Brevet FR3138916A1 — publié le 20240223

La présente invention concerne un calcinateur innovant de clinker de ciment comprenant une partie de volute inférieure, un corps inférieur de calcinateur, un corps central de calcinateur et un corps supérieur de calcinateur. La partie de volute inférieure comprend un canal de volute inférieur et une entrée d'air, et le canal de volute inférieur injecte du gaz dans la partie de volute inférieure via une sortie communiquant tangentiellement avec une paroi latérale de la partie de volute inférieure. Le canal de volute inférieur communique avec une première entrée de matériau à calciner, et/ou une seconde entrée de matériau à calciner et une seconde entrée de combustible sont agencées sur la paroi latérale de la partie de volute inférieure ; une partie rétrécie est agencée au fond du corps supérieur de calcinateur et configurée pour avoir un diamètre augmentant progressivement le long d'une direction verticale vers le haut. Une sortie latérale supérieure communiquant avec la partie de volute supérieure est agencée sur un côté du corps supérieur de calcinateur. La partie de volute supérieure comprend un canal de volute supérieur, une entrée du canal de volute supérieur est configurée pour communiquer tangentiellement avec la sortie latérale supérieure et un sens de rotation du canal de volute supérieur est opposé à un sens de rotation du canal de volute inférieur. Le calcinateur selon la présente invention peut augmenter le temps de séjour d'un combustible et d'un gaz de combustion et permet à un matériau à calciner, au combustible et au gaz de combustion de se mélanger complètement. Figure pour l’abrégé : 1 CALCINATEUR INNOVANT DE CLINKER DE CIMENT La présente invention se rapporte au domaine de l'équipement de fabrication de matériaux de construction, et plus particulièrement à un calcinateur innovant de clinker de ciment. Arrière-plan technologique Un calcinateur est un dispositif qui peut disperser et mettre en suspension de la poudre de farine brute dans l'air afin que le processus de combustion de combustible et de décomposition du carbonate de calcium puisse se produire dans un laps de temps bref (généralement de 1,5 à 3 secondes). Dans un calcinateur, la combustion d'un combustible a lieu simultanément avec la réaction endothermique d'un matériau dans un état de turbulence intense et des particules fines du combustible flottent et brûlent en même temps, transformant la quasi-totalité de l'espace dans le calcinateur en une zone de combustion. Selon leur structure et leur principe de fonctionnement, les calcinateurs peuvent être grossièrement répartis en calcinateurs à turbulences, calcinateurs à lit fluidisé, calcinateurs à bouillonnement, calcinateurs à préchauffage, etc. Au cours du développement de la présente invention, l'inventeur a établi la présence au moins des problèmes suivant dans l'art antérieur. Dans un calcinateur de l'art antérieur, dans la mesure où le flux d'air à l'intérieur du calcinateur soit de forme simple et où, en outre, la qualité du combustible du calcinateur est médiocre et le taux de RDF (combustible dérivé de déchets) est élevé, la farine brute, le combustible et le gaz de combustion ne peuvent pas être mélangés correctement et l'espace dans le calcinateur ne peut pas être utilisé entièrement. Le temps de séjour du gaz de combustion ne peut être amélioré qu'en augmentant la hauteur du calcinateur, ce qui augmente le coût. En outre, le temps de séjour du combustible dans l'air tertiaire est bref, de même que le temps de contact entre le combustible et l'oxygène, de sorte que le combustible ne peut pas brûler rapidement et suffisamment. Par conséquent, un calcinateur de clinker de ciment innovant est souhaitable pour résoudre au moins partiellement les problèmes techniques susmentionnés. Afin de résoudre au moins un des problèmes de l'art antérieur, augmenter le temps de séjour du combustible et du gaz de combustion, et pour mélanger complètement le matériau à calciner, le combustible et le gaz de combustion, la présente invention propose un calcinateur de clinker de ciment innovant. Un calcinateur de clinker de ciment innovant selon la présente invention comprend un corps inférieur de calcinateur, un corps central de calcinateur et un corps supérieur de calcinateur qui sont cylindriques, disposés verticalement et en liaison les uns avec les autres. Le calcinateur comprend en outre une partie de volute supérieure communiquant avec le corps supérieur de calcinateur et un cylindre de connexion disposé sous la partie de volute supérieure, le corps inférieur de calcinateur comprend une partie conique à l'extrémité inférieure et une partie de volute inférieure au-dessus de la partie conique, la partie de volute inférieure comprend un canal de volute inférieur et une entrée d'air pour introduire du gaz, le canal de volute inférieur injecte le gaz dans la partie de volute inférieure via une sortie configurée pour communiquer tangentiellement avec une paroi latérale de la partie de volute inférieure, une entrée de fond de la partie conique sert d'entrée de gaz de combustion et l'entrée de gaz de combustion est configurée pour introduire le gaz de combustion généré par un équipement frontal ; le canal de volute inférieur communique avec une première entrée de matériau à calciner et une première entrée de combustible et/ou une deuxième entrée de matériau à calciner et une deuxième entrée de combustible sont agencées sur la paroi latérale de la partie de volute inférieure ; une partie rétrécie en jonction bout-à-bout avec une sortie supérieure du corps central de calcinateur est agencée au fond du corps supérieur de calcinateur et cette partie rétrécie est configurée pour avoir un diamètre augmentant progressivement le long d'une direction verticale vers le haut ; le corps supérieur de calcinateur a un sommet fermé et une sortie latérale supérieure communiquant avec la partie de volute supérieure est agencée sur un côté du corps supérieur de calcinateur ; la partie de volute supérieure comprend un canal de volute