Brevet FR2494827A2 — publié le 19820528

FR 2494827 A2 19820528 FR 8024728 A 19801121 La présente invention a trait à un dispositif pour protéger l'embouchure d'un four tubulaire rotatif à l'extrémité de sortie des produits chauds. Le dispositif objet du brevet principal est con- stitué par un anneau en béton réfractaire qui recouvre la surface intérieure de l'extrémité de la virole du four et la face avant d'une bride métallique fixée sur l'extrémité de celle-ci. La bride et l'extrémité de la virole sont re- froidies par circulation d'air amené et évacué par deux passages à section annulaire ménagés entre la virole du four et deux viroles concentriques à celle-ci. Dans le dispositif du brevet principal, seule la surface extérieure de l'extrémité de la virole est refroi- die par l'air qui circule dans lesdits passages et il en résulte des déformations de cette partie de la virole qui peuvent entrainer la destruction de l'anneau de protection fixé sur celle-ci. Le but de la présente invention est d'améliorer ce dispositif en assurant aussi le refroidissement de la surface intérieure de la virole du four. Le dispositif de protection objet de la présente invention est caractérisé en ce que la bride est solidaire d'un anneau métallique supportant l'anneau en béton et dis- posé à l'intérieur de la virole, concentriquement à celle- ci, le dit anneau métallique est espacé radialement de la surface intérieure de la virole du four, et l'espace ainsi ménagé communique, d'une part, avec le passage annulaire extérieur par des passages ménagés entre la bride et l'ex- trémité de la virole du four et, d'autre part, avec le pas- sage annulaire intérieur par des orifices percés dans la virole du four, à l'écart de son extrémité. Des tôles déflectrices obturent partiellement l'extrémité du passage intérieur adjacente à la bride et provoquent la déviation d'une partie de l'air amené par l'un des passages vers l'espace ménagé entre l'anneau mé- tallique et la virole du four de façon à assurer le re- froidissement simultané des surfaces intérieure et exté- rieure de la virole. Le dispositif de protection est avantageusement formé, de façon classique, de segments jointifs, chaque segment étant constitué d'un ou plusieurs blocs de béton accrochés à un support métallique, lesdits blocs formant l'anneau en béton et les supports métalliques constituant la bride et l'anneau métallique. Les supports métalliques des segments sont main- tenus à l'écart de la virole du four par des tasseaux fixés sur ces supports ou sur la virole. Les segments sont positionnés radialement au moyen de tasseaux placés entre la surface intérieure de la virole du four et la partie des supports formant l'anneau métallique, et par des pattes fixées sur la partie des sup- ports formant la bride et en contact avec la surface exté- rieure de la virole du four. Les tôles déflectrices pourront être fixées sur ces pattes. Les segments pourront être fixés sur le four au moyen de tiges disposées parallèlement à l'axe du four, à l'extérieur de la virole, et dont une extrémité est accro- chée à des pattes solidaires des supports, et d'éléments élastiques prenant appui sur la virole du four et exerçant un effort de traction sur l'autre extrémité des tiges. Ces éléments élastiques peuvent être constitués par des ron- delles élastiques comprimées entre des taquets soudés sur la virole et des écrous vissés sur l'extrémité filetée des tiges. L'air de refroidissement pourra être fourni par un distributeur annulaire entourant le four. L'air prove- nant du distributeur sera insufflé soit dans le passage extérieur, soit dans le passage intérieur, à leur extrémité éloignée de la bride. Des joints d'étanchéité seront prévus entre le distributeur et les viroles délimitant le passage ou l'air est insufflé. Ces joints pourront être formés de tôles souples se recouvrant partiellement, fixées sur le distributeur et frottant sur les viroles. D'autres caractéristiques de l'invention apparai- tront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, trois modes de réalisation de l'invention et sur lesquels: La figure 1 est une vue partielle et en coupe suivant un plan diamétral de la partie terminale d'un four tubulaire rotatif comportant un dispositif de protection conforme à l'invention; et Les figures 2 et 3 illustrent deux variantes de réalisation du dispositif de l'invention. Sur les dessins le four est constitué d'une virole métallique 10 et d'un revêtement intérieur en briques ré- fractaires 12. Ce revêtement se termine à une certaine dis- tance de l'extrémité de la virole contre une butée annulaire 14 soudée à l'intérieur de la virole 10. La partie terminale de la virole 10, entre son extrémité et la butée 14, est protégée par un anneau formé de plusieurs segments jointifs