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"FOUR A MOUFLE ROTATIF".
Les fours à moufle rotatifs, constitués d'un moufle destiné à recevoir la matière à traiter, d'une enveloppe suppor- tant le moufle, et de carneaux de chauffage disposés entre le moufle et l'enveloppe,sont connus. Les difficultés de cons- truction et de fonctionnement de ces fours résident dans la @ fixation du moufle à l'enveloppe extérieure et dans l'étanche- ment du moufle intérieur par rapport aux ,carneaux de chauffage, surtout lorsque le moufle est composé de plusieurs parties.
'..Des moufles rotatifs, dont la paroi est subdivisée transversa- lement à la longueur et aussi dans le sens de l'axe du moufle, ou seulement dans ce dernier sens, fûrent déjà construits de manière, à ce que les joints longitudinaux du moufle reposent
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sur des briques saillant de la maçonnerie de revêtement de l'onveloppe du four. Ces briques, généralement en ::-01';118 de coin, étaient munies d'un évidement, destiné recevoir un tenon, formé par de.saillies prévues aux borde longitudinaux de chaque segment de moufle. Des fours à moufle construits de cette manière -se prêtent, à la calcination, à la cuisson, mais pas à la fusion de matièresmétallifères, parce que les joints de la manière décrite ne peuvent pasêtre rendus étanchesaux métaux liquides.
La cause du manque d'étanchéité des oint ré- side dans la dilatation axiale et périphérique différente des parties constitutives distinctes du four. Lors du chauffage du four,la maçonnerie appartenant à l'enveloppe en fer, se dila- teplus que le moufle, monté dans le four.
Les briques saillant du revêtement du four vers l'intérieur, et destinées à mainte- nir le moufle en position et à assurer simultanément l'étan- chéité aux endroits de rencontre des segments du moufle du fait qu'elles maintiennent les saillies des bords longitudinaux des parties constitutives du moufle, s'éloignent, par dilata- tion thermique, d'une quantité plus grande de l'endroit de ren- contre des segments du moufle, que n'est la quantité dont le moufle s'approche des dites briques,
par dilatation. Par con- séquent elles ne sont pas capables de maintenir les parties constitutives du. moufle à une température accrue, assez rap- prochées l'une de l'autre pour assurer une étanchéité suffisante..
Suivant l'invention ces défauts sont supprimés par le fait que le moufle intérieur,- qu'il soit composé de plusieurs parties en forme de serments, ou constitué d'un ou de plusieurs tronçons de tube raccordés l'un à l'autre,- est relié à l'enveloppe di- rectement par des moyens élastiques, ou souples, utilement de manière ii. ce que le moufle soit obligé par les dits moyens élastiques,- qui exercent sur lui une pression ou une traction,- de prendre appui sur des butées de support, prévues à. l'in- téricur de l'enveloppe.
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Par exemple, la Maçonnerie de l'enveloppe du four présen- te deux ou plusieurs rangées de briques s'étendant versl'inté- rieur du four. Sur le côté opposé -aux dites rangées de briques, sont prévus des tampons ou organes de pression analogues,- uti- lement aussi en plusieurs rangées,- agissant sur le moufle et la pressant contre les dites rangées de briques. Les tampons sont disposés d'une manière élastique, de façon à maintenir le moufle constamment avec une pression suffisante pour empêcher son déplacement par rapport à l'enveloppe, tout en pouvant cé- der à des efforts plus élevés, de manière à éviter la destruc- tion'du moufle par suite de pressions de valeur inadmissible.
Les tampons, ou autres organes de soutènement élastique,sont pressés contre le moufle par exemple au moyen ,de ressorts inter- posés entre les tampons et l'enveloppe du four.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple un mode d'exécution d'un four à moufle suivant l'invention, à savoir :
La figure I représenteune coupe suivant A-B figure 2.
La figure 2 représente une coupe longitudinale dans le four.
Les figures 3,4 et 5 une coupe transversale, une coupe lon- gitudinale et une vue en plan de l'extérieur,concernant des détails de la disposition des briques.
La figure 6 représente une vue en perspective d'une partie coupée hors du four à moufle.
