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Procédé de cuisson de ciment et matières analogues.
Les fours rotatifs courants consomment actuellement environ 1500 calories par kilog. de klinker, les fours rota- tifs à zones de préchauffage et de désoxydation consomment environ 900 à 950 calories et les fours à cuve à chargement mécanique consomment environ 1150 calories. Etant donné que pour un mélange de matières premières pulvérulentes de ciment à 78% de Ca CO3 la quantité de chaleur requise théoriquement pour la cuisson s'élève à environ 422 calories en admettant que la chaleur de formation du klinker est de 100 calories, les chiffres de consommation de chaleur indiqués ci-dessus donnent des rendements thermiques compris entre 28 et 47%.
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Suivant la présente invention on obtient par contre un rendement voisin de 90%. On procède de la manière suivante : on imprime une vitesse de circulation élevée et une tempéra- ture comprise entre 900 et 1000 à la matière première pul- vérulente sèche avant son entrée dans la chambre de cuisson; elle est partiellement désoxydée et, en entrant dans la cham- bre de cuisson comprenant une zone de combustion et une ône de frittage, elle se mélange au combustible pulvérisé qui lui aussi circule à une vitesse élevée, le rapport entre le poids de charbon pulvérisé et celui de matière première étant de 1 : 10 jusqu'à 1 : 13, (rapport que l'on peut varier et choi- sir de la façon optimum en-deça et au-delà des deux limitas ci-dessus).
La température du mélange est supérieure au point d'inflammation du combustible pulvérisé, qui pour le charbon maigre s'élève à 750-900 . L'air de combustion, circulant à une vitesse élevée, est admis en quantité théorique dans la cham- bre de cuisson où il y entre en tourbillonnant, sur toute la longueur de cette chambre, aussi uniformément que possible, et se mélange aux poussières incandescentes de ciment et de charbon animées d'un mouvement de tourbillonnement, ces pous- sières étant projetées par exemple par la force centrifuge contre la paroi de la chambre cylindrique et constituant ain- si une couche dense de mélange de poussières, tandis qu'on admet l'air de combustion à la périphérie du cylindre pour le faire passer de l'extérieur vers l'intérieur;
les poussières combustibles brûlent alors dans la chambre de cuisson,, les particules incandescentes de matière première faisant office, en même temps, de corps rayonnants et de catalyseurs acti- vant la combustion. L'action catalytique est d'autant plus intense que la quantité de matière première admise est plus
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grande par rapport à la quantité de combustible pulvérisé; la combustion elle aussi en est d'autant plus complète et se produit sans flammes et pratiquement sans excès d'air.
Seule- ment une petite fraction de la chaleur de combustion est ab- sorbée par les gaz de combustion, tandis que sa majeure partie passe directement dans la matière première pulvérulente, chas- se les restes d'acide carbonique et porte celui-ci et les poussières de matière première à la température de frittage.
La matière première passe alors dans la zone de frittage où chaque kilogramme de klinker libère 100 calories qu'il faut évacuer pour éviter une surchauffe indésirable du klinker. On y arrive par exemple en admettant une quantité convenable de matière première chauffée et partiellement désoxydée qui, pour être désoxydée et portée à la température de frittage, re- quiert une quantité de chaleur qui doit être égale de la chaleur de frittage de la matière déjà contenue dans le four et de celle qui vient d'y entrer.
Toutefois on peut aussi admettre des gaz de refroidissement ou bien on admet du charbon pulvéri-i sé qui absorbe de la chaleur par réduction de l'anhydride carbonique, ce qui présente l'avantage que le frittage dans une atmosphère d'oxyde de carbone produit par la réduction peut être opéré, comme le montre l'expérience, à une tempé- rature inférieure à celle requise généralement. L'oxyde de carbone produit est de nouveau brûlé dans une phase subsé- quente de l'opération et on l'emploie pour préchauffer la ma- tière première.
La façon dont se comportent les poussières de matière dans les limites de température comprises entre 900 et 1400 degrés (température de frittage) a une grande impor- tance pour les opérations décrites; à cette température les poussières perdent sensiblement tout frottement intérieur et
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s'écoulent comme l'eau sur un support solide.
Quand les poussières se déplacent par exemple dans une chambre de forme cylindrique ou légèrement conique en décrivant une hélice à pas serré, on obtient un long trajet et, partant, une durée de réaction suffisante pour achever la combustion et le frittage; on peut équilibrer la force cen- trifuge des poussières par la pression du courant d'air ad- mis en substance radialement, de sorte que le frottement sur les parois disparaît complètement.