constitués par des blocs de béton moulés sur des supports métalliques auxquels ils sont accrochés par des éléments d'ancrage. Chaque support est formé de trois parties: une partie intérieure 16 de forme cylindrique disposée parallèlement à l'axe du four, une partie intermédiaire 18 plane et perpendiculaire à la par- tie 16 et une partie extérieure 20 parallèle à l'axe du four. Ce support peut être monobloc et venu de fonderie ou formé de pièces assemblées par soudage. Lorsque les segments sont assemblés de manière jointive, les parties 16 et 20 forment deux anneaux concentriques et de même axe que la virole 10, l'un intérieur et l'autre extérieur à la virole, et les parties 18 forment une bride les reliant. Dans l'exemple représenté, chaque segment comporte deux blocs de béton jointifs: un bloc intérieur 22 accro- ché à la partie 16 du support au moyen d'éléments d'ancrage 24 et un bloc extérieur 26 accroché à la partie 16 au moyen d'éléments d'ancrage 28; le joint entre les deux blocs est situé dans le prolongement de la surface inté- rieure de la partie 16 du support. Chaque segment d'anneau est fixé sur le four au moyen d'une ou plusieurs tiges 30 disposées parallèlement à l'axe du four, à l'extérieur de la virole 10; une extré- mité de ces tiges est recourbée en forme de crochet et s'en- gage dans l'échancrure d'une patte 32 soudée sur la partie 18 du support; l'autre extrémité des tiges est filetée et porte un écrou qui prend appui, par l'intermédiaire de rondelles élastiques 33 sur des taquets 35 soudés à la vi- role 10. La partie 18 du support métallique des segments est maintenue à l'écart de l'extrémité de la virole par des tasseaux 34 soudés sur le support ou la virole. Radia-lement, la position des segments est fixée par les pattes 32 qui s'appuient sur la surface extérieure de la virole et par des tasseaux 36 qui ménagent un espace 37 entre la partie 16 du support et la virole; ces tasseaux peuvent être soudés sur les supports ou la virole. Deux viroles 38 et 40 sont fixées concentrique- - ment sur la virole 10 par des moyens classiques non repré- sentés et forment deux passages à section annulaire 42 et 44. L'anneau formé par les parties 20 des supports des seg- ments entoure avec un faible jeu l'extrémité adjacente de la virole 38 et une tresse d'amiante 45 constituant un joint d'étanchéité est comprimée entre l'extrémité de cette virole et la bride formée par les parties 18 des supports. L'extré- mité de la virole 40 est espacée de cette bride, et des tôles 46 formant déflecteur et fixées sur les pattes 32 ferment partiellement l'extrémité du passage intérieur 44. Des orifices 48 percés dans la virole 10, près de la butée annulaire 14, font communiquer l'espace 37, ménagé entre la virole et l'anneau formé par les parties 16 des supports des segments, avec le passage 44. De l'air frais fourni par un distributeur annulaire 50 entourant le four est admis sous pression à l'extrémité amont du passage extérieur 42. Une partie de cet air est déviée par les déflecteurs 46 vers les passages ménagés entre l'extrémité de la virole 10 et la bride formée par les parties 18 des supports des segments, pénètre à travers ces passages dans l'espace 37 et en ressort par les orifices 48; ce courant d'air assure le refroidissement de la sur- face intérieure de la virole 10. Les tasseaux 34 et 36 sont suffisamment espacés circonférentiellement sur la virole 10 pour ne pas gêner cet écoulement d'air. L'autre partie de l'air pénètre dans le passage intérieur 44 à travers les fentes ménagées entre les tôles 46 et les viroles 10 et 40 ce courant d'air assure le refroidissement de la surface extérieure de la virole. Ces deux courants d'air se re- joignent à la sortie des orifices 48 et sont évacués par le passage 44. Le trajet de l'air est indiqué par des flèches sur le dessin. Le distributeur 50 est fixé sur le capot 52 du four et un joint assure l'étanchéité entre le capot et la virole 38. Ce joint est constitué par des segments 54 ar- ticulés entre eux de façon à former un anneau porté par la virole 38 et maintenu avec jeu entre deux brides solidaires du capot. L'étanchéité entre le distributeur 50 et la virole 40 est assurée par un joint dit "à écailles" qui est formé d'une série de tôles souples 56 se recouvrant partiellement et qui sont fixées sur le distributeur et frottent sur la virole. Le mode de réalisation de la figure 2 ne diffère de celui de la figure 1 que par la substitution de deux joints à écailles 60 et 62 au joint à segments 54, l'un des joints assurant l'étanchéité entre le capot du four 52 et la virole 38 et l'autre étant placé entre celle-ci et le distributeur d'air 50. