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Le présent brevet a pour objet un four avec chambre de combustion ro- tative à forte inclinaison, par exemple de 15 à 30 , destiné à la fabrication de la dolomie, de la chaux, produits réfractaires, de ciments, etc.
Selon l'invention, un tel four est caractérisé en ce que la partie du four comprenant la, chambre de combustion rotative est disposée entre un fond de cette dernière, pourvu du brûleur et un four fixe et droit constituant le ré- servoir en alimentation des matières à traiter, lequel four est d'une part, cloi- sonné en au moins deux compartiments à l'effet de permettre le réglage du temps de séjour des matières à traiter en fonction de leur granulométrie en vue de leur chauffage, avant de se.répandre suivant la pente d'écoulement naturel dans la tê- te de la partie rotative ou chambre de combustion du four et d'autre part, dépla- çable du fait qu'il est rendu aussi solidaire d'un châssis mobile en sens longi- tudinal sur une voie de roulement de même inclinaison que la chambre de combus- tion du four,
un joint étant disposé entre la face radiale de la tête de la par- tie rotative du four et la partie inférieure du four fixe envisagé sur laquelle est raccordée la conduite de départ des gaz après leur utilisation au chauffage des matières' laquelle conduite à son orifice de départ étant pourvue d'un dispo- sitif de réglage de débit constitué par des persiennes, volets ou clapets régla-; bles en orientation.
D'autres caractéristiques du four envisagé comprenant notamment, la présence d'un joint pouvant être refroidi par circulation d'eau et la commande de la partie. rotative du four par un dispositif mécanique assujetti à une comman- de à course variable, apparaîtront au cours de l'exposé descriptif ci-dessous, ainsi que des variantes dans la réalisation du joint notamment par un refroidis-' sement supplémentaire par un gaz de recyclage.
Afin de mieux faire ressortir l'exposé ci-dessus, les dessins schéma+ tiques annexés figurent à titre explicatif et non limitatif pour aider à la com- préhension de l'objet du présent brevet et à cet effet :
La Fig. 1 représente une coupe en élévation dans le sens de l'axe longitudinal du four.
Fig 1 La Fig. 2 représente une coupe transversale en élévation suivant II-II fig
La Fig. 3 représente une coupe en élévation, dans une variante cons- truotive d'un avant foyer de four non déplaçable.
La Fig. 4 représente à plus grande échelle, une coupe dans la condui- te de départ des gaz, fixée dans la partie inférieure du réservoir et surmontant le dispositif de réglage par persiennes.
La Fig. 5 représente une coupe en élévation analogue à la Fig. 1 mais à plus grande échelle, du four fixe dans une variante d'exécution du joint à circulation d'eau et dans la présence ci'un volet ou clapet contrôlant le passage d'un compartiment à l'autre des gaz.
La Fig. 6 représente une coupe en élévation suivant VI - VI, Fig. 5.
La Fig. 7 représente une coupe en sens radial dans un joint à circu- lation d'eau constitué par exemple par trois éléments ou recteurs individuelle- . ment amovibles, se rapportant l'une à l'autre.
Les Figs. 8 et 9 se rapportent à des schémas montrant la façon dont par exemple deux compartiments différents du four, peuvent par la 'manoeuvre de vannes ou clapets être complètement séparés l'un de l'autre et raccordés à des ventilateurs aspirants distincts ou à un ventilateur aspirant unique.
En se reportant aux figures ci-dessus, 1 représente la partie rota- tive ou chambre de combustion du four, laquelle chambre comporte un revêtement intérieur réfractaire 2- 3, des bandes de roulement 4 sur galets non représen- tés. En 5, voir Figs. 1 et 2, est représentée une roue à rochet solidaire de la
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ceinture de la partie rotative du four, entraînée en sens rotatif suivant son axe longitudinal incliné X - Y, au moyen de sa denture 11 laquelle est sollicitée par un cliquet 12 articulé en 13 à un levier 14 et d'autre part sollicité par le res- sort de rappel 15 solidaire de la fondation 47 du four.
Le levier 14 est à son ex- trémité 16 articulé sur un support 17, tandis que son autre extrémité 18 est sol- licitée par un bras de manivelle 18a à excentricité variable non représenté, de manière à entraîner oorrespondemment en déplacements en .sens rotatif la roue à rochet 5, conséquemment la partie rotative 1 du four.
