EP3833919B1

EP3833919B1 - Releveur pour four rotatif

Info

Publication number: EP3833919B1
Application number: EP20713034.5A
Authority: EP
Inventors: Daniel Belmont; Philippe BERG; Xavier Chaucherie; Damien KOWALSKI; Christophe MIGUET; Eric MAIGNE
Original assignee: Pa Technologies; Sarp Industries SA
Current assignee: Pa Technologies; Sarp Industries SA
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: FR3094468A1; PL3833919T3; WO2020201091A1; HRP20230658T1; HUE062296T2; EP3833919A1; FR3094468B1; CN112969897A; ES2948859T3

Description

Domaine technique

La présente invention concerne un releveur en matériaux réfractaires pour four rotatif briqueté.

Technique antérieure

Un four rotatif est classiquement constitué par un cylindre métallique externe, appelé virole, et d'un revêtement interne. La virole tourne autour de son axe et entraîne avec elle le revêtement interne. Le revêtement interne du four joue à la fois le rôle d'un calorifuge protégeant la virole contre la température élevée des gaz et celui d'une paroi de protection chimique de la virole.
Le revêtement interne du four est constitué de briques réfractaires comprenant une surface d'extrados, une surface d'intrados opposée à la surface d'extrados et quatre flancs reliant la surface d'extrados et la surface d'intrados. Chaque brique réfractaire est posée sur la virole de manière à ce que sa surface d'extrados soit en contact avec la virole, que sa surface d'intrados soit tournée vers le centre du four et que ses flancs soient en contact avec les flancs des briques adjacentes (à l'exception des briques aux extrémités du four pour lesquelles un flanc n'est pas au contact d'une autre brique). Dans le revêtement interne, les briques réfractaires sont maintenues entre elles par leur propre conicité. Alternativement le revêtement interne de certains fours rotatifs peut être réalisé en béton réfractaire.
Les fours rotatifs sont utilisés dans divers domaines industriels tels que la cimenterie, les fours à chaux, les fours de frittage, et l'incinération de déchets, par exemple les déchets dangereux.
Le four rotatif est typiquement légèrement incliné, par exemple avec un angle d'environ 3°. L'entrée du four rotatif est située à l'extrémité haute du four et comprend un système d'alimentation en déchets à incinérer. La légère inclinaison du four rotatif combinée à la rotation de la virole permet la descente des déchets à incinérer. La sortie du four est située à l'extrémité basse du four et comprend un extracteur de fumées et un extracteur de résidu appelé mâchefer.
Le four rotatif est actuellement le seul type de dispositifs permettant d'incinérer simultanément des déchets liquides, solides et/ou pâteux. La bonne incinération de ces déchets requiert cependant un temps de séjour suffisamment long dans le four rotatif ce qui impose une vitesse de rotation lente. De ce fait, la masse de déchets n'est pas suffisamment brassée à l'intérieur du four et seule la partie supérieure est en contact avec l'air, ce qui limite le débit de déchets traités et détériore la qualité du mâchefer. Ceci concerne en particulier les déchets solides et pâteux qui sont les plus onéreux à traiter.
Ainsi, les fours rotatifs peuvent encore être optimisés, en particulier en augmentant la surface de contact entre l'air et les déchets afin d'augmenter le rendement du four tout en conservant, voire en améliorant, la qualité du mâchefer.
