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La présente invention concerne un four à cuve et plus particulièrement des moyens pour introduire un gaz, préférablement chaud, dans la cuve et pour l'évacuer de cette dernière.
Le problème d: l'insufflation ou de l'évacuation de gaz chaud à travers la paroi d'un four à cuve se pose, par exemple, pour les fours de granulation à récupération c'est-à-dire dans lesquels le matériau est refroidi brusquement au moyen d'un cou- rant d'air qui est ensuite introduit dans une chambre de combus- tion pour servir d'air de combustion à une huile injectée, les gaz de combustion chauds ainsi produits étant introduits dans la cuve à travers des orifices d'entrée pratiqués dans la paroi de la cuve.
Pour empêcher un engorgement desdites entrées, des tentatives ont été faites pour donner à ces entrées plusieurs formes différentes. On a essayé, par exemple, d'augmenter considérable- ment la superficie de la section droite de la cuve dans la zone où
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le gaz chaud est introduit, ceci en pensant que le matériau, en descendant, pourrait présenter une surface exempte de cavités au niveau de l'élargissement de la cuve, et que lesdites entrées, quand elles sont placées près de cette surface exempte de cavités ne pourraient pas retenir du matériau. Mais on a trouvé que le matériau a tendance à se coincer aux endroits où la cuve s'élargit.
Ce qui contribue à ce fait est qu'aucune pression n'est exercée au- dessus du matériau qui forme la surface exempte de cavités et d'où il résulte que ledit matériau tend à adhérer à la parai du four, Dès que cette adhérence a été amorcée la quantité.de matériau qui adhère augmente constamment, de sorte que l'écoulement dans le four cesse.
On a également proposé de constituer les entrées de gaz chauds sous forme de blocs perforés constituant en partie la paroi du four. Mais on a trouvé que le matériau entre beaucoup trop fa- cilement dans les perforations et les engorge.
La présente invention a pour objet d'obvier à ces incon- vénients en procurant un four à cuve dans lequel le gaz peut être amené sans dc.nger d'engagement ,eu de coincement dans le four.
Le* four réalisé conformément à la présente invention com- prend des conduits qui traversent la paroi du four et est remarqua- ble en ce que la superficie de la section droite des conduits aug- mente de la surface interne de la paroi du four vers la surface ex- terne de cette dernière et en ce que la face la plus basse dos conduits est inclinée de façon à former un angle aigu avec la sur- face interne de la paroi du four. sont
Etant donné que les conduits/constitués pour créer un tirage dirigé vers l'extérieur, c'est-à-dire que leur section droi- te augmente vers l'extérieur à partir de la surface interne de la paroi, les fragments de matériaux qui pénètrent accidentellement
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dans les conduits :
peuvent passer facilement et n'engorgent pas les .conduits*
Etant donné en outre que lesfaces internes des conduits sont inclinées vers le bas, ces faces ne fournissent aucune prise au matériau et les fragments qui ont pu pénétrer dans un conduit glissent alors vers l'extérieur le long desdites faces inclinées.
Théoriquement, les conduits peuvent présenter toute su- perficie de section droite désirée, à condition que les particula- rites mentionnées ci-dessus soient satisfaites. On a trouvé par- ticulièrement avantageux, cependant, de donner aux conduits le. for- me de fontes disposées verticalement. Par conséquente l'invention sera décrite plus en détail, dans ce qui suit, en se référant au dessin annexé représentant un four de frittage pourvu d'entrées et de sorties de gaz ayant la forme de fentes de ce genre, disposées verticalement. Dans ce dessin :
Fig. 1 représente en coupe verticale un four à cuve avec sa chambre de combustion; Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figu- re 1.
