Four à tambour rotatif à axe incliné pour le séchage, la torréfaction et la cuisson des matériaux minéraux et organiques. Les. fours. à. tambour rotatif employés pour la cuisson, le séchage ou la torréfaction des différents matériaux, et qui sont consti tués par un tambour cylindrique ou cylindro- conique .à axe horizontal qui contient les matières à cuire, tandis que la source de chaleur est à l'extérieur de ce tambour, pré sentent, en général, les inconvénients sui vants 10 La cuisson est discontinue et il est né cessaire de vider plus ou moins complètement l'appareil avant d'y introduire la matière à traiter,
alors que cette dernière est, en géné ral, préparée elle-même dans une installation fonctionnant d'une manière continue.
20 La puissance du four est, en général, sensiblement proportionnelle à sa. surface de chauffe, c'est-à-dire au produit de ses dimen sions linéaires. Pour obtenir de grandes puis sances, on est obligé d'augmenter considéra blement les dimensions et surtout la longueur du tambour, et on est limité dans cet ordre d'idées par la résistance mécanique du tam bour qui est soumis à la fois au feu et à la flexion entre ses appuis qui tournent sur le, galets. La déperdition de chaleur par rayon nement et convection de la fumisterie aug mente à peu près proportionnellement à la puissance de l'appareil.
La présente invention a pour but de remé dier à ces défauts. Elle concerne un four à tambour rotatif à axe incliné pour le séchage, la torréfaction et la cuisson des matériaux minéraux ou organiques.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple et schématiquement. une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation. coupe longitudinale; La fig. 2 est une vue en coupe par C-D de la fig. 1; La fig. 3 est une vue en coupe par E-T de la fig. 1; La fig. 4 représente l'extrémité de sortie du tambour, pourvue d'un obturateur avec des orifices de diamètres différents; La fig.- à représente une coupe transver sale du tambour; La fig. 6 montre le développement d'une partie du tambour.
Le four représenté comporte: Un tambour cylindrique 1 dont l'axe 2 est légèrement incliné sur l'horizontale et ter miné à ses deux extrémités par deux troncs de cône, dont l'un 3 sert ià l'introduction 14 l'autre 4 à l'évacuation de la matière traitée.
Le tambour porte deux couronnes de rou lement 7 et 8. La couronne 7, située près de l'enfournement, tourne sur deux galets 9 et 10 à gorge conique, qui empêchent le tam bour de glisser vers l'aval. La couronne 8, située du côté .défournement. est cylindrique et tourne sur deux galets cylindriques 11 et 12, de façon -à permettre la libre dilatation de l'appareil.
Le tronc de cône d'introduction 3 est muni d'une spire à faible pas 13, permettant, le cas échéant, de refouler la matière introduite vers l'intérieur, quand le point bas de l'orifice de détournement -est à un niveau supérieur au point bas de l'orifice d'enfournement.
Cette spire a_ses génératrices perpendicu laires à l'axe de rotation. La longueur de ces génératrices peut être supérieure au rayon de la section droite du cône correspondante. Son pas très faible lui permet de faire deux tours autour de l'axe entre la grande base du cône et la moitié de la hauteur du cône. Il est nécessaire qu'elle n'aille pas jusqu'à l'orifice d'introduction, de manière à permettre une certaine accumulation de matière entre son extrémité et celle du cône.
Une couronne dentée 19 sert à faire tour ner le tambour.
La partie du tambour située au-dessus du foyer 20 est lisse extérieurement et munie à l'intérieur de petites ailettes 14, parallèles à l'axe, qui n'ont pour but que de remuer la matière sans provoquer son mouvement dans un sens axial. La partie du tambour qui est située en dehors du foyer est traversée par des tubes 15, dirigés perpendiculairement à son axe et qui sont régulièrement décalés, comme repré senté dans fig. 3, 5 et 6. Dans la fig. 1, ces tubes ont tous été dessinés dans la même di rection.
Les tubes servent de retour de flamme et permettent d'augmenter la surface de chauffe, sans augmenter les dimensions exté rieures de l'appareil. Pour obliger les gaz des cendants @à passer par les tubes et non entre le tambour et les parois du fourneau, ces der nières portent, de part et d'autre, une rangée de briques .à nez<B>16</B> sur lesquelles une pla que d'amiante 17, maintenue par une barre -de fonte 18, forme joint.
Les gaz de combustion, après leur des cente par les tubes, sont recueillis dans une boîte à fumée 21, séparée du foyer par une cloison 30 et d'où ils sont évacués :à la che minée par le carneau 22.
Un thermomètre 23, constamment plongé dans la matière placée près de l'orifice de sortie, en donne à tout instant la tempéra ture.
Pour le traitement des matières forte ment collantes ou entremêlées, qui risque raient de se coller aux tubes immédiatement après leur introduction et de provoquer ainsi un engorgement, le four peut être construit de façon :à ce que l'introduction se fasse par le cône adjacent @à la partie lisse du tambour située au-dessus du foyer, l'inclinaison de l'axe étant alors dirigée en sens contraire du cas précédent.