Le mâchefer est usuellement stocké dans un centre d'enfouissement technique de classe 1. Lorsque la qualité du mâchefer n'est pas suffisante, en particulier lorsque la quantité de composés organiques totaux présente dans le mâchefer est inférieure à 1000 ppm selon le test normé sur "lixiviat", ou si certains composés inorganiques (tels que ceux contenant du molybdène) sont présents en trop fortes quantités, alors le mâchefer doit être stabilisé avant d'être stocké. Cette étape de stabilisation est particulièrement onéreuse.
Pour augmenter la surface de contact entre l'air et les déchets, le revêtement interne des fours rotatifs comprend des releveurs, i.e. des briques réfractaires en redent des autres briques réfractaires. Les releveurs créent un obstacle pour les déchets assurant ainsi un meilleur brassage desdits déchets et augmentant la pénétration de l'air dans lesdits déchets.
Cependant l'usure des releveurs est jusqu'à dix fois plus rapide que celle des briques réfractaires du revêtement interne. Pour maintenir le rendement du four rotatif, il est donc nécessaire de remplacer régulièrement les releveurs usés. Cependant il n'est pas possible de remplacer les releveurs usés sans démolir complètement le revêtement interne car les releveurs et les briques sont maintenus entre eux par leur propre conicité qui empêche toute extraction d'un releveur ou d'une brique. En d'autres termes il n'est pas possible de remplacer un seul releveur.
Malgré l'impact important sur le rendement du four rotatif, en particulier sur la qualité de mâchefer produit, les exploitants préfèrent maintenir le four rotatif en activité avec des releveurs usés, voire dont les releveurs ont tous été étêtés (c'est-à-dire qu'ils ont été usés jusqu'à être à ras des briques réfractaires adjacentes), car le coût d'une démolition complète du revêtement interne est très élevé. En effet, cette démolition complète nécessite un temps d'immobilisation du four rotatif important, entre 8 et 12 jours environ, et un changement complet de toutes les briques réfractaires alors que celles-ci peuvent être en bon état.
Des solutions ont été proposées pour faciliter le remplacement des releveurs, cependant elles ne sont pas satisfaisantes car elles diminuent la durée de vie du four rotatif.
Par exemple, FR 2 725 505 propose de répondre à ce besoin à l'aide d'un embout soudé à la virole et d'une tige de serrage qui vont maintenir un bloc sur le revêtement interne. La virole est un élément coûteux et critique du four rotatif et la soudure de l'embout fragilise la virole qui peut donc plus facilement casser. De plus, le revêtement interne peut tourner indépendamment de la virole, ce qui génère des contraintes au niveau de la soudure, casse la soudure de sorte que le bloc n'est plus maintenu et risque de détériorer le revêtement interne. Ainsi la solution proposée par FR 2 725 505 réduit la durée de vie du four rotatif.
La solution proposée par JP H08 152272 consiste à creuser une cavité et percer des trous dans le revêtement interne pour y placer et maintenir un bloc servant de releveur. Cependant creuser une cavité et percer ces trous dans un bloc de revêtement interne engendre des contraintes fragilisent le revêtement interne et donc diminue la durée de vie du four rotatif.
FR 2 298 779 propose, quant à lui, d'intégrer des tiges filetées dans un bloc du revêtement interne et dans un bloc servant de releveur. Ces tiges ne permettent pas de fritter les blocs car elles se dégradent à la température de frittage. Or fritter les blocs permet d'augmenter de façon importante la durée de vie du revêtement interne et donc du four rotatif.

