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BREVET D'INVENTION " INSTALLATION DE REFROIDISSEMENT DES MATERIAUX"
L'invention concerne les opérations de refroidisse- ment des matériaux et plus particulièrement le refroidissement rapide à l'air du ciment Portland cuit,ou clinker , des grains de minerai et de lachaux en particules de diverses grosseurs, telles qu'elles sortent des fours rotatifs dans lesquels les produits sont cuits.
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-L'installation suivant l'invention est un porfec- tionnament de celle qui est décrite dans le brevet américain n 2 137 158 du. 15 Novembre 1938, auquel il convient (le se reporter pour y trouver une description complète du problème général du refroidissement du citent Portland cuit.
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Les principaux éléments de >r=,flroi<'1.,ss=;aunt de l'irt9- tallation brevetée consistent dans une série de '':.1'i11cs hori- zontales qui se recouvrent avec grilles fixes alternant avec grilles riobiles animées d'un rrlOUV'31<:.nt ,1<] -ra-et-vient dans le sens latéral. Les grilles mobiles servent à agiter la cou- che d'une manière continue et à faire rouler et retourner les diverses particules du produit à refroidir au fur et à mesure
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de leur avancement vers l'orifice de (irC'=1?.' 'C'e;11;
a l'extrémité inférieure de l'ensemble' des grilles. 'De préférence, la pente formée par les bords antérieurs des prilles est relativement
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faible et sensiblement inférieure il 1! ..llj"l,; (:11 talus d'éboula- 2lG nt du produit, de fi orte que les :':a-'lrl1).0; -1 LÜ arrivent ne roulent pas librement cn descendanh cur les ':cilles, cehte pente étant [';.:n,5rals:::Jsl1t d'environ 12 .
Chaque grille comporte plusieurs canaux de passade verticaux de l'air, qui sont alternativement recouverts et découverts, lorsque les grilles mobiles vont et viennent et l'air est refoulé de bas on haut par ces canaux à travens la
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couche de citent cuit.
Les r'=1.11¯-":, fL:es .et .; n;> 1 l c sont t 4 gga - le,:lent espacées dans le sens v;rti,lC' ;l, '=("I1é-r:J.IC:,1(;n' d'environ 6,3 mm, de façon à forcer un canal de n;;;s::ïe horizontal de l'air par lequel l'air est refoulé d'une manière continue dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle du courant d'air passant par lescanaux verticaux et d'une manié- re générale dans le sens de 1'avancement du produit.
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àussitôt après tre tombées p<:
.>r le couloir de déchargement du four et avoir pénétré 'dans la chambre de re-
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froidissement, les particules du produit subissent l'action des courants d'air freid et tandis qu'elles sont agitées et retournées d'une manière continue en avançant d'une grille à l'autre, les courants d'air froid qui les rencontrent en provenant de deux directions provoquent un refroidissement brusque, et uniforme.
L'espace qui se trouve dans la chambre de refroidis- sement au-dessous des grilles constitue une boîte à vent, ali- mentée par un ventilateur susceptible de refouler un volume d'air au moins égal à la quantité d'air secondaire nécessaire à la combustion dans le four et sous une pression suffisante, généralement d'environ 12,7 cm de hauteur d'eau, pour surmon- ter la résistance des grillas et du courant du produit.
La boîte à vent comporte de préférence des cloisons transversales formant des compartiments qui peuvent être alimentés séparé- ment avec de l'air en quantité variable, de sorte ,que le volume d'air nécessaire peut être refoulé à travers et entre les grilles à l'entrée et au voisinage de l'entrée de la chambre pour abaisser brusquement la température du produit.
On a constaté que dans les installations antérieures suivant l'invention du brevet précité, le.fonctionnement de l'installation doit être fréquemment interrompu pour remplacer les grilles qui se fendent ou se rompent. Il en résulte géné- ralement que le fonctionnement du four doit être également interrompu pour refroidir suffisamment l'intérieur de l'ins- tallation de refroidissement, pour permettre aux ouvriers d'y pénétrer et d'y effectuer le remplacement nécessaire.