Le fond 8 comportant une ouvertre 9 pour l'installation du brûleur ou l'arrivée.des gaz de combustion et une trémie de déchargement 10 est fixé la- téralement à des flasques 6 pourvues de galets de roulement 6a engagés sur des voies ou rails 7 fixes disposés parallèlement. Il s'ensuit que le fond 8 du four est mobile et ainsi déplaçable suivant l'axe longitudinal X-Y du four et ainsi peut être retiré de ou joindre la face de l'extrémité inférieure 20 du pied de la partie rotative 1 du four ce qui est très commode pour faciliter les opérations de surveillance ou d'entretien.
La tête 21 de la partie rotative 1 s'engage contre l'extrémité infé- rieure de la partie extérieure fixe 26 du four constituant le réservoir des ma- tières à traiter par l'intermédiaire d'un joint à circulation d'eau formant la partie inférieure du four fixe 26 et constitué par une chambre annulaire 22 à eau de circulation de réfrigération introduite par la conduite 24 et évacuée par la conduite 25. En 23 se trouve une chambre périphérique faisant office de presse- étoupe et garnie par exemple d'amiante graphitée.
Le four 26 avec son joint 22 est fixé de chaque coté à des charpentes 31 solidaires des longerons d'un châssis 31a monté sur roues ou galets 31b em- pruntant une voie fixe 32 solidaire de la charpente fixe 46 de la fondation 47 du four, de manière à rendre aussi mobile le four 26, conséquemment déplaçable.
Cette voie 32 comme sa semblable 7 à l'autre extrémité est disposée parallèlement à l'axe longitudinal X - Y du four avec l'inclinaison donnée à ce dernier.
Sur l'extrémité antérieure 36 du châssis 31a est fixé un câble 37 qui après être passé sur une poulie de renvoi 38 est enroulé sur un tambour de treuil 39 mû par une manivelle 40.
On comprend que par la manoeuvre de ce dernier, le réservoir 26 peut être retiré en arrière et ainsi permettre l'accès facile du four pour les mêmes motifs que ceux donnés ci-dessus en ce qui concerne le fond mobile 8.
Le four 26 des matières à traiter est surmonté d'une trémie de char- gement 28 et comporte dans l'exemple un cloisonnement 30 formant dans l'exemple à gauche, un réservoir a pour des matières d'une certaine granulométrie par exem- ple du 3/8 et à droite un réservoir b pour la matière d'une autre granulométrie par exemple du 8/12, dont l'alimentation dans les compartiments respectifs a et b du réservoir 26 est réglée par le sas de chargement 29 contrôlé par les volets ou clapets 29a.
De par la présence du cloisonnement 30, il s'ensuit que la matière de plus faible granulométrie mise en charge dans le réservoir sur une plus grande hauteur crée de ce fait une résistance plus forte au passage des gaz chauds provenant du laboratoire du four qui ont tendance à occuper la partie la plus haute et ainsi trouvent une section de passage plus restreinte, avantageant leur passage dans la partie inférieure du four proprement dit 26 occupée par la matiè- re de granulométrie plus forte dans le réservoir b, tout ceci répondant au désir de chauffer uniformément la matière avant son entrée dans la chambre de combus- tion rotative 1.
La cloison 30 présente en 30a une solution de continuité c'est-à-dire une ouverture pour le passage des gaz d'un compartiment à l'autre. Néanmoins, le
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débit du passage des gaz peut être fermé ou complètement libre, ou contrôlé par ¯; la manoeuvre d'un clapet 30b, voir Figs.1 et 5.
Les gaz provenant de la chambre de combustion 1 et se refroidissant dans la partie inférieure du réservoir 26 au contact des matières sont à partir de cette dernière évacués, voir Figs. 4 et 1, par la conduite 33 à l'orifice d'en- trée de laquelle, sont disposés des persiennes ou volets 34 réglables de l'exté- rieur par exemple par des leviers 35. Cette conduite de départ 33 débouche par l'intermédiaire d'une vanne 43 dans la conduite de départ proprement dite 44 qui d'autre part est raccordée par une vanne 45 au compartiment de mise en charge b du réservoir 26.
Le réservoir a de son coté est raccordé à une conduite de recyclage des gaz 41 dont le débit est contrôlé par une vanne 42.
Les différents compartiments du four fixe peuvent par la manoeuvre de vannes ou clapets être complètement séparés les uns des autres et raccordés à des ventilateurs aspirants distincts ou à un yentilateur aspirant unique, chaque compartiment étant relié au ventilateur par une tuyauterie séparée pourvue d'une @ vanne permettant de faire varier à volonté la quantité de gaz passant dans chaque compartiment, suivant les nécessités du traitement thermique.
