Brevet FR2574066A1 — publié le 19860606

La présente invention concerne un dispositif de commande pour un refroidisseur de clinker, en vue de refroidir du clinker à haute température prevenant d'un four rotatif,par commande de la quantité d'air de refroidissement de clinker à haute température pour qu'elle ait une valeur constante. Un tel dispositif s'applique lors de la fabrication du ci- ment. Par le passé, dans des installations de cuisson de farine brute de ciment comme du clinker de ciment, on a utilisé un refroidissement opérant par trempe à l'air (appelé par le passé "un refroidisseur") pour le refroidissement rapide de clinker chauffé au rouge qui a été cuit dans un four rota- tif, par échange de chaleur avec de l'air de refroidissement insufflé sous une grille oscillante sur laquelle le clinker est déplacé, l'air de refroidissement étant chauffé par échange de chaleur avec le clinker à haute température dans le refroidisseur et étant partiellement utilisé comme air de combustion dans un four et dans un foyer du dispositif de préchauffage, l'excès d'air étant déchargé du refroidis- seur. Un refroidisseur de ce genre est constitué par le refroidis- seur 2 représenté sur la figure 2, qui est en général un refroidisseur par trempe à l'air du type à grille et qui assure un refroidissement de clinker 10 par déversement de clinker 10 chauffé au rouge sur une grille 3 analogue à un treillis et par insufflation d'air au moyen de ventilateurs 14, 15, 16 et 17 au travers de la partie inférieure de la grille 3 tout en assurant l'entraînement du clinker 10 par déplacement alternatif de la grille 3. Dans un tel refroi- disseur par trempe à l'air du type à grille, l'air de refroi- dissement qui a échangé de la chaleur avec le clinker chauf- fé au rouge 10 est récupéré thermiquement sous forme d'air secondaire pour le four et le foyer de combustion du dis- postif de préchauffage, et l'excès d'air est évacué du refroidisseur pour un ventilateur de décharge 22. En outre, pour un processus d'introduction dans un four d'air secondaire stabilisé provenant d'un refroidisseur de clinker de ce genre, on a précédemment adapté un procédé de commande de la vitesse de rotation du ventilateur de déchar- ge du refroidisseur ou de l'ouverture d'un registre 23 afin de maintenir constante la pression dans une hotte 11l placée à la sortie du four. Cependant le procédé précité de commande d'un refroidisseur de clinker présente les inconvénients suivants. La pression dans la hotte 11 de sortie du four varie en relation avec la variation de la vitesse de rotation du ventilateur de décharge de gaz du four, avec la variation de la résistance à la ventilation résultant des variations du dépôt de ma- tière brute latéralement dans le four 1 et/ou avec les va- riations de la température d'air secondaire du four. Quand la vitesse de rotation du ventilateur de décharge 22 du re- froidisseur ou l'ouverture du registre 23 sont modifiées pour maintenir constante la pression dans la hotte 11, la quantité d'air déchargé du refroidisseur 2 varie en réponse à l'action précitée. Puisque la quantité totale d'air de refroidissement de clinker ainsi introduite dans le refroi- disseur 2 est maintenue à une valeur constante et puisque la quantité d'air secondaire destiné au foyer du dispositif de préchauffage est également réglée à une valeur constante, la variation de la quantité d'air ainsi déchargé du refroi- disseur 2 est en relation avec la variation de la quantité d'air secondaire du four. Dans un agencement récent, on a suspendu une plaque formant chicane 13 audessus de la couche de clinker se trouvant dans le refroidisseur 1 de manière à stabiliser l'introduc- tion d'air secondaire dans le four et le foyer du disposi- tif de préchauffage et à réduire la perte de chaleur par rayonnement à partir du clinker chauffé au rouge 10 mais on a enregistré une augmentation de la résistance à la yen- tilation au-dessus de la couche de clinker, provoquant une diminution de la rapidité de réponse à des variations de la vitesse de rotation du ventilateur de décharge 22 du refroi- disseur et à des variations de la pression dans-la hotte 11l placée à la sortie du four 1 par rapport à des variations de l'ouverture du registre de ventilateur 23. En conséquence, il se produit une augmentation du degré de variation de l'air déchargé du refroidisseur ou bien une augmentation des modifications de la quantité d'air secondaire du four. Il en résulte non seulement des inconvénients tels que la variation de la condition de brûlage du combustible dans le four 1 et la diminution de la qualité du clinker cuit, mais aussi une augmentation de la consommation de combustible de l'installation. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvé- nients du dispositif de commande de l'art antérieur mention- nés ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type défini cidessus, caractérisé par le maintien, à une valeur constante, de la pression régnant sur la face arrière d'une plaque formant chicane dans le refroidisseur et la commande de la pression régnant dans une hotte prévue à la sortie du four par l'air de refroidissement passant dans toutes les chambres à air du refroidisseur de clinker, à l'exception de la première chambre placée du c8té du four. Selon une première caractéristique de l'invention, le main- tien, à une valeur constante, de la pression, est obtenu en faisant varier l'ouverture d'un registre d'un ventilateur de décharge du refroidisseur. Selon unedeuxième caractéristique de l'invention, le main- tien, à une valeur constante, de la pression, est obtenu en faisant varier la vitesse de rotation du ventilateur de décharge du refroidisseur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se- ront mis en évidence dans la suite de la description, don- née à titre d'exemple non limitatif, en référence aux des- sins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique explicative d'un dis- positif de commande d'un refroidisseur de clinker corres- pondant à un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue schématique explicative d'un dis- positif de commande d'un refroidisseur de clinker de l'art antérieur; - la figure 3 est un diagramme montrant les variations de température, de pression et d'écoulement d'air des sec- tions du refroidisseur sous l'effet du dispositif de com- mande de la présente invention; et, - la figure 4 est un diagramme montrant les variations de température, de pression et d'écoulement d'air des sec- tions du refroidisseur de l'art antérieur sous l'effet de son dispositif de commande. La figure 1 représente un disposifif de commande d'un re- froidisseur de clinker correspondant à un mode de réalisa- tion de la présente invention et dans lequel les parties correspondantes sont désignées par les mêmes symboles que celles de la figure 2. Comme indiqué sur la figure 1, dans le dispositif de commande du refroidisseur de clinker selon l'invention, un détecteur de pression 31 est placé sur la face arrière d'une plaque formant chicane 13 et est relié par l'intermédiaire d'un régulateur de pression 32 à un registre 23 d'un ventilateur de décharge de refroidisseur, la valeur détectée par le détecteur de pression 31 étant appliquée au régulateur de pression 32 et le signal de sor- tie du régulateur de pression 32 étant transmis au regis- tre 23. En conséquences'il se produit un écart entre la pression de consigne du régulateur de pression 32 et la pression réelle existant sur la face arrière de la chicane 13, le registre 23 du ventilateur de décharge de refroidis- seur est ouvert ou fermé afin d'annuler cet écart et de maintenir constante la pression régnant sur la face arrière de la chicane 13. D'autre part, un détecteur de pression 33 servant à détecter la pression régnant dans une hotte 11 prévue à la sortie du four est disposé dans cette hotte 11 et est relié par l'intermédiaire d'un régulateur de pres- sion 34 à un régulateur 35 d'écoulement d'air de refroidis- sement associé à une chambre 5 du refroidisseur, la valeur obtenue par le détecteur de pression 33 étanttransmise à l'entrée du régulateur de pression 34 et la sortie du régu- lateur de pression 34 étant appliquée au régulateur 35 d'é- coulement d'air de refroidissement. En conséquence, lorsqu'un écart se produit entre la pression de consigne définie par le régulateur de pression 34 pour la hotte 11 et la pres- sion réelle régnant dans cette hotte, la valeur d'écoule- ment d'air établie par le régulateur d'écoulement d'air de refroidissement 15 associé à la chambre 5 du refroidisseur est modifiée en réponse à la grandeur dudit écart en vue d'augmenter ou de réduire l'écoulement d'air de refroidis- sement dans la chambre 5 du refroidisseur, en maintenant ainsi constante la pression dans la hotte. En conséquence, par exemple lorsque la pression dans la hotte 11 de sortie du four augmente par rapport à la