Brevet FR2711418A1 — publié le 19950428

I a Refroidisseur à grilles notamment pour le clinker de ci- menterie " L'invention concerne un refroidisseur à grilles mobiles pour refroidir un produit chaud, par exemple le clinker de ciment sortant d'un four tournant comportant un ensemble de grilles formées de grilles fixes ainsi que de grilles mobiles alternativement dans la direction de trans- fert et qui sont traversées par l'air de refroidissement, ce refroidisseur ayant sur sa face inférieure, des boîtes à air séparées pour assurer l'alimentation en air de refroi- dissement, ainsi qu'au moins un gradin au niveau duquel est intégré un concasseur intermédiaire et au moins un con- voyeur placé sous les grilles pour évacuer du refroidisseur les poussières de produits qui tombent à travers les grilles. Dans les refroidisseurs à grilles mobiles, le système des grilles se compose d'un ensemble de poutres à grilles fixes et de poutres à grilles mobiles portant cha- cune des grilles à plusieurs orifices de refroidissement et traversées essentiellement de bas en haut par la veine d'air de refroidissement. Dans la direction de transfert, les rangées de grilles fixes alternent avec les rangées de grilles mobiles alternativement en étant fixées en commun sur une ou plusieurs poutres longitudinales ou châssis en- traînés. Le mouvement oscillant commun de toutes les ran- gées de grilles mobiles fait avancer le produit à refroidir, par exemple le clinker de ciment, chaux sortant du four tournant, par un mouvement de poussée, pendant qu'il est refroidi. On connaît également des refroidisseurs à grilles à gradins formés de plusieurs segments de grilles combinés et inclinés plus ou moins fortement ainsi qu'un gradin par exemple au passage entre le second et le troi- sième segment de grille, sur lequel est prévu un concasseur intermédiaire pour réduire le produit chaud avant que ce- lui-ci n'arrive sur le segment de grille suivant (publication allemande " Zement-Kalk-Gips " N 1/1978, pa- ges 42-51, figure 6). Un avantage du concasseur intermé- diaire est de permettre de refroidir une nouvelle fois de manière intensive les gros morceaux de clinker une fois 1s cassés. Toutefois la disposition du gradin de la grille (au niveau du concasseur intermédiaire) se traduit par une aug- mentation de la hauteur de l'ensemble du refroidisseur à grilles ce qui entraîne une augmentation de la hauteur des fondations recevant les ensembles en amont du refroidisseur à grilles comme par exemple le four tournant, le four de calcination et l'échangeur de chaleur pour la farine brute de ciment. La poussière chaude de clinker qui pour le re- froidisseur à grilles mobiles descend à travers les orifi- ces d'air de refroidissement des grilles et des intervalles entre les grilles voisines, dans le sens opposé de la di- rection de passage de l'air, arrive dans la partie infé- rieure du refroidisseur et est recueillie dans le refroidisseur à grilles, connu, dans des trémies de col- lecte de poussières dont le nombre dépend de la longueur du refroidisseur à grilles. Les différentes trémies à poussiè- res sont fermées dans leur partie inférieure de sortie par des organes d'obturation tels que des tiroirs tournants, des sas alvéolaires ou analogues. En dessous des orifices de sortie des trémies à poussières, il y a au moins un con- voyeur. Il s'agit usuellement d'un convoyeur à chaîne trac- tée qui évacue les poussières dans la direction longitudi- nale sous le refroidisseur à grilles vers l'extrémité du refroidisseur à l'endroit de l'évacuation du clinker. Lors- qu'on vide les trémies à poussières, il y reste un résidu de poussières au-dessus de l'organe d'obturation dans les trémies. Ce résidu sert en même temps de bouchon, évitant la sortie de l'air de refroidissement pendant la phase d'évacuation des trémies à poussières. Ces trémies à pous- sières augmentent également la hauteur du refroidisseur à grilles, or cette hauteur doit être aussi faible que possi- ble. La présente invention a pour but de créer un refroidisseur à grilles correspondant au type défini ci- dessus, et qui malgré l'existence d'un gradin au niveau de la grille et qui est nécessaire par exemple à cause de l'intégration d'un concasseur intermédiaire, présente une hauteur aussi réduite que possible pour réduire au minimum la hauteur des fondations recevant les ensembles en amont tels que le four tournant, le four de calcination, l'échangeur de chaleur, de la farine brute de ciment, ou analogues. A cet effet, l'invention concerne un refroidis- seur à grilles correspondant au type défini ci-dessus, ca- ractérisé en ce que la combinaison des caractéristiques suivantes: a) dans la zone du refroidisseur allant jusqu'au gradin en- tre la face inférieure des boîtes à air et au moins un convoyeur à poussières qui se trouve en dessous, il y a des trémies à poussières, b) dans la zone du refroidisseur comprise entre le gradin et la sortie, il n'y a pas de trémie à poussières sous les grilles mais