Brevet FR2500606A1 — publié le 19820827

Système de rEcupération additionnelle de chaleur dans les fours de chauffage rapide de billettes. L'invention concernez un système de triple récupération de chaleur réalisable dans la structure interne des fours à combustion destinés au chauffage rapide de billettes métalliques* qu'elles soient d'un matériau ferreux ou non ferreux. Le système de récupération de chaleur selon l'invention peut entre prévu en plus d'autres procédés de récupération de chaleur, déjà connus. Les billettes métalliques chauffées dans les fours à combustion à chauffage rapide sont caractérisées par une longueur comprise entre quelques centimètres et quelques mètres. La section transversale des billettes peut dépasser 1000 co2 et leur forme peut Store ronde, carrée ou plate. On peut chauffer les billettes pour soumettre la matière à un traitement thermique ou bien pour faire atteindre à la matière la température désirée en vue du travail plastique à chaud qui fait suite. I1 est connu que les fours à chauffage rapide sont caractérisés par un tunnel en matière réfractaire isolante auquel font face une ou plusieurs rangées longitudinales de brtleurs qui lancent les flammes à peu prbs radialement sur les ranges de billettes. On fait avancer les billettes dans le four en rangée compacte et de façon discontinue. Les billettes froides entrent par une extrémité du tunnel du four et sortent du obté opposé. Dans les fours à chauffage rapide de billettes réalisés jusqu'ici, les fumées engendrées dans la zone des brtleurs suivent l'un des parcours suivants A1 - Villes quittent directement le tunnel dans la partie haute pour Stre évacuéesdans l'atmosphère par la cheminée A2 - Elles parcourent axialement le four et sortent du tunnel vers la cheminée à l'endroit de l'embouchure d'entrée des billettes froides pour céder à celles-ci une partie de la chaleur qu'elles contiennent encore 3 A3 - Elles sont aspirées dans la partie haute de la zone munie de brftleurs pour être envoyées à la zone de préchauffage éventuellement munie d'un recyclage forcé des fumées. Le but de l'invention est de proposer un four pour le chauffage rapide de billettes métalliques qui soit en mesure de diminuer encore la consommation de combustible. On atteint ce but, selon l'invention en insérant entre la zone de brtleurs et la zone éventuelle de préchauffage caractéristique des fours à récupération de chaleur, une triple récusé ration supplémentaire de chaleur. On obtient la triple récupération de chaleur prévue en obligeant les fumées engendrées dans la zone de brûleurs à suivre des parcours qui favorisent un échange de chaleur supplémentaire avec les billettes à chauffer. Cet échange supplémentaire est très efficace étant donné qu'il a lieu avant que les fumées à haute température provenant des brûleurs ne se dégradent en se mélangeant aux fumées à plus basse température qui circulent dans la zone éventuelle de recyclage. Pour mieux expliquer les buts et les caractéristiques du four de chauffage rapide de billettes métalliques selon l'invention, on décrira ci-après un mode d'exécution servant d1exemple, à propos des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une coupe longitudinale du four La figure 2 est une coupe transversale de la zone de brûleurs suivant les floches I-I de la figure 1 et La figure 3 esuneco;e transversale à la hauteur de la chambre de préchauffage, éventuellement munie d'un recyclage de fumées, suivant les flèches 11-11 de la figure 1. Le four représenté comprend trois parties, à savoir une chambre 1 de chauffage direct des billettes 4 un collecteur de fumées 2 situé dans la partie basse du four et une chambre de préchauffage 3 avec recyclage éventuel 10 pour le préchauffage des billettes 5. Les fumées engendrées dans la chambre 1 par une ou plusieurs rangées de brûleurs 6 sortent dans la partie basse de cette chambre de manière à lécher à nouveau les billettes 4 et donc à leur céder à nouveau de la chaleur, réalisant la première récupération additionnelle de chaleur. Le passage des fumées du fond de la chambre 1 au collecteur 2 placé en dessous s'effectue par les ouvertures 7 tandis que le passage des fumées du collecteur 2 au fond de la chambre de préchauffage 3 s'effectue par les ouvertures 8. Lors du transfert des fumées des ouvertures 7 au collecteur 2 et du collecteur 2 aux ouvertures 8, les fumées chauffent le fond du tunnel de la chambre 1 et de la chambre 3 en transmettant, par l'intermédiaire de ceux-ci, un supplément de chaleur à la rangée de billettes 4 qui se trouvent dans la chambre de bttleurs 1 et à la rangée de billettes 5 qui se trouvent dans la chambre de préchauffage 3 g de cette manière, on réalise la deuxième récupération additionnelle de chaleur. Les fusées à haute température provenant de la chambre 1, munie de brûleurs, entrent sur le fond de la chambre de préchauffage 3 par les ouvertures 8, sont obligées à lécher la partie inférieure des billettes 9 et donc à leur céder directement de la chaleur par convection. Cet échange de chaleur est très efficace étant donné qu'il a lieu avant que les fumées provenant des brûleurs ne se mélangent aux fumées d'un recyclage éventuel 10, présentes dans la chambre 3 et caractérisées par une température plus basse. De cette manière, on réalise la troisième récupération additionnelle de chaleur. Les fours destinés au chauffage rapide de billettes et munis de la triple récupération de chaleur selon I'inventionsont des fours à grand rendement thermique dans le chauffage des billettes métalliques. Donc, l'adoption de cette triple récupération de chaleur permet de diminuer notablement la consommation de combustible par unité de poids de métal chauffé à la température désirée. La forme et le nombre des ouvertures et des conduits 7, 2, 8, aussi bien en section longitudinale que transversale, indiqués à titre d'exemple sur les figures 1, 2 et 3, pourront étre quelconques, conformément aux exigences de l'uniformité du chauffage, du débit des fumées, du poids des billettes et des caractéristiques du moyen de soutien et d'avancement des billettes dans le four. Les systèmes de soutien et d'avancement des billettes qui permettent de mettre en oeuvre facilement le système de triple récupération additionnelle selon l'invention sont en particulier : le coulissement sur des guides, le coulissement sur des rouleaux fous ou commandés. REVENDICATIONS 1.- Système de récupération additionnelle de chaleur à réaliser dans la structure interne des fours à combustion destinés au chauffage rapide de billettes métalliques, caractérisé par un ensemble de passages et de conduits (7, 2, 8) qui obligent les fumées engendrées dans la zone (i) ou les brûleurs (6) chauffent directement les billettes à sortir de la partie basse de cette zone è travers des ouvertures (7), à passer sous cette zone ainsi que sous la zone de préchauffage des billettes et à sortir sur le fond de la zone de préchauffage à travers d'autres ouvertures (8). 2.- Système selon la revendication 1; caractérisé par le fait que les ouvertures (7) reliant la zone de brûleurs (1) à la zone située en dessous (2) sont positionnées vers le centre des moyens d'avancement et de soutien des billettes, le long de l'axe longitudinal, de sorte que les fumées passant dans la partie situe en dessous (2) lèchent les billettes, leur cédant à nouveau de la chaleur. 3.- Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures (8) reliant la zone située en dessous de la zone de préchauffage à la zone de préchauffage (3) sont placées vers 18 centre des moyens d'avancement et de soutien des billettes, le long de l'axe longitudinal, de sorte que les fumées sortant de la zone de préchauffage cèdent de la chaleur gn particulier à la partie basse des billettes qui se trouvent dans cette zone 4.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de soutien et d'avancement des billettes dans le four, est constitué par des guides de coulissement des billettes. 5. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de soutien et d'avancement des billettes dans le four, est constitué par un plan à rouleaux fous ou commandés.