Problème technique

Il existe donc un besoin d'une solution efficace pour faciliter le remplacement des releveurs afin de maintenir dans le temps le rendement du four rotatif et la qualité de mâchefer.
Il est ainsi du mérite des inventeurs d'avoir trouvé qu'il était possible de répondre à ce besoin à l'aide d'un nouveau type de releveurs pour fours rotatifs en matériau réfractaire, objet du présent exposé.

Résumé

Ainsi, un premier objet de l'invention est un releveur pour fours rotatifs en matériau réfractaire comprenant :

un bloc de base comprenant une surface d'extrados et une surface de contact opposée à la surface d'extrados ;
un bloc de tête comprenant une surface d'intrados et une surface de contact opposée à la surface d'intrados ;
une fixation pour fixer de manière amovible le bloc de tête au bloc de base de sorte que les surfaces de contact soient en contact mutuel après fixation,
dans lequel la fixation comprend :
- un ancrage de base, et
- un ancrage de tête coopérant directement ou indirectement avec l'ancrage de base pour assurer la fixation, et
le bloc de base comprend un logement de base pour recevoir l'ancrage de base.

Ainsi, le revêtement interne est formé à la fois de briques réfractaires et de blocs de base de l'invention, ces derniers servant de points de fixation des blocs de tête jouant le rôle des parties en redent des releveurs conventionnels.
Lors de l'utilisation du four rotatif, les blocs de tête permettent le brassage des déchets à incinérer et s'usent plus rapidement que les briques réfractaires. Lorsque les blocs de tête sont trop usés, il est alors possible de les remplacer en les démontant des blocs de base. Ainsi, de façon avantageuse, la présente invention permet de remplacer uniquement les blocs de tête usés sans changer les blocs de base et sans devoir détruire complètement le revêtement interne du four rotatif.
Le releveur de l'invention permet donc avantageusement de diminuer considérablement le temps nécessaire au remplacement des releveurs usés du revêtement interne d'un four rotatif.
De plus le releveur de l'invention permet de ne remplacer que les blocs de têtes usés sans remplacer les briques réfractaires, ce qui diminue le coût en matière première du revêtement du four rotatif.
Ainsi le releveur de l'invention facilite le maintien dans le temps du rendement du four rotatif et la qualité de mâchefer.
En outre, l'ancrage de base de la fixation du releveur de la présente invention n'est pas physiquement lié à la virole d'un four rotatif, ce qui permet avantageusement de ne pas fragiliser cet élément coûteux et critique du four rotatif, et donc de ne pas diminuer la durée de vie du four rotatif.
De façon avantageuse, le bloc de base comprenant le logement de base du releveur de l'invention peut être produit par coulage suivi d'un éventuel frittage, sans étape de creusage du logement de base. Ainsi le bloc de base n'est pas fragilisé par cette étape de creusage du logement de base et il présente une durée de vie accrue.
Selon l'invention, l'ancrage de base comprend un socle cylindrique à base polygonale et le logement de base présente une forme complémentaire à la forme de l'ancrage de base.
Le bloc de base peut présenter en outre un orifice s'étendant à partir de la surface de contact jusqu'au logement de base et débouchant dans celui-ci.
En particulier, l'orifice du bloc de base peut être traversant et le logement de base peut être formé sur la surface d'extrados.
Le bloc de tête peut comprendre un logement de tête pour recevoir l'ancrage de tête.
En particulier, le bloc de tête peut présenter en outre un orifice s'étendant à partir de la surface d'intrados jusqu'au logement de tête et débouchant dans celui-ci.
Plus particulièrement, l'orifice du bloc de tête peut être traversant et le logement de tête peut être formé sur la surface d'intrados.
L'ancrage de base peut présenter un orifice avec une paroi taraudée, et l'ancrage de tête peut comprendre une tige dont l'extrémité libre est filetée.