le convoyeur à poussières passe direc- tement à travers les boîtes à air. Le refroidisseur à grilles selon l'invention ne comporte des trémies à poussières que dans la zone du re- froidisseur allant de l'entrée du refroidisseur jusqu'au gradin, et ces trémies sont prévues en dessous de la grille; par contre il n'y a pas de trémie dans la zone ad- jacente du refroidisseur comprise entre le gradin et la sortie du refroidisseur. Dans la première zone du refroi- disseur, allant de l'entrée jusqu'au gradin, les trémies à poussières n'entraînent aucune augmentation gênante de la hauteur constructive du refroidisseur à grilles; dans cette zone, les trémies à poussières disposent de suffisam- ment de place entre la face inférieure des grilles et le convoyeur à poussières tel qu'un convoyeur à chaîne trac- tée; dans cette zone les trémies sont même souhaitées pour la raison suivante: toute la longueur du refroidisseur est subdivisée en dessous des grilles en des boîtes à air sépa- rées; chaque boîte à air est équipée de son propre venti- lateur d'air de refroidissement. Le but des multiples boîtes à air est de diriger verticalement vers le haut l'air de refroidissement soufflé à travers le lit de pro- duit chaud reposant sur les grilles comme par exemple le lit de clinker de ciment. Suivant la longueur du refroidis- seur, le lit de clinker est ainsi subdivisé en plusieurs zones à des températures différentes. A mesure que la tem- pérature du lit de clinker diminue, la dilatation et la vi- tesse de circulation de l'air de refroidissement diminue également; proportionnellement à cela, la pression de l'air nécessaire à la traversée du lit de clinker diminue. En partant de l'entrée du clinker, chaque boite à air successive du refroidisseur à grilles est équipée d'un ventilateur à pression statique plus faible. Du fait de la pression absolue plus élevée dans les premières boî- tes à air et de la plus grande différence de pression entre les premières boites à air du refroidisseur à grilles, il est également avantageux qu'il y a dans cette zone des tré- mies à poussières remplies de poussières et qui sont en me- sure d'assurer l'étanchéité des différentes boîtes à air pour éviter la sortie de l'air de refroidissement. Par con- tre, les trémies à poussières de la zone de refroidisseur comprise entre le gradin et l'extrémité du refroidisseur, là ou ces trémies augmenteraient effectivement de manière gênante la hauteur totale du refroidisseur à grilles, il n'en est pas prévu selon l'invention; dans cette zone ar- rière du refroidisseur, la pression de l'air de refroidis- sement dans les différentes boîtes à air ainsi que la différence de pression entre les boîtes à air voisines est de toute façon très faible si bien que les exigences d'étanchéité au transfert des poussières au convoyeur pas- sant sous le refroidisseur à grilles, par exemple un con- voyeur à chaîne tractée, sont des conditions très peu strictes. Dans cette zone arrière du refroidisseur à grilles, le convoyeur à poussières traverse directement les boîtes à air et l'étanchéité au niveau des différentes boî- tes à air y est réalisée par des joints de type labyrinthe entre les boîtes à air et le convoyeur tel qu'un convoyeur à chaîne tractée, un convoyeur à raclette ou tout autre convoyeur de produit chaud par rapport à la poussière transportée par le convoyeur. De cette manière, le refroi- disseur à grilles selon l'invention présente une hauteur significativement plus faible que celle des refroidisseurs à grilles comparables, malgré l'intégration d'un concasseur intermédiaire, si bien que la hauteur des fondations des ensembles en amont tels que le four tournant, le four de calcination, le préchauffeur de farine brute, ou analogues peuvent être réduits, ce qui diminue les investissements et les coûts d'installation. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans l'unique figure annexée qui est une coupe verticale d'un refroidisseur à grilles. Selon le dessin, le refroidisseur à grilles mo- biles est destiné à refroidir le clinker de ciment 11, très chaud, sortant d'un four tournant 10. Les poutres à grilles fixes auxquelles sont reliées les grilles fixes alternent avec des poutres à grilles mobiles effectuant des mouve- ments de va-et-vient et sur lesquelles sont fixées des grilles mobiles en va-et-vient; ces poutres mobiles sont fixées en commun sur des sommiers ou poutres transversales, à mouvement alternatif; le mouvement oscillant commun de tous les sommiers et ainsi des rangées de grilles mobiles, assuré par un entraînement à mouvement pendulaire, fait circuler le produit chaud 11 sur le refroidisseur à grilles 12, pas à pas, de la gauche vers la droite tout en le re- froidissant. L'ensemble de la longueur du refroidisseur sous les grilles est subdivisé en des boîtes à air sépa- rées; chaque boite à air est équipée de son propre venti- lateur si bien que l'air de refroidissement circule à travers les perforations des grilles et à travers le lit