Brevet FR2286801A1 — publié le 19760430

La présente invention concerne la fabrication du ciment par voie sèche dans des installations comportant un four rotatif, un préchauffeur et un refroidisseur de clinker, et où les calories nécessaires sont fournies, d'une part, par un brûleur placé à l'extrémité du four attenante au refroidisseur et, d'autre part, par une chambre de combustion disposéé en amont du four, en consi gérant le sens de circulation de la matière. L1air secondaire fourni au brûleur du four et à la chambre de combustion provient généralement du refroidisseur et il est amené à cette dernière par une conduite dont la longueur est sensi- blement égale à celle du four mais dont la section est beaucoup plus faible. Pour répartir l'air entre le four et la chambre de combustion dans la proportion voulue, on a proposé de créer une perte de charge supplémentaire sur le circuit des fumées, à la sortie du four, en plaçant un étranglement dans la gaine reliant le four au préchauffeur. Cette solution a 1'inconvénient de favoriser la formation de concrétions dans la gaine ; de plus, elle ne permet pas de régler à volonté la répartition de l'air entre le four et la chambre de combustion. On a également proposé de placer un ventilateur sur la conduite reliant le refroidisseur à la chambr de combustion. Mis cette solution n'est utilisable que si l'air a une température peu élevée ; elle ne permet pas une récupération maximale des calories du clinker et entrains un accroissement dé la consommation thermique de l'installation. La présente invention apporte une solution nouvelle à ce problème en créant, dans le refroidisseur, une perte de charge suppléuentaire et réglable sur le trajet de l'air alimentant le four. Bulle s'applique aux installations comportant un refroidisseur où le courant d'air traverse une couche de clinker supportée par une grille. Le procédé objet de l'invention assiste à diviser l'air en deux courants qui suivent des trajets différents à travers la couche de clinker et sont dirigés vers le four et la chambre de combustion, respectivement, et à régler l'épaisseur de la couche de clinker traversée par l'un ou l'autre courant pour obtenir la répartition désirée de l'air entre les deux courants. Le réglage de l'épaisseur de la couche de clinker est réalisé par variation de la vitesse d'avancement de cette couche. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on utilise un refroidisseur comportant deux grilles dont les mouvements sont commandés individuellement, et dans lequel chaque grille constitue le plancher d'un compartiment individuel, les deux compartiments étant reliés respectivement au four et à la chambre de combustion et communiquant entre eux par un passage permettant au clinker de passer d'une grille à ltautre, la section de ce passage étant choisie pour qu'il reste toujours plein de clinker de façon à empêcher un écoulement d'air appréciable entre les deux compartiments, et des moyens sont prévus pour régler la vitesse de déplacement du clinker sur l'une des grilles. Les deux grilles peuvent Qtre placées bout à bout, les deux compartiments étant séparés par une cloison transversale située de préférence au-dessus de la grille dont la vitesse est maintenue constante. On peut aussi prévoir une cloison transversale réglable en hauteur en fonction de l'épaisseur de la couche de clinker. Les deux grilles peuvent être décalées en hauteur, le clinker tombant de la première grille sur la seconde, et les deux compartiments communiquant alors par une fente formée entre ltex- trématé aval de la première grille et une paroi placés devant cette extrémité, à une distance telle que cette fente soit toujours remplie de clinker, les moyens de réglage contrôlant la vitesse de la seconde grive. Les grilles peuvent aussi être superposées et traversées en série par l'air de refroidissement suivant un trajet ascendant, l'espace au-dessus de la grille supérieure étant relié directement au four tandis que l'espace situé sous cette grille est relié à la chambre de combustion ; dans ce cas, on règle ltépaisseur de la couche de clinker sur la grille supérieure. La description qui suit se refère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, quelques modes de réalisation de ltinvention et sur lesquels La figre t est une vue schématique d'une installation à laquelle s'applique l'invention ; La figure 2 est une coupe d'un refroidisseur pour la mise en oeuvre de l'invention La figure 3 montre une variante de construction du refroidisseur de la figure 2 La figure 4 montre une autre variante La figure 5 est une coupe d'un refroidisseur à grilles superposées pour la mise en oeuvre de l'invention, et ; La figure 6 montre une variante du refroidisseur de la figure 5. L'installation représentée sur la figure t est consti tuee par un préchauffeur à cyclones comportant quatre cyclones t, 2,3 et 4, un four rotatif 12, une chambre de combustion l et un refroidisseur de clinker 16. La matière crue est introduite en As dans la conduite reliant les cyclones 1 et 2 et est entraînée par les gaz qui y circulent jnxqutau cyclone 1. Dans celui-ci, elle est séparée du courant de gaz pour être introduite dans la condi- te reliant les eyclones 2 et 3 et entraînée jusqu'ail cyclone 2 par le courant de gaz.La matière passe ainsi successivement tous les cyclones et est mise en contact avec des gaz de plus er plus chauds. Le courant de gaz circulant dans les cyclones est cons- titué, en partie par-les gaz d'échappement du four et, en partial par des gaz produits dans la chambre de combustion 14. Dans le four 12, la matière est chauffée par les gaz de combustion d'un brûleur 18 utilisant comme air secondaire rme partie de l'air sortant du refroidisseur 16 l'autre partie de cet air est utilisée comme air secondaire dans la chambre de combustion 14 où cet air est amené par une conduite 20. Un ventilateur de tirage 24 placé à la sortie du pré- chauffeur permet de faire circuler l'air et les gaz dans le refroidisseur, le four 12, la conduite 20 et le préchauffeur. Le refroidisseur comporte deux grilles 30 et 32 placées bout à bout (figure 2); elles sont formées d'éléments animés de mouvements de va-et-vient assurant un déplacement unidirectionnel du clinker. Chaque grille comporte