Les grilles de l'installation antérieure sont en une seule pièce moulée en fonte ou en acier fixée d'une ma- nière rigide aux bâtis de support de leurs extrémités. Lorsque l'installation fonctionne, ,les surfaces supérieures des'grilles sont soumises à l'action de températures extrêmement élevées, tandis qu'en même temps leur surface inférieure est refroidie par\l'air provenant de la boîte à vent en donnant lieu ainsi
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à des dilatations relatives ')ui 1- j; :ir ;..... n .:
j i¯>, ia n iJ très souvent des criques au des ruptures. Il a lté propose de refroidir les grilles par¯ circulation d'eau pour chercher a répartir la chaleur d'une manière plus uniforme. L'installation supplémen- taies qui est nécessaire pour refroidir les ailles par cir- culation d'eau est difficile à faire fonctionner et on a constaté que dans les installations qui comportent ce rafrei-
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disseaent par circulation d'eau,
eUes n'ernpechent pas les grilles de s'avarier lorsqu'il s'agit de refroidir des produits à haute température.
En conséquence, l'invention a pour objet une forme de construction simple (le la grille qui consiste dans une grille légère, qui peut être utilisée sans refroidissement
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artificiel dans une i.nstuU.c,tion,1::;
refroidissenent du type en question, la [Grille suivant l'invention étant construite de façon à résister à des différences (le température considé- rablessur ses deux faces, sans y faire naître des efforts
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suffisants pour les roripre ou les 'i1(:D:Md,';J:' de tout autre manière, et à pouvoir être : :.= -i , i p 1,.: c .:I --'-\Tec le ::iI1Ümm d'efforts.
L'sl1ssr,ll')lo de la ri110 comporte p1usie '.l1::3'!.V;S croisillon- nées, 11orizorr!ïClles, espacées 1 '.l1!3 le sens J i < ..: .?.l-: 1 a :-; et suppor- tant chacune plusieurs portions de G "Y' 11. nince pouvant être débâchées s <1 coté inférieur 1:(J!¯J en ;'r'¯"'.'-,.,'uC7; ainsi de les ?''"'11:CGZ' ou de les régler s''.ns avoir à abaisser la tempé- rature dans l'installation (le -< cfaTn5->'j,ss>?.:.;gnt.
L'invention est facile à comprendre vec le dessin ci-joint à l'appui, donné à titre d'exemple, nais non de li- mitation, et sur lequel :
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la fi;. 1 est une cr-upe verticale partielle de l'installation dont certaines des pièces habituelles ne sont représentées qu'en partie,
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la fig. 2 est une élévation de face de l'ensemble des grilles mobiles dont certaines parties sont représentées en coupe pour les .faire plus clairement apparaître;
la fig. 3 est une élévation de face de l'ensemble des grilles fixes dont certaines parties sont représentées en coupe pour les faire plus clairement apparaître; la fig. 4 est une vue en plan d'une grille dont plusieurs plaques sont enlevées, pour rendre la figure plus claire. la fig. 5 est une coupe verticale d'une forme de construction de la grille; la fig. 6 est une coupe verticale d'une autre forme de construction de la grille.
Suivant la forme de réalisation représentée, un four rotatif ordinaire 10 est normalement fermé et rendu étanche par une hotte 11 recouverte d'une garniture réfrac- taire comportant une ouverture circulaire 12 relativement gran- de, qui communique avec un conduit à air 12. 'en forme de voûte recouvert d'une garniture réfractaire. Le conduit 13 est un peu plus long que d'habitude et comporte un fond ouvert 14 en face d'un canal de passage 15, débouchant dans la chambre de refroidissement 16.