de clinker chaud 11, essentiellement de bas en haut. A la sor- tie du refroidisseur à grilles 12 se trouve un gradin 13 descendant par exemple d'une hauteur de 1,5 à 2 mètres; au niveau de ce gradin il y a un concasseur intermédiaire 14 qui réduit les gros morceaux de clinker de ciment et les répartit régulièrement sur le refroidisseur à grilles 15, suivant; on arrive ainsi à un refroidissement complémen- taire efficace du produit 16. Les poussières chaudes de clinker qui tombent à travers les orifices des grilles ou les intervalles entre les grilles, en sens opposé à l'écoulement d'air, tombent dans la partie inférieure du refroidisseur à grilles pour être recueillies dans la zone avant du refroidisseur allant jusqu'au gradin 13 par plusieurs trémies à poussières 17, 18 placées sous le refroidisseur à grilles 12. Ces trémies à poussières 17, 18, sont fermées par des organes d'obturation 19 appropriés tels que des tiroirs tournants, des tiroirs à coupelle, des sas à alvéoles, des volets pen- dulaires doubles entraînés par moteur, ou analogues; sui- vant la position des organes d'obturation les poussières collectées peuvent tomber sur un convoyeur 20, par exemple un convoyeur à chaîne tractée ou un convoyeur à chaîne et goulotte installé sur le sol des fondations et qui trans- fère les poussières longitudinalement sous le refroidisseur à grilles vers l'extrémité droite, du refroidisseur jusqu'à la sortie 21 d'o on évacue le clinker de ciment, refroidi. Le résidu de poussières reste toujours au-dessus de chaque organe d'obturation 19 dans la trémie à poussières 17, 18 pour y constituer en même temps un bouchon évitant la sor- tie d'air de refroidissement et qui présente encore une pression élevée dans les boîtes à air prévues sous le re- froidisseur à grilles, si bien que l'installation des tré- mies à poussières dans cette zone est même souhaitable. Dans la zone du refroidisseur comprise entre le gradin 13 et la sortie, il n'y a plus de trémie à poussiè- res sous les grilles 15 mais à cet endroit le convoyeur à poussières 20 se trouve directement sous les grilles 15, en passant par exemple par les trois boîtes à air 22, 23, 24 qui se trouvent sous les grilles 15 et dans lesquelles la pression de l'air de refroidissement est faible. L'effet d'étanchéité labyrinthe, obtenu, évite de cette façon dans cette zone du refroidisseur toute sortie d'air vers le bas. La hauteur constructive totale du refroidisseur à grilles à gradin selon l'invention est significativement plus faible que celle des refroidisseurs à grilles à gradin connus. Pour que le convoyeur à poussières 20 tel qu'un convoyeur à chaîne tractée puisse arriver directement dans la première boîte à air 22 de la zone arrière du refroidis- seur et éviter que les poussières ne sortent, le convoyeur à poussières est avantageusement encapsulé 25 dans cette zone avant du refroidisseur. A l'extrémité de sortie du convoyeur 20 on peut prévoir une barrière à air, par exem- ple un double volet pendulaire 26 à commande mécanique. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Refroidisseur à grilles, notamment refroi- disseur à grilles mobiles pour refroidir un produit chaud, par exemple le clinker de ciment (11) sortant d'un four tournant (10), comportant un ensemble de grilles (12, 15) formées de grilles fixes ainsi que de grilles mobiles al- ternativement dans la direction de transfert et qui sont traversées par l'air de refroidissement, ce refroidisseur ayant sur sa face inférieure, des boîtes à air séparées pour assurer l'alimentation en air de refroidissement, ain- si qu'au moins un gradin (13) au niveau duquel est intégré un concasseur intermédiaire (14), et au moins un convoyeur (20) placé sous les grilles pour évacuer du refroidisseur les poussières de produits qui tombent à travers les grilles, caractérisé par la combinaison des caractéristi- ques suivantes: a) dans la zone du refroidisseur allant jusqu'au gradin (13), entre la face inférieure des boîtes à air et au moins un convoyeur à poussières (20) qui se trouve en dessous, il y a des trémies à poussières (17, 18)..., b) dans la zone du refroidisseur comprise entre le gradin (13) et la sortie, il n'y a pas de trémie à poussières sous les grilles (15) mais le convoyeur à poussières (20) passe directement à travers les boîtes à air (22, 23, 24). 2 ) Refroidisseur à grilles selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que dans la zone du refroidisseur comprise entre le gradin (13) et la sortie, le convoyeur à poussières (20) se trouve directement en dessous des grilles (15). 3 ) Refroidisseur à grilles selon les revendi- cations 1 ou 2, caractérisé en ce que le convoyeur (20) est encapsulé (25) dans la zone du refroidisseur allant jus- qu'au gradin (13). O10 4 ) Refroidisseur à grilles selon l'une des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à la sortie du convoyeur à poussières (20) il y a une barrière à air, par exemple un double volet pendulaire (26) à commande mécani- que.