Alternativement, l'ancrage de base peut comprendre une tige dont l'extrémité libre est filetée et l'ancrage de tête peut comprendre une tige dont l'extrémité libre comprend un orifice avec une paroi taraudée.
En particulier, la tige de l'ancrage de tête peut présenter deux méplats opposés l'un à l'autre sur l'extrémité opposée à l'extrémité libre.
En particulier, l'ancrage de tête peut comprendre en outre une prise pour l'entraînement relatif de la tige dont l'extrémité libre est filetée dans l'orifice avec une paroi taraudée.
La prise de l'ancrage de tête peut être choisie parmi une empreinte, un entraînement externe ou un multi-entraînement, en particulier un entraînement externe.
La forme de l'empreinte de la prise de l'ancrage de tête peut être choisie parmi la forme à cinq lobes creux, la forme à six pans creux, la forme à six lobes internes, la forme cruciforme, la forme fente, la forme encoche, la forme carrée et la forme triangulaire.
La forme de l'entraînement externe de la prise de l'ancrage de tête peut être choisie parmi la forme hexagonale, la forme cylindrique et la forme à six lobes externes.
La forme du multi-entraînement de la prise de l'ancrage de tête peut être choisie parmi la forme hexagonale fendue, la forme à six pans creux fendus, la forme cruciforme fendue et la forme à six lobes fendus.
Le releveur peut comprendre en outre une attache intermédiaire pour fixer de manière amovible l'ancrage de base et l'ancrage de tête.
En particulier, l'attache intermédiaire peut comprendre une tête et une tige s'étendant à partir de la tête et dont l'extrémité libre est filetée, l'ancrage de base peut présenter un orifice avec une paroi taraudée pour sa fixation avec l'extrémité libre filetée, et l'ancrage de tête peut présenter une butée annulaire pour retenir la tête de l'attache intermédiaire.
Alternativement, l'attache intermédiaire peut comprendre une tête et une tige s'étendant à partir de la tête et dont l'extrémité libre présente un orifice avec une paroi taraudée, l'ancrage de base peut comprendre une tige dont l'extrémité libre est filetée pour sa fixation avec l'orifice avec une paroi taraudée, et l'ancrage de tête peut présenter une butée annulaire pour retenir la tête de l'attache intermédiaire.
Plus particulièrement, la tête de l'attache intermédiaire peut comprendre une prise pour l'entraînement de l'attache intermédiaire et sa fixation avec l'ancrage de base.
La prise de la tête de l'attache intermédiaire peut être choisie parmi une empreinte, un entraînement externe ou un multi-entraînement, en particulier un entraînement externe.
La forme de l'empreinte de la prise de la tête de l'attache intermédiaire peut être choisie parmi la forme à cinq lobes creux, la forme à six pans creux, la forme à six lobes internes, la forme cruciforme, la forme fente, la forme encoche, la forme carrée et la forme triangulaire.
La forme de l'entraînement externe de la prise de la tête de l'attache intermédiaire peut être choisie parmi la forme hexagonale, la forme cylindrique et la forme à six lobes externes.
La forme du multi-entraînement de la prise de la tête de l'attache intermédiaire peut être choisie parmi la forme hexagonale fendue, la forme à six pans creux fendus, la forme cruciforme fendus et la forme à six lobes fendus.
Selon un premier mode de réalisation, l'ancrage de tête peut être réalisé en une seule et même pièce de matière.
Selon un second mode de réalisation, l'ancrage de base peut être réalisé en une seule et même pièce de matière.
Selon un troisième mode de réalisation, l'ancrage de base peut être réalisé en une seule pièce de matière avec le bloc de base.
Selon un quatrième mode de réalisation, l'ancrage de tête peut être réalisé en une seule pièce de matière avec le bloc de tête.
Selon un autre objet, il est proposé un four rotatif selon comprenant un releveur tel que décrit ci-dessus.
Le four rotatif peut être choisi parmi le four à rotatif à revêtement interne réfractaire en briques réfractaires ou en béton réfractaire.