Le produit chaud sortant du four 10 tombe par le couloir étroit 17 qui se dirige transversalement vers le côté le plus élevé du four 10. Le fond du couloir 17 est fer- mé par un tiroir 18 refroidi par l'air au moyeh d'ailettes . de rayonnement 19. Lorsque les particules du produit se sont accumulées sur le tiroir 18 en formant un talus d'éboulement naturel, les particules suivantes qui descendent sont répar- ties par le tas antérieurement formé et passent par l'orifice d'entrée 20 de la chambre de refroidissement 16 dans laquelle elles forment une couche inclinée reposant sur la portion supérieure de l'ensemble de la grille.
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Ij ' ± ifl .< .o > ÎJ 1 . 1- -.il''.; e cr'.#.'- ". g .. i? ', l- 1. o fixas 21 1 z c, n t fiaces d'une "'..nire "'i;ide eur IJ.1l biti i. µ... ; , i -7 b 1 1. qui z compose Ils er aU 2 ± 1, .. #': :z : . :.< i¯, de.'-: ;# x ; ¯i j: , .; q i:. f s ; .. o r ':; i c ..i ax 24 et .?.=2 sur les r ;1. i, : 1 :.¯ :i i .: : ;i 1 n :" ": i# 1 : , .ii¯, 26 "i ;[ i=, .; : : iJ si . i ; i i; z i>, 1 es s p x. at t c 27. Les s'.i-ppc.'.-'"';:':' "''-''ic.iu.;: c -7 ;: =, :- fi - "> 1- ;: .# z : # > ; .'.; ir ,# - ;; <: 1.. /# e ;# ,.< j : p i? o p i? :'. <: ,;i !'.:,11,.; :..il).:] 28.
Ts 1# .. >7 1. 1. ' :i :3 . nrilGS 2 sont .i ro. n .t ;1 ;; 8!lr un "'T"0ti oi''..c i'-'.c -le ± 1 a- t :J :r... , L1x= incli)]6s 2 Q j c f1 n- ':3 tl d 1) le ne n >-; GntT''"'''';oiSGS 8 et portant; des montants g sur r 1 ;: :.i .. j , , i# 1 1 '. #; <: . i- :i. l, 1. n ;.: :. : <.l.> ii 1. :i , 2 son''-, fi- xoes. Les c.lcnonts 29 :.i ç "-: j¯ 1, :: :"cnt ii #, a n f :1 :".tr" fl. ::# x *: ;: <# et 34.
Le niouvement de Vélst vient vouin i : ? i ?> à..% nnbile e ut $ '1 1= rbtnntj 1 un'] <# 1'= , . Il ii..i# 1' c''.'"ir'' a 1 " 1 ? ?S . " '1 ; c';cci'tri- , ; ii, :=; ;s i i: j¯: .> c à : j 1 : 1. b n ,i :-; r. = .. ' : ..: ;.: #. ". :.. :.. " ..: '' ' 3 "c-; ntri lues '""'!- .:i ;? -;; Ec c L1 l "# o s si ur un n #à ;; ?i ;r hcri"-:,ont'2l 5, " .l.. : ur les s ., i ;J # : .:: i: t mobiles s ± du lti- l.on m 1. , : # i -;, ;a s <' ;. ± P j.# . i s s ,i n ii Q ''-ravors :'eG cn.1(;s dccoLip63s :-:.o""! p.-7"i i p r ; ; t .± ,v 1.## ; i .. ;; .i la chambre 16 #e .t; c terminent par des colliers 4 c n 1-: <. iai; :#; n.'J Ic- p, 1 =à t ± a L1 i: (r excentriques 12.