Au point de vue du rayon- nement de chaleur les poussières de matière incandescentes constituent un "corps rayonnant noir" et se comportent donc sensiblement comme les matières réfractaires, et si on veille à ce que le mélange de poussières de ciment brut et de char- bon pulvérisé ait la plus grande densité volumétrique possi- ble et que ces matières se mélangent intimement par tourbil- lonnement elles constituent un catalyseur activant la com- bustion.
De la chambre de cuisson les particules frittées pas- sent dans la chambre collectrice'de poussières adjacente où elles se déposent au fond sous l'action de la pesanteur; le fond de la chambre collectrice de poussières est constitué par la couche de klinker incandescent du refroidisseur de klinker en forme de cuve que l'on monte en-dessous de la cham- bre collectrice de poussières, et on dose la quantité des gaz de refroidissement, admis dans le refroidisseur de klinker, de telle manière que la couche supérieure soit maintenue à la température de frittage et que les morceaux plus gros non encore frittés subissent un frittage définitif.
Ce processus est aidé par le rayonnement des gaz chauds dans la chambre collectrice de poussières, qui y entrent à la température de frittage, ainsi que par le rayonnement des parois de la cham- -
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bre collectrice chauffées à blanc.
La chambre collectrice de poussières est traversée par les gaz fortement chauffés de la chambre de cuisson, qui y débouche, et du refroidisseur de klinker disposé en-dessous d'elle; ces gaz chauds s'échappent directement de la chambre collectrice de poussières, à la température de frittage, dans la cheminée de préchauffage adjacente, ou dans un autre dis- positif de préchauffage y installé, sans qu'il puisse se pro- duire des pertes sensibles par rayonnement.
On obtient no- tamment un résultat avantageux au point de vue du bilan thermique lorsque les gaz de fumée et le klinker sortent d'un côtédu four,de manière que leur rayonnement commun profite tout à la surface du refroidisseur de klinker qu'à celle de la chambre de cuisson et qu'on puisse raccorder di- rectement, sans l'entremise de longues conduites tubulaires absorbant la chaleur, le dispositif de préchauffage pour la matière première.
Lorsque pour absorber la chaleur on forme du CO ou du H dans la chambre de cuisson, on brûle avantageusement ces gaz à leur entrée dans la cheminée de préchauffage avec de l'air qu'on y admet à cet effet.
Le procédé est notamment avantageux, au point de vue de la conduite des opérations, pour la raison suivante:
En raison du rayonnement intense et étant donné la possibilité de régler exactement la température de la chambre de cuisson et de la couche supérieure du refroidisseur de klinker, on obtient un frittage si complet que la formation de chaux combinée est entièrement exclue.
Etant donné que le préchauffage et le frittage sont achevés en quelques secondes, il est possible de prélever continuellement des éprouvettes à un endroit quelconque du refroidisseur de klinker et de
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tirer des conclusions, dans un laboratoire central, sur la marche des opérations et la qualité du klinker à prévoir en se basant sur la qualité de ces éprouvettes et sur des mesures de composition de gaz et de températures que l'on fait à des intervalles réguliers.
Une commande à distance centrale, qui peut fonctionner électriquement ou électropneumatiquement, permet de régler instantanément la distribution de matière première, de combustible pulvérisé, d'air de combustion, de gaz de refroidissement ou de combustible de refroidissement pulvérisé pour la zône de frittage et d'autres endroits de l'installation et de maintenir constamment le régime de fonc- tionnement le plus avantageux.
En disposant des brûleurs auxi- liaires et en les commandant au moyen de la commande à dis- tance on peut aussi intervenir instantanément dans les réac- tions chimiques, par exemple, en disposant près de la trémie à matières premières de plus petites trémies, contenant une matière. première à teneur en chaux très élevée ou très basse, par exemple la bauxite ou des matières d'addition analogues, d'ou on mélange éventuellement au courant de matières premiè- res,par exemple à l'entrée de la cheminée de préchauffage, une certaine quantité de ces matières d'addition pour varier la composition chimique du klinker. Le tourbillonnement dans la cheminée de préchauffage est si intense que les différents constituants se mélangent suffisamment.