Brève description des dessins

Fig. 1
[Fig. 1] illustre un éclaté du releveur selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Fig. 2
[Fig. 2] une vue de côté du releveur de la Fig.1 avec la fixation et les logements en transparence (en pointillé) montrant la conicité du releveur.
Fig. 3
[Fig. 3] est une vue en coupe selon le plan AA du releveur de la Fig.2.
Fig. 4
[Fig. 4] est une vue agrandie sur le logement de tête du releveur de la Fig.3.
Fig. 5
[Fig. 5] est une vue agrandie sur le logement de base du releveur de la Fig.3
Fig. 6
[Fig. 6] illustre un premier exemple de l'ancrage de tête selon une première variante du premier mode de réalisation.
Fig. 7
[Fig. 7] est une vue en trois-quarts de l'ancrage de tête de la Fig.6.
Fig. 8
[Fig. 8] illustre un deuxième exemple de l'ancrage de tête selon la première variante du premier mode de réalisation.
Fig. 9
[Fig. 9] est une vue en trois-quarts d'un troisième exemple de l'ancrage de tête selon la première variante du premier mode de réalisation.
Fig. 10
[Fig. 10] illustre un exemple de l'ancrage de base selon la première variante des modes de réalisation avec l'orifice indiqué par transparence en pointillé.
Fig. 11
[Fig. 11] est une vue en trois-quarts de l'ancrage de base de la Fig. 10.
Fig. 12
[Fig. 12] est une vue en trois-quarts à partir du bas de l'extrémité de la tige d'un exemple de la tige de l'ancrage de tête selon une deuxième variante du premier mode de réalisation.
Fig. 13
[Fig. 13] est une vue de côté d'un exemple de l'ancrage de base selon la deuxième variante du premier mode de réalisation, le filetage de la tige n'étant pas représenté.
Fig. 14
[Fig. 14] est une vue en trois-quarts de l'ancrage de base de la figure 13 avec le filetage représenté.
Fig. 15
[Fig. 15] illustre un éclaté du releveur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention
Fig. 16
[Fig. 16] une vue de côté du releveur de la Fig.15 avec la fixation et les logements en transparence (en pointillé) montrant la conicité du releveur
Fig. 17
[Fig. 17] est un vue en coupe selon le plan AA du releveur de la Fig. 16
Fig. 18
[Fig. 18] illustre un exemple de l'ancrage de tête selon un deuxième mode de réalisation.
Fig. 19
[Fig. 19] est une vue en trois-quarts à partir du haut de l'ancrage de tête de la Fig. 18.
Fig. 20
[Fig. 20] est une vue en trois-quarts à partir du bas de l'ancrage de tête de la Fig. 18.
Fig. 21
[Fig. 21] illustre une attache intermédiaire selon le deuxième mode de réalisation.
Fig. 22
[Fig. 22] illustre une coupe du bloc de base et du bloc de tête assemblés sans la fixation.
Fig. 23
[Fig. 23] illustre une coupe transversale d'un exemple de four rotatif avec releveurs.
Fig. 24
[Fig. 24] illustre une vue partielle en trois-quarts du four rotatif de la figure 23.