un mécanise de coarrande indEpeo- dant permettant de faire varier la vitesse de déplace ent du clin- ker et, par conséquent, 1 t épaisseur de la couche de clinker. Des caissons de soufflage 34 placés sous la grille et alimentés par une série de ventilateurs permettent de souffler de l'air frais à travers les grilles et le clinker. Les grilles sont recouvertes d'un capot dont l'intérieur est divisé en deux compartiments 38 et 40. Le compartiment 38si tué au-dessus de la grille 30 est relié au capot de chauffe du four 12. Le compartiment 40, situé au-dessus de la grille 32, est relié par la conduite 20 à la chambre de combustion 14 et par une conduite 42 à l'atmosphère, à travers une installation de dépoussiérage. La séparation entre les deux compartiments peut être réalisée par un abaissement de la voûte du capot, comme représenté, ou par une cloison transversale. Elle ménage au-dessus de l'une des grilles un passage dont la hauteur n'est que très légè- rement supérieure à l'épaisseur de la couche de clinker sur cette grille.En principe, les épaisseurs des couches de clinker sur les deux grilles sont réglées une fois pour toutes de façon à créer sur les trajets de l'air alimentant le four et la chambre de combustion des pertes de charge correspondant aux débits d'air voulus. Cependant, Si ces débits doivent être réglés fréquemment, le réglage s'effectuera en modifiant la vitesse de l'une des grilles, celle de l'autre grille restant constante, et la séparation des deux compartiments sera placée au-dessus de cette dernière. La séparation des deux compartiments peut aussi être réalisée au moyen d'une vanne 44 (figure 3) disposée sur toute la largeur de la grille et dont on peut régler la position en hauteur en fonction de l'épaisseur de la couche de clinker. La figure 4 montre une variante dans laquelle les grilles 30' et 32' sont décalées en hauteur. La séparation entre les deux compartiments est réalisée par une cloison placée devant la grille 30' et s'abaissant jusqu'au niveau de celle-ci pour ménager une fente dont la largeur est choisie en fonction du débit du clinker pour empêcher un écoulement d'air appréciable entre les compartiments. Dans ce cas, le réglage des débits d'air est réalisé en modifiant la vitesse de la grille 32'. Le refroidisseur représenté sur la figure 5 comporte quatre grilles superposées sur lesquelles le clinker passe successivement en suivant un trajet en zig-zag. Les grilles sont placées dans une chambre fermée 50 qu'elles divisent en plusieurs compartiments. Le compartiment supérieur 52 col tunique avec le four 12. Le compartiment situé audessous de la grille supérieure 54 est relié par la conduite 20' a' la chambre de combustion 14'. L'air frais est admis sous la grille inférieure 60 et traverse successivement les grilles 60,58 et 56. Entre les grilles 56 et 54, l'air chaud est divisé en deux courants : l'un qui traverse la grille 54 et pénètre dans le four et l'autre qui est amené par la conduite 20' à la chambre de combustion 14'. Les débits relatifs de ces deux courants dépendent de l'épaisseur de la couche de clinker sur la grille 54; en réglant cette épaisseur, par modification de la vitesse de la grille, on modifie à volonté la répartition de l1air entre ces deux courants La figure 6 montre une variante du refroidisseur de la figure 5 qui ne comporte que deux grilles superposées 62 et 64, la grille inférieure 64 étant plus longue que la grille supérieure 62. Le fonctionnement de cet appareil est le mme que celui de la figure 5 et le réglage des débits d'air est effectué ici aussi par réglage de l'épaisseur de la couche de clinker sur la grille supérieure 62. REVENDICAT'ONS 1. Procédé de réglage des débits d'air provenant du refroidisseur de clinker et alimentant le fur et la chambre de combustion placée en amont du four d'une installation de fabrication du ciment comportant un refroidisseur dans lequel l'air traverse une couche de clinker supportée par une grille, caractérisé en ce qu'il consiste à diviser l'air en deux courants qui suivent des trajets différents à travers la couche de clinker et sont dirigés vers le four et la chambre de combustion, respectivement, et à régler l'épaisseur de la couche de clinker traversée par l'un des courants pour obtenir la répartition désirée de l'air entre les deux courants. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage de l'épaisseur de la couche de clinker est réalisé par variation de la vitesse d'avancement de cette couche. 3. Installation pour la fabrication du ciment par voie sèche comportant un préchauffeur, une chambre de combustion, un four et un refroidisseur traversés successivement par les matières trahi~ tées, le refroidisseur comportant deux grilles dont les mouvements sont commandés individuellement et une admission d'air sous les grilles, caractérisée en ce que chaque grille constitue le plancher d'un compartiment individuel, les deux compartiments étant reliés respectivement au four et à la chambre de combustion et communiquant entre eux par un passage permettant au clinker de passer d'une grille à l'autre tout en empêchant un écoulement d'air appréciable, et des moyens sont prévus pour régler la vitesse de déplacement du clinker sur l'une des grilles. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux grilles sont placées bout à bout et les deux comparti- ments sont séparés par une cloison transversale réglable en hauteur. 5. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux grilles sont décalées en hauteur l'une par rapport à l'autre, le clinker tombant de la première grille sur la seconde, et les deux compartiments communiquent entre eux par une fente formée entre 1'extrémité de la première grille et une cloison placée devant cette extrémité à une distance telle que cette fente soit toujours pleine de clinker, les moyens de réglage contrôlant la vitesse de la seconde grille. 6. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les grilles sont superposées et traversées en série par l'air de refroidissement suivant un trajet ascendant et ltespace situé au-dessus de la grille supérieure est relié au four tandis que l'espace entre les deux grilles est relié à la chambre de combustion, les moyens de réglage contrôlant la vitesse de la grille supérieure.