EP0012660A1 - Dispositif de protection de l'embouchure d'un four rotatif - Google Patents
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- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/22—Rotary drums; Supports therefor
- F27B7/224—Discharge ends
Definitions
- the present invention relates to a device for protecting the mouth of a rotary tubular oven at the outlet end of hot products.
- the known protection devices consist of a ring formed of several segments fixed on the end of the shell of the oven and cooled by air circulation. This ring is brought to very high temperatures and, if the products treated are abrasive, subjected to significant wear. Its lifespan is therefore relatively short and the segments which constitute it must be replaced frequently. Since these segments are fairly complex parts, generally made of cast steel, their replacement is costly. In addition, certain types of attachment make disassembly of worn or damaged segments very difficult.
- the object of the invention is to provide a simple and less expensive protection device.
- the protective device which is the subject of the invention is characterized in that it is constituted by a refractory concrete ring which covers the internal surface of the end of the furnace shell and the front face of a flange fixed on the end of the ferrule, outside of this, this ring being hooked to the ferrule and the flange by anchoring elements fixed thereon.
- the part of the shell covered by the concrete ring is limited, towards the interior of the furnace, by an annular stop, welded on the ferrule and serving as a stop for the briquetting of the furnace so as to eliminate parasitic thrusts on the 'ring.
- the connections between the anchoring elements and the ferrule or the flange have a certain clearance allowing differential expansions of the ring of the ferrule and the flange; expansion joints are provided on the ring.
- a belt attached to the outer edge of the flange serves as a peripheral support for the ring.
- This belt can be extended towards the rear of the flange and is connected to a ferrule concentric with the furnace ferrule and defining with it a passage with annular section for the circulation of cooling air.
- this passage is divided into a outward path and a return path by a third ferrule placed between the two others and ending at a certain distance from the flange, so that the cooling air using the outward path comes to lick the face. back of the flange then flows through the return path, along the furnace shell.
- the ring is divided into two parts by a cylindrical seal located approximately in the extension of the interior surface of the ferrule.
- a cylindrical seal located approximately in the extension of the interior surface of the ferrule.
- the outer part of the ring can be made of precast concrete blocks secured to a metal support which is fixed on the end of the ferrule, by means of bolts, keys or any other known fixing means; the strap and the belt are then formed of elements constituting said support.
- Figure 1 shows the end of a rotary tubular oven which opens into a fixed cover 12 fitted with a burner, not shown, entering the oven.
- the hot products are evacuated by gravity at this end of the oven.
- the oven consists of a metal ferrule 16 and an inner lining of refractory bricks 18. This lining is stopped at a certain distance from the end of the ferrule against a ring 20 forming a stop which is welded inside the ferrule.
- the oven is surrounded by two concentric ferrules 22 and 24 assembled and fixed to the ferrule 16 by means of elastic spacers.
- An outer flange 26 the plane of which is perpendicular to the axis of the furnace, is welded by its inner edge to the end of the ferrule 16.
- a belt 28 is welded to the outer edge of the flange 26 and extends from on either side of it. The rear part of the belt 28 surrounds the adjacent end of the ferrule 24 with slight play.
- the end of the ferrule 22 is spaced from the flange 26 so as to establish communication between the two annular section passages 30 and 32 formed by the ferrules 16, 22 and 24. Fresh air supplied by the external passage 30 can thus lick the flange 26 then the ferrule 16 to cool them, as indicated by the arrows in the figures.
- Ribs 34 stiffen the flange-ferrule assembly and support the end of the ferrules 22 and 24.
- a refractory concrete ring 36 which covers the inner surface of the ferrule, between the stop 20 and its end, and the front face of the flange.
- This ring is attached to the ferrule and the flange by means of anchoring elements fixed thereon.
- anchoring elements In the example shown, these elements consist of arcuate parts 38 mounted with clearance on pins 40. This clearance allows the differential expansions of the ring, the ferrule and the flange.
