BE395550A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux fours rotatifs et semi-rotatifs. 



   La présente invention concerne les fours rotatifs et semi-rotatifs et elle a pour but de fournir un four à ré- verbère dans lequel la flamme est réfléchie sur toute la longueur du four. 



   D'autres buts de l'invention sont de fournir un orifice de chargement perfectionné et un carneau de sortie perfectionné pour les fours semi-rotatifs ainsi qu'un mon- tage perfectionné du bloc de brûleur. 



   Suivant la présente invention, une extrémité de l'intérieur du four est incurvée vers le bas en coupe lon- gitudinale à partir de la portion supérieure, tandis que la ou les tuyères de brûleur sont disposées de façon que la flamme ou les flammes frappent l'extrémité incurvée en ques- tion de façon à être dirigées vers le bas sur le métal, un 

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 carneau de sortie ou plusieurs carneaux étant prévus à l'extré- mité ou près de l'extrémité éloignée de la partie incurvée, en vue de l'élimination des produits de combustion. 



   Le brûleur, ou les brûleurs peuvent être disposés dans laparoi du four en face de l'extrémité incurvée, coaxia- lement à l'axe du four ou décales par rapport à celui-ci, ou bien ils peuvent être disposés dans les parois latérales ou sur le sommet du four, par exemple dans un passage incliné vers le bas sur le côté du passage conduisant à l'orifice de chargement. 



   Le brûleur peut être compris dans un bloc ayant sa partie antérieure conformée comme un solide de révolution, qui est introduit dans une ouverture axiale correspondante du four en face de l'extrémité incurvée de celui-ci, ce bloc étant supporté par des moyens extérieurs et pouvant de pré- férence être retiré de l'ouverture du four. suivant un exem- ple de cette forme, le carneau de sortie est également compris dans le bloc de brûleur. 



   Pour les fours rotatifs, le chargement peut être effectué par une ouverture axiale à l'extrémité incurvée du four, cette ouverture étant destinée à être complètement fer- mée par un bloc réfractaire de forme appropriée qui, dans une forme de réalisation, est attaché à une plaque de recou- vrement destiné à être fixée   à   l'enveloppe du four. Suivant une variante, on peut supprimer le trou séparé de.chargement, le remplissage étant effectué par l'ouverture qui reçoit le bloc de brûleur par le fait qu'on rend ce dernier amovible   fac ilement.    



   L'invention va maintenant être décrite à titre d'e- xemple avec référence aux dessins annexés dans lesquels : 
La fig. 1 est une coupe verticale d'un four semi-ro- tatif suivant la présente invention. 



   La fig. 2 est une vue en bout de la fig. 1. 



   La fig, 3 est un plan de l'organe de fermeture de      la fige 1. 

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   La fig. 4 est une coupe partielle d'une autre forme d'orifice d'entréede   'brûleur.   



   La fig, b est une coupe d'une autre forme de four semi-rotatif . 



   La fig. 6 est une coupe d'une autre forme encore de four semi-rotatif. 



   La fige7 est une coupe verticale d'un four de ty- pe rotatif suivant la présente invention. 



   La fig. 8 est une vue en bout de la fig. 7. 



   , La fig. 9 est une coupe partielle d'une autre forme de bloc de brûleur et de carneau de départ. 



   Si l'on se reporte plus particulièrement aux fig, 1 à 4 du dessin on voit que le four comprend l'enveloppe usuel- le de métal 1 et une chambre réfractaire de fusion 2 qui est cylindrique en coupe transversale et possède une extrémité de forme hémisphérique.   L'extrémité   opposée de la chambre 2 possède une ouverture axiale dans laquelle un bloc de brûleur fixe 3 s'avance de telle manière qu'il permet la rotation du four par rapport au bloc. 