Un p''-"nrn de chaîna 50 eat Lionté sur un arbre t\ i n 5¯¯ir <.# l, 1 c c o ix <.; > ifl ;.i 1# Gt a c 1; 1 o n q é j:. a ,r 1. i 1 ifl t e r ;;? é ± 1 io ir d'une chaine 21. p ; ir m LI!' ii : = 1 ¯ ' ; ;; :- ; s J: . i r 1 alJ 1 et un n r d d L1 c - teur de vitesse d8si:)lc1 d'une e <i :; n 1 ; r d 1 Lz par 22. On re-ru-'-. que 1, , , "-r.Lll..Q #i g 2 .. :. : ' .. , .. 1.. m .= : . ;. f 1 : 1 > ; des i jp 'i .- n 1j c r ; ;# ; i; 1# <.:. v¯ j= parallèles, j ; .i ." . r len #.; .j i? i 1 . 1¯ <: fixes 21 et quo 1 ' ... r.j p 1 5¯ 1; u d de leur :1i)llVt3.."Gnt ru L'c leur n dépend C. ltc;cnnric:Ltr, J . = =m 1;. i¯ =, t < ; :;. i>¯ = ; 4) cales ur l'arbre g Çi manivelle.
L'avance r >. ; <i 1; 1.: ii¯ . ;¯ F i? ..; t 1 .j < i dee '"rillefj fJ :1J')I)i la est à peu j.< r' é x d ;=j =1 1¯g a i¯:=> . ; r 1¯ .i, -1 de leur 1.. à- -m à;r ..# l; , en ce point, 1 bord postérieur '-''e chaque "']"'11l,: ,; r ; m à. i, 1 . :# m s .E recouvert par le bord antérieur de '? " qrille ;'"ie ± 'j iù. -:e ± %' 1? n LIV au-dessus d'elle, sn c 0 :-. i ro. # les "ines pa#icules de citent cuit d e . passer entre les vrilles. On conçoit facileneht qu'on
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peut faire varier la vitesse d'avancement de la couche , et par conséquent son épaisseur, on faisant varier la vitesse du moteur 52.
Les grilles fixes et mobiles sont à peu près sem- blables et peuvent être construites en fonte ou en acier, sui- vant le pouvoir abrasif du produit en traitement. Les fig.
5 et 6 représentent deux formes de construction ,de grilles qui peuvent être interchangées suivant les caractéristiques du produit à traiter, la forme de la fig. 6 comportant une portion antérieure dirigée vers le haut qui peut servir à faire fonctionner l'installation d'une manière appropriée lorsque le produit à traiter a tendance à s'écouler vers le bas sur la surface inclinée.
Les supports 53 de la grille des fig. 2 à 4 sont identiques pour les grilles mobiles et fixes. Les supports des grilles mobiles sont fixés d'une manière rigide sur les éléments latéraux inclinés 29 d'une manière quelconque appropriée, par exemple au moyen de boulons 54 et les supports 53 des grilles fixes sont supportés d'une manière rigide par les fers à U inclinés 23 au moyen de consoles 55.
Les supports 53 comportent des éléments transversaux-2± et 57 raidis par des entretoises intermédiaires 58. Des bras 59 se dirigent en avant à partir de l'élément transversal 56 et l'ensemble croisillonné peut être coulé en une seule pièce, si on le désire. Des cales surélevées 60 sont disposées aux extrémités de chaque bras 59, ainsi que le long des élé- ments 56 et 57 dans des positions espacées pour supporter les grilles en réduisant au minimum le contact avec le sup- port pour les raisons indiquées ci-après.
Chaque grille comporte plusieurs plaques minces 61, percées de trous 62, à travers lesquels l'air de refroi- dissement provenant de la boite à vent pénètre dans la couche du produit à refroidir. Des portions 62' antérieures, coulées
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e une seule pièce m #.; ...i chacune < ..' : . p'ia'ues Gl, en dirigent vers le '''as au-dessus S t 1 ± S 1' ?? 'J. de façon a forcer un bore! vertical lisse. Deua; ; J 1. :;. r-..: r : i : en f'.rr-v e < r. - r . ,: L. ,= .'; 63 :Jl1.i p # i>.;r ;; ;i t .l .i; i? coulas en U!re seule pièce avec les plaquas, se dirigent vers 8 le tas a partir 1 e 1. ,a nUi'facG inforienre de lu. plaque et ;. ; <> = l .> r- i.i 1. o i i s 6Lr à 'bt.3 o .-. q " r. r ... (1e T Ge logent d .i :; s 1. e s ul 1 <? r# o ii t si µ± en n :fl r i? J rie crnchots, e pH3ant par des trollS approprias perces s: /1 éi > i z 1.