supérieur, une entrée du canal de volute supérieur est configurée pour communiquer tangentiellement avec la sortie latérale supérieure et un sens de rotation du canal de volute supérieur est opposé au sens de rotation du canal de volute inférieur. La première entrée de matériau à calciner et la deuxième entrée de matériau à calciner peuvent être configurées pour introduire chacune un matériau à calciner (tel qu'une farine brute pour la production de ciment). La première entrée de combustible peut être configurée pour introduire un combustible tel que du TDF (combustible dérivé de pneus), du RDF (combustible dérivé de déchets), du SRF (combustible solide de récupération), des hydrocarbures et des solvants résiduels, du combustible de biomasse, de la farine d'os et du cambouis. Ayant une forte teneur en eau et des particules de grande taille, les combustibles susmentionnés nécessitent un temps de calcination plus long. Par conséquent, ces combustibles doivent être introduits dans un gaz ayant une forte teneur en oxygène (p. ex., de l'air tertiaire qui est généralement de l'air chauffé ayant une température généralement supérieure à 900 °C et une teneur en oxygène d'environ 21%) pour brûler rapidement, raccourcissant ainsi le temps de calcination des combustibles et réduisant le volume du calcinateur. La deuxième entrée de combustible peut être configurée pour introduire un combustible (p. ex., un combustible classique tel que du charbon, du coke de pétrole, du gaz naturel ou de l'huile lourde) qui a une valeur calorifique élevée et une forte teneur en matières volatiles. Dans le calcinateur selon la présente invention, le gaz (p. ex. de l'air tertiaire) s'écoule le long du canal de volute inférieur et entre finalement tangentiellement, via la sortie, dans la partie de volute inférieure pour générer des tourbillons. Ensuite, le flux d'air monte principalement sous la forme de tourbillons dans le corps central de calcinateur. Ensuite, le flux d'air passe à travers la partie rétrécie au fond du corps de supérieur calcinateur pour produire un effet de jaillissement, le flux d'air est dominé par un flux laminaire au lieu de tourbillons, et enfin le flux d'air entre dans la partie de volute supérieure et se transforme à nouveau en tourbillons inversés. Le gaz entre dans le canal de volute inférieur par l'entrée d'air et le combustible est introduit dans le gaz par la première entrée de combustible. Du fait de l'obstruction du canal de volute inférieur, le gaz doit tourner au moins sous un certain angle dans le canal de volute inférieur avant de s'échapper. De cette manière, le temps de séjour du combustible dans le gaz est augmenté. Le gaz de combustion tourbillonne principalement dans le calcinateur, ce qui augmente le temps de séjour du gaz de combustion dans le calcinateur er le temps de calcination du combustible. L'effet de jaillissement et la rotation inversée du flux d'air augmentent fortement l'effet de mélange du gaz de combustion, du matériau à calciner (tel que de la farine brute pour la production de ciment) et du combustible ainsi que l'efficacité de l'échange thermique entre eux, et favorise la vitesse de décomposition du matériau à calciner. Facultativement, une troisième entrée de matériau à calciner et/ou une troisième entrée de combustible sont agencées sur une paroi latérale de la partie conique. Un matériau à calciner introduit dans la troisième entrée de matériau à calciner peut être de la farine brute pour la production de ciment. Un combustible introduit dans la troisième entrée de combustible peut aussi être un combustible classique tel que du charbon, du coke de pétrole, du gaz naturel ou de l'huile lourde. Ayant un pouvoir calorifique élevé et une forte teneur en matières volatiles, le combustible peut être rapidement pyrolysé en CO dans une atmosphère à haute température pauvre en oxygène. Du fait que le gaz de combustion introduit depuis l'équipement frontal (tel qu'un gaz de combustion à haute température introduit depuis un four rotatif) a une forte teneur en NOx et une faible teneur en oxygène, l'émission directe du gaz de combustion endommagerait l'environnement. Le combustible introduit par la troisième entrée de combustible est brûlé dans une atmosphère pauvre en oxygène pour produire du CO qui subit une réaction de réduction avec du NOx pour produire du CO2 et du N2, éliminant ainsi le NOx produit dans le four rotatif. Le matériau à calciner introduit par la troisième entrée de matériau à calciner absorbe la chaleur et se décompose, contrôlant ainsi la température d'un champ de flux de la partie conique. Facultativement, les matériaux à calciner introduits dans les première, deuxième et troisième entrées de matériaux à calciner sont de la farine brute pour la production de ciment, l'entrée d'air est configurée pour introduire de l'air tertiaire et l'entrée de fond de la partie conique est configurée pour introduire le gaz de combustion du four rotatif. Facultativement, un angle de rotation tangentiel du canal de volute inférieur est supérieur à 180°, de préférence supérieur à 270°. Facultativement, au moins une des première, deuxième et troisième entrées de matériau à calciner est aussi équipée d'un préchauffeur. Facultativement, le canal de volute inférieur est configuré pour s'étendre près de la paroi latérale de la partie de volute inférieure et le long d'une direction circonférentielle de la paroi latérale de la partie de volute inférieure, et le canal de volute inférieur a un diamètre diminuant progressivement le long d'une direction d'écoulement du gaz. Facultativement, un sommet du corps supérieur de calcinateur est configuré comme une partie hémisphérique fermée formant dôme et au moins une partie de la partie formant dôme est située au-dessus de la sortie supérieure. Facultativement, le canal de volute supérieur de la partie de volute supérieure est en communication tangentielle avec la sortie latérale supérieure du corps supérieur de calcinateur, en forme de 8 vu de dessus. En utilisant une des solutions techniques susmentionnées selon la présente invention, les effets bénéfiques qui peuvent être obtenus sont au moins les suivants : 1. Le gaz entre dans le canal de volute inférieur par l'entrée d'air et une partie du combustible est introduite dans le gaz par la première entrée de combustible. Du fait de l'obstruction du canal de volute inférieur, le gaz doit tourner au moins à 180° avant de s'écouler du canal de volute inférieur. Ainsi, le temps de séjour du combustible dans le gaz est augmenté, ce qui est propice à la combustion rapide du combustible. 