De même il est pos- sible de prévoir plusieurs trémies à combustible pour employer suivant le besoin des charbons à pouvoir calorifique élevé ou faible et ayant des teneurs en constituants volatils diffé- rentes.
Un autre avantage du procédé est que, par suite du rapport avantageux entre le charbon et la matière première, qui est de beaucoup inférieur à 1 : 10, la proportion de cen-
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dres dans le klinker est relativement réduite, de sorte qu'on améliore ainsi la quantité de klinker. Au point de vue cons- tructif le procédé constitue un progrès en ce sens que la vitesse de circulation élevée du charbon, de la matière pre- mière et des autres matières solides ou fluides permet de donner à la chambre de cuisson et aux autres parties de l'ins- tallation de petites dimensions comparativement à l'effet utile, de sorte qu'il devient possible de produire journelle- ment 600 tonnes de klinker et plus.
Les dessins annexés représentent des exemples d'exé- cution de l'invention.
Fig. 1 montre une coupe longitudinale médiane d'un four à ciment.
Figs. 2, 3 et 4 sont respectivement des coupes sui- vant les lignes A-B, C-D et E-F.
Fig. 5 montre une variante des premières chambres de préchauffage, représentée en coupe suivant la ligne G-H.
Fig. 6 montre partie en coupe, partie en élévation un four à ciment à chambre de cuisson verticale.
Fig. 7 représente une vue de côté du four prise dans la direction de la flèche J.
Fig. 8 est une coupe suivant la ligne K-M.
On charge la matière première dans la chambre a et elle quitte cette chambre par une série d'éléments diviseurs b, non représentés séparément, qui la répartissent uniformément sur toute la section. La matière tombe ensuite entre des chi- canes c., d en forme de chevrons et passe dans les deux cham- bres de préchauffage e1, e2 A cet endroit elle tombe en contre-courant par rapport aux gaz de fumée. Des chicanes f obligent les gaz de fumée à changer continuellement de direc-
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tion et à venir ainsi en contact intime avec la matière à cuire. Il ne faut pas craindre que la matière adhère à ces chicanes, car elles sont inclinées et la matière s'écoule facilement aux températures élevées.
La matière première préchauffée passe alors par une descente dans un transpor- teur à godets h qui l'amène dans la trémie i,. An besoin ces organes transporteurs peuvent être isolés thermiquement. De la trémie i la matière tombe dans la descente verticale k; des chicanes réfractaires m appropriées peuvent y être prévues pour répartir uniformément la matière sur la section de la seconde chambre de préchauffage n. La seconde chambre de pré- chauffage est garnie de chicanes o analogues à celles de la première chambre de préchauffage. La matière fortement chauf- fée passe dans la goulotte p disposée tangentiellement à la chambre de cuisson q. Le charbon pulvérisé est admis de la trémie r, par la conduite descendante s, au centre de la cham- bre de cuisson.
En même temps on souffle de l'air préchauffé dans la chambre de cuisson, au centre de celle-ci, par la conduite tubulaire t. La conduite t débouche dans un brûleur rotatif v1, connu en soi, qui imprime à la flamme du brûleur une rotation rapide. En outre la chambre'de cuisson comporte une série de fentes radiales u par lesquelles on admet aussi de l'air préchauffé. Il se forme ainsi dans la chambre de cuisson une flamme au charbon pulvérisé dans laquelle la ma- tière à cuire, tombant à une vitesse très élevée de la chambre de préchauffage, est projetée tangentiellement. La disposition radiale des fentes u assure que, malgré leur mouvement de tour- billonnement,les morceaux solides restent écartés du revête- ment réfractaire de la chambre de cuisson.
La partie de la chambre, disposée le plus en aval, est elle aussi percée de fentes radiales v et elle est entourée d'une chemise w. On
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peut par exemple envoyer des gaz de fumée par la conduite tubulaire x pour évacuer la chaleur libérée au cours du frit- tage de la matière. On voit sur le dessin que la conduite x est raccordéeà un ventilateur yqui aspire les gaz par la conduite z. Au sortir de la chambre de cuisson la matière frittée passe dans la chambre collectrice de poussières al et tombe ensuite dans une cuve de refroidissement b1.
La cuve de refroidissement est elle aussi revêtue de matière réfrac- taire et est percée à son extrémité inférieure conique de fentes d'admission d'air c1, Le ventilateur y est relié par une conduite d1 à une chemise 4:1 qui entoure l'ajutage du refroidisseur, de sorte que des gaz de fumée refroidis en- trent sous pression dans le refroidisseur.