   Le bloc de brûleur contient un passage 3a allant en divergeant vers l'intérieur et incliné vers le haut, dans lequel une tuyère de brûleur 4 est dirigée de façon que la flamme du brûleur soit lancée vers le haut contre la partie supérieure de l'extrémité hémisphérique de la chambre 2. 



   A l'extrémité du four où se 'trouve le brûleur part de la partie supérieure du four un carneau 5 qui est   conti-   nué à l'extérieur du four par une caisse 6 à revêtement ré- fractaire de forme quelque peu sinueuse, l'extrémité du car- neau se terminant dans une   ligne   coaxiale au four de façon que le basculement du four ne change pas la direction d'évacua- tion des gaz du carneau. La partie en porte-à-faux du car- neau 5 est contrebalancée par un poids la à la partie infé- rieure de l'extrémité opposée du four.

   Près de l'extrémité du carneau 5 se trouve un récupérateur 7 comportant un ori- fice d'entrée   7a   disposé dans l'alignement du carneau,.,,5 et 

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 ayant un diamètre plus grand que celui du carneau pour don- ner la certitude que tous les gaz du carneau passent par cet orifice. 



   De l'air froid est insufflé dans le récupérateur 7 par un ventilateur 8, l'air secondaire réchauffé passant du récupérateur au moyen d'un tuyau 9 au brûleur 4. De l'air primaire se rend au brûleur en venant du ventilateur au moy- en d'un tuyau 10. De 1'11'11 le est envoyée   au     brûleur,   au   mpyon   d'un   tuyau-10.   De l'huile est envoyée au brûleur au moyen du tuyau 11. 



   Le chargement est effectué au moyen d'un orifice de chargement 12 présentant un couvercle   13   qui est monté      de façon a coulisser sur des tiges coudées 14,14a montées à une extrémité dans des paliers 15,15a et dans des paliers 16, 16a à l'autre extrémité ou extrémité externe. A l'extré- mité externe, les tiges 14, 14a présentent des bras 17,17a montés rigidement sur les tiges, ces bras étant parallèles et reliés par une bielle 18. un ressort 19 sert à maintenir les tiges 14,14a dans l'une ou l'autre de deux positions. 



   Avec ce. dispositif dans la position fermée du cou- vercle 13, le bras 17a est rabattu vers la gauche comme le montre la fig. 2. Ceci oblige les tiges coudées 14, 14a à tourner vers le bas jusqu'à ce que le couvercle 13 repose sur la matière réfractaire autour de l'ouverture 12 sous l'effet de son propre.poids et sous l'effet de la pression du ressort 19. Lorsqu'on désire enlever le couvercle   13,   on rabat le bras 17a vers la droite. Ceci oblige les tiges 14,14a à tourner vers le haut de sorte que le couvercle 13 est soulevé de l'o- rifice 12. On peut alors le faire glisser le long des tiges 14,14a en attirant la poignée 20a   d'une, tige   20 fixée au cou- vercle. 



   La coulée est effectuée par l'orifice 21. 



   Pour un four destiné à être employé sans récupéra- teur, un ou plusieurs carneaux de sortie 22, un de chaque      

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 c8té du brûleur, sont de préférence prévus. 



   Avec cette forme de construction, la flamme frappe la partie supérieure de l'extrémité hémisphérique du four qui l'oblige à être renvoyée vers le bas sur le métal le long de la surface duquel elle s'écoule en sens inverse, pour se soulever finalement de cette surface et croiser la flamme sur son trajet vers le cerneau ou les carneaux de sortie. 



  La combustion a lieu entre le brûleur et l'extrémité hémis- phérique, ce qui crée une atmosphère réductrice pour le con- tact avec la charge. il n'y a par conséquent pratiquement pas de perte par oxydation. 



   A la place du bloc de brûleur 3, une ouverture conique 23 coaxiale au four peut être créée, la tuyère de brûleur 4 étant maintenue fixe et s'étendant dans celle-ci comme le montre la fig. 4. La conicité du côté de l'ouverture corres- pond à celle de la flamme. bien que cette forme ait l'avan- tage de la simplicité, elle réduit la charge qui peut être introduite par suite de l'espace libre qui doit être laissé pour permettre de faire basculer le four sans gêner la flamme. 