- Other known anchoring means can obviously be used.
- a cylindrical seal 42 is provided in the ring 36 in the extension of the interior surface of the ferrule 16; this joint divides the ring into an inner part and an outer part. Joints located in radial planes are provided in the two parts of the ring to prevent dynamic deformations of the shell from causing the concrete ring to break.
- the outer part is first cast, then the inner part using formwork of appropriate shape.
- FIG. 3 shows another embodiment in which the outer part of the ring is formed from precast concrete blocks 44. These blocks are molded on a support to which they are hooked by anchoring elements 38.
- This support is formed of three welded parts: a cylindrical part 48 whose end rests on the shell 16 of the furnace and which is provided with lugs 49 fixed by means of pins 50 and keys 52 on this shell, a part 54 disposed perpendicularly to the part 48 and having the shape of a ring segment and a part 56 of cylindrical shape welded to the edge of the part 54, perpendicular thereto.
- the parts 54 form a flange similar to the flange 26 and the parts 56 a belt similar to the belt 28.
- the inner part 36 ′ of the ring is cast after the blocks 44 have been put in place.
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Abstract
Description
- La présente invention a pour objet un dispositif pour protéger l'embouchure d'un four tubulaire rotatif à l'extrémité de sortie des produits chauds.
- Les dispositifs de protection connus sont constitués par un anneau formé de plusieurs segments fixés sur l'extrémité de la virole du four et refroidis par circulation d'air. Cet anneau est porté à des températures très élevées et, si les produits traités sont abrasifs, soumis à une usure importante. Sa durée de vie est donc relativement courte et les segments qui le constituent doivent être remplacés fréquemment. Comme ces segments sont des pièces assez complexes, généralement en acier moulé, leur remplacement est coûteux. De plus, certains types de fixation rendent le démontage des segments usés ou détériorés très difficile.
- Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de protection simple et moins coûteux.
- Le dispositif de protection objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par un anneau en béton réfractaire qui recouvre la surface intérieure de l'extrémité de la virole du four et la face avant d'une bride fixée sur l'extrémité de la virole, à l'extérieur de celle-ci, cet anneau étant accroché à la virole et la bride par des éléments d'ancrage fixés sur celles-ci.
- La partie de la virole recouverte par l'anneau en béton est limitée, vers l'intérieur du four, par une butée annulaire, soudée sur la virole et servant d'arrêt pour le briquetage du four de façon à éliminer les poussées parasites sur l'anneau. De préférence, les liaisons entre les éléments d'ancrage et la virole ou la bride présentent un certain jeu permettant les dilatations différentielles de l'anneau de la virole et de la bride ; des joints de dilatation sont prévus sur l'anneau.
- Une ceinture fixée sur le bord extérieur de la bride sert de support périphérique à l'anneau. Cette ceinture peut se prolonger vers l'arrière de la bride et se raccorder à une virole concentrique à la virole du four et définissant avec celle-ci un passage à section annulaire pour la circulation d'air de refroidissement. Avantageusement, ce passage est divisé en une voie aller et une voie retour par une troisième virole placée entre les deux autres et se terminant à une certaine distance de la bride, de façon que l'air de refroidissement empruntant la voie aller vienne lécher la face arrière de la bride puis s'écoule par la voie retour, le long de la virole du four.
- De préférence, l'anneau est divisé en deux parties par un joint cylindrique situé approximativement dans le prolongement de la surface intérieure de la virole. Dans ce cas, on forme d'abord la partie extérieure de l'anneau qui est accrochée à la bride, puis la partie intérieure qui est accrochée à la virole et s'appuie sur la partie extérieure.
- La partie extérieure de l'anneau peut être formée de blocs de béton préfabriqués solidaires d'un support métallique qui vient se fixer sur l'extrémité de la virole, au moyen de boulons, clavettes ou tout autre moyen de fixation connu ; la bride et la ceinture sont alors formées d'éléments constituant ledit support.