2. Le combustible introduit dans la partie conique par la troisième entrée de combustible peut éliminer le NOx dans le gaz de combustion introduit et réduire l'émission de NOx, et le taux de dénitrification peut atteindre 50% ou plus. 3. Le corps central de calcinateur sert de zone de combustion principale, des tourbillons principalement composés de gaz (p. ex. d'air tertiaire) sont proches d'une zone extérieure (dotée d'une teneur en oxygène élevée) de l'espace interne du corps central de calcinateur et le flux d'air composé principalement du gaz de combustion introduit (doté d'une faible teneur en oxygène) est principalement proche d'une zone centrale. Du fait de la force centrifuge des tourbillons, le combustible est principalement situé dans la zone extérieure dotée d'une teneur en oxygène élevée, ce qui est propice à la combustion et au dégagement de chaleur du combustible. 4. La partie rétrécie au fond du corps supérieur de calcinateur change l'état tourbillonnaire du flux d'air dans le corps central de calcinateur. Dans la zone du corps supérieur de calcinateur, le flux d'air est dominé par un flux laminaire au lieu de tourbillons, ce qui favorise l'effet de mélange du flux de combustion, du matériau à calciner et du combustible. La partie hémisphérique en forme de dôme du corps de supérieur calcinateur peut prolonger le temps de séjour du flux d'air. 5. La partie de volute supérieure inverse à nouveau le sens de rotation du flux d'air, renforçant ainsi encore l'effet de mélange du gaz de combustion, du matériau à calciner et du combustible et prolongeant le temps de séjour du flux d'air dans le cylindre de connexion situé derrière. 6. La paroi latérale de la partie de volute inférieure porte la deuxième entrée de combustible et la paroi latérale de la partie conique porte la troisième entrée de combustible, ce qui, d'une part, évite la concentration thermique et, d'autre part, est plus favorable à la dispersion du combustible dans le gaz de combustion et avantageux pour le contact et l'échange thermique entre le combustible et le matériau à calciner. On comprendra qu'aussi bien la description générale ci-dessus que la description détaillée ci-après sont des illustrations et des explications données à titre d'exemple, et ne doivent pas être considérées comme des limitations au contenu revendiqué de la présente invention. Brève description des figures D'autres objectifs, fonctions et avantages de la présente invention sont clarifiés par le biais de la description suivante des modes de réalisation de la présente invention, en se référant aux figures d'accompagnement suivantes : la est une vue d'ensemble schématique d'un calcinateur selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, la est une vue en coupe prise le long de la ligne A-A sur la et la est une vue de dessus du calcinateur représenté sur la . Numéros de référence : 100 Calcinateur 10 Corps inférieur de calcinateur 11 Entrée de gaz de combustion 12 Partie de volute inférieure 13 Partie conique 14 Troisième entrée de combustible 15 Troisième entrée de matériau à calciner 16 Deuxième entrée de combustible 17 Deuxième entrée de matériau à calciner 20 Canal de volute inférieur 21 Entrée d'air 22 Sortie 23 Première entrée de combustible 24 Première entrée de matériau à calciner 30 Corps central de calcinateur 31 Partie à passage réduit 40 Corps supérieur de calcinateur 41 Partie rétrécie 42 Sortie latérale supérieure 43 Partie en forme de dôme 50 Partie de volute supérieure 60 Cylindre de connexion Les objectifs et fonctions de la présente invention et les procédés pour atteindre ces objectifs et fonctions sont clarifiés en se référant aux exemples de modes de réalisation. Cependant, la présente invention ne se limite pas aux exemples de modes de réalisation divulgués ci-dessous et elle peut être mise en œuvre sous diverses formes. La description vise seulement à aider l'homme du métier à avoir une compréhension exhaustive des détails spécifiques de la présente invention. On notera que les termes utilisés ici servent seulement à décrire des modes de réalisation et ne visent pas à limiter les exemples de modes de réalisation de la présente invention. Telle qu'elle est utilisée ici, la forme particulière d'une fonction est sensée inclure diverses formes de celle-ci, sauf si le contexte en décide clairement autrement. De plus, on comprendra aussi que, lorsque les expressions "comprend" et/ou "comprenant" sont utilisées dans cette description, elles indiquent la présence de certaines éléments, composants, caractéristiques, valeurs entières, étapes, et/ou opérations, mais n'excluent pas la présence ou l'ajout d'un ou plusieurs autres éléments, composants, caractéristiques, valeurs entières, étapes, opérations et/ou combinaisons de ceux-ci. Les nombres ordinaux tels que "premier" et "deuxième" cités dans la présente invention sont de simples identifiants et n'ont pas d'autre sens tel que d'identifier un ordre spécifique ou autre. De plus, par exemple, l'expression "premier composant" n'implique pas en soi l'existence d'un "deuxième composant" et l'expression "deuxième composant" n'implique pas en soi l'existence d'un "premier composant". On notera que les termes "supérieur", "inférieur" "avant", "arrière", "gauche", "droit" "intérieur", "extérieur" et autres expressions similaires sont utilisés ici uniquement dans un but illustratif et non limitatif. La présente invention concerne un calcinateur 100. Le calcinateur 100 selon la présente invention peut être utilisé, par exemple, dans le domaine des matériaux