Brevet FR2533912A1 — publié le 19840406

L'invention concerne un procédé et une installa- tion pour la cuisson d'un produit à grain fin, notamment de la farine de ciment crue, dans un dispositif de traite- ment thermique dans lequel le produit est préchauffé dans un étage de préchauffage, calciné dans un étage de calcina- tion et cuit en clinker dans un étage de clinkérisation comportant une unité de cuisson, puis refroidi ensuite dans un étage de refroidissement. Pour la fabrication du ciment, principalement du ciment Portland, on applique actuellement en majeure par- tie le procédé de cuisson à sec, pour des raisons d'écono- mie de chaleur Alors que, dans le mode de mise en oeuvre adopté à l'origine pour ce procédé, l'ensemble du proces- sus de préchauffage, décarbonatation et frittage s'effec- tuait dans un four tubulaire tournant, on en est venu dans la suite à reporter le préchauffage de la matière dans un échangeur de chaleur situé en dehors du four tubulaire tournant et, finalement, à reporter également la décarbona- tation, qui consomme relativement la plus grande quantité de chaleur, dans un calcinateur distinct. Ceci avait pour avantage que, en raison des meil- leurs taux de transmission de chaleur qu'on pouvait obte- nir sur le grain fin par la mise en suspension dans des gaz chauds, le préchauffage et la calcination étaient beau- coup plus efficaces que dans une couche de produit, de sor- te que la consommation de chaleur spécifique de la cuisson du ciment pouvait être considérablement réduite. Avec ce type de division et d'exécution des pha- ses du traitement thermique, qui comporte une décarbonata- tion totale dans un calcinateur, la cuisson-frittage exécu- tée dans le four tubulaire tournant, demande encore à peu près 30 à 40 % de la consommation totale de combustible. A cet égard, l'expression "cuisson-frittage"' com- prend l'élévation de température du produit d'environ 900 O C, à la suite de la calcination, à une température conte- nue dans la région de la formation d'alite commençante, d'environ 1 250 'C, ainsi que l'intervalle de température de la réaction de clinkérisation des constituants chaux et silicium au-dessus de l 300 O C, qui donne le silicate tri- calcique technique (= alite) qui est caractérisé par la formation de phases fondues La réaction de clinkérisation ou la "cuisson finale" est considérée comme terminée lors- que la Ca O est consommée à l'exception de petites quanti- tés de résidus, par la réaction avec Ca 2 Si O 4 (Belite). Il a déjà été reconnu antérieurement (brevet alle- mand 337 312 de mai 1921) que, pour obtenir un bon résul- tat de cuisson, il est nécessaire de réaliser une éléva- tion de température rapide, par mise en contact intime en- tre la flamme et le produit, non seulement pendant le frit- tage mais, en -particulier, dans la phase d'élévation de température comprise entre la décarbonatation et la forma- tion d'alite. Pour résoudre ce problème, il a été proposé un four rotatif divisé dont la partie frittage tourne plus lentement que" l'autre partie, le four servant à chauffer jusqu'à proximité du point de frittage tournant à une vi- tesse suffisamment élevée pour que le produit soit soulevé jusqu'à proximité de la génératrice supérieure du four et, de là, retombe en chute libre à travers la section du four. Ceci donne des taux de transmission de chaleur théoriquement beaucoup plus élevés dans la zone de convec- tion, taux qui sont quelquefois de l'ordre de grandeur des taux de transmission de chaleur obtenus avec le produit mis en suspension Toutefois, cette proposition n'a jamais été suivie de réalisation en raison des énormes quantités de poussières qui sont mises en suspension dans les gaz en circulation. La reconnaissance du fait qu'il est très avanta- geux, pour des raisons énergétiques et de cinétique de réaction, de couvrir l'intervalle d'élévation de températu- re compris entre la calcination de la poudre ou farine crue et la cuisson finale avec des gradients de chauffe aussi élevés que possible, a conduit à de nouvelles propo- sitions. Par exemple, une possibilité d'exécution de ce qu'on appelle la cuisson rapide de la matière crue est men- tionnée dans le brevet DL 97 409 et, plus précisément, cet- te possibilité consiste à chauffer rapidement le mélange pulvérulent ou, aggloméré et à le fritter jusqu'à la cuis- son finale, dans un lit fluidisé à l'intérieur d'un réac- teur Dans ce cas, il est proposé de travailler dans l'in- tervalle de températures compris entre environ 1 100 et 1 350 'C avec des gradients d'élévation de température extrêmement élevés On indique comme avantage un raccour- cissement d'environ 70 % du temps de cuisson finale, -avec des effets résultants avantageux qui proviennent, par exem- ple, de la possibilité de réduire les dimensions du réac- teur de cuisson finale ou d'augmenter sa capacité de pro- duction, ou encore d'effectuer la cuisson finale à des tem- pératures plus basses avec les temps de séjour habituels. A des gradients de chauffe Extrêmement élevés, cet avanta- ge est obtenu de préférence úar la suppression des désacti- vations du produit calciné. Une réalisation de la cuisson rapide apporte donc comme premier effet, un abaissement notable de la consomma- tion d'énergie, en supplément de la réduction des coûts d'investissement et d'exploitation, qui est obtenue grâce à des unités plus petites. En dehors des