EP0916916B1 - Dispositif de fixation de releveurs dans un refroidisseur tubulaire rotatif de cimenterie - Google Patents

Dispositif de fixation de releveurs dans un refroidisseur tubulaire rotatif de cimenterie Download PDF

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EP0916916B1
EP0916916B1 EP19970203587 EP97203587A EP0916916B1 EP 0916916 B1 EP0916916 B1 EP 0916916B1 EP 19970203587 EP19970203587 EP 19970203587 EP 97203587 A EP97203587 A EP 97203587A EP 0916916 B1 EP0916916 B1 EP 0916916B1
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lifters
supports
attachment
attaching
clinker
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Helmut Arnold
Bruno Wolan
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Magotteaux International SA
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Magotteaux International SA
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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/14—Supports for linings
    • F27D1/145—Assembling elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
    • F26B11/04—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a horizontal or slightly-inclined axis
    • F26B11/0463—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a horizontal or slightly-inclined axis having internal elements, e.g. which are being moved or rotated by means other than the rotating drum wall
    • F26B11/0477—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles rotating about a horizontal or slightly-inclined axis having internal elements, e.g. which are being moved or rotated by means other than the rotating drum wall for mixing, stirring or conveying the materials to be dried, e.g. mounted to the wall, rotating with the drum
    • 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
    • F27B7/14—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined with means for agitating or moving the charge
    • F27B7/16—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined with means for agitating or moving the charge the means being fixed relatively to the drum, e.g. composite means
    • F27B7/161—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined with means for agitating or moving the charge the means being fixed relatively to the drum, e.g. composite means the means comprising projections jutting out from the wall
    • F27B7/162—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined with means for agitating or moving the charge the means being fixed relatively to the drum, e.g. composite means the means comprising projections jutting out from the wall the projections consisting of separate lifting elements, e.g. lifting shovels