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le sens de circulation de l'air a été inversé: l'air en pro- venance du distributeur 50 est insufflé dans le passage intérieur 44 et est évacué par le passage extérieur 42. Une partie de l'air circulant dans le passage 44 pénètre, à travers les orifices 48, dans l'espace 37 puis rejoint, à travers les passages ménagés entre l'extrémité de la virole et la bride formée par les parties 18 des supports des segments, l'autre partie de l'air qui circule autour des tôles 46. Le débit d'air total est évacué par le passage 42. Des joints à écailles 64, 66 et 68 assurent l'étanchéité entre le capot du four 52 et la virole 38, entre le distri- buteur d'air 50 et la virole 40 et entre le distributeur et la virole 10, respectivement. Il est bien entendu que toutes les modifications qui pourraient être apportées aux modes de réalisation dé- crits par l'emploi de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de protection pour l'embouchure d'un four ro- tatif constitué par un anneau en béton réfractaire qui recouvre la surface intérieure de l'extrémité de la vi- role du four et la face avant d'une bride solidaire de cette extrémité, ladite bride étant refroidie par cir- culation d'air amené sur sa face arrière et évacué par deux passages à section annulaire ménagés entre la vi- role du four et deux autres viroles concentriques à cette dernière, selon la revendication 8 du brevet prin- cipal, caractérisé en ce que la bride (18) est solidaire d'un anneau métallique (16) supportant l'anneau en béton (22, 26) et disposé à l'intérieur de la virole (10) du four, concentriquement à celle-ci, en ce qu'un espace (37) est ménagé entre ledit anneau métallique (16) et la virole (10) du four et en ce que cet espace (37) commu- nique, d'une part, avec le passage à section annulaire extérieur (42) par des passages ménagés entre la bride (18) et l'extrémité de la virole (10) du four et, d'autre part, avec le passage à section annulaire inté- rieur (44) par des orifices (48) percés dans la virole (10) du four à l'écart de son extrémité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des tôles déflectrices (46) obturant partiellement l'extrémité adjacente à la bride (18) du passage à section annulaire intérieur (44) et provoquant la déviation d'une partie de l'air amené par l'un des passages à section annulaire vers l'espace (37) ménagé entre l'anneau métallique (16) et la virole (10) du four. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est formé de segments jointifs, chaque segment étant constitué d'un ou plusieurs blocs de béton (22, 26) accrochés à un support métallique (16, 18, 20), lesdits blocs formant l'anneau en béton et les supports métal- liques constituant la bride et l'anneau métallique. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits supports métalliques (16, 18, 20) sont main- tenus à l'écart de la virole (10) du four par des tas- seaux (34, 36) fixés sur lesdits supports ou sur la vi- role du four. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les segments sont positionnés radialement au moyen de tasseaux (36) placés entre la surface intérieure de la virole (10) du four et la partie (16) des supports métalliques formant ledit anneau métallique et par des pattes (32) fixées sur la partie (18) des supports mé- talliques formant ladite bride et en contact avec la surface extérieure de la virole (10) du four. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les segments sont fixés sur le four au moyen de tiges (30) disposées parallèlement à l'axe du four, à l'extérieur de la virole (10), et dont une extrémité est accrochée aux dites pattes (32) et l'autre extrémité prend appui par l'intermédiaire de ressorts (33) sur des taquets (35) soudés sur la virole (10). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tôles déflectrices (46) sont fixées sur les pattes (32). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air de refroidisse- ment provenant d'un distributeur annulaire (50) entou- rant le four est insufflé dens le passage extérieur (42), à son extrémité éloignée de la bride (18), et des joints d'étanchéité sont prévus entre ledit distributeur et les viroles (38 et 40) délimitant lesdits passages (42 et 44). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'air de refroidissement prove- nant d'un distributeur annulaire (50) entourant le four est insufflé dans le passage intérieur (44), à son extré- mité éloignée de la bride (18), et des joints d'étanché- ité sont prévus entre ledit distributeur et, d'une part, la virole (10) du four et, d'autre part, la virole (40) formant ledit passage extérieur avec la virole du four. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que lesdits joints d'étanchéité sont formés de tôles souples se recouvrant partiellement, qui sont fixées sur le distributeur (50) et frottant sur les viroles (10, 38 ou 40).