Brevet FR2359799A1 — publié le 19780224

I1 invention concerne un préchauffeur à plusieurs étages de cyclones pour cimenterie par voie sèche, dans le cas où lton utilise également un foyer auxiliaire de cuisson ou précalcination. Dans les installations usuelles de fabrication du ciment par voie sèche, les matières brutes sont préchauffées avant introduction dans le four rotatif de cuisson, en utilisant les gaz sortant de ce four de cuisson. Le préchauffeur, dans lequel les matitres brutes et les gaz circulent globalement à contre-courant, est généralement constitué de quatre étages de cyclones, chaque étage pouvant comporter un ou plusieurs cyclones en parallèle. A chaque étage, les matières froides ou en provenance du cyclone supérieur sont mélangées aux gaz plus chauds provenant du cyclone inférieur; après séparation dansle cyclone les matières réchauffées passent par gravité à l'étage inférieur ou à ltentrée du four, et les gaz refroidis passent à l'étage supérieur ou vers les filtres et la cheminée. Il existe aussi des installations comportant en outre un système de précalcination dans lequel, au cours du préchauffage, une partie au moins de la matière brute est précalcinée dans un foyer auxiliaire, généralement alimenté en air chaud de combustion à partir du refroidisseur du clinker, Dans tout ce qui suit, les étages de cyclones seront nu mérités en remontant à partir de l'entrée du four de cuisson, le premier étage étant ainsi celui dont la sortie des matières alimente directement le four, le quatrième étage, le plus élevé, étant celui dont la sortie des gaz va vers les filtres et la cheminée. Dans les installations usuelles à foyer auxiliaire, le foyer est alimenté en matières crues à partir de la sortie du deuxième étage de cyclones ; après précalcination les matières sont réintroduites dans la gaine d'entrée du premier étage. La figure 1 représente schématiquement une telle installation usuelle. tes gaz chauds sortant du four 1, passent selon les flèches en traits pleins par les deux cyclones 11 et 12 du premier étage, le cyclone 21 du deuxième étage, les deus cyclones 31 et 32 du troisième étage et les quatre cyclones 41, 42, 43 et 44 du quatrième étage.Les matières introduites en 45 et 46 traversent en ordre inverse les différents étages de cyclones suivant les flèches en traits interrompus. Â la sortie du cyclone 21, une partie au moins des matières est déviée par le conduit 23 vers le foyer auxi miliaire 25. Â la sortie du foyer 25 les matières précalcinées sont renvoyées par gravité par la condiiite 14 dans la gaine 15 d'amenée des gaz du four 1 vers les cyclones 11 et 12 ; cette gaine 15 reçoit également les matières provenant directement du cyclone 21 qui sont ainsi entrainées par les gaz vers les cyclones 11 et 12. Dans les préchauffeurs usuels, la hauteur disponible est relativement faible entre le premier et le second étage de cyclones. Il en résulte dugon ne peut utiliser la gravité pour le transport des matières que, soit entre la sortie du cyclone 21 et le foyer 25, soit entre le foyer et la gaine d'entrée 15 vers les cyclones 11 et 12. a t est cette dernière disposition qui est représentée figure 1, oh l'on voit qu'en conséquence il n'y a plus de pente disponible entre la sortie du cyclone 21 et le foyer 25, et qu'il est alors nécessaire d'utiliser un gaz à haute pression à l'entrée du foyer 25 pour entrainer les matières par la. conduite 23.Il en serait pratiquement de mtme si l'on avait abaissé le foyer 25 pour ménager une pente entre le cyclone 21 et le foyer, et alimenté celui-ci par gravité par le conduit 23 ; dans cette variante on ne pourrait plus disposer de la gravité entre la sortie du foyer et la gaine 15 pour.renvoyer les matières précalcinées dans les cyclones Il et 12, et il faudrait encore pour cela disposer de gaz à haute pression. La pression nécessaire au transport de la matière exige l'installation d'un ventilateur spécial 17. Pour améliorer le rendement calorifique du foyer 25 on utilise généralement une partie de l'air d'exhaure du refroidisseur de.clinker 18, ce qui exige l'installation d'un filtre 19 pour protéger le ventilateur 17 contre l'abrasion et une usure excessive. Oompte tenu des matériaux utilisés pour le ventilateur on est également amené à limiter à un maximum. de 5000C la température des gaz utilisés. Une telle installation conduit donc à des pertes de charge, à des pertes calorifiques dans le ventilateur lui-même et des colts accrus d'investissements. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients dans une installation de pré chauffeur de cimenterie à quatre étages de cyclones et à foyer auxiliaire. Selon l'invention le foyer auxiliaire est disposé entre le premier et le troisième étage de cyclones, les matières brutes étant amenées par gravité du troisième étage de cyclones vers le foyer, et également par gravité du foyer vers la gaine d'entrée du premier étage de cyclones. L'invention est illustrée par la figure 2, homologue de la figure 1, les mimes appareils ou organes étant désignés par les mêmes repères sur les deux figures. Ici les matières dérivées vers le foyer 25 sont prélevées å la sortie des deux cyclones 31 et 32 du troisième étage, par les conduits 22 ; la forte pente de ces conduites 22 permet l'alimentation directe du foyer par simple gravité. Â la sortie du foyer les matières peuvent toujours outre envoyées par simple gravité dans la gaine 15 d'alimentation des cyclones il et 12. Il 'y a donc pas besoin de gaz à haute pression, ni à l'entrée ni à la sortie du foyer 25 pour assurer l'arrivée ou l'évacuation des matières depuis les cyclones 31 et 32 et vers la gaine 15. En outre, dans le cas de l'installation d'un nouveau pré- chauffeur, une section étranglée convenable dans la gaine de sortie rotatif vers le préchauffeur permet d'augmenter la dépression dans le préchauffeur et de prélever l'air de combustion du foyer 25 à partir du refroidisseur. L'utilisation de l'air chaud du refroidisseur améliore le bilan calorifique car l'air peut outre pris à 650oc ou plus, après simple passage dans la chambre de détente 20 pour l'épuration grossière de l'air. Bien que la température des gaz à la sortie du cyclone 21 augmente du fait qu'une partie des matières ne passe pas par ce cyclone, l'énergie correspondant à cette élévation de température peut outre récupérée dans les cyclones 31 et 32 dn troisième étage. REVENDICAXION Préchauffeur de cimenterie à quatre étages de cyclones séparateurs, comportant un foyer auxiliaire de cuisson recevant une partie des matières brutes en provenance d'un étage de cyclones et les renvoyant après cuisson dans la gaine d'alimentation d'un étage inférieur de cyclones, caractérisé par le fait que le foyer auxiliaire est disposé entre le premier et le troisième étage de cyclones, les matières brutes étant amenées par gravité du troisième étage de cyclones vers le foyer, et également par gravité du foyer vers la gaine d'entrée du premier étage de cyclones.