Brevet FR2618215A1 — publié le 19890120

La présente invention a pour objet un dispositif pour À rotéger l'embouchure d'un four tubulaire rotatif, à l'extrémité de sortie des produits chauds, constitué par un anneau formé de plusieurs pièces en métal réfractaire fixées c8te à cote sur la virole du four, chaque pièce comprenant une première partie venant se fixer sur la virole du four, à l'intérieur de celle-ci, une seconde partie s'étendant transversalement à la première, à l'extérieur du four, et un bec s'étendant vers l'axe du four à partir oe la zone de jonction des première et seconde parties. Lin tel anneau de protection est porte à des temperatures élevées et, si les produits traités sont abrasifs, soumis à une usure importante. Sa durée de vie est donc relativement courte et les segments qui le constituent doivent être remplacés fréquemment; comme ce sont des plces assez complexes, généralement en acier mouiE, leur remplacement est coateux. On a proposé de réaliser l'anneau de protection en béton réfractaire, mais la mise en oeuvre de cette solution a conduit à des difficultés de réalisation et, bien que l'usure soit réduite, la durée de vie de l'anneau n'est pas augmentée de façon notable car il se produit dans le béton des fissures provoquant une détérioration relativement rapide de l'anneau. Le but de l'invention est de diminuer le- contraintes thermiques et l'abrasion subies par les pièces en métal réfractaire constituant l'anneau de protection. Conformément à la présente invention, chaque pièce coniporte en outre à l'extrefmité de sa seconde partie opposee à l'extrémité attenante audit bec une aile s'étendant vers l'avant suivant une direction sensiblement parallèle à celle de la première partie, ledit bec s'étend axialement vers l'avant suivant une direction faisant un angle au plus égal à avec l'axe du four et forme avec ladite aile une cavité qui est remplie d'un matériau de protection, et ledit bec et ladite' aile sont munis de rebords intérieurs aptes à retenir ledit materiau dans ladite cavité. Le matériau de protection, qui pourra être un béton réfractai.re, pourra, de plus, être maintenu en place patr des éléments d ancraoe fixés sur la seconde partie des pieces, à i interieur de ladite cavité. L'extrémité avant de l'aile sera de preference en !5 retrait par rapport à I ex'trémité du bec_ pour -viter- son abrasion et.celle du materiau de protection par le produit tomii.ant du four. La seconde partie pourra être lgéerement inclinée vers l'arrière par rapport à un plan perpendiculaire à l 'axe du four. Selon un mode de réalisation préféré, l'aile se prolonge vers l'arrière, au-delà de la seconde partie, et forme avec un bourrelet prévu sur la face arrière de cette seconde partie un logement pour un joint assurant l'étanchéité entre cette partie et une enveloppe concentrique à la virole du four et formant avec celle-ci un canal pour la circulation de l'air de refroidissement. Les pièces constituant l'anneau de protection sont munies de butées et de bossages permettant un positionnement précis sur la virole du four et la circulation de l'air de refroidissement entre cette dernière et lesdites pièces. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels: La figure i est une vue en coupe longitudinale, partieile, de l'extrémité d'un four tubulaire rotatif équipé d'un anneau de protection selon l'invention; et La figure 2 est une vue de côté de l'une des pièces constituent l'anneau de protection. Le four représenté est constitué d'une virole métallique 10 et d'un revêtement intérieur en matériau réfractaire 12. L'axe du four est parallèle a la virole, représentée en coupe sur la figure 1. L'anneau de protection est constitué par une série de pièces identiques 14', en acier réfractaire, qui sont disposées côte à côte tout autour de la virole. Chaque pièce 14 comprend une première partie 16 qui est fixée sur la virole du four, à l'intérieur de celle-ci, par des boulons 18; elle s'appuie sur la virole par des bossages ) qui permettent de ménager entre la virole et les pièces 14 des passages pour l'air de refroidissement; cette partie des pièces est recouverte par le revêtement réfractaire 12. A l'extrémité avant de cette partie intérieure 16 des pièces 14 -4- se rattachent une seconde partie 22 et un bec 24 setendant, respectivement, vers l'extérieur et vers l'axe du four. Le bec 24 est incliné vers l'avant et forme avec l'axe du four un angle A au plus égal à 50 . Les becs forment un anneau tronconique qui a pour effet de renforcer le serrage et, par conséquent, la stabilité du revêtement réfractaire 12 du four, qui est soumise à une poussée axiale vers l'aval due à l'inclinaison du four. La partie extérieure 22 des pièces 14 est légèrement inclinée vers l'arrière par rapport à un plan perpendiculaire à l 'axe du four. A