A cet effet, la Fig. 8 représente schématiquement un four 26 à deux compartiments et b complètement séparés l'une de l'autre et raccordés à des ven- tilateurs aspirants distincts 53b pour le compartiment b et 53a pour le compar- timent par l'intermédiaire de la conduite 44 avec vanne 45b, respectivement par l'intermédiaire de la conduite 41a avec vanne 45a.
Sur cette conduite 41a, avant la vanne 45a est branchée une conduite 41a' contrôlée par une vanne 42 précédant un ventilateur de recyclage 52, dont il sera question ci-dessous.
Dans la Fig. 9, les deux compartiments et b du four 26 ont leur con- duite de départ 41a respectivement 44 contrôlées par leur vanne respective 45a 45b, puis réunies ensemble à une conduite commune 53 raccordée à un ventilateur aspirant unique 54.
Quand le matériau à traiter nécessite des températures très élevées, le joint à circulation d'eau 22 peut être pourvu d'une ou plusieurs rangées de tuyères 50 disposées sur une partie ou sur la totalité de la circonférence du joint 22, voir Fig. 5. Ces tuyères 50 reliées à un collecteur 51 traversent alors la chambre d'eau en sens radial et débouchent dans le haut de la chambre de com- bustion au niveau de la périphérie intérieure du joint 22.
Le collecteur 51 est en communication avec un ventilateur 52 qui as- pire sur la conduite 41a' une quantité variable par la vanne 42 de gaz brûlés pauvres en oxygène ou souvent fortement chargés d'anhydride carbonique et les re- foule par les tuyères 50, dans le haut de la chambre de combustion juste à l'en- droit de la naissance du joint 22, de façon à créer à ce niveau un anneau de gaz de faible épaisseur à température moins élevée qui contribue à protéger le joint 22 à circulation d'eau contre une chaleur excessive et dans une certaine mesure des gaz plus chauds.
Le joint à circulation 22 peut être en une seule pièce comme représen- té aux Figs. 1 et 5, ou être constitué par des éléments amovibles, voir Fig.7, tels que 22a 22b, 22c, en forme de secteur de même longueur circonférentielle ou différentes, alimentés par une circulation d'eau établie en série à travers les dits éléments ou en dérivation sur chacun de ceux-ci.
A la Fig. 3, on a représenté dans une variante d'exécution un fond de four 8a de construction normale avec trémie de décharge 10 ùne ouverture 9a pour l'installation du brûleur ou de l'arrivée du gaz de combustion comme à la Fig. 1. Ce fond 8a n'est plus mobile parallèlement à lui-même et est simplement indiqué comme pouvant ainsi être monté sur un tel four.
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Dans l'exemple donné aux Figs. 1 et 5 le four 26 comporte deux com- partiments et b mais il peut en être prévu davantage suivant les buts et les nécessités.
Il va de soi que d'autres détails de construction ou modifications équivalents à ceux schématiquement indiqués, peuvent être envisagés sans que pour cela on s'écarte du cadre du domaine du présent brevet, pouvant se caractériser par ce qui suit.
REVENDICATIONS.
1.- Four avec chambre de combustion rotative, caractérisé en ce que la partie du four comprenant la chambre de combustion rotative est disposée, en- tre un fond de chambre de combustion pourvu du brûleur et de la trémie de déchar- gement des produits traités, disposé et solidaire d'un châssis mobile en sens longitudinal sur une voie de roulement de même inclinaison que la chambre de com- bustion rotative du four et un four fixe recevant les matières à traiter, lequel four est d'une part, cloisonné en au moins deux compartiments à l'effet de permet- tre à volonté le réglage du temps de séjour des matières à traiter en fonction de leur granulométrie en vue de leur chauffage, avant de se répandre suivant la pente d'écoulement naturel dans la tête de la partie rotative ou chambre de com- bustion du four et d'autre part,
déplaçable du fait qu'il est rendu aussi solidai- re d'un châssis mobile en sens longitudinal sur une voie de roulement de même in- clinaison que la chambre de combustion du four, un joint à circulation d'eau étant disposé entre la face radiale de la tête de la chambre du combustion rotative et la partie inférieure du four fixe envisagé, sur laquelle est raccordée la condui- te d'évacuation des gaz après leur utilisation au chauffage des matières, laquel- le conduite, à son orifice de départ, étant pourvue d'un dispositif de réglage de débit constitué par des persiennes, volets ou clapets réglables en orientation.