   La fig. 5 montre une autre forme de réalisation de l'in- vention dans laquelle la tuyère de brûleur 4 débouche dans un passage 24 formé au-dessus de l'axe du four tandis que le carneau d'échappement comprend un passage horizontal 25 oo- axial à l'axe du four et déchargeant les gaz dans un passage fixe 26, passant en face de briques réfractaires espacées 27 pour l'inspection de la flamme, pour se rendre à un passage 28 qui conduit les produits de la combustion au récupérateur. 



  Le brûleur 4 est fixé rigidement à l'extrémité du four et est relié à l'arrivée du combustible, à l'air primaire et à l'air secondaire fournis au moyen de tuyaux 29,30, 31 respee- tivement qui sont reliés à leurs tuyaux d'amenée   reppectifs     32,33,34   par des joints axiaux à basculement et à boites à bourrage   35,36,37.   Lorsque deux carneaux de sortie 22 sont employés, les gaz d'échappement sont obligés de passer en 

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 contact immédiat avec la flamme du brûleur dont le degré de combustion est ainsi augmenté. 



   Le fonctionnement de ce four est pratiquement le même que celui décrit à propos des fig. 1 à 4, sauf que dans la forme à récupérateur il n'y a pas de croisement de la flamme aveo les produits de combustion se mouvant le long de la surface du métal. 



   La fig. 6 montre une disposition analogue à celle de la fig. 5 avec cette différence que la tuyère 4 du brû- leur est située dans un passage 38 incliné vers le bas dans le   coté   de l'orifice de chargement 12. L'extrémité supérieu- re du passage comprend une partie séparée de maçonnerie ré- fractaire 39 enfermée dans une enveloppe 40. En supprimant l'enveloppe 40 et en utilisant un seul carneau de sortie sen- siblement vertical, on peut faire en sorte que les gaz d'é- chappement frappent la brique et passent autour de chaque côté de la brique du brûleur qui divise ainsi le carneau en deux orifices à son extrémité supérieure. Le chauffage qui en résulte pour la brique de brûleur provoque une meilleure évaporation et par conséquent un degré de combustion accru. 



  Si l'on se reporte aux fig. 7 et 8 qui montrent un type ro- tatif de four suivant la présente invention, on voit que le four comprend une enveloppe cylindrique 41 portant des voies de galets 42 roulant sur des galets de commande 43, et une chambre réfractaire 44 de forme cylindrique mais avec une forme hémisphérique à l'extrémité opposée au brûleur. 



   A l'extrémité où se trouve le brûleur, une ouver- ture axiale évasée 45 est formée, et dans cette ouverture est adapté un bloc de brûleur, ce bloc de brûleur comprenant un bloc réfractaire 46 maintenu dans une enveloppe ou un sup- port métallique 47. Vans la partie supérieure de ce bloc on a formé un passage incliné vers le haut et divergeant vers l'intérieur, dans lequel est adapté un bloc conique 48 con- tenant un passage divergeant vers l'intérieur 49, dont la paroi supérieure forme une combinaison de la paroi supérieure 

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 de l'ouverture 45. Dans ce passage on place la tuyère 50 du brûleur,qui est inclinée vers le haut. Dans la partie inférieu- re du bloc de brûleur 46 on a formé un carneau de sortie 51 conduisant à un carneau fixe b2 qui communique avec un récupé- rateur. 