son extrémité extérieure elle porte une aile 26 qui s'étend parallèlement à l'axe du four, vers l'avant et- vers l'arrière. La partie avant de l'aile 26 forme, avec le bec 24, une cavité remplie d'un matériau protecteur 28, tel qu'un béton réfractaire. L'aile et le bec sont munis de rebords intérieurs 30 qui maintiennent le materiau dans la cavité; dans le même but des éléments d'ancrage 32 sont fixés sur la partie 22 des pièces. L'extrémité avant de l'aile 26 est légèrement en retrait par rapport à celle du bec, ce qui permet d'éviter son abrasion et celle du matériau 28 par le produit tombant du four. La partie arrière de l'aile 26 forme avec un bourrelet 33 prévu sur la face arrière de la partie 22 un logement pour un joint 34 assurant l'étanchéité entre les pièces 14 et une enveloppe 36 concentrique à la virole 10 du four. L'enveloppe 36, la virole 10 et une cloison cylindrique 41, concentrique à celles-ci, délimitent deux passages concentriques, à section annulaire, pour la circulation de air de refroidissement. Celui-ci, qui est insufflé dans le passage intérieur à une certaine distance de son extrémité fermée, lèche la surface extérieure de la virole du four, pénètre, par des trous 38 percés dans la virole, dans les espaces ménagés par les bossages 20 entre les pièces 14 et la virole, s'en échappe par des passages ménagés entre la virole et les pièces 14 par des arrêts 40 en butée contre l 'etrémite de la virole et s'écoule en sens inverse dans le 0-J passage extérieur, le long de l'enveloppe 36.. Les bossages 20 et les arrêts 40 assurent un positionnement précis des pièces 14 sur la virole du four tout en permettant la circulation de l'air de ref roidissement. Les surfaces d'appui relativement réduites des bossages 20 permettent de conserver la même forme des pièces 14 pour différents diamètres de la virole du fcour. Il est bien entendu que toutes les modifications qui peuvent être apportées à la forme de réalisation décrite par la substitution de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. _6- REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection de l'embouchure d'un four rotatif, constitué par un anneau formé de plusieurs pièces fixées côte à côte sur la virole du four, chaque pièce comprenant une première partie venant se fixer sur la virole du four, à l'intérieur de celle-ci, une seconde partie s'étendant transversalement à la première, à l'extérieur du four, et un bec s'étendant vers l'axe du four à partir de la zone de jonction des première et seconde parties, caractér:sé en ce que chaque pièce (14) comporte en outre, à 1 'extrtTmité de sa partie extérieure (22) opposée a 1 'extrémité attenante audit bec (24), une aile (26) s'étendant vers l 'avant suiv.-ant une direction sensiblement parallèle à celle de la partie -intérieure (16), en ce que ledit bec (24) s'étend axialement vers l'avant suivant une direction faisant un angle (A) au plus égal à 500 avec l axe du four et forme avec ladite aile une cavité remplie d'un matériau de protection (28), et en ce que ledit bec et ladite aile sont munis de rebords intérieurs (30) qui retiennent ledit matériau dans ladite cavité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites pièces (14) comportent des éléments d'ancrage (32) fixés sur la partie extérieure (22), à l'intérieur de ladite cavité. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en -7- ce que l'extrémité avant de ladite aile (26) est en retrait par rapport à l'extrémité avant dudit bec (24). 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie extérieure (22) desdites pièces (14) est inclinée vers l'arrière par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du four. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite aile (26) se prolonge vers l'arrière, au-delà de la partie extérieure (22) des pièces, et forme avec un bourrelet (53) prévu sur la face arrière de ladite partie extérieure un logement pour un joint i34) assurant l'étanchéité entre cette partie et une enveloppe (36) concentrique à la virole (10) du four et formant avec celle-ci un passage pour' l'air de refroidissement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dites pièces (14) sont munies de bossages (20) et d'arrêts (40) assurant unr positionnement précis des pièces sur la virole et créant des passages pour la circulation de l'air de refroidissement entre lesdites pièces et la virole. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, entre ladite enveloppe (36) et a virole (10) du four, une cloison cylindrique (41) délimitant deux passages concentriques: un passage intérieur permettant d'amener l'air de refroidissement auxdits passages ménagés entre lesdites pièces (14) et la virole du four, à travers des ouvertures (38) percées dans cette dernière, et un passage extérieur pour l'évacuation de l'air.