La pente, qui provoque l'écoulement lent de la matière, de même que la, rotation, ont tendance à sélectionner la matière dont les plus gros morceaux, moins rapidement cuits, séjournent au raccordement du cône d'évacuation et du cylindre, jusqu'à ce que la diminution de leur densité, causée par le séchage, leur permette de remonter.
Il peut être utile, dans le cas de cuisson du plâtre, de mélanger à la matière grossière ment pulvérisée et contenant encore quelques morceaux de la grosseur d'un neuf de pigeon, quelques boulets métalliques qui les décapent progressivement et avancent ainsi leur cuis son. Le poids de ces boulets peut être réglé de telle sorte qu'ils ne peuvent pas concasser les morceaux crus, mais seulement en détacher la partie cuite extérieure.
Le fonctionnement d'un tel four est le suivant: L'appareil est mis en mouvement.
La matière est introduite par le tronc de cône 3 jusqu'à ce qu'elle soit prête à déborder par l'orifice 4. Le foyer est allumé.
Quand la matière à traiter a atteint la température voulue, on introduit à nouveau d'une façon continue de la matière non trai tée par le cône 3, et on provoque ainsi l'éva cuation de la matière traitée. Quand la tem pérature de cette dernière a tendance à bais ser, on diminue l'alimentation et on force cette dernière dans le cas contraire.
Il y a intérêt dans certains cas, surtout au point de vue de la surveillance de la tem pérature de séchage ou de cuisson, à faire fonctionner le four à. axe incliné, d'une façon semi-continue, par charges et évacuations fractionnées, notamment pour la cuisson du plâtre. Il est bon dans ce cas que les quantités évacuées et introduites soient assez faibles par rapport à la masse contenue dans le tam bour, de façon que les grains crus aient une durée moyenne de séjour dans le tambour, as sez grande pour permettre leur cuisson com plète par contact avec les parois du tambour et avec la masse déjà cuite.
Ainsi pour un four dont le tambour aurait lm 60 de diamè tre et 7 mètres de longueur et capable de produire environ 3 tonnes à l'heure de plâtre cuit, on peut porter le poids moyen du plâtre en traitement à 9 tonnes et introduire et éva cuer toutes les 20 minutes, une masse corres pondant à 1000 kg de plâtre cuit.
Pour ce procédé, on sa servira avantageu- sement d'un four qui tient compte des. points suivants: 1o L'inclinaison du tambour doit être telle que le bord supérieur de l'orifice d'évacuation soit au même niveau que le bord inférieur de l'orifice d'introduction.
20 Emploi d'un système de fermeture per mettant de faire varier le diamètre de l'ori fice d'évacuation.
<B>30</B> Le tambour sera incliné de telle façon que la matière sera introduite dans la partie non-tubée du tambour.
40 Emploi entre les tubes de retour de flamme d'ailettes remontant constamment vers la partie non tubée la matière qui se trouve dans la partie tubée et qui y retourne ensuite par gravité après s'être mélangée avec la matière fraîche dans la partie non tûbée.
50 Groupement spécial des tubes permet tant la fixation facile des ailettes sur la ca landre, facilitant leur action sur la matière en traitement et améliorant la conservation de l'appareil pendant son fonctionnement.
Dans les fig. 4 à 6, montrant les disposi tions mentionnées sous 20, 40 et<B>50:</B> 24 sont les ailettes, 15 les séries de tubes, 25 un dis que pivotant sur un axe excentré 29 (fig. 4), 26 et<B>27,</B> des ouvertures de diamètres diffé rents, 28, un secteur plein placé en regard de l'orifice de sortie du four.
La réalisation du deuxième moyen con siste en un disque 25 pivotant autour d'un axe excentré 29 (fig. 4) et portant des ou vertures de diamètres différents 26, 27, parmi lesquelles on peut choisir celle qui correspond à l'importance de la charge introduite et éva cuée. Un secteur plein 28, placé en regard de l'orifice de sortie, s'oppose à l'évacuation pen dant la cuisson.
La réalisation du quatrième moyen con siste en une série d'ailettes 24. intercalées en tre les tubes (fig. 5 et 6).
La réalisation du cinquième moyen est obtenue en n'employant dans chaque virole que deux systèmes d'ailettes rectangulaires, les deux systèmes d'ailettes de la virole sui vante étant décalées de 45 par rapport à celles de la virole précédente, ainsi que l'in dique le développement de la calandre de la fig. 6. Le groupement des têtes de tubes sur la calandre permet aux tubes de déplacer 1o- calement cette dernière en cas de dilatation inégale des tubes par rapport à la calandre, ce qui ne pourrait pas se faire si les abouts des tubes étaient répartis uniformément sur le cylindre.