On voit en outre, sur la Fig. 1, que la cuve bl et la chambre collectrice de poussières a1. et le cas échéant encore d'autres parties de l'installation du four fortement chauffées, sont entourées d'une chemise gl en tôle de manière à constituer une chambre dans laquelle on souffle au moyen d'un ventilateur hl de l'air qui s'échauffe ainsi fortement et dont on se sert de la manière décrite plus haut comme air de combustion préchauffé. Comme le montre la Fig. 5, on peut aussi employer au lieu des chicanes cunéiformes f des chicanes en forme de grille il qui dévient le gaz suivant un trajet en quinconce et dont la section est suffisante pour permettre à la charge de tomber par les interstices de la grille. Ces barres doivent être faites en une matière très réfractaire. A la conduite tubulaire s sont raccordées deux autres conduites kl pour le combustible.
Ces conduites débou- chent dans la cuve de sorte que le combustible pulvérisé se mélange déjà avant son entrée dans la chambre de cuisson et
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séchauffe. La manoeuvre d'un clapet ml permet d'envoyer au début le charbon pulvérisé dans la chambre de cuisson et de ne l'envoyer par les conduites kl que quand la chambre de cuisson est portée à une température suffisamment élevée. Sur la Fig. 4 on voit notamment les chicanes ni et o1 qui ont pour effet d'éviter que les grains de matière frittée soient en- tramés vers le haut. On admet que les poussières enflammées tourbillonnent dans la chambre de cuisson dans le sens des aiguilles d'une montre. On voit immédiatement sur le dessin que les morceaux projetés vers le haut sont captés partie par la chicane ni, partie par la chicane ol.
On voit sur la Fig.3 comment les gaz de fumée sont aspirés de la chambre collectri- ce de poussières al dans les cheminées de préchauffage o1 e2 et n. On voit en plan que les cheminées sont disposées un peu en retrait et que des espaces d'air p1 sont encore prévus en- tre les parois des cheminées. On adopte cette disposition pour éviter l'échauffement excessif et la fusion des parois des cheminées. La Fig. 6 montre la même disposition avec une chambre de frittage à axe vertical. Le combustible pulvérisé est admis de la trémie q1 par la conduite rl. On peut avanta- geusement bifurquer la conduite ri et admettre le combustible pulvérisé dans la chambre de cuisson en deux points opposés.
La poudre de ciment à cuire est admise de la cheminée n par la descente tl revêtue de matière réfractaire. En outre on prévoit une conduite ul pour envoyer dans la partie inférieure de la chambre de cuisson une quantité de matière qui a été préchauffée seulement dans les chambres de préchauffage e1, e2 et qui de ce fait n'a pas encore atteint la température maxi- mume, On procède ainsi pour pouvoir régler à volonté la tempé- rature de la chambre de cuisson. La conduite de combustible rl, et les conduites de matière à cuire tl et ul débouchent tan- @
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gentiellement dans la chambre de cuisson pour provoquer le tourbillonnement requis de la charge.
En outre on peut mé- nager tangentiellement les fentes à air wl de la partie su- périeure de la chambre de cuisson de manière qu'un tourbillon- nement intense soit imprimé aux poussières enflammées. Par contre dans les autres parties de :La chambre on conservera les fentes radiales représentées sur la Fig. 1 pour éviter le frottement des particules de ciment sur les parois de la chambre de frittage. Dans cette variante la chemise d'air x1 entourant la chambre de frittage est aussi cloisonnée, de sor- te qu'on peut souffler dans la partie supérieure de l'air de combustion préchauffé et souffler dans la partie inférieure de l'air de refroidissement. Du reste cette disposition cor- respond à celle de la Fig. 1.
Il est notamment avantageux de disposer verticalement la chambre de cuisson pour cette raison que la charge frittée se dépose librement dans la cuve de refroidissement, tandis que les gaz brûlés s'échappent vers le haut par la cheminée y1 et passent dans les cheminées el, a21 et n comme le montre la Fig. 8.
A la partie supérieure des chambres de préchauffage a1 e2 sont montés des clapets à gaz z1; on peut ainsi régler suivant les besoins la quantité de gaz qui s'écoule par les chambres de préchauffage, ou la chambre n, décrites plus haut.
