Brevet FR2894012A1 — publié le 20070601

La présente invention concerne les grilles de fours d'incinération d'ordures ménagères et plus particulièrement les barreaux qui les constituent. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On sait en effet que les grilles des fours d'incinération d'ordures ménagères comportent une pluralité de nappes de barreaux superposées de sorte que chaque nappe de barreaux constitue une sorte de marche dont la surface supérieure est inclinée par rapport à l'horizon- tale et dont le nez est de hauteur relativement réduite. La grille ainsi obtenue s'étend depuis une zone d'alimentation des ordures à incinérer jusqu'à une zone où se trouve, soit un cendrier, soit un étage inférieur d'incinération pour compléter celle-ci. Dans un mode de réalisation de ces grilles, une nappe sur deux est mobile depuis une position rétractée dans laquelle elle forme une marche régulière avec les deux nappes qui lui sont adjacentes, jusqu'à une position étendue en direction du point bas de la grille dans la- quelle le nez de chaque nappe mobile forme raçloir et poussoir pour le foyer de combustion afin de l'aérer et de le déplacer. Par ailleurs, pour activer la combustion, il est nécessaire d'insuffler de l'air au milieu du foyer, cet air est soufflé au travers de la grille ce qui contribue à refroidir les barreaux. Les barreaux sont soumis à l'usure lors de leur frottement au moment du coulissement des nappes mobiles. Cette usure est principalement localisée à la partie in- férieure du nez avant de chaque barreau soit qui glisse sur le barreau correspondant de la nappe adjacente fixe, soit sous laquelle glisse la surface supérieure du barreau correspondant de la nappe adjacente mobile. Le degré d'usure diffère d'un barreau à l'autre dans une même nappe, compte tenu de l'hétérogénéité du 2 foyer de combustion et des différences existant entre les conditions de fonctionnement d'un barreau à l'autre (con-damnation par exemple de l'alimentation de l'air de combustion pour un barreau d'une nappe). Certaines opérations de maintenance consistent donc à remplacer des barreaux usés par des barreaux neufs ou moins usés. Il faut donc extraire tous les barreaux de la nappe qui sont latéralement boulonnés entre eux, éliminer les barreaux défectueux et les remplacer par des barreaux appropriés en les appairant pour, au montage, reconstituer une surface continue de glissement du nez de la nappe remontée sur la surface supérieure de la nappe adjacente. On peut également procéder au remplacement de tous les barreaux par des barreaux neufs : cette réfec-tion est cependant coûteuse. OBJET DE L'INVENTION Par la présente invention, on'entend simplifier les opérations de maintenance en les réndant moins coûteuses. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un barreau pour grille de four d'incinération d'ordures, utilisé, associé à d'autres barreaux identiques, sous forme de nappes en marches d'escalier, mobiles les unes par rap- port aux autres, chaque barreau possédant une surface supérieure sensiblement plane, une surface frontale d'extrémité et une surface inférieure d'appui sur la surface supérieure d'un barreau correspondant de la nappe adjacente. Selon l'invention la surface inférieure de chaque barreau est portée par une semelle d'usure rapportée par correspondance de forme sous un corps de barreau. De manière préférée, le matériau de la semelle d'usure est une fonte grise. 3 Le corps du barreau est en deux parties, la première limitée par la surface supérieure et formant le support de la semelle d'usure, l'autre rapportée sur la première partie et formant bouclier frontal de celle-ci pour porter de manière amovible la surface frontale. Le barreau selon l'invention peut ainsi être construit en trois matériaux différents afin de mieux ré-pondre aux contraintes auxquelles il est soumis. Ainsi, en plus de la semelle, le matériau formant la première partie du corps pourra être choisi résistant à l'usure puisque sa surface supérieure doit être préservée au dé-triment de la semelle d'usure prévue à cet effet lors des mouvements relatifs des nappes de barreaux de la grille d'incinération. Le nez du barreau constitué par le bou- clier rapporté sur le corps de celui-ci sera choisi