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FOUR.
La présente invention est relative aux fours de chauffage, sécha- ge et calcination de roche de minerai broyé ou autre matière broyée et elle convient en particulier aux matières de faible dimension,telles que.. l'on en obtient en grandes quantités comme résidus dans beaucoup de carrières de pier- re à chaux dans le monde entier. La matière dont la dimension minimum est su- périeure à 7,5 cm. se calcine facilement et celle dont la dimension maximum est inférieure à 0,625 cm. alimente le marché en pierre à chaux fine, mais dans les carrières servant surtout à faire de la chaux calcinée, on rejette en général comme résidus de grandes quantités de matière comprise entre ces deux dimensionsdont on ne trouve pas la vente.
L'invention permet de traiter de façon satisfaisante des matières ayant ces faibles dimensions, en utilisant des parois en forme de Jalousies de construction connue par elles-mêmes pour contenir une charge descendant? de matière qui est soumise en même temps à l'action de gaz chauds.
Le four selon l'invention comporte deux parois avec jalousies inclinées vers l'intérieur et délimitant entre elles un espace dans lequel descend une charge de matière, des moyens permettant de charger de la matière en haut du dit espace, des moyens permettant de retirer la matière dans le bas, une chambre de combustion voisine d'une partie inférieure de l'une des parois, un carneau voisin de 1'autre paroi et disposé entre la partie infé- rieure située en regard de la chambre de combustion et une partie si tuée plus haut afin de diriger les gaz chauds de la combustion en provenance de la cham- bre de combustion et qui ont traversé la partie inférieure du dit espace,, vers un endroit des parois situé plus haut, pour leur faire traverser le dit espace en sens contraire.
La matière comprise dans l'espace entre les parois en forme de ja- lousies est ainsi soumise à Inaction complète de la température des gaz de la combustion dans leur premier passage à travers cette matière la descente de celle-ci dans le dit espace soumettant chacune de ces parties à Inaction des
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gaz qui sont répartis transversalement par les jalousieset le passage ulté- rieur des gaz en sens contraire à travers la matière,aide à amener celle-ci à la température qu'elle doit atteindre finalement dans la partie inférieure de l'espace.
On appellera ci-après cette partie inférieure la "zone de cal- cination". En.générale la matière descend de façon continue, ce qui peut s'ob- tenir à l'aide d'une décharge continue, et on obtient un traitement uniforme tant que la descente se maintient. Le chargement doit également être continu et, pour celail est prévu une trémie.\1 laquelle elle-même est chargée de fa- gon continue ou intermittente, suivant ce qui est le plus commode.
Il est particulièrement avantageux., pour la conservation de la chaleur et l'économie de la construction, de placer le foyer à l'intérieur de la matière contenue entre les jalousies, de telle sorte que les gaz s'échappent d'abord du foyer en vue de la calcination, puis reviennent vers l'intérieur dans leur passage suivant à travers la matière,et, dans ce but,il peut y avoir deux jeux complets de parois en forme de jalousiesséparés par une chambre centrale dans la partie inférieure de laquelle se trouve la chambre de combustion, des carneaux extérieurs dirigeant les gaz vers le haut avant qu'ils ne repassent à travers la matière contenue dans la partie supérieure de la chambre.
Il peut être prévu un nouvel écoulement des gaz à travers d'au- tres jalousies les dirigeant à travers la matière, de sorte qu'à mesure que les gaz se refroidissent,ils servent à réchauffer (et, si nécessaire, sécher) la matière avant leur sortie du four. Alors que dans la zone de calcination et dans celle qui la précède immédiatement, les jalousies doivent être en ma- tière réfractaire,celles des zones précédentes (réchauffage ou séchage) peu- vent être en un métal tel que de la fonte, ces jalousies constituant la con- tinuation de l'espace qui est voisin de la chambre de combustion.
Il peut être prévu un système de refroidissement de la matière avant son évacuation continue., par exemple en faisant passer du gaz de re- froidissement (en général de l'air) à travers la matière. Bien qu'on puisse utiliser une portion encore plus basse des deux parois en forme de jalousie,, situées en-dessous du niveau du foyer, pour assurer le passage du gaz de re- froidissement à travers la matière elle-même, de façon analogue à celle selon laquelle les gaz de chauffage la traversent, il est préférable de prévoir des canaux de refroidissement autour desquels passe la matière et qui sont par- courus par les gaz de refroidissement. L'air ayant servi au refroidissement peut arriver au foyer préalablement réchauffé.