difficultés qui n'avaient pas été résolues jusqu'à présent et qui, en raison d'un chauffage rapide dans une unité de chauffage distincte, posent des problèmes considérables en ce qui concerne l'apport de cha- leur adapté et les adhérences indésirables dans le cas d'une formation de phases fondues dans l'unité de chauffa- ge, il reste le fait que la cuisson rapide n'est pas sans effet sur les propriétés du clinker de ciment résultant de la cuisson finale En effet, ce dernier n'est pas aussi fortement fritté, ce qui signifie que le clinker est plus poreux Il en résulte'une quantité beaucoup plus élevée de poussière dans les gaz de fumée du four tubulaire tour- nant Toutefois, d'un autre côté, un clinker poreux est avantageux sous l'aspect de la qualité du clinker parce qu'il exerce une influence favorable sur le broyage du clinker, qui représente une grande consommation de puissan- ce. Dans le cas du procédé de cuisson décrit au dé- but, qui est actuellement habituel, et qui applique le principe d'installations de cuisson travaillant avec con- tre-courant entre le produit à cuire et les gaz du proces- sus, un clinker poreux est extrêmement préjudiciable en raison de la plus grande quantité de poussière dégagée, puisqu'il se forme des circuits de poussières qui, ainsi qu'il est bien connu, ont pour conséquence une diminution de la capacité de production de l'installation et une élé- vation de la consommation spécifique d'énergie. Dans de tels cas, pour réduire les circuits de poussières, devrait accroître'la proportion d'adjuvants gé- nérateurs de phases fondues, par addition de fondants coû- teux, comme par exemple, le minerai de fer Ceci présente d'un autre côté l'inconvénient d'élever la température de cuisson et, par conséquent, la demande spécifique de com- bustible, et d'accroître la consommation d'énergie de broyage en raison de la formation d'un clinker très dur, difficile à-broyer Ces deux effets se traduisent de façon défavorable par des coûts de production plus élevés avec une diminution de la capacité de production de l'installa- tion. L'invention a pour but de créer un procédé et une installation qui ne soient pas gênés par un accroissement de la quantité de poussière dégagée lors de la cuisson, afin de pouvoir mettre à profit sans limitation les avanta- ges de la cuisson rapide et/ou ceux d'un module de silica- te élevé, avec des proportions relativement faibles de fon- dants générateurs de phases fondues et en donnant pour ré- -sultat un clinker poreux, facilement broyable. Dans un procédé du genre cité au début du pré- sent mémoire, la solution de ce problème est obtenue grâce au fait que le chauffage du produit fortement calciné, dans l'intervalle de température compris entre environ 900 O C et le début de la formation d'alite, à environ 1250 C est réalisé avec un accroissement de température aussi rapide que possible et que la réaction de clinkérisa- tion se produit à courant parallèle avec le courant gazeux de l'unité de cuisson, et grâce au fait que, lors de son déchargement de l'unité de cuisson, le clinker est classé en clinker à gros grain et en clinker à grain fin et que le clinker à gros grain est refroidi dans un refroidisseur de gros grain et le clinker à grain fin dans un refroidis- seur de grain fin, après avoir été séparé du courant ga- zeux. Le procédé selon l'invention permet très avanta- geusement une élévation de température du produit dans l'intervalle compris entre la décarbonatation complète, à une température d'environ 900 O C et le début de la forma- tion d'alite, à enviton 1 250 'C, avec des gradients de température élevés ou extrêmement élevés, puisque, grâce à l'établissement de courants parallèles entre les gaz et le produit, on évite totalement la formation de circuit de poussières nocives dans la région de L'entrée du four tubu- laire tournant ou du calcinateur et éventuellement du pré- chauffeur. L'élévation rapide de la température du produit à cuire, jusqu'au niveau de température de la stabilité de l'alite, conserve au produit la haute réactivité qu'il a obtenue dans la calcination rapide de sorte que la demande théorique de chaleur de la formation de clinker est dimi- nuée, ce qui se manifeste par une température de frittage plus basse ou par un temps de cuisson finale plus court. La broyabilité du clinker relativement poreux est considérablement améliorée de sorte qu'on réalise une éco- nomie sur le broyage et' par conséquent, une diminution des coûts Le classement du clinker en clinker à gros grain et clinker à grain fin et le refroidissement séparé dans des unités de refroidissement adaptées élèvent le ren- dement des refroidisseurs et conduit ici également à un abaissement des coûts Finalement, la charge de poussière de l'air de refroidissement est relativement faible, ce qui apporte des avantages considérables lorsque cet air est utilisé comme air comburant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le chauffage rapide du produit fortement calciné, dans l'intervalle de température compris entre environ 900 O C et le début de la formation d'alite, à environ 1 250 'C, s'effectue en courants parallèles dans la zone de flamme de l'unité de cuisson et, de préférence, au moins partiel- lement en suspension dans le courant gazeux de l'unité de cuisson. De cette façon, on parvient très avantageusement à utiliser l'échange de chaleur direct optimal