dans un matériau réfractaire résistant bien à l'usure, à l'oxydation à chaud et à l'abrasion. Dans un mode préféré de réalisation, on se servira de ce bouclier amovible comme répartiteur d'air de combustion. Ainsi, la première partie du corps .comporte une face d'extrémité dressée pour former une face d'appui de la seconde partie, cette face d'extrémité étant pour-vue du débouché d'un conduit d'amenée d'air de combustion pour lequel la seconde partie forme déflecteur. A cet ef- fet, le bouclier amovible possède en regard de la face d'appui de la première partie une zone évidée dans la-quelle est logée une partie des éléments de fixation du bouclier à la première partie, cette zone évidée débouchant par un orifice de soufflage à la base du bouclier au voisinage de la semelle d'usure. L'air de combustion est ainsi principalement insufflé dans le foyer à la base de chaque nez de barreau par un orifice relativement protégé et cet air de combustion sert également d'air de refroidissement pour le bou- clier du corps du barreau. Dans une variante de réalisation, l'air de combustion traverse un compartiment étanche alimenté par une circulation d'eau de refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple d'un mode de réalisation. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une grille d'incinération, - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un barreau conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2 de la première partie du corps de barreau seul, - la figure 4 est une vue suivant F de la figure 2 de la seconde partie du corps de barreau conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue semblable à la figure 2 d'une variante de réalisation d'un barreau de grille. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION A la figure 1 on voit qu'une grille d'incinéra-tion comporte plusieurs nappes de barreaux superposées, chaque barreau possédant classiquement une surface supérieure 2a et une surface inférieure 2b. Chaque nappe peut être déplacée par rapport aux nappes adjacentes et lors de ses déplacements, chaque barreau porte par sa surface inférieure 2b sur la surface supérieure 2a du barreau sur lequel il repose. Entre les surfaces 2a et 2b, le barreau possède une surface frontale 4 par laquelle le produit à incinérer est poussé lors des déplacements des nappes pour évoluer petit à petit de la partie amont à gauche de la figure 1 vers la partie aval à droite de cette figure de la grille d'incinération. On notera qu'il existe d'autres modes généraux de réalisation dans lesquels la grille présente des barreaux dont le nez est tourné vers l'amont en formant la partie la plus haute de chaque bar- 5 reau. Chaque barreau, comme représenté aux figures 2 et 3, comporte un corps avec une première partie principale 5 et une seconde partie frontale 6. La partie principale 5 est en forme de caisson ici ouvert en partie infé- rieure, sa paroi supérieure portant la surface d'appui 2a, tandis qu'elle possède à la base de la paroi avant de ce caisson une semelle 3 qui coiffe par emboîtement cette base. Cette semelle constitue un patin de glissement du barreau sur la surface supérieure 2a de la partie princi-pale 5 du corps du barreau correspondant de la nappe adjacente. Ce patin est en un matériau d'usure adapté aux conditions de fonctionnement de la grille, par exemple une fonte grise, alors que la partie 'principale 5 du corps du barreau, portant la surface 2a, est en acier, par exemple en acier traité, nuance 42 CD4 traité.350 HB. La paroi avant de la partie 5 du corps de barreau est dressée en un plan incliné 7, l'épaisseur relative-ment mince de cette paroi frontale étant pourvue de quatre orifices, deux orifices 8, 9 relativement larges et deux orifices 10, 11 pour le passage de moyens de fixation. La partie 6 possède également une surface 12 dressée pour venir s'appuyer sur la face 7, et est en forme de coquille dont la surface convexe forme la sur- face frontale destinée à coopérer avec le lit de produits en combustion. L'intérieur de ce bouclier 6 est donc évidé et cloisonné. Le cloisonnement, comme cela est visible sur la figure 4, ménage deux espaces à section trapézoïdale 13 et 14 qui se trouvent, lorsque le bouclier est placé sur la surface 