On peut donner au four des dimensions différentes à la demande des usagers traitant de grandes ou de petites quantités de matière et, dans ce .dernier but,la construction ramassée se prête particulièrement bien à une utilisation intermittente, car on peut facilement l'amener à la température de fonctionnement, par exemple après avoir ralenti pendant la nuit un foyer au combustible solide ou avoir maintenu à une faible consommation appropriée un foyer chauffé au gaz ou à l'huile.
On va maintenant décrire plus en détail un mode de construction d'un foyer convenant pour traiter de petites quantités (bien qu'il soit éga- lement applicable à plus grande échelle), en se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue en élévation, en bout, du four complet et de l'installation auxiliaire.
La Figure 2 est une coupée à plus grande échelle, suivant la lig- ne 2-2 de la figure 1.
La Figure 3 est une coupe horizontale,,9 suivant la ligne 3-3 de la Fige 2.
La Figure 4 représente un détail de la figure 2 à plus grande échelle.
Le four proprement dit 1 est rectangulaire et il est entouré de tôles d'acier 2, convenablement raidies au moyen de cornières 3. A l'intérieur d'un garnissage réfractaire 4 se trouvent deux jeux verticaux de jalousies A
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et B;, maintenues à distance des extrémités du garnissage par des carneaux 5 et 6.
Chaque jeu de jalousies comporte des jalousies extérieures 7 et 8 et des jalousies intérieures 9 et 10, dirigées vers le bas, vers un espace ver- tical Il compris entre eux et les deux jeux sont séparés par une chambre ver- ticale centrale 12. Une voûte réfractaire 13,disposée au tiers inférieur de la chambre 12, délimite une chambre de combustion 14 et les jalousies voi- sines 7 et 9 sont en brique réfractaire enclavées dans les côtés du garnissa- ge 4. Ces jalousies réfractaires montent au-dessus du niveau de la'voûte 13 jusqu'en un point où¯ les carneaux extérieurs 5 sont fermés par des briques réfractaires 15.
Au-dessus de ce niveau, les jalousies 8 et 10 sont en fonte et, environ au milieu de leur hauteur, la chambre centrale comporte une voûte 16 en fonte. Au-dessus de cette voûte 16, se trouve un tuyau de sortie 17 pour les gaz usés qui sortent du four par un conduit 18 sous l'action d'un venti- lateur dévacuation 19 qui les envoie dans l'atmosphère à travers une chemi- née 20.
Un foyer ou un brûleur est disposé dans la chambre 14 et la dis- position est telle que l'on obtient,de chaque côté du four., un passage en qua- tre parties pour les gaz de la combustion5 lesquels se dirigent à travers la matière comprise entre les jalousies réfractaires inférieures 9 et 7 et s'élè- vent dans les carneaux inférieurs 5 (zone de calcination),puis reviennent vers l'intérieur,à travers la.
matière comprise entre les jalousies réfractai- res supérieures 7 et 9 pour venir dans la partie centrale de la chambre 12 si- tuée au-dessus de la voûte 13 (sens de précalcination), se dirigent vers l'ex- térieur à travers la matière comprise entre les jalousies en fonte inf érieu- res 8 et 10, pour déboucher dans les carneaux supérieurs 6 et reviennent à travers la matière comprise entre les jalousies supérieures 10 et 8 pour abou- tir dans la partie de chambre centrale située au-dessus de la voûte en fonte 16 (zone de réchauffage et/ou de séchage).
Il peut être nécessaire de sécher si l'on a lavé la matière pour la débarrasser de poussières et d'impuretés so- lubles comme dans le cas où l'on désire obtenir de la chaux de pureté rela- tivement élevée.
Une trémie 21, montée au-dessus du four 1, comporte un fond di- visé 22, conduisant à chacun des espaces verticaux compris entre les jalousies et elle maintient les espaces pleins de matière à mesure que celle-ci descend graduellement du fait de son évacuation continue au moyen d'un obturateur tour- nant 23, lisse ou à poches, situé à la base de la trémie 24 d'évacuation en forme de V prévue en-dessous du four. Les côtés de la trémie 24 sont percés douvertures 25 ayant la forme de canaux tubulaires aplatis, aboutissant à une chambre 26 d'où l'air est envoyé dans l'atmosphère par un ventilateur d' évacuation 27, en passant par une cheminée 28.