Definitions

  • the present invention relates to a device for fixing lifters in rotary tubular and satellite coolers cement plant, said lifters being in the shape of an arc and made up of two curved sections articulated to each other by their vertex and intended to be fixed by their base on fixing supports integral with the inner face of a cylindrical shell constituting the wall of the cooler which is traversed longitudinally by clinker intended to be cooled by air passing through the cooler into the opposite direction of clinker progression.
  • tubular coolers are intended to cool down to a lowest possible temperature, the clinker which has been heated in a clinkerization oven at temperatures of the order of 1450 ° C. Cooling is carried out as the progression progresses axial of the clinker through the cooler thanks to an air circulation against the grain, which makes it possible to recover, at least in part, the clinker heat.
  • the cooler is lined with lifters which, during the rotation of the shell, raise the clinker and improve heat exchange with air when the clinker falls at the bottom of the shell.
  • lifters of the kind described in the preamble to claim 1 are notably proposed in the publication "Zement-Kalk-Gips No. 6/1992 ". These are arc or tunnel lifters of which the interior fills when passing to the bottom of the cooler. These lifters allow better lifting of the clinker and, by therefore better contact with the cooling air.
  • the lifters are generally fixed by bolts and by blocks for fixing to the cooler shell, but this fixing is always a weak point of the cooler.
  • the fixings in which the bolt crosses the wall of the ferrule have the disadvantage that the ferrule must be perforated.
  • the bolts are better cooled from the outside.
  • the fasteners where the bolts do not pass not the ferrule have the advantage that the wall must not be perforated. Through however, bolts do not always withstand temperatures especially in hot areas of the cooler.
  • a fixing device as described in the preamble of claim 1 is known from document DE-A-3,708,224.
  • the object of the present invention is to provide a new lifter fixing device which ensures good attachment throughout the lifespan of the lifters.
  • the present invention provides a device for fixing levers in a tubular cooler rotary or satellite cement plant of the kind described in the preamble, fixing the lifters on the supports comprising at least one dovetail fixing system, characterized in that said attachment of the lifters to the supports by dovetail fastening system is carried out by longitudinal sliding of the lifters on the supports in the direction of the progression of the clinker and in that these comprise a stop for setting and positioning the lifters in the direction of the clinker progression.
  • This dovetail attachment of the lifters to each block of fixing is advantageously completed by a fixing bolt. It can cross the wall of the ferrule or not cross it.
  • the advantage is that, in the event of a break in the fixing bolts or their degradation under the effect of heat, the lifters remain held in place under the effect of the dovetail fixing.
  • Each lifter can have on these longitudinal bases, at level of the fixing supports, a divergent central rib having a swallow tail section while each support of attachment may include a converging cavity delimited by oblique side cleats.
  • the bases of the lifters advantageously comprise, at the level mounting brackets, exterior and interior side skirts for protecting the interior of the mounting brackets.
  • the mounting brackets can be welded to the wall of the ferrule or be retained by keying to intermediate fasteners, themselves welded to the shell.
  • the lifter generally represented by the reference 10 on the Figure 1 is a tunnel-shaped lifter made up of two sections 12 and 14 in the form of an arc articulated to each other by their apex and intended to be fixed on the inner wall of a cylindrical shell 16 of a tubular cooler using fixing supports 18.
  • the base of section 14 which, viewed in the direction of rotation of the cooler, is at the front, is more shorter than the base of the rear section 12, so that the lifter has, seen in developed, a trapezoid shape.
  • the oblique side of the lifter 10, which is oriented towards the outlet of the cooler, allows better spillage of material during rotation of the cooler.
  • the fixing is carried out using three fixing supports 18, two for section 12 and one for section 14.
  • Each of the two sections 12 and 14 constituting the lifter 10 has a full arch 20 provided with reinforcing ribs outer 22 which extend radially from the base 24 and 26 of each section 12 and 14 to the hinged top. These ribs give more mechanical resistance to lifters 10.
  • the supports fixing 18 are cube-shaped and are welded by their base to the ferrule 16 (see figure 2).
  • the inside facing side of the cooler is in the form of a cavity 28 delimited by two sides longitudinal 30 and 32 and a transverse side 34 on the outlet side cooler, the inlet side of the cavity 28 is therefore open.
  • the lateral sides 30 and 32 are provided, inside the cavity 28, with triangular tabs 36 giving the cavity a radial section in trapezoid shape with convergent opening (see figure 2).
  • Bases 24 and 26 of each section 12 and 14 of the lifter comprise, at each of the three fixing supports 18, a divergent central rib 38 having a tail section of swallow of shape complementary to that of the cavity 28 of supports 18.
  • a divergent central rib 38 having a tail section of swallow of shape complementary to that of the cavity 28 of supports 18.
  • On either side of this rib 38 are, by elsewhere, two longitudinal skirts 40 and 42 which define with the rib 38 two longitudinal grooves of cross section complementary to sides 30 and 32 and the tabs 36 of the supports 18.
  • the installation of the lifters 10 therefore consists in slide them longitudinally on the supports 18 so that the cavities 28 of the supports define with the ribs 38 of the lifters dovetail fixing.
  • the positioning of lifters is provided by the transverse side 34 of each support 18 which forms a stop and thus retains the lifter 10.
  • This fixing by dovetail would, in principle, be sufficient to hold the lifters 10 in place, but, to avoid manufacturing precision constraints at the tail system level dovetail, it is better to complete this fixing with a bolt represented at 44 in FIG. 2.
  • This bolt crosses radially the base 26 (and 24) and the rib 38, as well as the support 18 and the ferrule 16 to receive outside of it a nut not shown.
  • Reference 46 in Figure 2 is a refractory lining which is essential in the hottest areas of the cooler to protect the shell as well as the supports 18. It should be noted that the upper part of these is also protected by the skirts 40 and 42 of the relievers 10.
  • the dovetail fixing system described above can be inverted, i.e. the dovetail ribs are provided on the mounting brackets while grooves corresponding are foreseen in the bases of the relievers.
  • FIG. 3 shows a variant of the embodiment of the Figures 1 and 2.
  • the base of the lifters 50 is also held by a dovetail attachment in a support 52 welded to the shell 16 of a cooler.
  • the lifter 50 is also screwed to the support using a bolt 54 whose head 56 is maintained in a polygonal housing of the support 52 and which receives, inner side, a nut 58.
  • the essential difference between this variant and embodiment of Figures 1 and 2 is that the fixing bolts 54 no longer pass through the ferrule and that the latter has no need to be punctured.