En section transversale le'moufle est subdivisé, par exem- ple cinq fois (voir figure I) .Il peut y avoir également une subdivision transversalement à l'axe de rotation,de sorte qu'il en résulte deuxpu plusieurstronçons tubulaires dont chacun est composé de cinq segments 1, constitués par exemple en carbure de silicium. Le revêtement intérieur 2 (en chamotte ou analogue) ..de l'enveloppe en fer 2a du four ,présents cinq nervres en briques, utilement en forme de coin 3 et 4,5 .Entre l'enveloppe 2a et le revêtement 2 on peut encore prévoir un calorifuge 2b, par exemple en briques isolatrices.
Les briques 3 peuvent être garnies encore de sabots 3a ,par exemple en carbure de silicium,
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qui sont situés entre le moufle et les briques, en offrant au moufle une face d'assise plus large. Contre, les déplacements par rapport aux briques, les nabotsont assurés, par exemple, par une forme en queue d'aronde des faces de contact des sa- bots et briques.
Les briques 4 et 5 sont maintenues dans la maçonneric du frour par exemple par le :fuit qu'entre les briques 4 et 5 de chaque rangée sont disposées des briques 6(voir figures 3,4,5) qui ont utilement aussi une forme de coino Cependant ces briques 6 ne remplissent pas entièrement l'espa.- ce entre les briques 4 et 5 de chacure desrangées, mais lais- sent entre elles len espaces libres 7.
Les briques4 et 5 pos- sèdent une forme telle, que les faces latérales en regard l'une de l'autre des briques 4 et 5 de chacune des rangées, soient parallèles entre elles à peu près jusqu'à la moitié de la hau-- teur dos briques. Dans l'espace limité par ces faces parallèles, s'étendent les saillies 8a des saoots 8. Les sabots 8 sont pressés par les tampons 9, à l'aide de ressorts 10, contre le moufle intérieur. La pression des ressort;; 10 peut être ré- glée de la manière usuelle, au moyen de chapeaux à, écrou 10a, ou d'écrous. Les sabots 3a des briques 3 constituent les con- tre-butées de support pour le moufle, et les ressorts 10 assu- rent que le moufle soit constamment pressé contre les dites con- tre-butées de support.
Les carneaux de chauffage 18 sont formés par chaque fois deux nervures, constituées par les briques 4 et 5,respectivement 3, par la paroi du moufle, et par le revête- ment de l'enveloppe, du tambour. Les tampons peuvent encore être protégés contre un échauffement excessif par un blochet indépen- dant 11, d'une résistance adéquate. Au lieu de constituer les nervures par les briques 4 et 5,on peut naturellement les construire au moyen de briques non divisées, munies d'une per- foration, ou d'une ouverture moulée adéquate, de sorte qu'au lieu de deux briques 4 et 5 on n'emploie chaque foin qu'une seu- le.
Le nombre des segments et des rangées de support correspon-
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dantes, et du fait aussi celui des carneaux de chauffage, peut naturellement varier dans de larges limites.
Le moufle suivant l'invention se caractérise non seulement par une fixation certaine à l'enveloppe du four.Il présen- te encore l'avantage ultérieur considérable de pouvoir être composé d'un nombre supérieur de segments, ou d'autres élé- ments façonnés , et que malgré cela, les joints, surtout ceux dirigés dans le sens de l'axe.de rotation du moufle, sont et restent étanches, aussi aux matières en fusion. Pour la conservation certaine de l'étanchéité des joints dirigés dans le sens du pourtour du moufle, on peut avoir recours à des moyens spéciaux.
Souvent ceci n'est pas nécessaire, par exemple lorsque le moufle n'est pas subdivisé dans le sens de sa lon- gueur ,ou lorsque la fusion se produit seulement dans une sec- tion du moufle et que la matière en fusion ne vient pas en contact avec les joints du moufle dirigés dans le sens du pour- tour.
En effet, lorsqu'on utilise des segments de moufle d'une longueur suffisante, il est possible dans certains cas et avec une inclinaison appropriée du four ,de parvenir à ce qu'aucun joint de pourtour n'entre en contact avec la matière en fu- sion, c'est à dire que le bain métallique ne se forme qu'uni- quement dans la section inférieure du moufle.'