Après avoir traversé les chambres de préchauffage e1, e2, les gaz de fumée entrent dans des chambres latérales a 2 et sont aspirés par delà celles-ci dans des chambres de filtrage ap- propriées en vue de les débarrasser des particules de matière entraînées éventuellement.
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Method of firing cement and the like.
Current rotary ovens currently consume around 1,500 calories per kilog. klinker, rotary kilns with preheating and deoxidizing zones consume approximately 900 to 950 calories and shaft-loaded shaft kilns consume approximately 1150 calories. Since for a mixture of powdered cement raw materials with 78% Ca CO3 the amount of heat theoretically required for cooking amounts to about 422 calories assuming that the heat of formation of the klinker is 100 calories, the figures of heat consumption indicated above give thermal efficiencies of between 28 and 47%.
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According to the present invention, on the other hand, a yield of around 90% is obtained. The procedure is as follows: a high circulation speed and a temperature between 900 and 1000 are imparted to the dry pulverulent raw material before it enters the cooking chamber; it is partially deoxidized and, on entering the firing chamber comprising a combustion zone and a sintering cone, it mixes with the pulverized fuel which also circulates at a high speed, the ratio between the weight of pulverized coal and that of raw material being from 1:10 to 1:13, (ratio which can be varied and chosen in the optimum way below and beyond the two limits above).
The temperature of the mixture is above the flash point of the pulverized fuel, which for lean coal is 750-900. The combustion air, circulating at a high speed, is admitted in theoretical quantity into the cooking chamber where it swirls there, over the entire length of this chamber, as uniformly as possible, and mixes with the incandescent dust. of cement and coal animated by a swirling movement, this dust being projected for example by the centrifugal force against the wall of the cylindrical chamber and thus constituting a dense layer of mixture of dust, while it is admitted the combustion air at the periphery of the cylinder to pass it from the outside to the inside;
the combustible dust then burns in the cooking chamber, the incandescent particles of raw material acting, at the same time, as radiant bodies and catalysts which activate combustion. The catalytic action is all the more intense as the quantity of raw material admitted is more
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large in relation to the amount of fuel sprayed; combustion is also all the more complete and takes place without flames and practically without excess air.
Only a small fraction of the heat of combustion is absorbed by the combustion gases, while most of it passes directly into the pulverulent raw material, expels the remains of carbonic acid and carries it and the raw material dust at sintering temperature.
The raw material then passes into the sintering zone where each kilogram of klinker releases 100 calories which must be evacuated to prevent unwanted overheating of the klinker. This is achieved, for example, by admitting a suitable quantity of heated and partially deoxidized raw material which, in order to be deoxidized and brought to the sintering temperature, requires a quantity of heat which must be equal to the heat of sintering of the material already. contained in the oven and that which has just entered it.
However one can also admit cooling gases or one admits pulverized carbon which absorbs heat by reduction of carbon dioxide, which has the advantage that the sintering in an atmosphere of carbon monoxide produces by reduction can be operated, as experience shows, at a temperature lower than that generally required. The carbon monoxide produced is burnt again in a subsequent phase of the process and used to preheat the raw material.
The way in which material dusts behave within the temperature limits between 900 and 1400 degrees (sintering temperature) is of great importance to the operations described; at this temperature, the dust significantly loses all internal friction and
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flow like water on a solid support.
When the dust moves for example in a chamber of cylindrical or slightly conical shape by describing a tight-pitched helix, a long path is obtained and, therefore, a reaction time sufficient to complete the combustion and the sintering; the centrifugal force of the dust can be balanced by the pressure of the air current substantially admitted radially, so that the friction on the walls disappears completely.
From the point of view of heat radiation, incandescent material dust constitutes a "black radiating body" and therefore behaves substantially like refractory materials, and if care is taken that the mixture of raw cement dust and char- good pulverized has the greatest possible volumetric density and that these materials mix intimately by vortexing they constitute a catalyst which activates the combustion.
From the baking chamber the sintered particles pass into the adjacent dust collecting chamber where they settle to the bottom under the action of gravity; the bottom of the dust collecting chamber is formed by the incandescent klinker layer of the klinker cooler in the form of a tank which is mounted below the dust collecting chamber, and the quantity of cooling gases is measured out , admitted into the klinker cooler, in such a way that the upper layer is maintained at the sintering temperature and that the larger pieces not yet sintered undergo final sintering.
This process is aided by the radiation of hot gases into the dust collecting chamber, which enter it at the sintering temperature, as well as by the radiation from the walls of the chamber - -
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white-heated collector bre.