entre le produit mis en suspension dans le courant gazeux et la flamme ou les gaz de flamme, sans avoir à accepter l'incon- vénient de la formation de circuits de poussières. Selon une autre proposition, le chauffage rapide dans l'intervalle du produit fortement calciné de tempéra- ture compris entre environ 900 O C et le début de la forma- tion d'une phase fondue s'effectue dans-une unité de chauf- fage montée en amont de l'unité de cuisson, considéré dans le sens de la circulation du produit. Ces caractéristiques apportent le très grand avan- tage de permettre de raccourcir radicalement l'unité la plus coûteuse de l'installation, le four tubulaire tour- nant - En effet, après l'élévation de la température du produit jusqu'au niveau du début de la formation d'alite, la réaction de clinkérisation, qui donne le silicate tri- calcique technique, se déroule dans un mode légèrement exo- thermique de sorte que l'on n'a à couvrir par apport de chaleur qu'une élévation de température de 100 à 150 'C pour atteindre une formation de phase fondue suffisante, et que, du reste, on doit maintenir un équilibre de tempé- rature entre le rayonnement et les autres pertes de cha- " 7 2533912 leur pendant la cuisson finale. Le chauffage réalisé dans une unité de chauffage distincte, placée en amont de l'unité de cuisson, présente également l'avantage supplémentaire consistant en ce que, en raison du meilleur taux de transmission de chaleur, on a à dépenser moins de combustible pour obtenir le même ef- fet En outre, l'unité de chauffage est plus petite que la partie du four tubulaire tournant qui était utilisée jus- qu'à présent pour cette opération et elle peut également être mieux isolée puisqu'elle est soumise à des contrain- tes mécaniques plus faibles. Finalement, les pertes par rayonnement de la par- tie du four tubulaire tournant utilisé pour le frittage sont considérablement abaissées puisque cette partie, qui constitue un four tubulaire tournant très court, peut être calculée pour la cuisson finale, c'est-à-dire que, étant raccourci -en longueur, il travaille avec des temps de sé- jour du produit & cu-ire adaptés au déroulement de la réac- tion, avec un taux de remplissage plus élevé - Selon une autre caractéristique du procédé, étant donnée, que comparativement aux procédés habituels dé- crits au début du présent mémoire, l'invention exige un au- tre mode de circulation des courants gazeux, il est propo- sé que, après la séparation du clinker à grain fin, les gaz de fumée de l Vétage de cuisson finale soient utilisés par échange de chaleur indirect pour chauffer l'air combu- rant, que les gaz de fumée refroidis soient envoyés à un filtre, en dérivation par rapport au dispositif de traite- ment thermique et, dans ce filtre, épurés de la poussière entraînée, que les gaz de fumée refroidis et dépoussiérés soient évacués du dispositif de traitement thermique et que -l'air comburant chauffé soit de préférence envoyé à l'étage de calcination. Grâce au guidage prévu des courants gazeux, l'en- richissement des circuits internes de l'installation en substances nocives est très avantageusement évité de même que la formation de circuits de poussières A ce sujet, il 8 2533912 peut également être prévu de rejeter en totalité ou en par- tie la poussière qui est recueillie dans le filtre, ou en- core de l'ajouter au clinker à grain fin, selon sa teneur en substances nocives. Cette caractéristique est également avantageuse pour supprimer les circuits de fractions volatiles. En effet, principalement en raison de la présence de matières telles que K, Na, SO 2/SO 3 et Cl, de tels cir- cuits sont particulièrement désavantageux pour le chauffa- ge en suspension puisque l'enrichissement en ces substan- ces conduit déjà à la formation de phases fondues à des températures qui sont très inférieures à la température de liquéfaction d'un système exempt de sels (environ 1 300 'C) et que, par suite, il conduit à la formation d'adhérences tenaces sur les parois du réacteur. En présence de matières premières et de combusti- bles riches en substances nocives, cette même raison exige déjà dans les installations traditionnelles de procéder à un prélèvement partiel de gaz en dérivation sur les gaz de fumée du four pour garantir la sécurité du fonctionnement du calcinateur et du préchauffeur Ceci n'est valable que pour une installation comportant une unité de chauffage sé- parée puisque cette -unité porte le produit jusqu'à un ni- veau proche de la température de la formation commençante de phase fondue. C'est pourquoi, dans le cas extrême, en présence d'une haute teneur en substances nocives, on devait renon- cer à agencer une unité de chauffage distincte et que le chauffage devait s'effectuer de la même façon qu'il est proposé selon l'invention dans la zone de flamme du four tubulaire tournant à courants parallèles, si les problèmes d'adhérence ne pouvaient pas être maîtrisés sans difficul- tés avec l'aide du mode de circulation des courants gazeux selon l'invention. Si l'on doit éliminer un constituant déterminé du produit à cuire par l'intermédiaire de la phase gazeuse ou en éliminer éventuellement plusieurs constituants dans tiif- férentes zones de températures, on doit également envisa- ger, soit d'évacuer exclusivement les gaz de fumée de l'u- nité de chauffages soit d'évacuer exclusivement les gaz de fumée du four tubulaire tournant, soit