Description détaillée de l'invention

L'invention est maintenant décrite en lien avec les Fig.1 à 24.
Selon un premier objet, l'invention concerne un releveur pour fours rotatifs en matériau réfractaire comprenant :

un bloc de base 1 comprenant une surface d'extrados 11, une surface de contact 12 opposée à la surface d'extrados 11 ;
un bloc de tête 2 comprenant une surface d'intrados 21 et une surface de contact 22 opposée à la surface d'intrados 21 ; et
une fixation pour fixer de manière amovible le bloc de tête 2 au bloc de base 1 de sorte que les surfaces de contact 12, 22 soient en contact mutuel après fixation.

Typiquement, le bloc de base 1 comprend une surface d'extrados 11, une surface de contact 12 opposée à la surface d'extrados 11 et quatre flancs reliant la surface d'extrados 11 et la surface de contact 12. La surface d'extrados 11 et la surface de contact 12 peuvent être parallèles entre elles. Les flancs du bloc de base 1 sont opposés deux à deux et au moins deux flancs opposés ne sont pas parallèles entre eux de sorte que le bloc de base 1 présente une conicité. Typiquement, l'angle au sommet du triangle formé par la jonction de ces deux flancs opposés peut être de 1° à 10°, en particulier de 3° à 8°, tout particulièrement de 6° à 7°.
Typiquement, le bloc de tête 2 comprend une surface d'intrados 21, une surface de contact 22 opposée à la surface d'intrados 21 et quatre flancs reliant la surface d'intrados 21 et la surface de contact 22. La surface d'intrados 21 et la surface de contact 22 peuvent être parallèles entre elles. Les flancs du bloc de tête 2 sont opposés deux à deux et typiquement au moins deux flancs opposés ne sont pas parallèles entre eux de sorte que l'angle au sommet du triangle formé par la jonction de ces deux flancs opposés peut être de 1° à 10°, en particulier de 3° à 8°, tout particulièrement de 6° à 7°.
Selon un mode de réalisation, illustrée par la Fig. 1, le bloc de tête 2 peut comprendre un chanfrein 25 entre la surface d'intrados 21 et au moins un des quatre flancs, en particulier entre la surface d'intrados 21 et les deux flancs opposés, plus particulièrement les deux flancs opposés qui typiquement ne sont pas parallèles entre eux.
La surface de contact 12 du bloc de base 1 est destinée à être en contact avec la surface de contact 22 du bloc de tête 2, elles présentent donc des formes tridimensionnelles complémentaires.
Typiquement, les surfaces de contact 12, 22 des deux blocs 1, 2 peuvent présenter la même forme et la même taille. En particulier les surfaces de contact 12, 22 ont une forme polygonale, par exemple une forme de triangle, une forme de carré ou une forme de rectangle. De préférence, les surfaces de contact 12, 22 sont planes.
Cependant, les surfaces de contact 12, 22 des deux blocs 1, 2 peuvent présenter des formes différentes et/ou des tailles différentes.
Typiquement, le matériau réfractaire du bloc de base 1 et du bloc de tête 2 peut être choisi parmi les alliages métalliques, les céramiques ou les bétons.
Parmi les bétons, les bétons élaborés à partir de matériaux réfractaires à haute teneur en alumine et à liant mullitique ou à partir de matériaux réfractaires à matrice mullite-zircone sont particulièrement adaptés pour la fabrication des blocs de base 1 et de tête 2. De préférence les bétons sont fibrés avec des fibres en acier, en particulier en acier inoxydable, pouvant présenter une longueur de 20 à 40 mm. De façon avantageuse ces fibres en acier, de préférence en acier inoxydable réfractaire, renforcent la microstructure des bétons et ainsi la résistance mécanique des bétons. De préférence, les bétons sont préalablement frittés à des températures comprises entre 1050 et 1350°C.
Les alliages métalliques qui peuvent être utilisés sont classiquement des aciers inoxydables réfractaires, en particulier l'alliage 310S. Les céramiques qui peuvent être utilisées sont typiquement des bétons élaborés à partir de matériaux réfractaires à haute teneur en alumine et à liant mullitique ou à partir de matériaux réfractaires à matrice mullite-zircone. Préférentiellement, les bétons sont fibrés avec des fibres en acier inoxydable de 20 à 40 mm de longueur afin de renforcer la microstructure des bétons et ainsi la résistance mécanique des bétons. De préférence, les bétons sont préalablement frittés à des températures comprises entre 1050 et 1350°C.
Le matériau réfractaire du bloc de base 1 peut être le même ou être différent du matériau réfractaire du bloc de tête 2.
De préférence, le bloc de base 1 et le bloc de tête 2 sont en béton, tel que ceux décrits ci-dessus.
La fixation comprend :

