Brevet FR2404820A1 — publié le 19790427

L'invention a pour objet un conduit de liaison entre l'intérieur et ltextérieur d'une enceinte telle qu'un four et s'applique plus spécialement aux conduits de liaison entre un four de cimenterie et des enceintes de refroidissement du clinker disposées en satellite autour de lui et appelées "ballonnets", Il est devenu courant de refroidir le clinker cuit dans un four de cimenterie, à la sortie de celui-ci, dans des enceintes cylindriques dites "ballonnets" qui sont disposées en satellites autour du four, sont inclinées du meme angle par rapport à l'horizontale, et dont la partie amont est reliée avec l'intérieur du four par un conduit de liaison. Les conduits de liaison des différents ballonnets débouchent donc dans le four par un certain nombre d'orifices- qui sont régulièrement répartis autour de l'axe le long de la paroi dufour.Au cours de son avancement vers l'aval du four, la matière tombe dans les orifices qui passent à la partie inférieure et continue sa progression à l'intérieur de chaque ballonnet. Inversement, l'air nécessaire à-la combustion-dans le four est aspiré par les ballonnets et passe à l'intérieur du four par les conduits de liaison. Chaque conduit de liaison se compose normalement d-'une tubulure métallique reliant la paroi du four à celle du ballonnet et à l'intérieur de laquelle est placée une buse qui comprend, le plus souvent, une chemise métallique recouverte intérieurement d'un revêtement réfractaire de protection. Les matières entraînées dans le four, les conduits de liaison et les ballonnets, sont particulièrement chaudes et abrasives. Le revetement réfractaire protégeant les parois métalliques de ces divers éléments est donc soumis à une usure importante et doit etre régulièrement réparé. Actuellement, on rencontre de grandesdifficultés à assurer la bonne tenue du revetement réfractaire, en particulier sur le pourtour des orifices des buses et il arrive que le revetement, notamment entre les orifices, soit plus ou moins enlevé à certains endroits et la partie de la virole du four ainsi découverte peut etre détériorée.De meme, le revetement réfractaire protégeant la chemise de la buse peut également etre détériorée ce qui entraîne une élévation de température de la tubulure et on constate très fréquemment des fissurations. Ces fissurations imposent le remplacement de la virole qui nécessite des travaux d'entretien très importants et un arret prolongé du four. L'invention a pour objet un nouveau type de conduit de liaison assurant une meilleure protection de la virole et de la tubulure meme dans les plus mauvaises conditions de service. Conformément à l'invention, l'extrémité de la chemise de la buse pénétrant à l'intérieur de de l'enceinte est évasée dans l'épaisseur du revete- ment de l'enceinte et le revêtement de la buse recouvre la partie évasée de la chemise et se raccorde, à l'intérieur de l'enceinte, au revêtement de celui-ci. L'invention va maintenant etre décrite, en se référant à un mode de réalisation particulier et aux dessins annexés. La figure 1 représente, en coupe axiale, un exemple de conduit de liaison classique. La figure 2 est une vue de dessus partielle de la partie de l'enceinte du four où débouchent les conduits de liaison. La figure 3 est une vue du conduit de liaison selon l'invention, en coupe selon III-III, figure 2. La figure 4 est une vue partielle en coupe selon IV-IV figure 2. Sur la figure 2, on voit,dé dessus, la paroi 1 du four recouverte généralement de briques eut les ouvertures 20 par lesquelles débouchent, à l'intérieur de l'enceinte 1, un certain nombre de conduits 2 de liaison de enceinte avec ies ballonnets qui l'entourent. Souvent, -la zone 10 de l'enceinte entourant la série d'orifices 20 est recouverte d'un revêtement en béton réfractaire au lieu de briques. La figure 1 représente le mode de réalisation classique d'un conduit de liaison entre la paroi de l'enceinte et celle du ballonnet correspondant, le conduit de liaison peut avoir des formes diverses, par exemple coudées. La figure 1 ne représente que la partie du conduit de liaison fixé directement sur l'enceinte et