7 de la partie 5, en regard des orifices 10 et 11 de passage du moyen de fixation. Un second espace 15 fait face aux orifices 8 et 9 que présente la partie 5 et cet espace 15 communique avec l'extérieur du barreau par un conduit 16 qui consiste en un léger évide-ment de la partie inférieure du bouclier 6 en regard de la partie inférieure du plan d'appui 7 voisine de la semelle 3. Les espaces trapézoïdaux 13 et 14 permettent d'accommoder des écrous 17 et 18 que l'on peut mettre en place dans les espaces 13 et 14, grâce à l'évidement central 19 qui réunit les cavités 13, 14 et 15. Ces écrous trapézoïdaux peuvent alors coopérer avec des vis 20 et 21. . L'air de combustion présent sous la grille est canalisé par la partie 5 du corps de barreau en direction des orifices 8 et 9. Il pénètre dans la cavité 15 du nez d'où il s'échappe par l'orifice 16 en parvenant au coeur du foyer. Lors de son passage, il refroidit avantageuse- ment la partie de surface 2 du barreau adjacent qui se s :.tue juste à l'avant de la surface 3 d'appui du nez du barreau supérieur. Le refroidissement de cette surface et du nez conduit à des surfaces en contact frottant moins chaudes donc moins sensibles à l'usure. Cet orifice est en outre protégé par le bouclier 6. L'air de combustion qui pénètre dans la cavité 15 tourbillonne également dans les cavités 13 et 14 et constitue un refroidisseur efficace pour d'une part, le bouclier 6 et d'autre part, les vis 20 et 21 ainsi que les écrous 17 et 18. L'un des principaux intérêts de l'invention réside dans le fait que les pièces d'usure sont essentiellement formées par la semelle 3 et par le bouclier 6. Il suffit de démonter chaque barreau et de chan- ger ces pièces, la partie de corps 5 étant souvent, si elle est fabriquée dans un matériau adapté, peu détériorée. Il résulte de cela un coût de maintenance des chaudières d'incinération d'ordures ménagères beaucoup plus réduit que pour les chaudières actuellement existantes. La variante de réalisation représentée à la figure 6 comporte des éléments déjà décrits avec les mêmes références. Le nez de barreau représenté en coupe identique à celle de la figure 2 est celui d'un barreau refroidi à l'eau, comportant un compartiment fermé 22 étanche, auquel aboutissent et duquel repartent des conduits de circulation d'eau non représentés à la figure mais soute-nus à leur débouché dans le compartiment 22, au voisinage de la paroi de nez 4, par des berceaux 23 et 24. L'air de combustion passe dans des conduits 25 qui traversent le compartiment 22. REVENDICATIONS 1. Barreau pour grille de four d'incinération d'ordures utilisé associé à d'autre barreaux identiques sous forme de nappes en marches d'escalier, mobiles les unes par rapport aux autres, chaque barreau possédant une surface supérieure (2a) sensiblement plane, une surface frontale d'extrémité et une surface inférieure (2b) d'appui sur la surface supérieure (2a) d'un barreau corres- pondant de la nappe adjacente, caractérisé en ce que la surface inférieure (2b) de chaque barreau est portée par une semelle d'usure (3) rapportée par correspondance de forme sous un corps (5) de barreau. 2. Barreau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de la semelle (3) d'usure est une fonte grise. 3. Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps du barreau est en au moins deux parties, la première (5) limi- tée par la surface supérieure (2a) et formant le support de la semelle d'usure (3), l'autre (6) rapportée sur la première partie et formant bouclier frontal de celle-ci. 4. Barreau selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie (5) du corps comporte une face (7) d'extrémité formée pour former une face d'appui de la seconde partie (6), cette face d'extrémité' (7) étant pourvue du débouché (8, 9) d'un conduit d'amenée d'air de combustion pour lequel la seconde partie (6) forme déflecteur. 5. Barreau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bouclier amovible (6) possède en regard de la face d'appui de la première partie une zone évidée (13, 14, 15) dans laquelle est logée une partie des éléments de fixation du bouclier (6) à la première partie (5) du corps de barreau. 6. Barreau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est refroidi à l'eau.