Mais lorsque la zone de fusion doit être plus grande que la longueur possible, ou utilement réalisable, d'une section de moufle, et lorsque l'étanchement des joints de pourtour par rapport aux carneaux de chauffage présente des difficultés particulières, on peut suivant l'invention,empêcher la péné- tration du métal liquide dans les carneaux de chauffage, par l'emploi d'une forme spéciale des segments de moufle,
ne permettant le passage du métal d'une section du moufle dans l'autre que seulement aux endroits des joints de pourtour qui se trouvent au dessus d'une nervure formée par les briques 3,
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ou 4 et 5. Les parties constitutives des parois du moufle
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reçoivent dans ce but 98r exemple unekorme de cuve.
Suivant l'exemple rcprsf1cnté dans la figure 6, la forme de cuve peut être obtenue par le fait, que les parties constitutives 12
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sont munies 1. leursbords d'extrémités, de rebords 14 dirigés vers 1' intérieur. Oes rebords forment dans la chambre du mou- fle un nombre de compartiments correspondant au nombre des parties constitutives ou segments 12 se succédant dans le sens de l'axe de rots/tien. Le métal liquide se trouvant dans un compartiment du moufle ne peut n'écouler dans le compartiment sui-
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vant qu'uniquement par les ouvertures coïncidentes 13 prévues dans les rebords juxtaposés 14 de deux parties constitutives ou segments12,
et s'accumule dans le compartiment donné du moufle aussi longtemps qu'il n'y a pas d'ouverture sous le niveau du bain métallique. La. hauteur des rebords du enre brides 14 et la profondeur des découpures 13 peuvent être choisies sui- vant l'espèce et la quantité de métal se trouvant dans le com- partiment du moufle. Les segmentsde moufle 12 peuvent encore 'être renforcés au moyen de nervures 15 situées à l'intérieur
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ou à l'extérieur, et faisant dans le cas OÙ elleshont disposées 1:: l'intérieur du moufle, simultanément 1ju. office d'agitateurs ou el' or:..;.'.ncn de retourne:'.eut de la charge, tandis que dans le cas où elles se trouvent du côté extérieur lu uoufle,elles amélio- rent le. trrmsmnsion c'-c chaleur.
En car: de traite...cnt ;:le met ière&1, ou de :'.lfÙ211;C de m 2.t io- res, qui ne doivent être abritées du contact avec les gaz de combustion, qu'à. des températures relativement élevées , le four peu'.: être construit aussi de manière (voir figure 2), que l'une de ses parties, par exemple la partie inférieure en cas de four incliné, sert de four à moufle, tandis que l'autre partie
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sert de four a chauffage Cti7.'C;fjt Oli combiné.
Dans ce cas par exem- ple les ;z7.z de 0h2.uff2<;c venant des carneaux àe chauffage 18 du uoufic 8011t introduit dans la :J:.rtic du four incliné, qui
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sert au préchauffage et au séchage de la matière à traiter, au moyen de tubes 17 constitués par exemple en métal résistant à la chaleur et à la corrosion, ou en matière céramique. Les tubes s'étendent, lors de leur passage par le point le plus bas, encore au dessus de la charge. Avec cette disposition on obtient une transmission directe de la chaleur du gaz de chauffage à la charge du four. Les carneaux de chauffage 18 peuvent se terminer au dessus du tube supérieur 17, de sorte que l'évacua- tion des gaz de chauffage se fasse au travers du four et par la tête supérieure du four.
Mais dans certains cas il est aus- si utile de faire passer une partie des gaz du four par l'in- térieur de la partie supérieure du four et d'utiliser une autre partie pour le chauffage extérieur de toute la partie su- périeure du four. Le chauffage intérieur et extérieur peut être réalisé dans ce cas aussi avec d'autres moyens de chauffage que ceux employés au chauffage du moufle. Les longueurs des zones du four, chauffées indirectement et directement,peuvent être différentes l'une de l'autre, par exemple en les choisis- sant suivant la nature du processus à réaliser.
Lorsqu'il star- git par exemple de réduire de la matière à teneur d'oxyde de fer en éponge de fer ou en fer pulvérulent, à l'aide de gaz qui sont introduits par exemple par la tête inférieure du four et par l'ouverture 21, on laissera commencer la zone à chauf- fage indirect avantageusement à l'endroit où la réduction du
Fe2O3 en FeO est entièrement ou presque terminée. La réduc- tion du FeO en Fe' se produit alors dans la partie du four chauffée indirectement et le cas échéant à une température plus élevée.