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Description

La présente invention concerne un dispositif de fixation de releveurs dans les refroidisseurs tubulaires rotatifs et à satellites de cimenterie, lesdits releveurs étant en forme d'arc et constitués de deux sections courbes articulées l'une à l'autre par leur sommet et destinées à être fixées par leur base sur des supports de fixation solidaires de la face intérieure d'une virole cylindrique constituant la paroi du refroidisseur qui est traversé longitudinalement par du clinker destiné à être refroidi par de l'air traversant le refroidisseur dans le sens contraire de la progression du clinker.
Ces refroidisseurs tubulaires sont destinés à refroidir, jusqu'à une température la plus basse possible, le clinker qui a été réchauffé dans un four de clinkerisation à des températures de l'ordre de 1 450°C. Le refroidissement est réalisé au fur et à mesure de la progression axiale du clinker à travers le refroidisseur grâce à une circulation d'air à contre-sens, ce qui permet de récupérer, du moins en partie, la chaleur du clinker. Le refroidisseur est garni intérieurement de releveurs qui, lors de la rotation de la virole, relèvent le clinker et améliorent l'échange thermique avec l'air lorsque le clinker retombe au fond de la virole.
Alors que, jusqu'à présent, les releveurs étaient généralement en forme de pelle, des releveurs du genre décrit dans le préambule de la revendication 1 sont notamment proposés dans la publication "Zement-Kalk-Gips No. 6/1992". Il s'agit de releveurs en forme d'arc ou de tunnel dont l'intérieur se remplit lors du passage au fond du refroidisseur. Ces releveurs permettent un meilleur relevage du clinker et, par conséquent, un meilleur contact avec l'air de refroidissement.
Les releveurs sont généralement fixés par des boulons et par des blocs de fixation à la virole du refroidisseur, mais cette fixation constitue toujours un point faible du refroidisseur. Les fixation dans lesquelles le boulon traverse la paroi de la virole ont l'inconvénient que la virole doit être trouée. En revanche, les boulons sont mieux refroidis depuis l'extérieur. Les fixations où les boulons ne traversent pas la virole ont l'avantage que la paroi ne doit pas être trouée. Par contre, les boulons ne résistent pas toujours aux températures élevées, surtout dans les zones chaudes du refroidisseur.
Un dispositif de fixation tel que décrit dans le préambule de la revendication 1 est connu du document DE-A-3 708 224.
Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif de fixation des releveurs qui permet d'assurer une bonne fixation pendant toute la durée de vie des releveurs.
Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un dispositif de fixation de releveurs dans un refroidisseur tubulaire rotatif ou à satellites de cimenterie du genre décrit dans le préambule, la fixation des releveurs sur les supports comportant au moins un système de fixation à queue d'aronde, caractérisé en ce que ladite fixation des releveurs sur les supports par système de fixation à queue d'aronde est réalisée par glissement longitudinal des releveurs sur les supports dans le sens de la progression du clinker et en ce que ceux-ci comportent une butée pour caler et positionner les releveurs dans le sens de la progression du clinker.
Cette fixation à queue d'aronde des releveurs à chaque bloc de fixation est avantageusement complétée par un boulon de fixation. Celui-ci peut traverser la paroi de la virole ou ne pas la traverser. L'avantage est que, en cas de rupture des boulons de fixation ou de leur dégradation sous l'effet de la chaleur, les releveurs restent maintenus en place sous l'effet de la fixation par queue d'aronde.
Chaque releveur peut comporter sur ces bases longitudinales, au niveau des supports de fixation, une nervure centrale divergente ayant une section en queue d'hirondelle tandis que chaque support de fixation peut comporter une cavité convergente délimitée par des taquets latéraux obliques.
Les bases des releveurs comportent avantageusement, au niveau des supports de fixation, des jupes latérales extérieures et intérieures de protection de la partie intérieure des supports de fixation.
Les supports de fixation peuvent être soudés à la paroi de la virole ou être retenus par clavetage à des attaches intermédiaires, elles-mêmes soudées à la virole.
D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de deux modes de réalisation présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 montre schématiquement une vue en perspective d'un releveur et de son système de fixation selon la présente invention ;
  • la figure 2 montre schématiquement une coupe radiale à travers la base d'un releveur et de son support de fixation et
  • la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 et montre une variante de fixation.
Le releveur représenté globalement par la référence 10 sur la figure 1 est un releveur en forme de tunnel constitué de deux sections 12 et 14 en forme d'arc articulées l'une à l'autre par leur sommet et destinées à être fixées sur la paroi intérieure d'une virole cylindrique 16 d'un refroidisseur tubulaire à l'aide de supports de fixation 18.