- D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels :
- La figure 1 est une coupe par un plan diamétral de l'extrémité de sortie d'un four tubulaire rotatif réalisé conformément à l'invention ; la figure 2 est une coupe à plus grande échelle de l'extrémité du four ; et la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'une autre forme de réalisation.
- La figure 1 montre l'extrémité d'un four tubulaire rotatif qui débouche dans un capot fixe 12 équipé d'un brûleur, non représenté, pénétrant dans le four. Les produits chauds sont évacués par gravité à cette extrémité du four. Le four est constitué d'une virole métallique 16 et d'un revêtement intérieur en briques réfractaires 18. Ce revêtement est arrêté à une certaine distance de l'extrémité de la virole contre un anneau 20 formant butée qui est soudé à l'intérieur de la virole.
- Le four est entouré de deux viroles concentriques 22 et 24 assemblées et fixées sur la virole 16 au moyen d'entretoises élastiques.
- Une bride extérieure 26, dont le plan est perpendiculaire à l'axe du four, est soudée par son bord intérieur sur l'extrémité de la virole 16. Une ceinture 28 est soudée sur le bord extérieur de la bride 26 et s'étend de part et d'autre de celle-ci. La partie arrière de la ceinture 28 entoure avec un faible jeu l'extrémité adjacente de la virole 24. L'extrémité de la virole 22 est espacée de la bride 26 de façon à établir une communication entre les deux passages à section annulaire 30 et 32 formés par les viroles 16, 22 et 24. De l'air frais amené par le passage extérieur 30 peut ainsi venir lécher la bride 26 puis la virole 16 pour les refroidir, comme indiqué par les flèches sur les figures.
- Des nervures 34 raidissent l'assemblage bride-virole et supportent l'extrémité des viroles 22 et 24.
- L'extrémité de la virole 16 et la bride 26 sont protégées par un anneau en béton réfractaire 36 qui recouvre la surface intérieure de la virole, entre la butée 20 et son extrémité, et la face avant de la bride. Cet anneau est accroché à la virole et à la bride au moyen d'éléments d'ancrage fixés sur celles-ci. Dans l'exemple représenté, ces éléments sont constitués par des pièces arquées 38 montées avec jeu sur des pions 40. Ce jeu permet les dilatations différentielles de l'anneau, de la virole et de la bride. D'autres moyens d'ancrage connus peuvent évidemment être utilisés.
- Un joint cylindrique 42 est prévu dans l'anneau 36 dans le prolongement de la surface intérieure de la virole 16 ; ce joint divise l'anneau en une partie intérieure et une partie extérieure. Des joints situés dans des plans radiaux sont prévus dans les deux parties de l'anneau pour éviter que les déformations dynamiques de la virole ne provoquent la cassure de l'anneau en béton.
- Pour former l'anneau 36, on coule d'abord la partie extérieure, puis la partie intérieure en utilisant des coffrages de forme appropriée.
- La figure 3 montre une autre forme de réalisation dans laquelle la partie extérieure de l'anneau est formée de blocs de béton préfafriqués 44. Ces blocs sont moulés sur un support auquel ils sont accrochés par des éléments d'ancrage 38. Ce support est formé de trois pièces soudées : une pièce de forme cylindrique 48 dont l'extrémité repose sur la virole 16 du four et qui est munie de pattes 49 fixées au moyen d'axes 50 et de clavettes 52 sur cette virole, une pièce 54 disposée perpendiculairement à la pièce 48 et ayant la forme d'un segment d'anneau et une pièce 56 de forme cylindrique soudée sur le bord de la pièce 54, perpendiculairement à celle-ci. Lorsque les blocs 44 sont en place, les pièces 54 forment une bride analogue à la bride 26 et les pièces 56 une ceinture analogue à la ceinture 28.
- La partie intérieure 36' de l'anneau est coulée après mise en place des blocs 44.
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