On peut utiliser une partie de l'air pour alimenter le foyer, soit au moyen du tuyau 29 d'admission du venti- lateur 27, soit séparément à l'aide d'un tuyau 30 (Fig. 4).
Les zones des jalousies réfractaires peuvent être limitées et sé- parées les unes des autres par des briques pleines 31 formant continuation des espaces verticaux dans lesquels se déplace la matière. Des briques analogues 32 peuvent réunir le bas des zones de calcination à la trémie d'évacuation 24.
On peut utiliser un dispositif d'alimentation par en-dessous 33, dont le carter 34 de la vis dalimentation et la conduite à air 36 traversent un côté du four pour aboutir à une grille 36 située dans le bas de la chambre de combustion 14, et le ventilateur 37 de refoulement habituel du chargeur peut prélever l'air d'alimentation dans celui qui a été réchauffé par re- froidissement du produit calcinée par exemple dans la conduite 30, On peut envoyer directement de l'air secondaire dans la chambre de combustion 14 par une ouverture 38 pratiquée dans le côté du garnissage réfractaire 4, cette ou- verture pouvant également servir de trou de regard. Il est également prévu une porte 39 pour l'évacuation du mâchefer.
On peut utiliser un foyer chauffé à l'huile ou au gaz, ou encore on peut l'allumer à la main avec un combustible solide approprié, y compris du boisune porte de foyer étant prévue à cet effet dans une paroi latérale du garnissage.Le foyer peut encore fonctionner comme semi-gazogène. Si on le désire,il peut être prévu plus d'un foyer dans la chambre de combustion,com-
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me par exemple dans le cas où la longueur des jalousies dans le sens latéral est telle que la capacité de la chambre excède celle qui peut être desservie par un four unique.
Etant donné que tous les gaz de la combustion doivent traverser la matière à plusieurs reprises en différents points de celle-ci pendant qu' elle descend dans les espaces compris entre les parois en forme de jalou- sies chacune des parties de la matière est soumise à l'action des gaz.
En conséquencececi a lieu malgré la faible (ou moyenne) dimension de la matière traitée, que l'on ne peut pour aucune raison traiter en grande mas- se comme dans le cas avec de la matière en gros morceaux, nécessaire en géné- ral pour effectuer la calcination, car les gaz passeraient à travers des ca- naux se formant dans la masse, en laissant les autres parties insuffisamment traitées.
Pour assurer le libre déplacement de la matière descendant dans les espaces, la distance minimum comprise entre les parois en forme de ja- lousies doit être suffisante pour empêcher que la matière se coince en formant pont. La pratique a montré que cette distance doit être au moins cinq fois celle des plus gros morceaux contenus dans la matière. Du fait que la chambre de combustion est placée entre deux jeux de parois en forme de jalousies, on obtient une grande efficacité, car tous les produits de la combustion doivent traverser la matière à traiter et on peut maintenir les pertes de chaleur à un faible taux en donnant une épaisseur appropriée au garnissage 4 qui entou- re complètement les parois des zones actives.
En outre, le parcours tortueux des gaz de la combustion à travers la matière a pour résultat que celle-ci re- tire du gaz la plus grande partie de leur chaleur sensible avant qu'ils ne soient évacuée à travers le tuyau d'évacuation 17.
Le dispositif permet d'utiliser des combustibles solidesliqui- des ou gazeux, ce qui permet d'installer le four partout où se trouve de la matière fine qui autrement serait perdueen utilisant le combustible le plus approprié disponible dans la localité. De plus,le ralentissement et la remi- sa en marche:ne présentent pas de difficulté et l'on obtient rapidement la température du fonctionnement, même en partant d'un four froid., de sorte qu' il n'y a pas besoin de faire marcher le four pendant la nuit, ni de mettre son feu en veilleuse et qu'on peut le faire fonctionner par intervalles, conformé- ment à des arrivées faibles ou irrégulières de la matière.
Comme le montre le mode de construction représenté sur le dessin., l'appareil entier est ramassé, avec un système de support simple, ce qui permet facilement de le transporter de le monter et de le surveiller.
La matière traitée n'est pas souillée par les cendres résiduelles, comme cela est le cas lorsque l'on charge du combustible de façon intermitten- te avec la matière, et le refroidissement indirect au moyen des tubes 25, avant 1-'évacuation, y évite la recarbonisation de la matière qui pourrait résulter d'un contact avec l'air de refroidissement.