Quoiqu'il serait, en principe, possible de réaliser les releveurs en une seule pièce, il est préférable, pour des raisons de facilité de fonderie, de les réaliser en deux pièces et d'articuler celles-ci ensemble. Ceci permet au releveur de mieux supporter les dilatations thermiques et permet une meilleure compensation des tolérances de fabrication lors de la mise en place des releveurs.
Comme le montre la figure 1, la base de la section 14 qui, vue dans le sens de rotation du refroidisseur, se trouve à l'avant, est plus courte que la base de la section arrière 12, si bien que le releveur a, vu en développé, une forme de trapèze. Le côté oblique du releveur 10, qui est orienté vers la sortie du refroidisseur, permet un meilleur déversement de la matière lors de la rotation du refroidisseur.
En raison de la forme du releveur dans l'exemple représenté, la fixation est réalisée à l'aide de trois supports de fixation 18, deux pour la section 12 et un pour la section 14.
Chacune des deux sections 12 et 14 constituant le releveur 10 comporte une voûte pleine 20 pourvue de nervures de renforcement extérieures 22 qui s'étendent radialement de la base 24 et 26 de chaque section 12 et 14 jusqu'au sommet articulé. Ces nervures confèrent plus de résistance mécanique aux releveurs 10.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, les supports de fixation 18 sont en forme de cube et sont soudés par leur base à la virole 16 (voir figure 2). La face tournée vers l'intérieur du refroidisseur est en forme de cavité 28 délimitée par deux côtés longitudinaux 30 et 32 et un côté transversal 34 du côté de la sortie du refroidisseur, le côté entrée de la cavité 28 étant donc ouvert. Les côtés latéraux 30 et 32 sont dotés, à l'intérieur de la cavité 28, de taquets triangulaires 36 donnant à la cavité une section radiale en forme de trapèze à ouverture convergente (voir figure 2).
Les bases 24 et 26 de chaque section 12 et 14 du releveur comportent, au niveau de chacun des trois supports de fixation 18, une nervure centrale divergente 38 ayant une section en queue d'hirondelle de forme complémentaire à celle de la cavité 28 des supports 18. De part et d'autre de cette nervure 38 se trouvent, par ailleurs, deux jupes longitudinales 40 et 42 qui définissent avec la nervure 38 deux gorges longitudinales de section complémentaire aux côtés 30 et 32 et aux taquets 36 des supports 18.
La mise en place des releveurs 10 consiste, par conséquent, à les glisser longitudinalement sur les supports 18 de manière que les cavités 28 des supports définissent avec les nervures 38 des releveurs une fixation en queue d'aronde. Le positionnement des releveurs est assuré par le côté transversal 34 de chaque support 18 qui forme une butée et retient ainsi le releveur 10.
Cette fixation par queue d'aronde serait, en principe, suffisante pour maintenir en place les releveurs 10, mais, pour éviter les contraintes de précision de fabrication au niveau du système à queue d'aronde, il est préférable de compléter cette fixation par un boulon représenté en 44 sur la figure 2. Ce boulon traverse radialement la base 26 (et 24) et la nervure 38, ainsi que le support 18 et la virole 16 pour recevoir à l'extérieur de celle-ci un écrou non représenté.
En cas de rupture d'un boulon 44 au cours de l'utilisation, il n'est pas nécessaire de procéder à un remplacement immédiat car le releveur concerné est maintenu en place par les fixation en queue d'aronde. En effet, dans la direction de la sortie, les côtés transversaux 34 des supports 18 retiennent les releveurs 10. Ceux-ci ne peuvent pas non plus se libérer des supports 18 dans la direction opposée car ils en sont empêchés par la progression du clinker, la pente du refroidisseur ainsi que par les briques ou masses réfractaires.
La référence 46 sur la figure 2 est un revêtement réfractaire qui est indispensable dans les zones les plus chaudes du refroidisseur pour protéger la virole ainsi que les supports 18. Il est à noter que la partie supérieure de ceux-ci est également protégée par les jupes 40 et 42 des releveurs 10.
Le système de fixation par queue d'aronde décrit ci-dessus peut être inversé, c'est-à-dire que les nervures en queue d'aronde sont prévues sur les supports de fixation alors que des rainures correspondantes sont prévues dans les bases des releveurs.
La figure 3 montre une variante du mode de réalisation des figures 1 et 2. Dans cette variante, la base des releveurs 50 est également maintenue par une fixation à queue d'aronde dans un support 52 soudé à la virole 16 d'un refroidisseur. Le releveur 50 est également vissé au support à l'aide d'un boulon 54 dont la tête 56 est maintenue dans un logement polygonal du support 52 et qui reçoit, du côté intérieur, un écrou 58. La différence essentielle entre cette variante et le mode de réalisation des figures 1 et 2 est que les boulons de fixation 54 ne traversent plus la virole et que celle-ci n'a pas besoin d'être perforée.

