Brevet FR2368447A1 — publié le 19780519

Ia présente invention a pour objet une installation pour la fabrication du ciment par voie sèche comportant un four tubulaire rotatif, une chambre de calcination placée en amont du four, en considérant le sens de circulation des matières, un préchauffeur où les matières premières crues sont chauffées par les fumées du four et de la chambre de calcination et un refroidisseur de clinker qui fournit l'air secondaire au four et à la chambre de calcination. Ce type d'installation a été développé pour répondre à la tendance générale qui impose de construire des installations de plus en plus importantes. Comme la construction d'un four rotatif devient de plus en plus difficile et coûteuse au fur et à mesure que son diamètre croit, on a charché à-augtes- ter la capacité des installations sans augmenter le diamètre du four. La solution généralement retenue a consisté à adjoindre au four une chambre de calcination où les matières sont calcinées, sinon totalement du moins en grande partie, le four ne servant pratiquement qu'à la clinkérisation. Cette solution présente, en outre, l'avantage de permettre l'utilisation d'un four beaucoup plus court que dans les installations classiques et de faciliter la conduite de l'installation. L'un des inconvénients de ces installations est qu'elles nécessitent une conduite de grande longueur, calorifugée, pour amener l'air secondaire du refroidisseur à la chambre de calcination. De plus, lorsque les fumées du four sont mélangées à l'air secondaire alimentant la chambre de calcination ou aux fumées sortant de celle-ci, il faut prévoir sur le circuit d'air secondaire ou sur le circuit du four des dispositifs de réglage des débits permettant de répartir convenablesent entre le four et la chambre de calcination ltair chaud sortant du refroidisseur.Ces dispositifs présentent des inconvénients bien connus : usure rapide des ventilateurs, risque d'encrassement des étranglements, etc Il est possible d'éviter ces inconvénients en groupant les matériels en deux lignes distinctes, partant toutes deux du refroidisseur, et comprenant respectivement, dans le sens du trajet des gaz - le four tournant et une file de cyclones préchauffeurs - la conduite d'air chaud, la chambre de précalcina tion et une file de cyclones préchauffeurs. Nais ceci n'est économique que pour les unités de capacité sùpé- rieure à 2000 /J environ. Le but de la présente invention est de faire bénéficier les installations de petite ou moyenne capacité des avantages résultant de l'utilisation d'une chambre de calcination placée en amont du four, à savoir : four court et facilité de conduite, sans leur imposer les inconvénients qui y sont attachés. L'invention consiste à utiliser un four rotatif dont le rapport longueur/Diamètre est compris entre 8 et 12 et à ame- ner l'air secondaire provenant du refroidisseur à la chambre de calcination à travers le four rotatif. On connaît une installation dans laquelle un début de calcination des matières est réalisé dans la gaine reliant le four au préchauffeur au moyen d'un combustible injecté dans cette gaine et d'air provenant du refroidisseur et amené à travers le four. Mais dans cette installation, une part importante de la calcination est effectuée dans le four qui doit donc avoir une grande longueur. La disposition de l'invention est particulièrement avantageuse dans le cas d'installations de petite capacité, dont la production est de l'ordre de 2000 t/jour ou moins car on peut alors utiliser un four rotatif ne comportant que deux appuis, ce qui réduit considérablement le cout de l t installation. La description qui suit se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. L'unique figure de ce dessin est un schéma d'une installation pour la fabrication du ciment par voie sèche comportant un four tubulaire rotatif 10, une chambre de calcination 12, un préchauffeur à cyclones 14 et un refroidisseur de clinker 16. La chambre de calcination est du type cyclone, et son entrée, située dans sa partie supérieure, est reliée au capot de fumées 18 du four par une gaine 20, qui est raccordée tangentiellement à la chambre, et à sa sortie, située à son extrémité inférieure, est reliée à un cyclone 22. Elle est munie d'un ou plusieurs brtleurs 24. Le four tubulaire rotatif est également équipé d'un brûleur 26 à son extrémité attenante au refroidisseur 16. Il repose sur deux appuis constitués par des bandages 28 montés sur des galets 30. Sa longueur est comprise entre 8 et 12 fois son diamètre. Le préchauffeur 14 comporte plusieurs cyclones reliés entre eux et au cyclone 22 de façon classique. En fonctionnemént, les matières premières crues intro- duites en F sont d'abord chauffées dans le préchauffeur 14 au moyen des fumées du four et de la chambre de calcination, puis sont introduites dans la gaine 20 où elles sont mises en suspension dans le mélange d'air et de fumées qui y circule. Ce courant de gaz entrain les matières jusqu a la chambre de calcination dans laquelle il pénètre tangentiellement et suit ensuite un trajet en spirale jusqu'à la sortie.Pendant leur séjour dans la chambre, les matières restent constamment en suspension dans le courant de gaz et sont calcinées, sinon complètement du moins en grande partie, au moyen de la chaleur dégagée par la combustion du combustible dispersé dans le courant gazeux par le ou les brûleurs 24 et de l'oxygène contenu dans ce courant de gaz. Les matières calcinées sont séparées du courant de gaz dans le cyclone 22 et introduites dans le four 10 où s'effectue la clinkérisation. Le clinker produit est refroidi dans le refroidisseur 16 au moyen d'air frais. Une fraction ou la totalité de l'air chaud produit dans le refroidisseur est utilisée comme air secondaire dans le four et dans la chambre de calcination et passe directement du refroidisseur dans le four à travers le capot de chauffe 32 de ce dernier. Une partie de cet air sert à la combustion du combustible injecté par le brûleur 26, l'autre partie s'écoulant, avec les fumées, jusqu'à l'autre extrémité du four, puis dans la gaine 20 et servant A la combustion du combustible injecté par le ou les brûleurs 24. L'air secondaire et les fumées sont aspirés à travers le four, la chambre de calcination et le préchauffeur par un ventilateur de tirage 34. Dans le cas out une fraction seulement de l'air chaud produit dans le refroidisseur est utilisée comme air secondaire dans le four et la chambre de calcination, la répartition de cet air entre le four et le circuit où est utilisée l'autre fraction est réglée au moyen du véntilateur 34 et d'un ou plusieurs ventilateurs placés sur ce circuit. REVENICÂTIONS 1 - Installation pour la fabrication du ciment par voie seche comportant un four tubulaire rotatif, une chambre de calci nation placée en amont du four, en considérant le sens de circulation des matières, un préchauffeur où les matières premières crues sont chauffées par les fumées du four et de la chambre de calcination et un refroidisseur de clinker qui fournit l'air secondaire au four et à la chambre de cal cination, caractérisée en ce que le four a un rapport lon gueur/diatètre compris entre 8 et 12 et l'air secondaire pro venant du refroidisseur est amené à la chambre de calcination à travers le four rotatif. 2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de calcination comporte une entrée tangentielle reliée par une gaine au capot des fumées du four et les ma tières premières préchauffées sont introduites dans ladite gaine en amont de l'entrée de ladite chambre et mises en sus pension dans le courant de gaz qui y circule. 3 - Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le four repose sur deux appuis seulement.