire suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la dernière bague de roulement 3 du four 1 est montée sur ltextérieur du refroidisseur 2.