d'évacuer les deux categories de gaz, éventuellement par des voies séparées. De cette façon; on dispose également d'une possibilité sim- ple d'obtenir des compositions spéciales des poussières de dérivation et d'envoyer respectivement ces poussières à des utilisations ultérieures séparées, selon leur composi- tiono Il est prévu par ailleurs d'utiliser pour le clin- ker à gros grain un refroidisseur à grille ou à tube ou à puits et, pour le clinker à grain fin, un refroidisseur à cyclone ou à lit fluidisé ou à puits. Il en résulte des avantages considérables pour le rendement des différents types de refroidisseur, de sorte que les unités peuvent être limitées à des dimensions plus petites, et que lai'r de refroidissement sortant possède une plus grande valeur de réutilisation pour l'installa- tion puisqu'il contient plus de chaleur et moins de pous- sibreo Du reste, le procédé selon L'invention apporte la possibilité très avantageuse de régler les proportions de clinker à gros grain et de clinker à grain fin, en agis- sant sur le dosage et, notamment par un faible dosages de l'addition de substances génératrices de phase en fusion tels que des fondants à la matière première. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, une faible addition de fondants donne un clinker produit relativement poreux de sorte que, grâce à la meilleure broyabilité, on a le très grand avantage d'économiser de l'énergie et de la ca- pacité de machine lors du broyage du clinker Etant donné que la broyabilité du clinker à gros grain s'écarte consi- dérablement de celle du clinker à grain fin, il est prévu, selon une autre proposition, de pouvoir broyer le clinker à gros grain et le clinker à grain fin séparément. Selon d'autres caractéristiques avantageuses du procédé, on introduit dans l'unité de chauffage, par exem- ple, de l'air de refroidissement de l'étage de refroidisse- ment ainsi que du combustible et les gaz de fumée sortant de ceitte unité sont de préférence introduits dans l'unité de cuissono En out Sre, l'air de refroidissement de l'étage de refroidissement peut être introduit au moins partiellement dans l'étage de calcination et/ou dans l'étage de clinkéri- sa Ltiono Selon la teneur en substances nocives, on peut également adopter la mesure consistant à introduire les gaz de fumée de luunité de chauffage passant en dérivation par rapport à l'unité de cuisson, dans les gaz de sortie séparés du clinker a grain fin. La circulation séparée des courants gazeux, d'une part, du calcinateur dans le préchauffeur et, de là, à la chemince par l'intermédiaire d"un ventilateur de gaz de fu- mée et, d'autre part,' de l'unité de chauffage également a la cheminée mais en sens inverse, à travers le four d'équi- librage, ldchangeur de chaleur, le filtre et un ventila- teur de gaz de fumée séparé est avantageuse dans la mesu- re o, de cette façon, la dépression régnant dans le pré- chauffeur et dlans le calcinateur peut être maintenue à un niveau normal tandis que les conditions de pression peu- vent être calculées et/ou réglées d'une façon qui est opti- male pour l'effet de séparation dans l'étage de séparation placé en aval du four tubulaire tournant à courants paral- lèles. Une installation pour la cuisson du produit à grain fin, notamment pour la 2 arine de ciment crue, compre- nant un dispositif de traitement thermique, qui comporte lui-même une unité de préchauffage, une unité de calcina- tion, une unité de clinkérisation-cuisson et une unité de refroidissement, notamment pour la mise en oeuvre du procé- * dé selon l'invention, est caractérisée en ce que l'unité de cuisson est un four tubulaire tournant qui présente, sur le c Oté du brûleur, des moyens servant à introduire le produit préalablement soumis à un traitement thermique et destiné à la cuisson en un courant parallèle au courant gazeux et en ce qu'au four tubulaire tournant est combiné un dispositif de déchargement équipé de moyens destinés à classer le clinker en une fraction à gros grain et une fraction à grain fin, et munis d'un séparateur destiné à séparer i-a fraction à grain fin du courant des gaz de fu- mée et en ce qu'il est prévu un refroidisseur de gros grain pour X la fraction à gros grain et un refroidisseur de grain fin pour la fraction à grain fin. Selon une caractéristique avantageuse, le disposi- tif de déchargement comprend un rétrécissement conique pré- vu dans la région de sortie du four tubulaire tournant et équipé de moyens de transport destinés à décharger le clin- ker à gros grain, ce rétrécissement débouchant dans un puits de déversement qui est en communication avec le re- froidisseur de gros grain, ainsi qu'un conduit de gaz de fumée, de préférence' horizontal, équipé d'un séparateur dont la sortie de matières solides est raccordée au refroi- disseur de grain fin et dont la sortie de gaz est raccor- dée à un circuit de gaz usés. Si l'on utilise commfie refroidisseur de produit à gros grain un refroidisseur à grille, l'air de sortie qui se présente dans la dernière zone de refroidissement est avantageusement mélangé au courant de gaz de fumée du four en qualité d'air de refroidissement Ceci n'a pas seule- ment pour effet de parachever son dépoussiérage mais égale- ment d'améliorer la sécurité de fonctionnement de l'étage de séparation destiné à séparer le clinker fin des gaz de fumée du four, L'air de sortie du refroidisseur de grain fin se présente alors avec un niveau de température plus bas et peut être avantageusement utilisé comme "air moyen' pour le refroidisseur de gros grain. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, au moins des parties de l'air de sortie du re- froidisseur de produit à gros grain à température abaissée sont mélangées en qualité d'air de refroidissement aux gaz de fumée de l'unité de cuisson et/ou également au gaz de fumée de l'unité de chauffage, dans le cas d'une circula- tion séparée des gaz de fumée. Selon une autre caractéristique, l'air de sortie du refroidisseur du produit à grain fin est envoyé au moins en partie' au refroidisseur de produit à gros grain en qualité d'air de refroidissement pour la zone de refroi- dissement centrale. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, le circuit de gaz de fumée comprend une con- duite de gaz de fumée qui passe en dérivation par rapport au dispositif de traitement thermique, un échangeur de cha- leur destiné à produire de l'air comburant chaud et, ensui- te, un filtre dépoussiéreur et un ventilateur de gaz de fu- mée. Selon d'autres caractéristiques, il est prévu, en- tre l'échangeur de chaleur et l'unité de calcination, une conduite destinée à acheminer de l'air comburant préchauf- fé; il est prévu une conduite d'air de refroidissement qui part du refroidisseur de gros grain et, éventuelle- ment, également du refroidisseur de grain fin, est munie d'un ou de plusieurs raccordements et aboutit à l'unité de cuisson et/ou à l'unité de chauffage et/ou à l'unité de calcination; il est prévu des broyeurs séparés pour le clinker à gros grain et pour le clinker à grain fin. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée. Sur ces dessins, la figure 1 est un schéma bloc de l'installation de cuisson selon l'invention dans laquelle on a prévu com- me unité de cuisson l'étage de frittage d'un four tubulai- re tournant; - la figure 2 est un schéma bloc d'une variante d'installation de cuisson selon l'invention dans laquelle l'étage de clinkérisation est formé par un four tubulaire tournant extrêmement court muni d'une unité de chauffage montée en amont dans le sens du déplacement du produit et du gaz; la figure 3 est un schéma bloc d'une variante d'installation de cuisson selon l'invention comportant une circulation en dérivation des gaz de fumée de l'unité de cuisson; la figure 4 est un schéma bloc d'une variante d'installation de cuisson selon l'invention comportant l'incorporation de 1 Vair de sortie du refroidisseur à gril- le en mélange dans les gaz de fumée du four et le recycla- ge de l'air de sortie du refroidisseur de grain fin, chauf- fé, au milieu du refroidisseur à grille la figure 5 représente en coupe l'unité de cuis- son de l'étage de frittage, et le dispositif de décharge- ment du clinker à gros grain et du clinker à grain fin com- biné à cette unité. Le dispositif de traitement thermique de 11 instal- lation de cuisson selon la figure 1 comprend une unité de préchauffage 1, une unité de calcination 2, une unité de clinkérisation-cuisson 3 et une unité de refroidissement 4 comportant les deux refroidisseurs 5 et 5 ' L'unité de pré- chauffage 1 est réalisée sous la forme d'un échangeur de chaleur à suspension dans un gaz et travaille à contre-cou- rant entre le gaz et le produit Le produit à cuire à grain fin est introduit selon la flèche 6 dans la région supérieure de l'unité de préchauffage 1 et elle y subit un échange de chaleur, dans plusieurs cyclones d'échange de chaleur (non représentés), disposés en étages, avec des gaz chauds arrivant de l'unité de calcination 2 selon la flèche 7 Après avoir été refroidis par le produit chauffé 8, ces gaz quittent l'unité de préchauffage 1 en passant par la conduite de gaz usés 9 équipée du ventilateur de gaz usés 10. Le produit à cuire 8 préchauffé est calciné dans l'unité de calcination 2, avec introduction de combustible 11 et d'air comburant chaud 12 ou 12 ' etil quitte l'unité de calcination 2 avec un niveau de température d'environ 900 -OC, pour constituer le produit calciné, selon la flè- che 13 Ce produit calciné est introduit, en un jet de par- ticules, éventuellement conjointement avec un gaz porteur chaud selon la flèche 14, dans l'unité de clinkérisation- cuisson 3, et, là, il est chauffé à courant parallèle avec la flamme 39 (figure 5) du brûleur 15, avec des gradients de température extrêmement élevés, dans le nuage de poudre (figure 5) puis, après s'être déposé en une couche, le produit subit sa cuisson finale qui le transforme en clin- ker De l'air tertiaire chaud provenant des refroidisseurs et 5 i est introduit dans l'unité de clinkérisation-cuis- son 3 par la conduite 14 t L'unité de clinkérisation-cuis- son 3 est un four tubulaire tournant relativement court dans lequel la cuisson de clinkérisation se produit selon l'invention avec courants parallèles de produit et de gaz. Dans cette opération, on obtient un clinker à gros grain relativement poreux qui est déchargé selon la flèche 16 et déversé dans le refroidisseur de gros grain 5 Le clinker à grain fin est déchargé de l'unité de cuisson 3 en mélan- ge avec les gaz de combustion chauds, selon la flèche 17, et il est envoyé par le conduit de sortie 18 à un sépara- teur 19 Ce dernier sépare le clinker à grain fin des gaz et transfère le clinker à grain fin au refroidisseur de grain fin 5 ' selon la flèche 20 De cette