de construction et de l'industrie chimique, et peut être utilisé pour calciner divers matériaux à calciner, comme par exemple la farine brute pour la production de ciment. Ensuite, le calcinateur 100 selon la présente invention est décrit à titre d'exemple pour calciner la farine brute pour la production de ciment, mais cela ne signifie pas que le calcinateur selon la présente invention est limité à la calcination de la farine brute pour la production de ciment. Enfin, l'air tertiaire mentionné ci-dessous désigne l'air sec déchargé par le système de broyage, communément appelé gaz d'échappement, après la séparation de la poussière, et le mélange air/poudre avec la majeure partie du charbon pulvérisé séparée est envoyé vers le four pour brûler dans le mélange air chaud/poudre alimentant le système de broyage de stockage intermédiaire. En tant que fluide pour introduire le charbon pulvérisé, il est appelé air primaire pendant l'introduction du charbon pulvérisé et appelé air tertiaire uniquement quand il est introduit dans un foyer par une buse séparée. Contenant une petite quantité de charbon pulvérisé et doté d'une grande vitesse, l'air tertiaire a un fort effet de mélange sur un processus de combustion de charbon pulvérisé et supplée à l'oxygène nécessaire pour une étape de calcination. Du fait de sa faible température et de sa forte teneur en vapeur d'eau, l'air tertiaire a pour effet de réduire la température du foyer. Dans un mode de réalisation préféré, comme le montrent les à 3, le calcinateur 100 comprend un corps inférieur de calcinateur 10, un corps central de calcinateur 30, un corps supérieur de calcinateur 40, une partie de volute supérieure 50 et un cylindre de connexion 60. Le corps inférieur de calcinateur 10 est configuré pour introduire du gaz de combustion à haute température depuis un four rotatif (non représenté) et de l'air tertiaire, et pour introduire un combustible et de la farine brute. Le corps central de calcinateur 30 sert de zone combustion principale du calcinateur 100. Le corps supérieur de calcinateur 40 change l'état de tourbillonnement du flux d'air dans le corps central de calcinateur 30, de sorte que le flux d'air est dominé par un flux laminaire au lieu de tourbillons, ce qui favorise l'effet de mélange du flux de combustion, de la farine brute et du combustible. La partie de volute supérieure 50 est configurée pour faire tourner le flux d'air à nouveau en sens inverse, favorisant encore l'effet de mélange du gaz de combustion, de la farine brute et du combustible et prolongeant le temps de séjour du flux d'air dans le cylindre de connexion 60. Le cylindre de connexion 60 peut offrir un espace de calcination pour le combustible. Plus précisément, en se référant à la , le calcinateur 100 comprend des corps de calcinateur inférieur, central et supérieur 10, 30 et 40 cylindriques qui sont disposés verticalement et en liaison les uns avec les autres. Le calcinateur 100 comprend en outre une partie de volute supérieure 50 en liaison avec le corps supérieur de calcinateur 40 et le cylindre de connexion 60 disposés sous la partie de volute supérieure 50. Par ailleurs, le corps inférieur de calcinateur 10, le corps central de calcinateur 30 et le corps supérieur de calcinateur 40 sont disposés verticalement sur un côté du calcinateur 100 le long du même axe. La partie de volute supérieure 50 et le cylindre de connexion 60 sont disposés verticalement sur l'autre côté du calcinateur 100 le long du même axe. Le corps inférieur de calcinateur 10 comprend une partie conique 13 à l'extrémité inférieure et une partie de volute inférieure 12 au-dessus de la partie conique 13. La partie conique 13 peut être une structure en forme de cône ayant un diamètre augmentant progressivement le long d'une direction verticale vers le haut. Une entrée de fond de la partie conique 13 sert d'entrée de gaz de combustion 11. L'entrée de gaz de combustion 11 est configurée pour introduire le gaz de combustion depuis le four rotatif, lequel gaz de combustion est un gaz de combustion à haute température (environ 1050 °C). De préférence, du fait que le gaz de combustion à haute température introduit depuis le four rotatif par l'entrée de gaz de combustion a une teneur en NOx relativement élevée, son émission directe sans traitement n'est pas favorable à la protection de l'environnement. Afin de réduire les émissions de NOx et compte tenu du fait que le gaz de combustion à haute température introduit depuis le four rotatif a une faible teneur en oxygène (généralement environ 2,5%), la partie conique 13 peut être dotée d'une troisième entrée de combustible 14 en communication avec la partie conique. Le combustible (qui peut être du charbon, du coke de pétrole, du gaz naturel ou de l'huile lourde) introduit par la troisième entrée de combustible 14 est brûlé dans une atmosphère pauvre en oxygène pour produire du CO qui est soumis une réaction de réduction avec du NOx pour produire du CO2 et du N2, éliminant ainsi le NOx produit dans le four rotatif. La partie de volute inférieure 12 comprend un canal de volute inférieur 20 et une entrée d'air 21 pour introduire de l'air tertiaire. Le canal de volute inférieur 20 introduit l'air tertiaire dans la partie de volute inférieure 12 via une sortie 22 configurée pour communiquer tangentiellement avec une paroi latérale de la partie de volute inférieure 12. Autrement dit, l'entrée d'air 21 pour introduire de l'air tertiaire et la sortie 22 pour introduire l'air tertiaire dans la partie de volute inférieure 12 sont disposées respectivement à deux extrémités du canal d'air tertiaire 20. Le canal de volute inférieur 20 est en communication avec une première entrée de combustible 23 et une première entrée de matériau à calciner 24. Une ou plusieurs premières entrées de combustible 23 et une ou plusieurs premières entrées de matériau à calciner 24 peuvent être prévues. La première entrée de combustible 23 est de préférence disposée au sommet du canal de volute inférieur 20, près de la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12. De