un ancrage de base 31, et
un ancrage de tête 32 coopérant directement ou indirectement avec l'ancrage de base 31 pour assurer la fixation.

Typiquement, le matériau de l'ancrage de base 31 et de l'ancrage de tête 32 peut être choisi parmi les alliages métalliques (tels que les aciers), les céramiques, le titane, ou leurs mélanges en particulier les aciers.
Parmi les aciers, les aciers inoxydables, en particulier les aciers inoxydables réfractaires, tels que l'acier AISI310S, sont particulièrement adaptés pour la fabrication de l'ancrage de base 31 et de l'ancrage de tête 32. En effet les aciers inoxydables réfractaires présentent l'avantage d'avoir une bonne résistance mécanique et une bonne tenue à la corrosion à haute température.
Le matériau de l'ancrage de base 31 et celui de l'ancrage de tête 32 peuvent être le même ou être différents.
L'ancrage de base 31 peut être réalisé en plusieurs pièces de matière ou en une seule et même pièce de matière, de préférence en une seule et même pièce de matière.
L'ancrage de tête 32 peut être réalisé en plusieurs pièces de matière ou en une seule et même pièce de matière, de préférence en une seule et même pièce de matière.
De façon avantageuse, réaliser l'ancrage de tête 32 et/ou l'ancrage de base 31 en une seule et même pièce de matière permet d'améliorer leur résistance aux contraintes mécaniques et thermiques pouvant s'exercer sur le ou les ancrages dans le four rotatif.
Selon un premier mode de réalisation, illustré par les Fig. 1 à 14, l'ancrage de base 31 et l'ancrage de tête 32 coopèrent directement pour assurer la fixation.
Typiquement, lorsque l'ancrage de base 31 et l'ancrage de tête 32 coopèrent directement, alors l'un des deux ancrages correspond au composant mâle et l'autre ancrage correspond au composant femelle d'un système de fixation, tel que le système vis-écrou.
Ainsi selon une première variante de ce premier mode de réalisation, illustré par les Fig. 1 à 11, l'ancrage de base 31 peut présenter un orifice 311 avec une paroi taraudée et l'ancrage de tête 32 peut comprendre une tige 321 dont l'extrémité libre est filetée.
L'ancrage de base 31 peut être réalisé en une seule pièce de matière avec le bloc de base 1. Auquel cas, l'orifice 311 est réalisé dans le bloc de base 1.
Le bloc de base 1 comprend un logement de base 13 pour recevoir l'ancrage de base 31. Comme illustré sur la Fig. 5, le logement de base 13 présente une forme complémentaire à la forme de l'ancrage de base 31.
Typiquement, le logement de base 13 peut être formé sur la surface de contact 12 du bloc de base 1, dans le bloc de base 1 ou sur la surface d'extrados 11 du bloc de base 1.
Lorsque le logement de base 13 est formé dans le bloc de base 1 ou sur la surface d'extrados 11, alors le bloc de base 1 présente en outre un orifice 14 s'étendant à partir de la surface de contact 12 jusqu'au logement de base 13 et débouchant dans celui-ci, de préférence perpendiculairement à la surface de contact 12.
Comme illustré sur les Fig. 10 et 11, l'ancrage de base 31 comprend un socle 312 cylindrique droit. Selon l'invention, le socle 312 est un cylindre à base polygonale telle qu'une base triangulaire, une base carrée, une base rectangulaire, une base hexagonale, et une base octogonale. De manière générale, le cylindre peut être à base polygonale régulière. De façon avantageuse, la forme du cylindre à base polygonale permet d'éviter la rotation de l'ancrage de base 31 dans le logement de base 13 et donc de faciliter sa coopération directe avec l'ancrage de tête 32 pour assurer la fixation.
L'ancrage de base 31 peut comprendre en outre un plot 313 cylindrique droit s'étendant à partir du socle 312, de préférence à partir du centre de socle 312, toujours de préférence perpendiculairement au socle 312, la section du plot 313 étant plus petite que la section du socle 312 de sorte à former un épaulement. La surface annulaire du socle 312 autour du plot 313 forme une butée 317 et le logement de base 13 comprend une butée 131 complémentaire permettant de retenir l'ancrage de base 31 dans le logement de base 13.
L'orifice 311 peut être réalisé dans le socle 312 uniquement quand le plot n'est pas prévu, ou dans le plot 313 et éventuellement dans le socle 312 quand le plot 313 est prévu. Il peut être traversant ou borgne. La paroi taraudée de l'orifice 311 ne s'étend pas nécessairement sur toute la longueur de celui-ci.
La forme du plot 313 n'est pas déterminante, du moment que l'orifice 311 puisse y être formé. Cependant, de manière préférentielle, le plot 313 présente une forme cylindrique circulaire.
L'ancrage de tête 32 peut être réalisé en une seule pièce de matière avec le bloc de tête 2. Auquel cas, la tige 321 s'étend à partir de la surface de contact 22 du bloc de tête 2, de préférence perpendiculairement à cette surface.
L'ancrage de tête 32 peut être réalisé séparément du bloc de tête 2. Auquel cas le bloc de tête 2 comprend un logement de tête 23 pour recevoir l'ancrage de tête 32. Comme illustré sur la Fig. 4, le logement de tête 23 présente une forme complémentaire à la forme de l'ancrage de tête 32.