Les gaz réducteurs sortant de la zone indirectement chauffée, sont brûlés dans la zone directement chauffée, et - principalement dans la partie supérieure de cette dernière,- moyennant une admission utilement graduelle d'air par des ouvertures réparties sur la longueur et avantageusement sur le pourtour de l'enveloppe du four, - et chauffent la charge à la température nécessaire.
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La tête inférieure du four, représentée à titre d'exem- ple dans la. figure 2, peut servir, suivant les circonstances, au soutirage du métal, à l'évacuation des résidus, à l'intro- duction de l'agent de chauffage, ou analogue, ou simultanément à plusieurs de, ou à tous ces buts. Le métal s'écoule, par exem- ple de manière continue, par les ouvertures 19, prévues à. plu- sieurs endroits de la paroi d'extrémité inférieure 19a, dans le canal 20, prévu dans la tête du four et chauffable en cas de nécessité, ce canal évacuant le métal recueilli, par une fermeture à siphon. En cas de présence de résidus ou de scories, ces derniers flottent sur le métal.
Ils peuvent être évacués par le tube 21 dans le tube de descente 22 ,et être amenés par ce dernier dans la trémie 26. Sur le tube de descente 22 est prévu la Cloche ou le couvercle 23, obturant la trémie vers l'extérieur au moyen du joint hydraulique 24, d'une ma- nière étanche aux gaz. Par l'ouverture du registre 25 la tré- raie 26 peut être vidée.
L'amenée de l'agent de chauffage aux carneaux de chauf- fage du moufle se fait par exemple au moyen du tube 27, et par l'intermédiaire de la chambre annulaire 30 communiquant avec les carneaux de chauffage 18, en se joignant au four de manière étanche par les faces de glissement ou les labyrinthes 28,29. L'air de combustion est introduit dans les carneaux de chauffage par les tuyères à air 31 réglables au moyen de ré- gistres.
Il est naturel . que le moufledans ses formesd'exé- cution les plus différentes, peut aussi être disposé horizonta- lement.
En particulier , en cas d'une telle disposition on peut le faire travailler par charges. Lespassages d' évacuation de gaz et les ouverturesde déchargement peuvent 0ussi être disposés à d'autres endroits du moufle, ou des carneaux de chauffage, ainsi que le cas échéant de la. partie supérieure directement chauffée, du four. Le moufle peut pvoir, en section transversa- le,une forme circulaire, ovale, angulaire, ou autre. Sa forme
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de section transversale peut être différente aux différents endroits de sa longueur.
La forme de 1 "enveloppe enfermant les carneaux de chauffage peut être cylindrique ou être adaptée à la forme du moufle. Le domaine d'application du four à mou- fle suivant l'invention est extrêmement varié. Le four se prête par exemple à la récupération des métaux par voie de fu- sion hors des cendres, des déchets et des matières contenant d'autres métaux à côtés d'impuretés, - à la réduction des oxy- des en métal, avec un chauffage indirect, ou combiné indirect et direct,- à la cuisson et au séchage de matières qui ne doi- vent pas venir, ou peuvent venir seulement à. des bassestempé- ratures, en contact avec des gaz de chauffage,- à la volatili-- sation d'éléments, par exemple de métaux ,d'oxydes et d'autres composés,
- à la réalisation de réactions chimiques, par exemple au chlorurage et à la volatilisation des chlorures, et ana- logues:
Dans les fours tubulaires rotatifs employés à la fabri- cation du ciment, ou au grillage et à la. fusion de minerais, l'enveloppe en fer entourant directement et soutenant le re- vêtement,fût déjà rendue élastique dans le sens de son pour- tour. A cet effet l'enveloppe en fer du four fût construite de bandes longitudinales distinctes. Ces bandes se recouvraient mutuellement et fûrent soutenues par des dispositifs de soutène- ment spéciaux de manière à. pouvoir glisser plus ou m oins les unes sur les autres aux endroits de recouvrement, en cas de ohangement du diamètre de la maçonnerie.
Donc l'enveloppe en fer du four était constituée de manière, à s'appliquer toujours avec une certaine pression contre la face extérieure du revê- tement nécessaire, mais qu'aux changements du diamètre du cylindre de maçonnerie elle pouvait céder aux efforts de pres- sion excessifs.- Par contre, suivant l'invention il ne s'agit pas de rendre le cylindre du moufle, ou le cylindre du four , élastique dans le sens de son pourtour, l'invention consistant à rendre élastique les liaisons entre le cylindre du moufleet @ le cylindre du four.