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La présente invention se rapporte à un perfectionnement ou une modi- fication du procédé èt de l'appareil servant à calciner la pièrre à chaux, tels que décrits dans le brevet principal, et elle concerne plus particulièrement un procédé et un appareil perfectionnés permettant d'obtenir une répartition plus uniforme de l'air secondaire dans le four.
Dans le brevet principal, on décrit un procédé et un appareil pour calciner la pierre à chaux dans un four vertical, dans lequel on introduit les mélanges combustibles de carburant liquide et d'air primaire et on les distribue également sur toute la section transversale de la zone de calcination dans ce four. Des goulottes de déchargement dans le bas du four permettent l'enlèvement de la chaux refroidie et comportent des moyens permettant de faire monter de l'air qui se réchauffe du fait de son contact avec la chaux descendant dans la goulotte.
Afin d'assurer une distribution uniforme de la chaleur dans toute la zone de calcination, il est avantageux d'introduire des quantités réglables d'air secondaire dans le voisinage de la partie inférieure du four.
En conséquence, la présente invention fournit un procédé et un appareil perfectionné permettant de distribuer de façon uniforme l'air secondaire dans la cuve verticale du four et de réchauffer cet air en le mettant en contact avec la chaux sortant du four.
En se référant au four décrit dans le brevet principal, les additions d'air secondaire, alimentées en quantités réglables dans la partie inférieure du four et également distribuées dans celui-ci, sont réchauffées par la chaleur sensible de la chaux descendante, et sont obligées de se mélanger avec les gaz combustibles pour produire des réactions de combustion secondaires légèrement au-dessus de la zone de combustion primaire.
En fournissant une quantité d'air secondàire fortement en excès par rapport à la quantité requise pour brûler les gaz combustibles, on peut maintenir la température de la combustion secondai- re entre des limites désirées, Ensuite, du fait de la chaleur arrivant d'en bas par suite de la montée des produits de combustion gazeux, on peut, si désiré, diluer graduellement le mélange air primaire-carburant avec des produits gazeux de combustion recyclés, en utilisant un excès de carburant fluide de manière à produire une température de combustion primaire et secondaire à un niveau plus élevé dans la zone de calcination, qui soit sensiblement la même que la tempé- rature dans la partie inférieure. De cette façon, on assure une distribution uniforme de la chaleur dans toute la zone de calcination du four.
Le four vertical selon l'invention est représenté sur?¯les.'¯dessins annexés, sur lesquels ;
La figure 1 est une coupe verticale du four.
La figure 2 est une coupe de côté du four de la figure 1, par la ligne 2-2 de celle-ci.
La figure 3 est une coupe à plus grande échelle de la poutre de dis- tribution de gaz, refroidie à eau, par la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la figure 3, et la figure 5 est une coupe à plus grande échelle du conduit-déversoir par la ligne 5-5 de la figure 1.
Sur la figure 1, on voit un four de calcination de la chaux 10, comprenant une cuve verticale 12 de section transversale rectangulaire, présen- tant des parois terminales 13 et 14 et un revêtement réfractaire 15,16 pour ces parois, et une goulotte de chargement classique 17 disposée dans le haut du four pour alimenter celui-ci en-matériaux à traiter. Des goulottes de décharge 18 dans le bas du four 10 permettent l'enlèvement de la chaux, des dispositions étant prises pour fournir un passage pour l'air secondaire montant vers la cuve
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du four, ce qui a pour effet de réaliser simultanément le réchauffage de cet air et le refroidissement de la chaux descendant par les goulottes.
Cet air secondaire peut être fourni soit en le faisant directement monter par les goulot- tes 18, soit de préférence par des conduits ou tubes à air 70 munis d'orifices transversaux, comme il sera décrit plus loin.
Attendu que la combustion complète du carburant, qui est alimenté par la conduite 45, amène une température considérablement au-dessus de 1.400 C, les fluides de la conduite d'alimentation 45 et des conduits 52 peuvent être admis dans la zone de calcination par les ouvertures en forme de fentes 48 dans une proportion permettant de limiter là quantité d'oxygène primaire rendue dis- ponible pour le carburant, de manière à pouvoir répartir !Le mélange carburant entre plusieurs étages de combustion. Dans ce but, le mélange carburant admis dans l'étage inférieur de la zone de calcination peut comprendre un excès de car- burant fluide avec assez de gaz contenant de l'oxygène pour produire une tempé= rature de flamme de 1400 C. au voisinage immédiat des poutres inférieures.
Le carburant fluide, qui n'est que partiellement brûlé par suite de la déficience réglée d'oxygène à ce premier étage de combustion, est ainsi disponible pour être mélangé et pour produire une combustion secondaire avec la quantité réglée d'air réchauffé montant par les tubes d'air secondaire 70. La nouvelle flamme produite par cette combustion secondaire ne provoque qu'une élévation modérée de la température, par suite de la concentration limitée de gaz combustible dans ce carburant partiellement brûlé.
Pendant ce temps, la combustion primaire du carburant en excès et du gaz contenant de l'oxygène au niveau de la poutre supérieure produit égalemen une température de 1.400 C, ce qui a pour effet de rendre disponible des quan- tités additionnelles de carburant partiellement brûlé qui se mélange avec l'oxy- gène restant dans l'air secondaire ascendant.
On introduit l'air secondaire par des tubes à air multiples 70, qui sont montés horizontalement transversalement par rapport au four, de façon analogue au montage des poutres 20 et légèrement au-dessus des goulottes de décharge 18. Ces tubes à air sont reliés à une source d'air (non représentée) et présentent une série d'ouvertures espacées horizontalement 72 pour fournir de l'air secondaire au^four. Un tiroir 74 disposé dans le tube 70 et percé d'ou- vertures coïncidant avec les ouvertures 72, sert à commander de façon réglable le degré d'ouverture des orifices 72. De cette façon, on peut réaliser une dis- tribution uniforme d'air secondaire dans le four.
L'exemple suivant permet de mieux comprendre le fonctionnement d'un four à chaux à combustion à plusieurs étages conforme à la présente invention.
Au niveau inférieur des poutres 20, on a mélangé une quantité suffisante d'oxy- de de carbone provenant de gaz de four avec des produits de combustion contenant de l'air ayant une teneur de 14% d'oxygène, dans les conduits mélangeurs 45 et 52, pour produire une température de flamme de 1400 C, et obtenir tout d'abord des produits de,-combustion de premier étage ayant une teneur de 10% d'oxyde de carbone. Lorsque ces produits se sont mélangés avec l'air réchauffé fourni par les conduits 70 et montant dans le four, la flamme additionnelle due à la com- bustion secondaire n'était que de 5000; plus chaude que l'air réchauffé.
Les volumes d'air réchauffé et les produits de combustion du premier étage étaient égaux, et les produits de combustion du deuxième étage contenaient 8,2% d'oxygèr Au niveau supérieur, on a également brûlé un mélange d'air et de produits de combustion recyclés contenant 16% d'oxygène, ensemble avec le gaz de four afin d'obtenir des produits de combustion de premier étage contenant 16% d'oxyde de carbone et produisant une flamme de 1400 C. Lorsque ces produits de combustion de premier étage provenant du niveau de la poutre supérieure se sont mélangés et ont réagi avec les produits de combustion de deuxième étage qui montaient du niveau de la poutre inférieure et contenant 8,2% d'oxygène,
la montée maximun de température a été de nouveau moins de 500 par rapport à la pierre à chaux
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disposée autour.