L'ensemble comprend un four à cuve 1 comportant une cham- bre de combustion 2. La paroi 3 établie entre le four et la cham- bre do combustion est construite de manière à former deux voûtes verticales arquées dont, les centres de courbure sont situés aux points 7 et 8 respectivement, dans la paroi opposée 9 de la chambre de. combustion. Dans les voûtes sont disposées, l'une au dessus de l'autre, deux rangées de briques 4, en formes de coin, disposées de façon à former entre elles des fentes dirigées verticalement 5 et 6 respectivement. Les briques sont conformées de telle façon que les faces inférieures des fentes soient inclinées à angle aigu par rapport à la surface interne du four.
Les fentes 5 'et 6 entre
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les briques 4, ont une section droite horizontale qui s'élargit en allant de la cuve vers la chambre de combustion.
Etant donne que la paroi 3 est arquée et que les briques y sont disposées radialement, les fentes 5 et 6 sont aisément ac- cessibles pour leur nettoyage à partir du centre de l'arc, c'est- à-dire des points 7 et 8 respectivement. On a disposé en ces points des ouvertures 11 et 13 respectivement , pouvant servir à la fois comme ouvertures de nettoyage et d'inspection.
Des ouvertures 15 pour des gicleurs de brûleurs à huile sont disposées dans les parois de la chambre de combustion. Dans les fonds deschambres de combustion, sont aménagées des euvertures de sortie 17 pour le matériau qui entre à travers les fentes 5 et qui tombe dans les chambresde combustion. A partir des ouvertu- res 17 le matériau est alors évacué au moyen de dispositifs qui ne sont pas représentés,, pour le joindre au matériau qui est fourni par le fond du four. La quantité de matériau qui entre dans les chambres de combustion est tres faible. Ceci est dû en partie à la tendance inhérente au matériau à former des ponts et en partie à ce que le matériau est p tiellement fondu et par conséquent moins mobile.
Le fonctionnement du four de frittage est le suivant :
Le matériau à'fritter par exemple des boulettes de mi- nerai broyé, est chargé par la partie supérieure du four. De l'air est insufflé dans la partie inférieure du four et s'élève pour ren- contrer le matériau fritte chaud qui est ainsi refroidi brusquement.
L'air, ayant ainsi été préchauffé s'écoule d'une part directement vers le haut à travers la cuve et d'autre part dans la chambre de combustion 2 à travers les fentes inférieures 5. De l'huile est injectée et brûle dans la chambre de combustion, l'air pré-chauffé servant de comburant. Les gaz de combustion chauds ainsi produits
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sortent de la chambre de combustion à travers les fentes supé- rieures 6. La proportion de l'air insufflé au fond du four et qui traverse la chambre de combustion est déterminée par le rap- port existant entre les résistances à l'écoulement de la chambre de combustion et de la colonne de matériau de hauteur correspon- dante respectivement.
Pour permettre la* répartition des gaz chauds de combus- tion sur la superficie do la section droite de la cuve tout entière, la hauteur des fentes verticales doit correspondre au moins à la .oitié do la largeur de la cuve.
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The present invention relates to a shaft furnace and more particularly to means for introducing a gas, preferably hot, into the vessel and for discharging it therefrom.
The problem of blowing or discharging hot gas through the wall of a shaft furnace arises, for example, for recovery granulation furnaces, that is to say in which the material is abruptly cooled by means of a stream of air which is then introduced into a combustion chamber to serve as combustion air for an injected oil, the hot combustion gases thus produced being introduced into the vessel through inlet openings made in the wall of the tank.
To prevent clogging of said entrances, attempts have been made to give these entrances several different shapes. An attempt has been made, for example, to considerably increase the area of the cross section of the vessel in the area where
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the hot gas is introduced, this by thinking that the material, going down, could present a surface free of cavities at the level of the enlargement of the vessel, and that said inlets, when placed near this surface free of cavities could not hold material. But it has been found that the material tends to get stuck in the places where the tank widens.
What contributes to this fact is that no pressure is exerted above the material which forms the surface free of cavities and from which it follows that said material tends to adhere to the surface of the furnace, As soon as this adhesion has The amount of adhering material steadily increases so that the flow in the oven stops.