préférence, afin d'augmenter le temps de séjour du combustible dans l'air tertiaire pour faciliter la combustion rapide du combustible, l'angle de rotation tangentiel du canal de volute inférieur ne peut pas être inférieur 180°, et est de préférence supérieur à 270°. Autrement dit, l'angle de rotation à partir de l'orientation de l'entrée d'air 21 le long de la direction d'écoulement de l'air tertiaire vers l'orientation de la sortie 22 n'est pas inférieur à 180°, et est de préférence supérieur à 270°. Le canal de volute inférieur 20 et la partie de volute inférieure 12 peuvent être connectés de manière fixe (p. ex. par soudure) ou peuvent être séparés pour faciliter le démontage et la maintenance. Comme le montre la , dans le calcinateur 100 selon la présente invention, une deuxième entrée de combustible 16 et une deuxième entrée de matériau à calciner 17 peuvent être agencées sur la paroi latérale de la partie de volute intérieure 12. La deuxième entrée de combustible 16 est aussi configurée pour introduire un combustible (qui peut être du charbon, du coke de pétrole, du gaz naturel ou de l'huile lourde). La deuxième entrée de matériau à calciner 17 est configurée pour introduire de la farine brute. Le combustible introduit par la deuxième entrée de combustible 16 peut, par ailleurs, éliminer le NOx pour la deuxième fois dans le gaz de combustion à haute température introduit depuis le four rotatif par l'entrée de gaz de combustion 11 pour réduire encore la teneur en NOx, et peut, d'un autre côté, être complété dans la partie de volute inférieure 12 pour la combustion. La farine brute introduite par la deuxième entrée de matériau à calciner 17 peut absorber la chaleur générée par la combustion du combustible et ensuite se décomposer. L'ajustage de la quantité de farine brute permet en outre de contrôler la température dans la partie de volute inférieure 12 et aussi d'augmenter la capacité de calcination de farine brute et le rendement du calcinateur 100. Une ou plusieurs (plus de deux) deuxièmes entrées de combustible 16 et une ou plusieurs (plus de deux) deuxièmes entrées de matériau à calciner 17 peuvent être prévues. Comme le montre la , le fond du corps supérieur de calcinateur 40 communique avec le sommet du corps central de calcinateur 30 via une partie rétrécie 41. La partie rétrécies 41 est configurée pour avoir un diamètre augmentant progressivement le long d'une direction verticale vers le haut. Le corps supérieur de calcinateur 40 a un sommet fermé et une sortie latérale supérieure 42 communiquant avec la partie de volute supérieure 50 est agencée sur un côté du corps supérieur de calcinateur 40. De préférence, le corps supérieur de calcinateur 40 peut être doté d'une partie hémisphérique fermée formant dôme 43 pour obturer le sommet de corps supérieur de calcinateur 40, et au moins une partie de la partie formant dôme 43 est située au-dessus de la sortie latérale supérieure 42. De préférence, la totalité de la partie formant dôme 43 est au-dessus de la sortie latérale supérieure 42. De cette manière, le gaz de combustion se précipite vers le haut dans la partie formant dôme 43, puis retourne vers et le bas et entre ensuite horizontalement dans la partie de volute supérieure 50 depuis le côté du corps supérieur de calcinateur 40 via la sortie latérale supérieure 42, améliorant ainsi l'effet de rotation inversée du gaz de combustion dans la partie de volute supérieure 50. Bien la figure montre que la partie formant dôme 43 est de forme hémisphérique, d'autres formes telles qu'une forme de parapluie, une forme de cône ou autres peuvent aussi être utilisées. La partie de volute supérieure 50 comprend un canal de volute supérieur (non représenté) et une entrée du canal de volute supérieur est configurée pour communiquer tangentiellement avec la sortie latérale supérieure 42. De cette manière le flux d'air dans le corps supérieur de calcinateur 40 est dominé par un flux laminaire au lieu de tourbillons après son entrée dans la partie de volute supérieure 50. Le sens de rotation du canal de volute supérieur est opposé au sens de rotation du canal de canal inférieur 20. Autrement dit, le flux d'air dans le canal de volute supérieur tourne verticalement vers le haut et dans le sens horaire, et ensuite, le flux d'air dans le canal de volute inférieur 20 tourne verticalement vers le bas et dans le sens antihoraire. Ou le flux d'air dans le canal de volute supérieur tourne verticalement vers le haut et dans le sens antihoraire, et ensuite, le flux d'air dans le canal de volute inférieur 20 tourne verticalement vers le bas et dans le sens horaire. Dans le calcinateur 100 selon la présente invention, l'air tertiaire s'écoule le long du canal de volute inférieur 20 et entre finalement tangentiellement, dans la partie de volute inférieure 12 via la sortie 22 avec les tourbillons générés. Ensuite, le flux d'air monte en spirale dans le corps central de calcinateur 30, principalement sous la forme de tourbillons. Quand il traverse la partie rétrécie 41 au fond du corps supérieur de calcinateur 40, le flux d'air produit un effet de jaillissement et est dominé par un flux laminaire au lieu de tourbillons. Ensuite, le flux d'air entre à reculons dans la partie de volute supérieure 50 et est dominé à nouveau par un flux tourbillonnaire. L'air tertiaire entre dans le canal de volute inférieur 20 par l'entrée d'air 21 et le combustible est introduit dans l'air tertiaire par la première entrée de combustible 23. Du fait de l'obstruction du canal de volute inférieur 20, l'air tertiaire doit tourner au moins sous un certain angle dans le canal de volute inférieur 20 avant de s'échapper. De cette manière, le temps de séjour du combustible dans l'air tertiaire est augmenté. Le gaz de combustion tourbillonne principalement dans le calcinateur 100, ce qui augmente le temps de séjour du gaz de combustion dans le calcinateur et le temps de calcination du combustible. L'effet de jaillissement et la rotation inversée du flux d'air augmentent fortement l'effet de mélange du gaz de combustion, de la