Brevet FR2316563A1 — publié le 19770128

L'invention a trait à un dispositif de préchauffage des produits alimentant un four de fusion. Les matières premières principales introduites dans les fours de fusion, en particulier dans le haut fourneau, 9ont des minerais de fer, d'aluminium et autres. Le lit de fusion comprend aussi des fondants, des additions diverses et souvent des déchets métalliques ayant une composition identique à celle du métal en fusion tels que ferrailles, déchets d'aluminium, etc.... Toutefois, ces déchets métalliques sont incorporés dans le lit de fusion à une température ambiante normale et il faut prévoir une certaine dépense d'énergie pour réaliser la fusion de ces déchets métalliques. La présente invention a pour but de fournir un appareil permettant l'échange des chaleurs entre un gaz et un solide et qui convient particulièrement pour le préchauffage des produits alimentant un four de fusion en utilisant tout ou partie des fumées du meme four. Cet appareil, selon l'invention, présente plusieurs avantages, entre-autres il est d'une grande simplicité tout en étant d'un bon rendement. En effet, l'échange thermique entre le gaz et le solide se fait directement dans une enceinte peu onéreuse dans laquelle aucun organe ne se déplace-dans les déchets métalliques que l'on préchauffe. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de préchauffage des produits alimentant un four de fusion caractérisé en ce qu'il comporte une colonne métallique soumise à des vibrations dans laquelle se déplacent, en sens inverse l'un par rapport à l'autre, un courant de gaz chaud, constitué principalement par les fumées en provenance du four de fusion, et un cheminement de solides métalliques destinés au four de fusion, ces solides métalliques se dépla çant sur un ensemble de trémies superposées les unes au-dessus des autres L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure unique est une vue en élévation en coupe du dispositif de préchauffage selon l'invention. Le dispositif de préchauffage I comporte une colonne métallique 2 enrobée extérieurement d'un calorifugeage 3 destiné à limiter les pertes de chaleur. Cette colonne métallique 2, disposée de préférence verticalement, présente à sa base inférieure 4 un fond 5 pourvu d'au moins un mécanisme vibrant 6. Ce mécanisme vibrant 6 peut être réalisé par des vibrateurs à balourd, à bille, électro-magnétiques ou autres. L'ensemble de cette colonne métallique 2 repose sur une ossature métallique 7 constituant la fondation du dispositif de préchauffage 1. On intercale entre la face externe 8 du fond 5 et le dessus 9 de l'ossatu- re métallique 7 un dispositif anti-vibration IO pouvant être soit des ressorts hélicoidaux, des amortisseurs en caoutchouc ou tout autre élément analogue présentant les mêmes fonctions. Par un moyen quelconque, on fixe sur la face interne 11 de la colonne métallique 2 des trémies 12, 13 présentant des plans inclinés entre zéro et trente degrés, cette inclinaison étant fonction des produits à traiter. Ces trémies 12, 13 sont placées en quinconce et les produits soumis aux vibrations glissent le long de la trémie supérieure 12, pour tomber sur la trémie placée en-dessous 13. La trémie supérieure 12 est reliée par l'intermédiaire d'une ouverture 14 pratiquée dans la partie supérieure 15 de la colonne métallique 2 à un bac 16 dans lequel on déverse les produits à traiter. La trémie inférieure 17 est reliée, par l'intermédiaire d'une ouverture 18 pratiquée dans la partie inférieure 19 de la colonne métallique 2, à une goulotte de vidange 20. Par ailleurs, on prévoit une tubulure 21 pour l'entrée du gaz chaud assurant le réchauffement des solides métalliques. On utilise avantageusement en tant que gaz chaud les fumées en provenance du four de fusion. Le gaz chaud s'élève et se dégage à travers une cheminée d'évacuation 22 réalisée dans le couvercle 23 de la colonne métallique 2. Ainsi, l'échange de chaleur se fera par conduction directe entre le gaz chaud et les solides métalliques et par rayonnement entre la colonne métallique 2 et les memes solides. Par action sur le mécanisme vibrant 6, il est possible de contrôler et de modifier la vitesse de déplacement des solides métalliques et de la durée de l'échange thermique. Le courant de gaz chaud est de sens inverse au déplacement des solides métalliques. De ce fait, on obtient un préchauffage progressif des solides métalliques qui, en fin de parcours, ont une température maxima. Ainsi, on incorpore dans le lit de fusion des éléments ayant une certaine température, ce qui permet d'économiser de l'énergie chauffant. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de -l'esprit de l'invention. Revendications 1) Dispositif de préchauffage des produits alimentant un four de fusion caractérisé en ce qu'il comporte une colonne métallique 2 soumise à des vibrations dans laquelle se déplacent, en sens inverse l'un par rapport à l'autre, un courant de gaz chaud, constitué principalement par les fumées en provenance du four de fusion, et un cheminement de solides métalliques destinés au four de fusion, ces solides métalliques se déplaçant sur un ensemble de trémies 12, 13 superposées les unes au-dessus des autres. 2) Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme vibrant 6 tel que vibrateur à balourd, à bielle, électro-magnétique fixé sur le fond 5 de la colonne métallique 2, ce fond étant relié par un dispositif anti-vibration 10 tel que ressort helicoldal, amortisseur et autre à une ossature métallique 7. 3) Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la colonne métallique 2 comporte à l'une de ses extrémités une tubulure d'entrée de gaz chaud 21 et, à l'autre extrémité, une cheminée d'évacuation 22 pour assurer une circulation ascendante du fluide chauffant dont le sens est contraire au cheminement des solides métalliques. 4) Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les trémies 12, 13 placées en quinconce présentent une certaine inclinaison dont l'angle est fonction des solides métalliques à préchauffer, cette inclinaison coopérant avec le régime vibrateur pour assurer le cheminement et contrôler la vitesse de déplacement des solides métalliques. 5) Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé qu'à travers des ouvertures 14 et 18 pratiquées dans la colonne métallique 2 la trémie supérieure 12 est reliée à un bac de déversement 16 et la trémie in férieure 17 à une goulotte de vidange 20.