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Procédé et dispositif pour la fabrication de ciment.
On connait des dispositifs pour la calcination du ciment, de la magnésite, de la chaux etc., se composant d'un four rotatif dont l'extrémité de déchargement pénètre dans l'extrémité supérieure d'un four à cuve. Dans le four rotatif s'effectuent habituellement la calcination et ensuite le frittage des matières premières du ciment, tandis que le re- froidissement des Klinkers se produit dans le four à cuve. Si, exceptionnellement, le frittage des matières premières n'a pas été complet dans le four rotatif, on Inachevé dans la partie supérieure du four à cuve, en introduisant du combustible par des ouvertures appropriées à l'endroit de jonction des deux fours,, pour éviter de façon certaine un abaissement de la
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température de frittage en cet endroit.
Suivant la présente invention, pour améliorer très sensiblement l'aptitude à la mouture des matières premières du ciment (klinkers de ciment), on chauffe d'abord la matiè- re à fritter jusqu'à un commencement de frittage, puis on la refroidit à une température légèrement inférieure à la tem- pérature de frittage en lui faisant traverser une trémie éven- tuellement refroidie à l'air ou un prolongement approprié du four, après quoi on calcine la matière définitivement par une nouvelle augmentation de température et finalement on la re- froidit de la manière connue. Par ce procédé on produit un klinker poreux qui peut être pulvérisé avec une facilité et une rapidité extraordinaires.
On peut réaliser le nouveau procédé dans deux fours disposés à la suite l'un de l'autre, tels que des fours ro- tatifs, ou à cuve, à grille ou autres, qui peuvent aussi être de systèmes différents. Dès que la matière est calcinée dans l'un des fours jusqu'au commencement du frittage, elle peut en être déchargée, en la refroidissant légèrement, et calci- née définitivement dans l'autre four. L'échauffement de la matière à fritter peut s'effectuer en l'exposant, comme c'est courant dans les fours rotatifs, à une flamme de combustible et d'air, ou encore en la faisant brûler en mélange avec le combustible comme dans les fours à cuve ou à grille.
Dans le cas de fours disposés à la suite l'un de l'autre et qui peuvent aussi être réunis en un dispositif unique, on utilise de façon connue les gaz d'échappement du second four pour l'échauffement de la matière dans le premier four, en échauf- fant préalablement celle-ci ou en produisant l'inflammation du combustible qui lui est mélangé. Le nouveau procédé est applicable à tous les matériaux préparés par voie sèche ou humide.
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Le dessin annexé représente schématiquement à titre d'exemple quelques installations servant à l'application du nouveau procédé.
Dans un four rotatif a (fig. 1) chauffé de la manière connue, la matière chargée est échauffée jusqu'au commencement du frittage après quoi, tout en la refroidissant légèrement, on la fait passer par une trémie b dans un se- cond four rotatif c dans lequel la matière est complètement frittée.
Dans la forme d'exécution de l'invention représen- tée sur la fig. 2, le four rotatif d effectuant la calcina- tion préalable de la matière pénètre par son extrémité de déchargement retrécie dl dans l'extrémité de chargement d'un second four rotatif e dont l'axe de rotation est situé dans le prolongement de l'axe de rotation du premier four rotatif.
Les matières premières sont chauffées dans le four d au moyen d'un brûleur g donnant la flamme de chauffage et qui traverse en longueur le four e. La flamme de chauffage échauf- fe la matière dans le four d jusqu'au commencement du fritta- ge, tandis que pour le frittage définitif le second four e comporte un brûleur f situé près de son extrémité de déchar- gement. Par suite de la longueur du four e, la matière échauf- fée jusqu'au commencement du frittage est refroidie au passage entre les deux fours d et e jusqu'à une température légère- ment inférieure à celle du frittage.
Sur la fig. 3, les deux fours rotatifs de la fig.2 sont réunis en un seul four h comportant également deux brû- leurs g et f. Le brûleur f ne pénètre que peu dans l'extré- mité de déchargement du four h, tandis que le brûleur g arri- ve à peu près au milieu de ce four. Par suite de la distance entre les deux brûleurs f et g ceux-ci produisent cet effet qu'après le commencement du frittage, celui-ci est de nouveau
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interrompu pour être repris et achevé par suite de la progres- sion ultérieure de la matière dans le four.
L'échauffement jusqu'au commencement du frittage des du ciment matières premières/peut évidemment être effectué aussi dans un four à cuve kl (fig.4), auquel est accolé un four rotatif il. La matière façonnée de manière connue en briques, cubes, boulets, cylindres ou en grenaille, est mélangée au combusti- ble et chargée dans le four à cuve au moyen du plateau dis- tributeur ml.
Le déchargement de la matière échauffée dans ce four à cuve est effectué au moyen de la grille tournante n1 re- froidie à l'air,au moment précis où commence le frittage.
La matière partiellement frittée et légèrement refroidie ar- rive, pour la calcination définitive, directement dans le four rotatif il.
Sur la fig. 5, un four rotatif p1 est précédé d'un four q1 à grille mobile d'où la matière échauffée jusqu'au commencement du frittage est conduite par la trémie r2 dans le four rotatif. La matière première, façonnée ou non, est mélangée au combustible et amenée dans le four à grille mo- bile par la trémie rl. Les tuyaux débouchant sous la grille mobile et aspirant de façon connue les gaz déchappement, sont désignés par s. Une flamme d'allumage peut encore être dispo- sée en u, si les gaz d'échappement conduits du four rotatif vers le four à grille mobile ne sont pas suffisamment chauds pour produire l'inflammation du combustible.
