Brevet FR2559246A1 — publié le 19850809

La présente invention se rapporte à un dispositif qui procure une meilleure économie de la chaleur dans des fours rotatifs, en particulier dans des fours pour la recalcination de boue calcique. La boue calcique est la boue de carbonate de calcium qui est produite pendant la caustification de la liqueur verte au moyen de chaux vive (CaO) , en liaison avec la récupération chimique dans les usines de pâte au sulfate. La chaux vive requise pour la caustification est principalement obtenue par recalcination de boue calcique, habituellement dans un four rotatif. Le four rotatif est légèrement incliné, de sorte que la boue calcique, qui est introduite à l'extrémité supérieure du four, se déplace vers son extrémité inférieure, du fait de la rotation du four, à contre-courant des gaz de combustion provenant d'un brûleur à mazout placé à l'extrémité inférieure d four, la boue étant ainsi transformée en chaux vive. Cette chaux vive est extraite de l'extrémité in férieure du four. La boue calcique est introduite dans le four rotatif, à une concentration en matières solides sèches de 60 à 75%. Le four est habituellement divisé en trois zones, à savoir une zone de séchage, une zone intermédiaire et une zone de combustion. La zone de séchage, qui représente normalement un tiers environ de la longueur du four, est munie, sur la plus grande partie de sa longueur, de chaînes suspendues non tendues dont les deux extrémités sont attachées à la paroi du four. Ces chaînes ont pour but de remuer la boue, afin d'obtenir son séchage rapide et efficace. La zone intermédiaire, qui représente environ la moitié de la longueur du four, est normalement équipée, sur une partie ou la totalité de sa longueur, de tasseaux longitudinaux partant de-la paroi du four de manière à remuer les matières granuleuses fines, afin d'améliorer le transfert de chaleur. La zone de combustion, dans laquelle la calcination du carbonate de calcium en oxyde de calcium s'effectue à une température supérieure à 9000C et habituellement 1000 à 12000C,est rev8tue d'un matériau réfractaire isolant de haute qualité. Les gaz de combustion quittent le four rotatif à une température qui est normalement comprise entre 170 et 2400C. Des mesures effectuées pendant le fonctionnement courant des fours de recalcination de boue calcique ont montré que la température des gaz de combustion évacués était très supérieure à la température de la paroi du four. On peut donc en conclure qu'une grande partie des gaz de combustion passe dans le centre du four, avec un transfert limité de chaleur à la boue calcique. Conformément à l'invention, le transfert de chaleur des gaz de combustion à la boue calcique peut 8tre amélioré et on peut économiser ainsi des quantités notables d'énergie, au moyen de chicanes suspendues centralement dans la zone de séchage et dans la zone intermédiaire du four de façon à obliger les gaz de combustion à circuler vers la périphérie. De telles chicanes sont avantageusement de forme conique et d'une dimension telle que chacune d'elles occupe 15 à 30% de la section transversale du four. Les chicanes sont attachées à la paroi du four au moyen de chaînes, de sorte que le centre des chicanes coïncide avec le centre de la section transversale du four. Les sommets des cônes sont dirigés contre le courant de gaz (vers l'extrémité inférieure du four). En général, trois à cinq chicanes placées à intervalles égaux dans la zone de séchage et la zone intermédiaire sont suffisantes. Grâce à ce dispositif, la formation d'un courant est empêchée dans le four rotatif et les gaz de combustion plus chauds, qui circulent normalement au centre du four, sont repoussés vers la périphérie et mélangés aux gaz de combustion plus froids, de sorte qu'on obtient une amélioration sensible du transfert de chaleur à la matière à base de chaux, ce qui a un effet favorable sur l'économie de chaleur. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de sa forme de réalisation, non limitative, représentée sur les dessins annexés dans lésquels Fig. 1 est une coupe schématique longitudinale d'un four rotatif, et Fig. 2 est une coupe transversale d'un four rotatif, dans un plan situé à l'avant de la chicane, à plus grande échelle que la figure 1. Les figures illustrent plus spécifiquement un Vour rotatif 1, comportant un brtleur à mazout 3 à son extré- mité inférieure 2, une vis 4 d' amende de la boue dans le rour, une sortie 5 pour les gaz de combustiong une sortie 5 pour la chaux vive, et des chicanes 7, 8 et 9 conformes à l'invention. La figure 2 représente une chicane 10 suspendue par des chaînes 11 à la paroi 12 du four. Dans le four rotatif 1, trois chicanes 7, 8 et 9 conformes à l'invention sont placées à 15 m (7), 25 m (8) et 35 m (9) de l'extrémité supérieure du four où se trouve la vis 4 d'alimentation en boue. Les chicanes 7, 8 et 9 couvrent chacune 15% de la section transversale du four. La longueur du four rotatif est de 87 m et son diamètre intérieur est de 3,15 m.Il ne comporte absolument aucune channe dans la zone de séchage. Grâce à la modification conforme à l'invention, la température des gaz de combustion sortants est réduite de 400C environ, pendant la production normale de chaux vi ve, de 170-1800C avant la modification à 130-1400C après la modification. La diminution de température des gaz de combustion correspond à une économie de combustible liquide de l'ordre de 7 litres par tonne de produit (à 90% de CaO). L'invention a été décrite avec référence à la recalcination de boue calcique, mais elle s'applique au traitement de toutes sortes de matières dans des fours rotatifs dans lesquels la circulation de gaz et I'agitation de la matière sont semblables à celles qu'on rencontre dans un four rotatif de recalcination de boue calcique. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et Ia construction du dispositif suivant l'invention-, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendicùtions 1. Dispositif pour améliorer l'économie de chaleur dans le fonctionnement de fours rotatifs, en particulier des fours de recalcination de boue calcique, caractérisé en ce que des chicanes (7,8,9) sont suspendues centralement dans la zone de séchage et la zone intermédiaire du four, chacune de ces chicanes occupant 15 à 30% de la section transversale de la chambre du four (1). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chicanes sont au nombre de 3 à 5. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les chicanes sont placées à intervalles égaux dans la zone de séchage et la zone intermédiaire. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les chicanes sont coniques et leurs sommets sont dirigés vers l'extrémité inférieure (2) du four. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les chicanes (10) sont attachées par des channes (11) à la paroi (12) du four.