farine brute et du combustible ainsi que l'efficacité de l'échange thermique entre eux, et favorise la vitesse de décomposition de la farine brute. Dans le mode de réalisation illustré sur les et 2, plusieurs (plus de 2) troisièmes entrées de combustible 14 sont présentes. On comprendra qu'il peut y avoir une seule troisième entrée de combustible 14. La quantité de combustible introduite via la troisième entrée de combustible 14 dépend principalement du fait que la concentration thermique et le criblage ont lieu dans la partie conique 13. Si aucune concentration thermique n'a lieu dans la partie conique 13, tout le combustible est introduit. Si une concentration thermique a lieu dans la partie conique 13, une quantité appropriée de combustible peut être injectée en fonction des conditions particulières. Suite à ce qui précède, du fait de la combustion du combustible, davantage de chaleur est générée et une concentration thermique peut avoir lieu. Afin de contrôler la température du champ de flux de la partie conique 13, la partie conique 13 peut être dotée d'une troisième entrée de matériau à calciner 15 communiquant avec la partie conique et configurée pour introduire de la farine brute. Bien que les figures montrent qu'il y a plusieurs (plus de 2) troisièmes entrées de matériau à calciner 15, on comprendra qu'il peut y avoir une seule troisième entrée de matériau à calciner 16. La farine brute introduite par la troisième entrée de matériau à calciner 16 absorbe la chaleur et se décompose, contrôlant ainsi la température du champ de flux de la partie conique 13. De plus, la capacité de calcination de farine brute et le rendement du calcinateur 100 sont indirectement améliorés. En observant les et 2, on pourra comprendre que, bien que ces figures montrent que le canal de volute inférieur 20 communique avec la première entrée de matériau à calciner 24 et la première entrée de combustible 23, et que la deuxième entrée de matériau à calciner 17 et la deuxième entrée de combustible 16 soient agencées sur la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12, à condition que cela n'empêche pas le calcinateur 100 d'atteindre l'objectif d'augmenter le temps de séjour du combustible et du gaz de combustion, et aussi de mélanger complètement la farine brute, le combustible et le gaz de combustion, seul le canal de volute inférieur 20 peut communiquer avec la première entrée de matériau à calciner 24 et la première entrée de combustible 23, ou seule la deuxième entrée de matériau à calciner 17 et la deuxième entrée de combustible 16 sont agencées sur la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12 même s'il peut y avoir certains défauts. De plus, l'ajustement coopératif de la troisième entrée de combustible 14 et de la troisième entrée de matériau à calciner 15 permet de contrôler les défauts provoqués en ajustant un seul des éléments susmentionnés. Afin d'augmenter la température de la matière première entrant dans le calcinateur 100, au moins la première entrée de matériau à calciner 24, la deuxième entrée de matériau à calciner 17 ou la troisième entrée de matériau à calciner 15 est dotée d'un préchauffeur (non représenté), et de préférence toutes sont dotées de préchauffeurs. Comme le montre la , dans le calcinateur 100 selon la présente invention, afin d'augmenter le plus possible l'espace interne du corps central de calcinateur 30 servant de zone de combustion principale, et de mieux connecter le corps centrale de calcinateur 30 respectivement avec la partie de volute inférieure 12 et la partie rétrécie 41 du corps supérieur de calcinateur 40, le corps central de calcinateur 30 a un plus grand diamètre que le corps inférieur de calcinateur 10 et le corps supérieur de calcinateur 40, la sortie de sommet du corps central de calcinateur 30 est dotée d'une partie à passage réduit 31 ayant un diamètre réduit et l'entrée de fond du corps central de calcinateur 30 est aussi dotée d'une partie à passage réduit 31 ayant un diamètre réduit. De préférence, dans le calcinateur 100 selon la présente invention, le canal de volute inférieur 20 est configuré pour s'étendre près de la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12 et le long d'une direction circonférentielle de la paroi latérale de la partie de volute inférieure, et le canal de volute inférieur 20 a un diamètre diminuant progressivement le long d'une direction d'écoulement de l'air tertiaire. De cette manière, la vitesse de flux de l'air tertiaire entrant tangentiellement dans la partie de volute inférieure 12 peut être augmentée. Comme le montrent les et 3, le canal de volute supérieur de la partie de volute supérieure 50 est en communication tangentielle avec la sortie supérieure 42 du corps supérieur de calcinateur 40, en forme de 8 vu de dessus. De cette manière, un passage formé par la connexion entre la sortie latérale supérieure 42 et l'entrée du canal de volute supérieur peut être rétréci, et le joint entre le bord sur un côté du passage et la partie de volute supérieure 50 est aussi connecté le long de la direction tangentielle du joint, de sorte à former des tourbillons. Par conséquent, la forme peut ne pas être limitée la forme de 8. Le processus de fonctionnement du calcinateur 100 selon la présente invention est décrit en détails ci-après, en se référant aux modes de réalisation illustrés, par le biais d'un exemple où le matériau à calciner est de la farine brute pour la production de ciment. 