EP0012660B2 - Dispositif de protection de l'embouchure d'un four rotatif - Google Patents

Dispositif de protection de l'embouchure d'un four rotatif Download PDF

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EP0012660B2 EP79400952A EP79400952A EP0012660B2 EP 0012660 B2 EP0012660 B2 EP 0012660B2 EP 79400952 A EP79400952 A EP 79400952A EP 79400952 A EP79400952 A EP 79400952A EP 0012660 B2 EP0012660 B2 EP 0012660B2
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Alain Chielens
Bernard Boussekey
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Fives Cail Babcock SA
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • 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 treated products 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 consists of a refractory concrete ring which covers the internal surface of the end of the furnace shell and the front face of a flange forming part of a metal support fixed on the end of the furnace shell, this ring being attached to said support by anchoring elements fixed on the latter.
  • 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 the differential expansions of the ring, 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.
  • This figure shows the end of a rotary tubular oven which opens into a fixed cover 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.
  • the end of the shell 16 is protected by a refractory concrete ring 36.
  • a cylindrical joint 42 is provided in the ring 36; 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 of the ring is formed from precast concrete blocks 44. These blocks are molded on a support to which they are attached by anchoring elements 38 mounted with play on this support.
  • 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 on this shell by means of pins 50 and keys 52, a part 54 arranged perpendicular 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 to the latter.
  • the pieces 54 form an outer flange whose plane is perpendicular to the axis of the furnace and the pieces 56 form a belt extending on either side of the flange.
  • the rear part of this belt surrounds the adjacent end of the ferrule 24 with slight play.
  • the end of the ferrule 22 is spaced from the flange 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 so come and lick the flange then the ferrule 16. to cool them.
  • the inner part 36 ′ of the ring is cast after the blocks 44 have been put in place.

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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 faisant partie d'un support métallique fixé sur l'extrémité de la virole du four, cet anneau étant accroché au dit support par des éléments d'ancrage fixés sur celui-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:
    • L'unique figure est une coupe par un plan diamétral de l'extrémité de sortie d'un four tubulaire rotatif réalisé conformément à l'invention.
  • Cette figure montre l'extrémité d'un four tubulaire rotatif qui débouche dans un capot fixe 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.
  • L'extrémité de la virole 16 est protégée par un anneau en béton réfractaire 36. Un joint cylindrique 42 est prévu dans l'anneau 36; 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 de béton.
  • La partie extérieure de l'anneau est formée de blocs de béton préfabriqués 44. Ces blocs sont moulés sur un support auquel ils sont accrochés par des éléments d'ancrage 38 montés avec jeu sur ce support.
  • 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 munic de pattes 49 fixées sur cette virole au moyen d'axes 50 et de clavettes 52, 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 extérieure dont le plan est perpendiculaire à l'axe du four et les pièces 56 forment une ceinture s'étendant de part et d'autre de la bride. La partie arrière de cette ceinture entoure avec un faible jeu l'extrémité adjacente de la virole 24.
  • L'extrémité de la virole 22 est espacée de la bride 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 puis la virole 16. pour les refroidir.
  • La partie intérieure 36' de l'anneau est coulée après mise en place des blocs 44.

Claims (8)

1. Dispositif de protection pour l'embouchure d'un four rotatif équipée d'un brûleur, caractérisé en ce qu'il est constitué par un anneau en béton réfractaire (36', 44) qui recouvre la surface intérieure de l'extrémité de la virole (16) du four et la face avant d'une bride (54) faisant partie d'un support métallique (48, 54) fixé sur l'extrémité de la virole du four, cet anneau étant accroché au dit support par des éléments d'ancrage (38) fixés sur celui-ci.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de la virole (16) du four recouverte par l'anneau en béton (36) est limitée, vers l'intérieur du four, par une butée annulaire (20) soudée sur la virole (16) et servant d'arrêt pour le revêtement intérieur (18) du four.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les liaisons entre les éléments d'ancrage (38) et le support (48, 54) présentent un jeu permettant les dilatations différentielles de l'anneau, de la virole et de la bride.
4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'anneau (36) est maintenu sur sa périphérie par une ceinture (56) fixée sur-le bord extérieur de la bride (54).
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (36) est divisé en une partie intérieure et une partie extérieure par un joint cylindrique (42) situé approximativement au niveau de la surface intérieure de la virole (16) du four.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau est divisé en une partie intérieure (36') et une partie extérieure (44) et cette dernière est formée de blocs de béton préfabriqués qui sont accrochés au dit support (48, 54).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau (36) comporte des joints situés dans les plans radiaux.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (54) est refroidie par circulation d'air amené sur sa face arrière et évacué par deux passages (30, 32) à section annulaire ménagés entre la virole (16) du four et deux viroles (22, 24) concentriques à cette dernière.
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