The dust collecting chamber is crossed by the strongly heated gases from the cooking chamber, which opens into it, and from the klinker cooler placed below it; these hot gases escape directly from the dust collecting chamber, at the sintering temperature, into the adjacent preheating stack, or into another preheating device installed there, without any losses occurring sensitive by radiation.
In particular, an advantageous result from the point of view of the heat balance is obtained when the flue gases and the klinker leave one side of the furnace, so that their common radiation benefits all the surface of the klinker cooler than that of the klinker. the cooking chamber and that the preheating device for the raw material can be connected directly, without the use of long tubular conduits absorbing the heat.
When, in order to absorb the heat, CO or H is formed in the cooking chamber, these gases are advantageously burned as they enter the preheating chimney with air which is admitted there for this purpose.
The process is particularly advantageous, from the point of view of the conduct of operations, for the following reason:
Due to the intense radiation and given the possibility of precisely adjusting the temperature of the firing chamber and the top layer of the klinker cooler, such complete sintering is achieved that the formation of combined lime is completely excluded.
Since the preheating and sintering are completed within seconds, it is possible to continuously take samples from any location of the klinker cooler and
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draw conclusions, in a central laboratory, on the course of operations and the quality of the klinker to be expected based on the quality of these test pieces and on measurements of gas composition and temperatures that are made at regular intervals .
A central remote control, which can be operated electrically or electro-pneumatically, allows instant adjustment of the distribution of raw material, pulverized fuel, combustion air, cooling gas or pulverized cooling fuel to the sintering and cooling area. other parts of the installation and constantly maintain the most advantageous operating conditions.
By arranging the auxiliary burners and controlling them by means of the remote control, it is also possible to intervene instantaneously in chemical reactions, for example, by placing smaller hoppers near the raw material hopper, containing material. raw material with a very high or very low lime content, for example bauxite or similar additives, from which an optional mixture is mixed with the stream of raw materials, for example at the inlet of the preheating stack, a certain amount of these additives to vary the chemical composition of the klinker. The swirling in the preheating stack is so intense that the different constituents mix sufficiently.
Likewise, it is possible to provide several fuel hoppers to employ, as required, coals of high or low calorific value and having different contents of volatile constituents.
Another advantage of the process is that, owing to the advantageous ratio of coal to raw material, which is much less than 1:10, the proportion of cen-
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dres in the klinker is relatively small, so that the amount of klinker is improved. From a constructive point of view the process constitutes an advance in the sense that the high circulation speed of the coal, the raw material and the other solid or fluid materials allows the cooking chamber and other parts of The installation is small compared to the useful effect, so that it becomes possible to produce 600 tons of klinker and more per day.
The accompanying drawings show exemplary embodiments of the invention.
Fig. 1 shows a median longitudinal section of a cement kiln.
Figs. 2, 3 and 4 are sections along lines A-B, C-D and E-F, respectively.
Fig. 5 shows a variant of the first preheating chambers, shown in section along the line G-H.
Fig. 6 shows partly in section, partly in elevation, a cement kiln with a vertical baking chamber.
Fig. 7 is a side view of the oven taken in the direction of arrow J.
Fig. 8 is a section along the line K-M.
The raw material is loaded into chamber a and leaves this chamber through a series of dividing elements b, not shown separately, which distribute it uniformly over the entire section. The material then falls between chisels c., D in the form of chevrons and passes through the two preheating chambers e1, e2 At this point it falls in countercurrent with respect to the flue gases. Baffles f force the flue gases to continually change direction.
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tion and thus come into intimate contact with the material to be cooked. There is no fear that material will adhere to these baffles, as they are tilted and material will flow easily at high temperatures.
The preheated raw material then passes through a descent into a bucket conveyor h which brings it into the hopper i i. If necessary, these transporting members can be thermally insulated. From the hopper i the material falls in the vertical descent k; suitable refractory baffles m may be provided therein to distribute the material uniformly over the section of the second preheating chamber n. The second preheating chamber is lined with baffles similar to those of the first preheating chamber. The strongly heated material passes into the chute p disposed tangentially to the cooking chamber q. The pulverized coal is admitted from the hopper r, through the down pipe s, in the center of the cooking chamber.