qui intéresse seule l'invention. Chaque orifice 20 de passage du clinker vers un ballonnet est délimité par une tubulure métallique 21 solidaire de la virole 11 constituant la paroi de l'enceinte et s'étendant vers l'extérieur jusqu'à une bride sur laquelle est fixée la suite non représentée du conduit de liaison. L'orifice 20 est ménagé dans le béton réfractaire 10 recouvrant la virole il. A l'intérieur de la tubulure 21 est placée une buse constituée d'une chemise 3 recouverte intérieurement par un revetement réfractaire 4 en pisé ou en béton. La chemise 3 pénètre généralement vers l'intérieur du four sur une certaine partie de l'épaisseur du revêtement 10. A son extrémité, la chemise 3 peut se terminer par une cloison annulaire 30 s'étendant vers térieur du conduit pour le maintien du pisé 4. On voit que dans une telle réalisation, l'extrémité intérieure de la chemise 3 est soumise directement à la chaleur régnant à l'intérieur de l'enceinte et à l'usure des matières qui y circulent. De plus, si l'on désire protéger la tubulure par un isolant placé dans espace 22 entre la tubulure et la chemise 3, cet isolant, dont la partie supérieure débouche dans le four, peut eAtre détérioré et la tubulure est ainsi soumise à une température élevée. En outre la partie du béton 10 entourant l'orifice et qui est soumise à l'abrasion des blocs de clinker circulant dans le four peut facilement se détacher et dans ce cas la virole 11 risque d'être soumise directement à la chaleur du four et de se détériorer. La nouvelle buse selon l'invention est représentée sur la figure 3. Elle est placée à l'intérieur de la meAme tubulure 21 solidaire de la virole -11 et par conséquent,peut s'adapter facilement aux fours existants, par exemple lors d'une réparation des buses et du revetement réfractaire. Cette nouvelle buse se caractérise essentiellement par sa chemise 3 dont l'extrémité 31, du côté de l'intérieur du four, est évasée en forme conique, comme on l'a représenté sur la figure. De plus, le revetement réfrac taisre '4 recouvrant intérieurement la chemise 3, au lieu de s'arrêter un peu au delà de la virole 11, est prolongé vers l'intérieur du four de façon que son extrémité 41 recouvre la partie évasée 31 de la chemise 3, sa paroi 42 se raccordant à la paroi interne du revetement 30 de la virole. I1 résulte de cette disposition qùe la nouvelle buse est mise en place dans lå tubulure 21 à partir de l'intérieur du four et que son extrémité vient s'encastrer dans un orifice ménagé dans le revêtement 30 et qui comprend, du côté intérieur à l'enceinte, une section cylindrique 12 de diamètre égal au diamètre extérieur-de la partie évasée 31, sur une partie de la hauteur du revetement, cette partie cylindrique étant prolongée sur le reste de l'é par une surface paisseur du revetement, par un épaulement 13 limité I conique, jusqu'a un orifice de diamètre interne égal à celui de la tubulure 21. Grâce à cette disposition, le bord de l'orifice ménagé dans le revetement réfractaire du four n'est pas soumis directement à l'usure des blocs de clinker, mais est au contraire protégé par la partie 41 du pisé qui peut eAtre facilement remplacé. La paroi 42 de celui-ci 'a la forme d'une cuvette conique largement évasée qui assure un meilleur guidage des blocs de diamètre trop élevé pour passer dans la buse et qui sont, de façon connue, retenus par un barreau 5 placé en travers de l'orifice 20. Si la partie 41 du pisé vient à s'user, l'épaulement 13 du reveAte- ment réfractaire reste protégé par la partie évasée 31 de la chemise et la virole 11 ne risque donc pas d'entre découverte. Comme on l'a représenté sur la figure 4, la longueur (1) de la zone du béton réfractaire 10 soumise à l'usure des blocs en cas de détérioration du pisé 41 est moins grande que dans la disposition classique et résiste donc mieux, le béton ne s'usant dans le plus mauvais cas que jusqu'à la ligne 14 'indiquée en traits mixtes ce qui maintient une épaisseur suffisante de revêtement réfractaire pour protéger la virole 11. -En outre, si, comme on le fait habituellement, on ménage entre la tubulure 21 et la chemise 3 un espace annulaire 22 rempli de