1 - Le gaz de combustion à haute température (environ 1050 °C) produit par le four rotatif entre verticalement par l'entrée de gaz de combustion 11 de la partie conique. Le combustible (généralement un combustible classique tel que du charbon, du coke de pétrole, du gaz naturel ou de l'huile lourde) est brûlé à partir de la paroi latérale de la partie conique 13 via la troisième entrée de combustible 14. La quantité de combustible injectée dépend principalement du fait que la concentration thermique et le criblage ont lieu dans la partie conique 13. Si aucune concentration thermique n'a lieu dans la partie conique 13, tout le combustible est injecté. La teneur en oxygène du gaz de combustion introduit depuis le four rotatif est faible (généralement autour de 2,5%) et le combustible est brûlé dans une atmosphère pauvre en oxygène pour produire du CO qui est soumis à une réaction de réduction avec du NOx pour générer du CO2 et du N2, éliminant ainsi le NOx dans le gaz de combustion à haute température introduit depuis le four rotatif. La partie conique 13 est connectée avec la troisième entrée de matériau à calciner 15. Une partie de la farine brute est introduite via la troisième entrée de matériau à calciner 15. La farine brute absorbe la chaleur et se décompose, contrôlant ainsi la température du champ de flux de la partie conique 13. L'air tertiaire à haute température traverse successivement l'entrée d'air 21, le canal de volute inférieur 20 et la sortie 22, et entre horizontalement dans la partie de volute inférieure 12 dans la direction tangentielle du joint entre la sortie 22 et la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12. La première entrée de combustible 23 est installée au sommet du canal de volute inférieur 20, près de la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12, et le combustible est injecté dans l'air tertiaire via la première entrée de combustible 23 et brûlé rapidement, et il tourne avec l'air tertiaire. Du fait de l'obstruction du canal de volute inférieur 20, l'air tertiaire tourne à 270°, puis entre dans la partie de volute inférieure 12 et commence à monter en spirale. La deuxième entrée de combustible 16 et la deuxième entrée de matériau à calciner 17 sont installées sur la paroi latérale de la partie de volute inférieure 12, à l'extrémité supérieure du canal de volute inférieur 20, et la deuxième entrée de combustible 16 et la deuxième entrée de matériau à calciner 17 sont utilisées respectivement pour introduire un combustible (généralement un combustible classique tel que du charbon, du coke de pétrole, du gaz naturel ou de l'huile lourde) et de la farine brute. Le combustible injecté ici peut éliminer à nouveau du NOx pour le gaz de combustion à haute température produit par le four rotatif et compléter le combustible dans le corps inférieur de calcinateur 10. La farine brute peut absorber la chaleur générée par le combustible et se décomposer, et la température dans la partie de volute inférieure 12 peut être contrôlée en ajustant la quantité de farine brute. Dans la partie de volute inférieure 12, le gaz de combustion à haute température introduit depuis le four rotatif est situé principalement dans la zone centrale de la partie de volute inférieure 12, et le flux d'air externe commence à tourner et à se mélanger sous l'emprise de l'air tertiaire qui monte en spirale. Le combustible, la farine brute et le gaz de combustion à haute température entrent dans le corps central de calcinateur 30 après avoir traversé la partie de volute inférieure 12. Entraîné par l'air tertiaire, le gaz de combustion à haute température sortant du four rotatif monte en spirale et est mélangé avec l'air tertiaire, la farine brute et le combustible. Sous l'effet de la force centrifuge, la majeure partie de la farine brute et du combustible est proche de la paroi latérale du corps central de calcinateur. Du fait que la paroi latérale est dominée principalement par le flux d'air tertiaire (avec une teneur en oxygène élevée), elle favorise la combustion rapide du combustible. La farine brute proche de la paroi latérale se décompose et absorbe la chaleur, ce qui peut éviter le criblage provoqué par la température élevée de la paroi latérale. Dans le corps central de calcinateur 30, le flux d'air tourbillonne principalement et les tourbillons peuvent augmenter le temps de séjour du gaz de combustion. 3 - Le gaz de combustion à haute température tourbillonnant et autres éléments continuent à s'élever à travers le corps central de calcinateur 30 et passent à travers la partie rétrécie 41 dans le fond du corps supérieur de calcinateur 40. Le flux d'air provoque un effet de jaillissement, le tournoiement est affaibli, un flux laminaire est généré au milieu du corps supérieur de calcinateur 40 et le mélange du gaz de combustion à haute température, de la farine brute et du combustible est favorisé. Le gaz de combustion à haute température pénètre dans la partie hémisphérique formant dôme 43 du corps supérieur de calcinateur 40 et se retourne, puis il pénètre tangentiellement et horizontalement dans la partie de volute supérieure 50 depuis la sortie supérieure 42 sur le côté du corps supérieur de calcinateur 40. 4 - Le gaz de combustion à haute température, la farine brute et le combustible non brûlé entrent horizontalement dans la partie de volute supérieure 50. Du fait de l'extrusion de la partie de volute supérieure 50, le flux d'air se retourne et le sens de rotation du flux d'air dans la partie de volute supérieure 50 est opposé à celui de la partie de volute inférieure 12, ce qui favorise encore le mélange du gaz de combustion à haute température, de la farine brute et du combustible non brûlé. Du fait que le flux d'air tourne et entre dans le cylindre de connexion 60, le temps de séjour du flux d'air peut être augmenté et la ségrégation du flux d'air dans le cylindre de connexion 60 peut ainsi être évitée. Le flux d'air en rotation peut passer à l'étage suivant du cyclone après avoir traversé le cylindre de connexion 60. Le calcinateur 100 selon la présente invention comprend principalement une partie de volute supérieure 50, un corps inférieur de calcinateur 10, une partie de volute inférieure 12 et un corps supérieur de calcinateur 40 doté d'une partie rétrécie 41. Le flux d'air tertiaire s'écoule le long du canal de volute inférieur 20 et finit par entrer tangentiellement dans la partie de volute inférieure 12 via la sortie 22 pour générer des tourbillons. Le flux d'air tourbillonne principalement dans le corps central de calcinateur 30. La partie rétrécie 41 au fond du corps supérieur de calcinateur 40 provoque un effet de jaillissement et le flux d'air