Si l'on veut éviter que la matière première finement divisée traverse la grille, on recouvre celle-ci, avant de charger la matière première, d'une couche de klinker calciné entièrement ou par- tiellement, qui peut être acheminé par la trémie t. Le klin- ker imparfaitement calciné est ainsi amélioré par une nouvel- le calcination.
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L'extrémité de déchargement du second four peut être suivie d'une installation de refroidissement de tout système appropriée
REVENDICATIONS.
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1) Procédé de fabrication de ciment, caractérisé en ce que les matières premières du ciment sont d'abord chauffées jusqu'à un commencement de frittage, ensuite refroidies à une température légèrement inférieure à la température de fritta- ge en traversant une trémie éventuellement refroidie à l'air ou un prolongement approprié du four, anrès quoi la matière est définitivement frittée par une nouvelle augmentation de la température et finalement est refroidie.
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Method and device for the manufacture of cement.
Devices are known for the calcination of cement, magnesite, lime etc., consisting of a rotary kiln, the discharge end of which penetrates into the upper end of a shaft kiln. In the rotary kiln usually the calcination and then sintering of the cement raw materials takes place, while the Klinker cooling takes place in the shaft kiln. If, exceptionally, the sintering of the raw materials has not been complete in the rotary kiln, it is incomplete in the upper part of the shaft kiln, by introducing fuel through appropriate openings at the junction of the two kilns, to definitely avoid lowering the
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sintering temperature at this location.
According to the present invention, in order to improve very appreciably the grindability of the cement raw materials (cement klinkers), the material to be sintered is first heated to the start of sintering, then it is cooled to a temperature slightly lower than the sintering temperature by passing it through a possibly air-cooled hopper or a suitable extension of the furnace, after which the material is definitively calcined by a further increase in temperature and finally re - colds in the known manner. By this process a porous klinker is produced which can be pulverized with extraordinary ease and speed.
The new process can be carried out in two furnaces arranged one after the other, such as rotary furnaces, or with shaft, grate or the like, which can also be of different systems. As soon as the material is calcined in one of the furnaces until the sintering begins, it can be discharged therefrom, cooling it slightly, and calcined definitively in the other furnace. The heating of the material to be sintered can be effected by exposing it, as is common in rotary kilns, to a flame of fuel and air, or by causing it to burn mixed with the fuel as in tank or grid ovens.
In the case of furnaces arranged one after the other and which can also be combined into a single device, the exhaust gases from the second furnace are used in a known manner for heating the material in the first. furnace, by preheating it or by igniting the fuel which is mixed with it. The new process is applicable to all materials prepared by the dry or wet route.
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The attached drawing shows schematically by way of example some installations serving for the application of the new process.
In a rotary kiln a (Fig. 1) heated in the known manner, the charged material is heated until the sintering commences, after which, while cooling it slightly, it is passed through a hopper b into a second kiln. rotary c in which the material is completely sintered.
In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the rotary kiln d carrying out the preliminary calcination of the material enters through its narrowed unloading end dl into the charging end of a second rotary kiln e whose axis of rotation is located in the extension of the axis of rotation of the first rotary kiln.
The raw materials are heated in the furnace d by means of a burner g giving the heating flame and which crosses the length of the furnace e. The heating flame heats the material in furnace d until the sintering begins, while for final sintering the second furnace e has a burner f located near its discharge end. As a result of the length of the furnace e, the material heated up to the start of sintering is cooled as it passes between the two furnaces d and e to a temperature slightly lower than that of the sintering.
In fig. 3, the two rotary ovens of FIG. 2 are combined in a single oven h also comprising two burners g and f. The burner f only slightly penetrates the unloading end of the furnace h, while the burner g arrives more or less in the middle of this furnace. Due to the distance between the two burners f and g these produce this effect that after the start of the sintering, it is again
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interrupted to be resumed and completed as a result of the further progress of the material in the furnace.
The heating up to the start of sintering of the cement raw materials / can obviously also be carried out in a shaft furnace kl (fig. 4), to which is attached a rotary furnace 11. The material shaped in a known manner into bricks, cubes, balls, cylinders or shot, is mixed with the fuel and charged into the shaft furnace by means of the distributor plate ml.
The unloading of the material heated in this shaft furnace is effected by means of the air-cooled rotating grate n1, at the precise moment when the sintering begins.
The partially sintered and slightly cooled material arrives for final calcination directly in the rotary kiln 11.
In fig. 5, a rotary kiln p1 is preceded by a kiln q1 with a movable grid from which the material heated up to the start of sintering is carried through the hopper r2 into the rotary kiln. The raw material, whether shaped or not, is mixed with the fuel and brought into the mobile grate furnace via the hopper rl. The pipes opening under the mobile grid and sucking the exhaust gases in a known manner are designated by s. An ignition flame may still be provided at u, if the exhaust gases conducted from the rotary kiln to the mobile grate kiln are not hot enough to ignite the fuel.
If we want to prevent the finely divided raw material from passing through the grate, it is covered, before loading the raw material, with a layer of fully or partially calcined klinker, which can be conveyed through the hopper t . The imperfectly calcined klinker is thus improved by a new calcination.
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The unloading end of the second furnace can be followed by a cooling installation of any suitable system
CLAIMS.
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1) A method of manufacturing cement, characterized in that the raw materials of the cement are first heated up to a start of sintering, then cooled to a temperature slightly below the sintering temperature by passing through a hopper which may be cooled. in air or a suitable extension of the furnace, whereupon the material is permanently sintered by a further increase in temperature and finally cooled.