façon, le clin- ker à gros grain 16 et le clinker à grain fin 20 parvien- nent respectivement à des refroidisseurs 5 et 5 ' respecti- vement qui leur sont adaptés individuellement et ces clin- ker sont refroidis dans ces refroidisseurs, avec introduc- tion d'air de refroidissement 21, 21 ', et dans des condi- tions optimales pour chaque catégorie L'air de refroidis- sement chaud évacué des deux refroidisseurs 5, 5 ' est in- troduit dans le dispositif de traitement thermique par la conduite 22, d'une façon connue en soi Les gaz de fumée séparés du clinker à grain fin 20 sont envoyés par une con- duite de gaz de fumée 23, dans un échangeur de chaleur in- direct 24 agencé comme récupérateur Dans cet échangeur, le contenu de chaleur du courant de gaz de fumée est utili- sé pour chauffer l'air comburant qui est envoyé de préfé- rence à l'unité de calcination 2 par la conduite 12 ' Les gaz de fumée ainsi refroidis passent finalement à travers le filtre de dérivation 25 et, dans ce filtre, sont épurés de la poussière qu'ils entraînent Les gaz de fumée dépous- siérés et refroidis sont finalement évacués du dispositif de traitement thermique par le ventilateur de gaz de fumée 26 Au moyen d'un dispositif transporteur 27 et de la con- duite 28, la poussière recueillie dans le filtre 25 est soit mise au rebut, soit ajoutée au clinker à grain fin re- froidi 20 ', selon sa teneur en substances nocives. Le schéma du dispositif de traitement thermique selon la figure 2 se distingue de celui selon la figure 1 par le fait que l'étage de clinkérisation 30 est divisé en une unité de chauffage 31 et une unité de cuisson 32 L'u- nité de chauffage 31 est intercalée en amont de l'unité de cuisson 32, dans le sens des courants de gaz et de pro- duit Cette unité reçoit un produit 13 fortement calciné qui est éventuellement introduit' par un gaz porteur chaud 14 Un combustible est envoyé à l'unité de chauffage, au moyen du brûleur 15 et lair comburant chaud y-est intro- duit par la conduite 14 ' Dans l'unité de chauffage 31, l'élévation de température se produit avec des gradients de température extrêmement élevés entre le niveau de la température du produit calciné, qui est d'environ 900 OCç au niveau de la formation d'alite commençante, d'environ 1 250 'C Le produit ainsi chauffé est introduit dans l'u- nité de cuisson 32 selon la flèche 33, en mélange avec des gaz chauds, selon la flèche 34 et avec addition de combus- 'tible au moyen du brûleur 15 ' Cette unité est constituée par un four tubulaire tournant extrêmement court qui, en se comportant essentiellement comme un four de cuisson fi- nale, chauffe le produit jusque dans l'intervalle de tempé- rature de formation de la phase fondue, qui séetend de 1 250 O C jusqu'à environ 1 350 à 1 450 O C et la cuisson fi- nale s'achève dans une couche de matière, Les conditions de déchargement sont les mêmes que dans le cas du schéma 16 2533912 d'installation selon la figure 1, c'est-à-dire que le clin- ker à gros grain est, déversé dans le refroidisseur de gros grain 5 selon la flèche 16 et que le clinker à grain fin est déversé dans le refroidisseur de grain fin 5 ' selon la flèche 20 Dans cette installation, les gaz séparés du clinker à grain f in 20 dans le séparateur 19 sont envoyés à l'unité de calcination 2 par la conduite 12 à condition qu'ils ne contiennent de quantités notables de substances nocives Par ailleurs, dans le schéma d'installation selon la figure 2, les courants de gaz usés de toutes les unités sont évacués de l'installation en passant par l'unité de calcination 2 et l'unité de préchauffage 1 et également par la conduite de gaz de fumée 9 et le ventilateur de gaz de fumée 10 Le gradient de pression nécessaire pour cela est évidemment relativement élevé on peut éventuellement prévoir un ventilateur de gaz chauds élévateur de pression dans la conduite 12 '. Le problème qui résulte de l'ordre de grandeur de la dépression est résolu dans le schéma d'installation se- lon la figure 3 par le fait que, conformément à l'organisa- tion de l'installation selon la figure 1, les gaz de fumée de l'étage de clinkérisation 30 traversent la conduite 23, l'échangeur de chaleur 24, le filtre de dérivation 25 et le ventilateur de gaz de fumée 26 De même que dans le schéma d'installation selon la figure 1, la poussière re- cueillie dans le filtre 25 est déchargée au moyen du dispo- sitif transporteur 27 et évacuée par la conduite 28 puis, dans le cas d'une forte teneur en substances nocives, elle est mise au rebut, tandis qu'elle est ajoutée au clinker à grain fin 20 ' si elle ne comporte qu'une faible teneur en substances nocives L'air chaud récupéré dans l'échangeur de chaleur 24 est introduit par la conduite 12 ' dans l'uni- té de calcination 2 tandis que l'air de refroidissement chaud prélevé sur les refroidisseurs 5 et 5 ' est envoyé par la conduite 22 à l'unité de chauffage 31 et/ou à l'uni- té de calcination 2 L'étage de clinkérisation 30, qui com- porte l'unité de chauffage 31 et l'unité de cuisson 32 cor- :: Z 2533912 respond au schéma d'installation della figure 2 o Pour le cas o -:l'on utilise un refroidisseur à grille pour le refroidisseur de gros grain 5, la figure 4 illustre le transfert de l'air de sortie du refroidisseur, pris sur la dernière partie du refroidisseur à grille, con- sidérée dans le sens de l'écoulement du produit, à la con- duite de gaz de fumée 18 de