At the same time, preheated air is blown into the cooking chamber, in the center thereof, through the tubular pipe t. Line t opens into a rotary burner v1, known per se, which causes the flame of the burner to rotate rapidly. In addition, the cooking chamber has a series of radial slots u through which preheated air is also admitted. A pulverized charcoal flame is thus formed in the cooking chamber into which the material to be cooked, falling at a very high speed from the preheating chamber, is projected tangentially. The radial arrangement of the slots u ensures that, despite their swirling movement, the solid pieces remain separated from the refractory lining of the cooking chamber.
The part of the chamber, located furthest downstream, is also pierced with radial slots v and it is surrounded by a jacket w. We
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can for example send flue gas through the tubular pipe x to remove the heat released during the frying of the material. We see in the drawing that the pipe x is connected to a fan y which sucks the gases through the pipe z. On leaving the baking chamber, the sintered material passes into the dust collecting chamber a1 and then falls into a cooling tank b1.
The cooling vessel is also lined with refractory material and is pierced at its conical lower end with air intake slots c1. The fan is connected there by a duct d1 to a 4: 1 jacket which surrounds the cooler nozzle, so that cooled flue gases enter under pressure into the cooler.
It is further seen, in FIG. 1, that the tank bl and the dust collecting chamber a1. and if necessary still other parts of the furnace installation strongly heated, are surrounded by a sheet metal jacket gl so as to constitute a chamber into which is blown by means of a fan hl air which s 'thus heats up considerably and which is used in the manner described above as preheated combustion air. As shown in Fig. 5, it is also possible to use, instead of the wedge-shaped baffles f, grid-shaped baffles 11 which deflect the gas in a staggered path and whose section is sufficient to allow the load to fall through the interstices of the grid. These bars must be made of a very refractory material. To the tubular pipe s are connected two further pipes kl for the fuel.
These pipes open into the tank so that the pulverized fuel mixes already before entering the cooking chamber and
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heats. The operation of a valve ml makes it possible to send the pulverized coal at the start into the cooking chamber and to send it through the pipes kl only when the cooking chamber is brought to a sufficiently high temperature. In Fig. 4 in particular, the baffles ni and o1 can be seen which have the effect of preventing the grains of sintered material from being embedded upwards. It is assumed that the ignited dust swirls in the cooking chamber in a clockwise direction. It can be seen immediately in the drawing that the pieces projected upwards are captured partly by the baffle ni, partly by the baffle ol.
It can be seen in Fig. 3 how the flue gases are sucked from the dust collecting chamber a1 into the preheating stacks o1 e2 and n. It can be seen in plan that the chimneys are set back a little and that air spaces p1 are still provided between the walls of the chimneys. This arrangement is adopted to prevent excessive heating and melting of the walls of the chimneys. Fig. 6 shows the same arrangement with a vertical axis sintering chamber. The pulverized fuel is admitted from the hopper q1 through the line rl. It is advantageously possible to branch off the line ri and admit the atomized fuel into the cooking chamber at two opposite points.
Baking cement powder is admitted from the chimney n by the descent tl coated with refractory material. In addition, a pipe ul is provided to send into the lower part of the cooking chamber a quantity of material which has been preheated only in the preheating chambers e1, e2 and which therefore has not yet reached the maximum temperature. mume, This is done in order to be able to adjust the temperature of the cooking chamber as desired. The fuel line rl, and the baking material lines tl and ul lead tan- @
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mainly in the cooking chamber to cause the required swirl of the load.
In addition, the air slots w1 in the upper part of the cooking chamber can be tangentially arranged so that an intense vortex is imparted to the ignited dust. On the other hand, in the other parts of: The chamber, the radial slots shown in FIG. 1 to prevent the cement particles from rubbing against the walls of the sintering chamber. In this variant the air jacket x1 surrounding the sintering chamber is also partitioned, so that one can blow in the upper part of the preheated combustion air and blow in the lower part of the cooling air. . Moreover, this arrangement corresponds to that of FIG. 1.
It is in particular advantageous to arrange the cooking chamber vertically for this reason that the sintered charge is deposited freely in the cooling tank, while the burnt gases escape upwards through the chimney y1 and pass into the chimneys el, a21 and n as shown in FIG. 8.
At the top of the preheating chambers a1 e2 are mounted gas valves z1; the quantity of gas which flows through the preheating chambers, or chamber n, described above, can thus be adjusted as required.
After passing through the preheating chambers e1, e2, the flue gases enter side chambers a 2 and are sucked beyond them into suitable filtering chambers in order to rid them of any particles of material which may be entrained.