J <': 1 ..': ;;: oi .Il transversal 1 ± G É 1' C écrous ]]) 1? T ;11 ± Ô 'h ± n'Ù i l G É 1, i.l ± 11 facile'11Si'<; les plaques de grilles sur le support.
On voit <1 ' a j; i:. l > s r . j i >. pr'';'''':e qu';: los à; ... i- i 1 1 o une i; ± i 1. asseribloes s r <, i ; p <. ?D 1: .:i , i .lJ plurs pla'.)/.!.es o e .j:im j¯ i¯ 1. c ;ÜnC)3 1 s 1 j: <m r à g s d r . n f 1. cr'i!t..c' f . : .; ;: . i <; 1 . support est r{(]uit au rliDir1Utû. Gr,}cc à cette o 1 F ;? r:. ;;: ; l ccnstr)i-c'"ion, 1- ' ; . i. r de r ,i .? ?r c 1 <± 1. s s e ..ic >; t sortant ;1 la : m i t: <: ii, vent -"t passant 1 'bas en haut à travers les arillon Ci2'Cl.l1r: !1.o:Hnt au contact il la 1 - <> t .,< l 1 .1= ac 1 x i ; ir < :.i c in''''cricu.rn (le chaque plaque e 1 oi -, i? i 1 1 e , on :')Gr"x;''"tant ainsi 5. <? ' r b f q ifl E, r une transmission n <8 la calur <:: ...iz 1 . i i .i donnant 1. j. ;,; à une rnpar- tition plus ou moins uniforme (c- la température rans la plaque.
Lorsqu'une installation Cs ce type est n fonctionne- 'nent, la ter.ip6rature peut T.; ii r 1¯<. io ?r:tre des limites étendues dans dno section horizontale quelconque ce <; 1 couche du produit en cours > <1 e #? ù E i- <x j¯ d 1 =, z > ...: .i n et il est .E '- Y '; avantageux ; 1 se servir de la .. -< :i. l¯ 1¯ e :-: !i 5.T.= . : <.i 1; l'invention qui conporte
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des plaques de support séparées, dont chacune peut prendre
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un mouvement (1 dilatation 1? 'fl 1= de contraction limite en sup- primant ainsi les efforts excessifs des installations s ;. n t É - rieures, qui donnent f i? :l j i,i c :.# :OE ## ri t lieu à es criques ou ruptures des s :jz il. 1 <# .
Dans le cas de c 1.u rupture d'une i# P a plusieurs des
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plaques de grilles, l'installation suivant l'invention permet
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de retirer lu plaque rompue en accédant au-dessous du support de la grille où la température est toujours suffisamment basse pour permettre aux ouvriers de travailler.
En Jesser- rant l'écrou qui maintient la plaque on peut la tirer en avant et la faire sortir de l'installation de refroidissement au moyen d'un crochet et la remplacer par une autre plaque de la même manière, sans qu'il soit nécessaire de faire entrer un ouvrier dans la chambre de refroidissement chaude. Du fait de la faible épaisseur de chaque plaque de grille, la chaleur se transmet facilement, de sorte que toutes les por- tions de chaque plaque sont chauffées à une température' sensiblement uniforme, ce qui réduit au minimum le risque des criques ou des ruptures, et la facilité de leur rempla- cement sans perte de temps appréciable rend la nouvelle gril- le suivant l'invention extrêmement efficace au point de vue de l'usage auquel elle est destinée.