est dominé par un flux laminaire au lieu des tourbillons. Le flux d'air tourbillonne alors en sens inverse dans la partie supérieure de volute 50. L'air tertiaire entre dans le canal de volute inférieur 20 par l'entrée d'air 21 et le combustible est injecté dans l'air tertiaire par la première entrée de combustible 23. Du fait de l'obstruction du canal de volute inférieur 20, l'air tertiaire doit pivoter au moins à 180° dans le canal de volute inférieur 20 avant de s'échapper. Ainsi, le temps de séjour du combustible dans l'air tertiaire est augmenté. Le gaz de combustion tourbillonne principalement dans le calcinateur 100, ce qui augmente le temps de séjour du gaz de combustion dans le calcinateur 100 et le temps de calcination du combustible. L'effet de jaillissement et la rotation en sens inverse du flux d'air augmentent fortement l'effet de mélange du gaz de combustion, de la farine brute et du combustible, ainsi que le rendement des échanges thermiques entre eux, et favorisent la vitesse de décomposition de la farine brute. Le corps inférieur de calcinateur 10 est aussi doté d'une première entrée de combustible 16 et d'une troisième entrée de combustible 14 ; et avec l'utilisation de la combustion échelonnée du combustible, les émissions de NOx peuvent être réduites. Par conséquent, la présente invention propose un calcinateur qui peut augmenter le temps de séjour du gaz de combustion, améliorer l'effet de mélange du gaz de combustion, de la farine brute et du combustible et réduire les émissions de NOx. D'autres modes de réalisation de la présente invention apparaîtront et seront compris par l'homme du métier à partir de la description et de l'exploitation de l'invention divulguée ici. La description et les modes de réalisation sont considérés uniquement comme des exemples, et la véritable portée ainsi que l'esprit de l'invention sont tous deux définis par les revendications. Calcinateur innovant de clinker de ciment, caractérisé en ce que ledit calcinateur comprend un corps inférieur, un corps central et un corps supérieur de calcinateur qui sont cylindriques, disposés verticalement et en liaison les uns avec les autres, et comprenant en outre une partie de volute supérieure communiquant avec ledit corps supérieur de calcinateur et un cylindre de connexion disposé sous ladite partie de volute supérieure, dans lequel ledit corps inférieur de calcinateur comprend une partie conique à l'extrémité inférieure et une partie de volute inférieure au-dessus de la partie conique, ladite partie de volute inférieure comprend un canal de volute inférieur et une entrée d'air pour introduire du gaz, ledit canal de volute inférieur injecte le gaz dans ladite partie de volute inférieure via une sortie configurée pour communiquer tangentiellement avec une paroi latérale de ladite partie de volute inférieure, une entrée de fond de la partie conique sert d'entrée de gaz de combustion et ladite entrée de gaz de combustion est configurée pour introduire le gaz de combustion ; ledit canal de volute inférieure communique avec une première entrée de matériau à calciner et une première entrée de combustible et/ou une deuxième entrée de matériau à calciner et une deuxième entrée de combustible sont agencées sur la paroi latérale de la partie de volute inférieure ; une partie rétrécie en jonction bout-à-bout avec une sortie supérieure du corps central de calcinateur est agencée au fond du corps supérieur de calcinateur et ladite partie rétrécie est configurée pour avoir un diamètre augmentant progressivement le long d'une direction verticale vers le haut ; ledit corps supérieur de calcinateur a un sommet fermé et une sortie latérale supérieure communiquant avec la partie de volute supérieure est agencée sur un côté dudit corps supérieur de calcinateur ; ladite partie de volute supérieure comprend un canal de volute supérieur, une entrée dudit canal de volute supérieur est configurée pour communiquer tangentiellement avec ladite sortie latérale supérieure et un sens de rotation dudit canal de volute supérieur est opposé à un sens de rotation dudit canal de volute inférieur. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une troisième entrée de matériau à calciner et/ou une troisième entrée de combustible sont agencées sur une paroi latérale de ladite partie conique. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps central de calcinateur a un plus grand diamètre que ledit corps inférieur de calcinateur et ledit corps supérieur de calcinateur, ladite sortie de sommet du corps central de calcinateur est dotée d'une partie à passage réduit ayant un diamètre réduit et l'entrée de fond dudit corps central de calcinateur est dotée d'une partie à passage réduit ayant un diamètre réduit. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un angle de rotation tangentiel dudit canal de volute inférieur est supérieur à 180°. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’angle de rotation tangentiel dudit canal de volute inférieur est supérieur à 270. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins une desdites première, deuxième et troisième entrées de matériau à calciner est aussi équipée d'un préchauffeur. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal de volute inférieur est configuré pour s'étendre près de la paroi latérale de ladite partie de volute inférieure et le long d'une direction circonférentielle de la paroi latérale de ladite partie de volute inférieure, et ledit canal de volute inférieur a un diamètre diminuant progressivement le long d'une direction d'écoulement du gaz. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un sommet dudit corps supérieur de calcinateur est configuré comme une partie hémisphérique fermée formant dôme et au moins une partie de la partie formant dôme est située au-dessus de la sortie supérieure. Calcinateur innovant de clinker de ciment selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal de volute supérieur de la partie de volute supérieure est en communication tangentielle en forme de 8 vu de dessus avec la sortie supérieure.