It has also been proposed to constitute the hot gas inlets in the form of perforated blocks partly constituting the wall of the furnace. But it has been found that the material enters the perforations far too easily and clogs them.
The object of the present invention is to obviate these drawbacks by providing a shaft furnace in which gas can be supplied without disturbing engagement or jamming in the furnace.
The furnace made in accordance with the present invention comprises ducts which pass through the wall of the furnace and is remarkable in that the cross-sectional area of the ducts increases from the internal surface of the wall of the furnace towards the top. outer surface of the latter and in that the lower face of the ducts is inclined so as to form an acute angle with the inner surface of the wall of the furnace. are
Since the ducts / formed to create an outwardly directed draft, i.e. their cross section increases outwardly from the inner surface of the wall, the fragments of material which accidentally penetrate
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in the ducts:
can pass easily and do not clog the pipes *
Since the internal faces of the ducts are furthermore inclined downwards, these faces do not provide any grip for the material and the fragments which may have entered a duct then slide outwardly along said inclined faces.
Theoretically, the ducts can have any desired cross-sectional area, provided that the above-mentioned particulars are satisfied. It has been found particularly advantageous, however, to provide the conduits with. form of fonts arranged vertically. Consequently, the invention will be described in more detail, in what follows, with reference to the appended drawing showing a sintering furnace provided with gas inlets and outlets having the form of slots of this kind, arranged vertically. In this drawing:
Fig. 1 shows in vertical section a shaft furnace with its combustion chamber; Fig. 2 is a section taken along line II-II of FIG. 1.
The assembly comprises a shaft furnace 1 comprising a combustion chamber 2. The wall 3 established between the furnace and the combustion chamber is constructed so as to form two vertical arcuate vaults, the centers of curvature of which are located. at points 7 and 8 respectively, in the opposite wall 9 of the chamber. combustion. In the vaults are arranged, one above the other, two rows of bricks 4, in wedge shapes, arranged so as to form between them vertically directed slots 5 and 6 respectively. The bricks are shaped so that the lower faces of the slots are inclined at an acute angle to the internal surface of the kiln.
The 5 'and 6 slots between
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the bricks 4, have a horizontal cross section which widens going from the tank to the combustion chamber.
Since the wall 3 is arched and the bricks are arranged therein radially, the slots 5 and 6 are easily accessible for cleaning from the center of the arc, that is to say from points 7 and 6. 8 respectively. Openings 11 and 13 respectively, which can serve both as cleaning and inspection openings, have been arranged at these points.
Openings 15 for oil burner jets are provided in the walls of the combustion chamber. In the bottom of the combustion chambers, outlet openings 17 are arranged for the material which enters through the slots 5 and which falls into the combustion chambers. From the openings 17 the material is then discharged by means of devices which are not shown to join it to the material which is supplied from the bottom of the furnace. The amount of material entering the combustion chambers is very low. This is partly due to the inherent tendency of the material to form bridges and partly because the material is mostly molten and therefore less mobile.
The operation of the sintering furnace is as follows:
The material to be fried, for example crushed ore pellets, is charged from the upper part of the furnace. Air is blown into the lower part of the furnace and rises to meet the hot sintered material which is thus suddenly cooled.
The air, having thus been preheated, flows on the one hand directly upwards through the tank and on the other hand into the combustion chamber 2 through the lower slots 5. Oil is injected and burns in the chamber. the combustion chamber, the pre-heated air serving as oxidizer. The hot combustion gases thus produced
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exit the combustion chamber through the upper slits 6. The proportion of the air blown into the bottom of the furnace and which passes through the combustion chamber is determined by the ratio existing between the flow resistances of the furnace. combustion chamber and column of material of corresponding height respectively.
In order to allow the distribution of the hot combustion gases over the surface of the cross section of the entire vessel, the height of the vertical slots must correspond at least to half the width of the vessel.