   Le bloc de brûleur est monté sur un chariot 53 air- culant sur des rails transversaux b4, au moyen de quatre bras parallèles 55 reliés par des axes transversaux 56 et montés à pivot sur l'enveloppe 47 d'une part et sur le chariot 53 d'autre part, l'un des bras étant pourvus d'un prolongement au moyen duquel il peut être mis en mouvement pour soulever le bloc de brûleur de façon à le mettre en prise ou hors de prise avec l'extrémité du four. La longueur des bras 55 est telle que lorsque le bloc est dans la position de fonctionne- ment représentée, la face inférieure du bloc est dégagée du chariot tandis que lorsqu'il est entièrement retiré il repose sur le chariot. Le plancher du chariot 53 est ouvert pour per- mettre le passage de la flamme vers le conduit 52 tandis que l'espace entre le bloc et le conduit 52 sert à l'inspection de la flamme. 



   Un arrêt 57 est prévu pour limiter le trajet du cha- riot 53 de façon à assurer sa mise en position correcte en fa- ce de l'ouverture du four.   L'autre   part, une plaque de recou- vrement 58 est fixée au chariot 53 de telle façon que lorsque le bloc de brûleur est déplacé latéralement par rapport à l'ou- verture du four, le passage 52 est couvert. 



   Le brûleur 50 et ses tuyaux de combustible, d'air primaire et d'air secondaire 59,69,61 sont montés de façon à pivoter autour d'un axe vertical commun le long de leurs tuyaux d'alimentation respeotifs 62,63,64, ces tuyaux et les tuyaux d'alimentation étant reliés par des joints pivotants étanches aux fluides. Le brûleur 50 est maintenu en position contre l'enveloppe 47 au moyen d'un loquet 65 prévu sur l'en- veloppe et derrière lequel s'engage un verrou 66 monté à pi- de l'enveloppe du brûleur.

   Le verrou 66 est articulé au bras 67,68 vot sur deux bras 67,68/de telle manière que lorsque le bras   @   

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 68 est déplacé vers le bloc de brûleur, le point de pivote- ment sur le bras   67   s'élève plus rapidement que celui du bras 68 de sorte que le verrou 66 est soulevé hors de prise avec le loquet 65. Le brûleur est d'abord écarté du bloc par suite de la réaction du verrou   66   contre l'enveloppe 47, mais ce mouvement cesse lorsque le verrou est dégagé de l'enveloppe. Le bras   67   est commandé par un ressort de ten- sion 69 de sorte que le verrou 66 est normalement maintenu abaissé. 



   Le chargement est effectué à l'extrémité où se trouve  lebrùleur,   par le fait qu'on déplace le bloc   latéraè   lement comme on l'a décrit ci-dessus, mais si on le désire, un orifice de chargement peut être prévu à l'extrémité oppo- sée du four comme on l'a représenté en pointillé   à   la fig. 



    7,   cet orifice étant situé de telle façon qu'il est toujours au-dessus du niveau de la charge lorsque le four tourne. 



  Cet orifice est destiné à être complètement fermé au moyen d'un bloc réfractaire mobile 70 monté dans un couvercle mé- tallique   'Il   pourvu d'une bride qui peut être fixée à 1'en- veloppe du four. La surface intérieure du bloc est façonnée de façon à former un prolongement dela surface intérieure de la chambre 44 du four. 



   La fig. 9 montre une forme différente du bloc de brûleur, dans laquelle une partie de la matière réfractaire est entaillée autour du c8ne 48 de telle façon qu'un espace annulaire 72 est ménagé autour du cône 48, cet espace com- muniquant avec le carneau d'échappement 51. Ceci a l'avan- tage que la chaleur des gaz d'échappement est absorbée par la brique réfractaire 48 qui à son tour fournit de la cha- leur supplémentaire pour la vaporisation du jet de combus- tible, ce qui provoque une combustion plus rapide et une température plus élevée de la flamme. La petite extrémité de la brique réfractaire 48 du brûleur s'adapte dans une sail- lie conique 73 à l'arrière de l'enveloppe 47 et dans cette position elle ne reçoit pas la chaleur des gaz d'échappement. 