l'unité de cuisson 32, par l'intermédiaire dela conduite 46 En supplément de l'air neuf 21,le refroidisseur à grille 5 reçoit également, par la conduite 47, de l'air de sortie du refroidisseur de grain fin 5 ' La figure 4 montre en supplément la possibi- lité d'injecter directement-par une conduite 22 ' l'air com- burant nécessaire pour le brûleur 15 ' La figure 5 montre l'unité de cuisson 32 et le dispositif de déchargement 35 L'unité de cuisson 32 com- prend un four tubulaire tournant 36 très court Ce dernier présente, sur son côté gauche, une partie de paroi 37 qui n'accompagne pas la rotation et dans laquelle le brûleur est agencé au-dessous d'un conduit 38 d'introduction du produit De l'air secondaire chaud est acheminé à ce brû- leur par la conduite 14 qui entoure le brûleur 15 en an- neau Le produit arrivant de l'unité de chauffage 31 selon la flèche 34, à une température d'environ 1 200 à 1 250 C, puis entièrement calciné et fortement chauffé forme tout d'abord un nuage de poudre 40 au-dessus de la flamme 39. Là, il absorbe, dans la zone de rayonnement et de convection de l'unité de cuisson 32, les quantités de cha- leur nécessaires pour l'exécution de la réaction de clinké- risation dans la phase fondue, et à ce moment, il est cuit et transformé en clinker avec élévation de sa température jusqu'à environ 1 350 O C à 1 450 Co Dans cette réaction, et ainsi qu'il est connu, il se produit essentiellement la combinaison entre le constituant chaux et le constituant silicium, avec addition de petites quantités de fondants tels que des composés du fer et de l'aluminium, de sorte que, dans le déroulement de la réaction, il se forme un mé- lange de phases constituant le clinker de ciment Portland. -2533912 Les particules qui s'agglomèrent en raison de la formation d'une phase fondue tombent de la suspension au cours de l'opération de cuisson et forment une couche de produit 41 sur le fond du four tubulaire tournant 36 Il se forme alors, d'une part, un clinker à gros grain qui est déchar- gé de la région 43 rétrécie en cône du four tubulaire 36 par un dispositif transporteur constitué par une goulotte 42 de forme spiraloide et ce clinker est déchargé dans le refroidisseur de gros grain 15, à travers le puits 44 de chute libre, comme indiqué par la flèche 16 Au contraire, le clinker à grain fin entraîné dans le courant gazeux ac- céléré 17 est déchargé dans le séparateur 19 à travers le conduit de sortie 18 et, là, il est séparé des gaz de fu- mée Le clinker à grain fin est déchargé du séparateur 19 selon la flèche 20 et envoyé au refroidisseur de grain fin ' Les gaz de fumée quittent le cyclone séparateur 19 par le tube plongeur 45 pour être évacués par la conduite de gaz de fumée 23, selon la flèche 23 '. Il va de soi que diverses modifications pourront être apportées aux formes de réalisation qui viennent d'être décrites, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir ducadre de l'invention. RE V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de cuisson d'un produit à grain fin, notamment de la farine de ciment crue dans un dispositif de traitement thermique dans lequel le produit est pré- chauffé dans un étage de préchauffage, calciné dans un éta- ge de calcination et cuit en clinker dans un étage de clin- kérisation comprenant une unité de cuisson, puis refroidi dans un étage de refroidissement, caractérisé en ce que le chauffage du produit fortement calciné dans l'intervalle de températures compris entre environ 900 O C et le début de la formation d'alite, à environ 1 250 O C, est réalisé avec un accroissement de température aussi rapide que pos- sible et que la réaction de clinkérisation se produit à courant parallèle avec le courant gazeux de l'unité de cuisson et en ce que, lors de son déchargement de l'unité de cuisson, le clinker est classé en clinker à gros grain et en clinker à grain fin et que le clinker à gros grain est refroidi dans un refroidisseur de gros grain et le clinker à grain fin dans un refroidisseur de grain fin, après avoir été séparé du courant gazeux. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage du produit fortement calciné, dans l'intervalle de température entre environ 900 'C et le dé- but de la formation d'alite, à environ 1 250 'Cse produit en courants parallèles dans la zone de flamme de l'unité de cuisson et, de préférence, au moins partiellement en suspension dans le courant gazeux de l'unité de cuisson. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage rapide du produit fortement calciné dans l'intervalle de température compris entre environ 900 'C et le début de la formation d'alite s'effectue dans une unité de chauffage montée en amont de l'unité de cuis- son, considéré dans le sens de la circulation du produit, 4 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, après avoir été séparés du clin- ker à grain fin, les gaz de fumée de l'étage de clinkérisa- tion sont utilisés, par échange de chaleur, pour chauffer l'air comburant, que les gaz de fumée refroidis sont en- voyés, en dérivation par rapport au dispositif de traite- ment thermique, à un filtre et, là, épurés de leurspoussiè- res, et en ce que les gaz de fumée refroidis et dépoussié- rés sont évacués du dispositif de traitement thermique et l'air comburant chauffé est de préférence envoyé à l'étage de calcination. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la poussière recueillie dans le filtre est, soit totalement ou partiellement mise au rebut, soit ajoutée au clinker à grain fin, selon sa teneur en substances noci- ves. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise pour le clin- ker à gros grain un refroidisseur à grille, à tube ou à puits, et pour le clinker à grain fin, un refroidisseur à cyclone, à lit fluidisé ou à puits. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que les proportions de clin- ker à gros grain et de clinker à grain fin sont détermi- nées par le dosage de l'addition de substances génératri- ces de phases fondues, telles que des fondants, à la matiè- re première. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le clinker à gros grain et le clinker à grain fin sont broyés séparément. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité de chauffage re- çoit de l'air de refroidissement de l'étage de refroidis- sement ainsi que du combustible et que les gaz usés sor- tant de cette unité sont de préférence introduits dans l'unité de cuisson. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que les gaz usés de l'unité de chauffage sont injectés dans les gaz de fumée séparés du clinker à grain f in, en dérivation par rapport à l'uni- té de cuisson. 11 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que l'air de refroidisse- ment de l'étage de refroidissement est introduit au moins en partie dans l'étage de calcination et/ou dans l'étage de clinkérisatibn. 12 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisé en ce qu'au moins des parties de l'air de sortie du refroidisseur de produit à gros grain à-, température abaissée sont mélangées en qualité d'air de re- froidissement aux gaz de fumée de l'unité de cuisson et/ou également aux gaz de fumée de l'unité de chauffage, dans le cas d'une-circulation séparée des gaz de fumée. 13 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisé en ce que l'air de sortie du re- froidisseur de produit à grain fin est envoyée au moins en partie au refroidisseur de produit à gros grain, en quali- té d'air de refroidissement pour la zone de refroidisse- ment centrale. 14 Installation pour la cuisson d'un produit à grain fin, notamment de la farine de ciment crue, compre- nant un dispositif de traitement thermique qui comporte une unité de préchauffage, une unité de calcination, une unité de clinkérisation-cuisson, et-une unité de refroidis- sement, notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que l'unité de cuisson ( 3, 32) est un four tubulaire tournant qui présente, sur le côté du brûleur, des moyens ( 14) servant à introduire le produit ( 13) préalablement soumis à un traitement thermique et destiné à la cuisson en un courant parallèle avec le courant gazeux du brdleur ( 15) et en ce qu'au four tubulaire tournant ( 3, 32) est combiné un dispositif de déchargement équipé de moyens des- tinés à classer le clinker en une fraction à gros grain ( 16) et une fraction à grain fin ( 20), et munis d'un sépa- rateur ( 19) destiné à séparer la fraction à grain fin ( 20) du courant des gaz de fumée et en ce qu'il est prévu un re- froidisseur de gros grain ( 5) pour la fraction à gros grain ( 16) et un refroidisseur de grain fin fraction à grain fin ( 20). Installation selon la revendication 14, ca- ractérisée en ce qu'une unité de chauffage séparée ( 31) est disposée entre l'unité de calcination ( 2) et l'unité de clinkérisation-cuisson ( 32). 16 Installation selon l'une des revendication 14 et 15, caractérisée en ce que le dispositif de décharge- ment ( 35) comprend un rétrécissement conique ( 43) prévu dans la région de sortie du four tubulaire tournant ( 36) et équipé de moyens de transport ( 42) servant à décharger le clinker à gros grain ( 16), ce rétrécissement débouchant dans un puits de déversement ( 44) qui est en communication avec le refroidisseur de gros grain ( 5), ainsi qu'un con- duit de gaz de fumée ( 18), de préférence horizontal, équi- * pé d'un séparateur ( 19) dont la sortie de matières solides est raccordée au refroidisseur de grain fin ( 5 ') et dont la sortie de gaz ( 45) est raccordée au circuit des gaz de fumée. 17 Installation selon l'une quelconque des re- vendications 14 à 16, caractérisée en ce que le circuit des gaz de fumée comprend une conduite de gaz de fumée ( 23) qui passe en dérivation par rapport au dispositif de traitement thermique, un échangeur de chaleur ( 24) destiné à produire de l'air comburant chaud, et, ensuite, un fil- tre dépoussiéreur ( 25) et un ventilateur de gaz fumée ( 26). 18 Installation selon l'une quelconque des re- vendications 14 à 17, caractérisée en ce qu'il est prévu, entre l'échangeur de chaleur ( 24) et l'unité de calcina- tion ( 2) une conduite ( 12 ') destinée à acheminer de l'air comburant préchauffé. 19 Installation selon l'une quelconque des re- vendications 14 à 18, caractérisée en ce qu'il est prévu une conduite d'air de refroidissement ( 22) qui part -du re- froidisseur de gros grain ( 5) et éventuellement, également du refroidisseur de grain fin ( 5 '), est munie d'un ou de plusieurs raccordement(s) et aboutit à l'unité de cuisson ( 3, 32) et/ou à l'unité de chauffage ( 31) et/ou à l'unité de calcination ( 2). 20 Installation selon l'une quelconque des re- vendications 14 à 19, caractérisée en ce qu'il est prévu des broyeurs séparés pour le clinker à gros grain ( 16) et pour le clinker à grain fin ( 20).