Claims (8)

  1. Dispositif de fixation de releveurs dans un refroidisseur tubulaire rotatif de cimenterie, lesdits releveurs (10) étant en forme d'arc et constitués de deux sections courbes (12, 14) articulées l'une à l'autre par leur sommet et destinées à être fixées par leur base (24, 26) sur des supports de fixation (18) solidaires de la face intérieure d'une virole cylindrique (16) constituant la paroi du refroidisseur qui est traversé longitudinalement par du clinker destiné à être refroidi par de l'air traversant le refroidisseur dans le sens contraire de la progression du clinker, la fixation des releveurs (10) sur les supports (18) comportant au moins un système de fixation à queue d'aronde, caractérisé en ce que ladite fixation des releveurs (10) sur les supports (18) par système de fixation à queue d'aronde est réalisée par glissement longitudinal des releveurs (10) sur les supports (18) dans le sens de la progression du clinker et en ce que ceux-ci comportent une butée (34) pour caler et positionner les releveurs (10) dans le sens de la progression du clinker.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation à queue d'aronde des releveurs (10) à chaque bloc de fixation (18) est complétée par un boulon de fixation (44, 58).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque releveur (10) comporte, sur ses bases longitudinales (24, 26), au niveau des supports de fixation (18), une nervure centrale divergente (38) ayant une section en queue d'hirondelle et en ce que chaque support de fixation (18) comporte une cavité convergente (28) délimitée par des taquets latéraux obliques (36).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bases (24, 26) des releveurs comportent, au niveau des supports de fixation (18), des jupes latérales (40, 42) de protection de la partie intérieure des supports de fixation (18).
  5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit boulon de fixation (44) traverse la paroi (16) de la virole et reçoit un écrou à l'extérieur de celle-ci.
  6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boulon de fixation (54) ne traverse la paroi (16) de la virole et que son écrou de fixation (58) se trouve du côté intérieur du releveur (50).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les supports de fixation (18) sont soudés à la paroi (16) de la virole.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les supports de fixation (18) sont retenus par clavetage à des attaches intermédiaires, elles-mêmes soudées à la virole.
EP19970203587 1997-11-18 1997-11-18 Dispositif de fixation de releveurs dans un refroidisseur tubulaire rotatif de cimenterie Expired - Lifetime EP0916916B1 (fr)

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