    @   

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Ceci permet au mélange combustible de s'écarter convenable- ment de la tubulure du brûleur avant de venir sous l'influen- ce d'une chaleur suffisante pour provoquer l'allumage, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'employer une température plus basse de réchauffage pour l'air en vue d'éviter l'alluma- ge prématuré à la tuyère du brûleur. 



   Dans le type de four semi-rotatif, l'orifice de chargement le carneau de sortie et l'orifice de coulée peu- vent être tous combines en un orifice situé à l'extrémité où est le brûleur, ou près de cette extrémité, et comportant un couvercle réfractaire avec un trou de carneau de sortie pratiqué dans celui-ci, cet orifice étant de préférence des- tiné à recevoir une cuiller pour l'évacuation ou bien il peut être muni de lèvres pour la coulée. 



   Dans un petit four de cette construction, la charge peut être extraite à la cuiller si on le désire, le brûleur étant pendant ce temps mis très bas ou fermé complètement et le four étant tourné de façon que l'ouverture de puisage vienne sur le coté. Les avantages sur le type usuel de four à puisage comportant un creuset métallique résident dans une fusion plus rapide, un mélange complet dans une atmosphère réductrice par la semi-rotation du four et l'absence d'ef- fet nuisible sur la charge à l'état fondu par le contact avec un creuset métallique. 



   La section transversale du four peut avoir n'im- porte quelle forme désirée et n'est pas nécessairement cir- culaire tandis que l'extrémité incurvée peut étreelliptique en coupe longitudinale ou avoir toute autre courbure désirée . 



   Le four suivant la présente invention peut être employé avec des gaz, du combustible liquide ou du combus- tible pulvérisé. 



   Revendications. 
 EMI9.1 
 



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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. l.- Dans un four rotatif, les caractéristiques consistant à obliger la flamme à frapper la paroi du four, à guider de là la flamme sur la matière à fondre de façon qu'elle s'é- <Desc/Clms Page number 10> coule le long de la surface de celle-ci et à permettre aux gaz de combusti on de s'échapper à l'extrémité du four éloi- gnée de celle où la flamme frappe la paroi du four.

   2.- Un four rotatif ou semi-rotatif perfectionné, dans le- quel une extrémité de l'intérieur du four est incurvée vers le bas en coupe longitudinale, par exemple sous la forme d'une hémisphère, à partir de la partie supérieure, tandis que la tuyère ou les tuyères de brûleur sont disposées de telle façon que la ou les flammes frappent cette extrémité incurvée de façon être dirigées vers le bas sur le métal, un ou des carneaux de sortie étant prévus à l'extrémité ou près de l'extrémité éloignée de la partie incurvée, pour l'é- limination des produits de la combustion.

   3. - Un four suivant la revendication 2, dans lequel le ou les brûleurs sont disposés dans la paroi du four en face de l'extrémité incurvée, soit coaxialement à l'axe du four, soit désaxés par rapport à celui-ci, ou bien ils peuvent être disposés dans les parois latérales ou sur le sommet du four, par exemple dans un passage incliné vers le bas pratiqué dans le c8té du passage conduisant à l'orifice de chargement .

   4. - Un four suivant les revendications l,à 3, dans lequel le brdleur est disposé en-dessous du ou des carneaux de sortie de façon que les trajets de la flamme et du gaz d'échappe- ment se coupent.

   5. - Un four suivant les revendications 1 à 4, comprenant un bloc de brûleur présentant un passage divergeant vers l'in- térieur et incliné vers le haut créé dans le bloc, et dans lequel la tuyère de brûleur est dirigée de façon à être bra- de l'extrémité quée vers la partie supérieure /incurvée de la chambre du four.

   6.- un four suivant les revendications 1 à 5, comprenant un carneau à la partie supérieure de l'extrémité du four où se trouve le brûleur, ce carneau étant prolongé à l'extérieur du four en un passage qui se termine suivant une ligne co- axiale au four, dans le but expose. <Desc/Clms Page number 11>

   7.- Un four suivant la revendication 6, dans lequel la partie en porte-à-faux du passage est contrebalancée par un poids dans la partie inférieure de l'extrémité opposée du four.