pression de consigne, l'écoulement d'air de refroidissement passant dans la cham- bre 5 du refroidisseur est réduit afin de diminuer la pres- sion sur la couche de clinker dans le refroidisseur, en maintenant ainsi constante la pression régnant dans la hot- te 11 de sortie du four. Lorsque le dispositif de commande du refroidisseur de clin- ker est agencé conformément à la présente invention, comme décrit cidessus et comme représenté sur les dessins, la pression régnant sur la face arrière de la chicane 13 au- dessus de la couche de clinker se trouvant dans le refroi- disseur qui a une vitesse rapide de réponse peut être main- tenue constante par modification de la vitesse de rotation du ventilateur 22 de décharge de refroidisseur et de l'ou- verture du registre 23, tandis que la pression régnant dans la hotte 11 de sortie de four peut être maintenue cons- tante par modification de l'écoulement d'air de refroidis- sement de clinker passant dans les chambres 5, 6, 7 et 8 à l'exception de la chambre de refroidisseur 4 placée du côté de la chicane 13 qui est tourné vers le four 1. En conséquence, la variation de la quantité d'air déchargé du refroidisseur pour maintenir constante la pression sur le côté arrière de la chicane 13 peut être faible et on peut éliminer préalablement, dans une opération en petit circuit fermé, la cause de variation de la pression dans la hotte de sortie de four Il qui se produit dans le refroidisseur 2. En conséquence, la pression dans la hotte de sortie du four peut être commandée par l'écoulement d'air de refroidisse- ment de clinker, la variation de l'écoulement d'air secon- daire dans le four peut être réduite par comparaison au procédé de commande de l'art antérieur, et la variation de la pression dans lahotte de sortie du four peut être ré- duite dans des conditions de commande satisfaisantes. Les performances du dispositif de commande conforme à la présente invention et du dispositif de commande conforme à l'art antérieur vont être comparées et étudiées en référence aux figures 3 et 4. Par comparaison de la variation de la quantité d'air déchargé du refroidisseur avec la modifica- tion d'écoulement d'air secondaire, on se rend compte que la variation obtenue en correspondance à la présente 'inven- tion et mise en évidence sur la figure 3 est bien plus pe- tite que celle correspondant à l'art antérieur sur la figu- re 4, et cela est basé sur les avantages définis ci-dessus, à savoir que la pression au-dessus de la couche de clinker se trouvant dans le refroidisseur est commandée deux fois, c'est-à-dire que la pression régnant sur le côté arrière de chicane et ayant une grande rapidité de réponse est d'a- bord commandée pour être maintenue à une valeur constante afin d'exclure des perturbations, et la pression régnant dans la hotte prévue à la sortie du four est maintenue constante par modification de l'écoulement d'air de refroi- dissement dans le refroidisseur 2. Selon la présente invention, comme décrit ci-dessus, les variations du débit de décharge du refroidisseur et du dé- bit d'air secondaire se produisant avec les dispositifs de commande de l'art antérieur sont réduites pour stabiliser les opérations, pour améliorer la qualité du clinker et pour réduire la consommation unitaire de chaleur. Revendications 1. Dispositif de commande pour un refroidisseur de clin- ker, en vue de refroidir du clinker à haute température provenant d'un four rotatif, par commande de la quantité d'air de refroidissement de clinker à haute température pour qu'elle ait une valeur constante, caractérisé par le main- tien, à une valeur constante, de la pression régnant sur la face arrière d'une plaque formant chicane (13) dans le re- froidisseur (2), et la commande de la pression régnant dans une hotte (11) prévue à la sortie du four par l'air de re- froidissement passant dans toutes les chambres à air (5, 6, 7, 8) du refroidisseur de clinker, à l'exception de la première chambre (4) placée du côté du four (1). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, dans lequel le maintien, à une valeur constante, de la pression, est obtenu en faisant varier l'ouverture d'un registre (23) d'un ventilateur de décharge (22) du refroidisseur (2). 3. Dispositif de commande selon la revendication 1, dans le- quel le maintien, à une valeur constante, de la pression, est obtenu en faisant varier la vitesse de rotation du ven- tilateur de décharge (22) du refroidisseur (2).