matière isolante, cet isolant est parfaitement protégé par la partie évasée 31 de la chemise, meAme en cas d'usure très important e des revetements réfractaires, et par conséquent elle ne risque pas d'entre détériorée à son tour La tubulure 21 reste donc toujours protégée contre les chocs thermiques. Un autre avantage réside également dans le fait que la chemise 3 dont aucune partie n'est normalement exposée directement à la chaleur du four et à l'usure du clinker peut être exécutée dans un acier à caractéristiques moins élevées que les aciers utilisés jusqu'à présent pour les dispositions classiques. Cet acier nla en effet pas besoin d'avoir des caractéristiques susceptibles de lui conférer une bonne tenue à l'usure étant donné que c'est seulement par accident et pour une courte période que le revetement réfractaire de la buse pourrait etre complètement enlevé. Par conséquent, l'acier constituant la chemise n'a pas besoin d'avoir des caractéristiques susceptibles de lui conférer une bonne tenue à l'usure. En revanche, il sera avantageusement d'une nuance très facilement soudable de façon à permettre, notamment, la fixation par soudure des accrochages nécessaires à la pose des nouveaux revêtesents en pisé ou en béton réfractaire. Cette nuance sera en particulier bien adaptée pour se comporter correctement aux divers niveaux de température auxquels la buse peut être soumise. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'entre décrit mais elle en englobe au contraire toutes les variantes et notamment celles qui, en employant des moyens équivalents, mettraient en oeuvre les mêmes principes. C'est le cas notamment de la forme de l'extrémité de la chemise qui pourrait etre différente. D'autre part ce type de buse peut être utilisé aussi bien dans un four à ciment fonctionnant selon le procédé à voie sèche que selon le procédé à voie humide, et, drune façon plus générale il sera utilisable dans tous les cas où l'on doit réaliser un conduit de liaison entre l'intérieur et l'extérieur d'une enceinte à l'intérieur de laquelle circule une matière à température élevée. REVENDICATIONS 1. Conduit de liaison entre l'intérieur et l'extérieur d'une enceinte telle qu'un four, recouverte d'un revêtement intérieur réfractaire, comprenant une buse débouchant par un orifice à l'intérieur de l'enceinte et placéedans une tubulure solidaire de ladite enceinte et s'étendant vers l'extéríeur, ladite buse pénétrant partiellement à l'intérieur de l'enceinte et sue composant d'une chemise métallique recouverte intérieurement d'un revêtement refractaire, caractérisé par le fait que l'extrémité de la chemise pénétrant à l'intérieur de l'enceinte est évasée dans l'épaisseur du revetement de enceinte et que le revêtement de la buse recouvre la partie évasée de la chemise et seraccorde, à l'intérieur de l'enceinte, au revetement de celle-ci. 2. Conduit de liaison selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie évasée de la chemise a une forme conique. 3. Conduit de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par-le fait quel'extrémité de la buse intérieure a' l'enceinte est placéedans un orifice ménagé dans le revêtement de l'enceinte, ledit orifice ayantysur une partie de l'épaisseur du revetement et du coté intérieur à l'enceinte, une sectron de diamètre égal au diamètre maximal à l'enceinte uné- section clindriey,iamqere de la partie évasée, ladite partielétant prolongée, sur le reste de l'épaisseur du revetement, par un épaulement passant sous la partie évasée jusqu'à un diamètre de l'ordre de celui de la chemise de la buse. 4. Conduit de liaison selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie du revetement de la buse recouvrant la partie évasée de la chemise remplit la partie cylindrique de l'orifice ménagé dans le revetement au de l'enceinte jusqu'à se raccorder/niveau de la surface interne de ce dernier. 5. Conduit de liaison selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un espace annulaire rempli de matière isolante est interposé entre la chemise de la buse et la tubulure et que cet espace est fermé, vers l'intérieur de l'enceinte, par la partie évasée de la chemise.