   8. - Un four suivant les revendications 1 à 7, dans lequel une couverture conique est formée coaxialement au four pour la tuyère du brûleur qui est destinée à s'avancer dans cette ouverture, en substance comme on l'a décrit avec référence à la fig. 4 des dessins annexés et comme on l'a représenté sur cette figure.

   9.- Un four suivant les revendications 2 à 7, dans lequel le brûleur est disposé dans un passage incliné vers le bas pra- tiqué dans le c8té d'un orifice de chargement dans la partie supérieure du four, la partie supérieure du passage comprenant de préférence une portion séparée en briques réfractaires.

   10.- Un four semi-rotatif suivant les revendications 1 à 9, dans lequel 1'orifice de chargement est au sommet du four et possède un couvercle monté de façon à coulisser sur des tiges coudées qui sont destinées à recevoir un mouvement de bascu- lement pour soulever le couvercle de l'ouverture de charge- ment et l'abaisser sur celle-ci, par exemple de la manière décrite avec référence aux fig. 1 à 3 des dessins annexés et de la manière représentée sur ces figures.

   11.- Un four suivant les revendications 2 à 10, dans lequel le chargement est effectué par une ouverture axiale à l'ex- trémité incurvée du four, ouverture qui est destinée à être complètement fermée par un bloc réfractaire conformé de fa- çon correspondante et qui, dans une forme de réalisation est attaché à une plaque de recouvrement destinée à être fixée à l'enveloppe du four.

   12.- Un four suivant les revendications 5 à 8,10 et 11,dans lequel le bloc de braleur comprend un solide de révolution introduit dans une ouverture axiale de la chambre du four, ce bloc de brûleur étant monté sur un chariot au moyen de bras parallèles grâce auxquels, dans sa position de fonction- nement, il est maintenu contre l'ouverture du four tandis @ <Desc/Clms Page number 12> que dans sa position inactive ou retirée, il repose sur le chariot, par exemple en substance de la manière décrite avec référence aux fige 7 et 8 des dessins annexés et de la manière représentée sur ces figures.

   13.- Un four suivant la revendication 12, comprenant un car- neau de sortie dans le bloc de brûleur, et dans lequel une plaque de recouvrement est fixée au chariot de façon que lorsque le bloc du brûleur est écarté latéralement de l'ouver- ture du four, un passage dans lequel les gaz d'échappement s'évacuent du carneau soit couv ert.

   14. - un four suivant les revendications '1,12 et 13 dans le- quel le brûleur est maintenu en position contre l'enveloppe du bloc de brûleur au moyen d'un loquet sur cette enveloppe et d'un verrou qui vient en prise avec ce loquet, ce verrou étant relié par pivot à deux bras de telle manière que lors- que-l'un des bras est déplacé vers le bloc de brûleur, le point de pivotement entre le verrou et l'un des bras se neut plus rapidement que celui entre le verrou et l'autre bras, de sorte que le verrou reçoit un mouvement latéral pour se dégager du loquet, par exemple en substance de la manière décrite avec référence aux fig. 7 et 8 des dessins annexés et de la manière représentée sur ces figures.

   15. - Un four suivant les revendications 1 à 14, dans lequel la matière réfractaire dans laquelle est formé le passage pour le brûleur à son extrémité externe soustraite à l'in- filuence de chauffage du carneau, par exemple en 'substance de la manière décrite avec référence à la fig. 9,des dessins annexés et de la manière représentée sur cette figure.

   16. - Fours rotatifs et semi-rotatifs ayant leurs pièces dis- posées, combinées et destinées à fonctionner en substance de la manière décrite avec référence aux dessins annexés et de la manière représentée sur ces dessins. EMI12.1

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