Typiquement le logement de tête 23 peut être formé sur la surface d'intrados 21 du bloc de tête 2, dans le bloc de tête 2 ou sur la surface de contact 22 du bloc de tête 2.
Lorsque le logement de tête 23 est formé dans le bloc de tête 2 ou sur la surface de contact 22, alors le bloc de tête 2 présente en outre un orifice 24 s'étendant à partir de la surface d'intrados 21 jusqu'au logement de tête 23 et débouchant dans celui-ci, de préférence perpendiculairement à la surface d'intrados 21.
Typiquement l'extrémité libre filetée de la tige 321 présente un pas de vis standard choisi parmi les diamètres de 6 mm à 36 mm, en particulier de 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 et 36 mm. Alternativement, le pas de vis peut être spécifique et choisi parmi les filetages ronds de diamètre indiqué ci-dessus et avec un pas de 1 à 6, en particulier de 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5 et 6.
Comme illustré sur les Fig. 6 à 9, l'ancrage de tête 32 peut comprendre une embase 322 cylindrique droit comprenant une face d'extrados 3221 et une face d'intrados 3222, les deux faces étant opposées l'une à l'autre. Par exemple l'embase 322 est un cylindre à base polygonale telle qu'une base triangulaire, une base carrée, une base rectangulaire, une base hexagonale, et une base octogonale. De manière générale le cylindre peut être à base polygonale régulière. De façon avantageuse une embase 322 qui est un cylindre à base polygonale pouvant servir de prise pour l'entraînement relatif de l'extrémité libre filetée de la tige 321 dans l'orifice 311 de l'ancrage de base 31.
La tige 321 peut s'étendre à partir de la face d'extrados 3221 de l'embase 322, de préférence à partir du centre de la face d'extrados 3221 de l'embase 322, toujours de préférence perpendiculairement à cette surface, la section de la tige 321 étant plus petite que la section de l'embase 322. Typiquement la transition 327 entre l'embase 322 et la tige 321 peut être un épaulement, un tronçon tronconique ou un congé.
De manière générale, la surface d'extrados 3221 de l'embase 322 ou la transition 327 entre l'embase 322 et la tige 321 peut former butée contre le logement de tête 23.
Typiquement, l'extrémité libre filetée 3211 de la tige 321 peut présenter une section transversale plus petite que le reste du corps de la tige 321. La transition 3212 entre l'extrémité libre filetée 3211 de la tige 321 et le reste du corps de la tige 321 peut être un épaulement, un tronçon tronconique ou un congé. La transition 3212 peut former une deuxième butée contre l'ancrage de base 31 ou le bloc de base 1 pour indiquer à l'opérateur quand stopper la rotation de l'ancrage de tête 32 et ainsi éviter de casser l'extrémité libre filetée de la tige 321 dans l'orifice 311.
De même, de préférence, la tige 321 présente une forme générale cylindrique droite à base circulaire. Lorsque la tige 321 présente une extrémité libre de section plus petite, à la fois l'extrémité libre et le reste du corps de la tige 321 présentent préférentiellement une forme générale cylindrique droite à base circulaire.
L'ancrage de tête 32 peut en outre comprendre une prise 323 sur la face d'intrados 3222 de l'embase 322 pour l'entraînement de l'extrémité libre filetée de la tige 321 dans l'orifice 311 de l'ancrage de base 31.
Selon une seconde variante de ce premier mode de réalisation, illustrée par les Fig. 12 à 14, l'ancrage de base 31 peut comprendre une tige 314 dont l'extrémité libre est filetée et l'ancrage de tête 32 peut comprendre un orifice 324 avec une paroi taraudée 3241.
L'ancrage de base 31 peut être réalisé en une seule pièce de matière avec le bloc de base 1. Auquel cas la tige 314 s'étend à partir de la surface de contact 12 du bloc de base 1, de préférence perpendiculairement à la surface de contact 12.
L'ancrage de base 31 peut être réalisé séparément du bloc de base 1. Auquel cas, le bloc de base 1 comprend un logement de base 13 pour recevoir l'ancrage de base 31. Le logement de base 13 est tel que décrit ci-dessus en lien avec la première variante du premier mode de réalisation.
L'ancrage de base 31 peut comprendre un socle 312 tel que décrit ci-dessus en lien avec la première variante du premier mode de réalisation.
La tige 314 s'étend à partir du socle 312, de préférence à partir du centre du socle 312, de préférence perpendiculairement au socle, la section de la tige 314 étant plus petite que la section du socle 312. Grâce à la différence de section entre le socle 312 et la tige 314, l'ancrage de base 31 présente une première butée autour de la tige 314 pour venir en butée contre une paroi du logement de base 13 et permettre de retenir l'ancrage de base 31 dans le logement de base 13. Typiquement cette butée peut présenter une forme tronconique, annulaire plate ou de congé.
Typiquement l'extrémité libre filetée de la tige 314 présente un pas de vis standard choisi parmi les diamètres de 6 mm à 36 mm, en particulier de 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 et 36 mm. Alternativement, le pas de vis peut être spécifique et choisi parmi les filetages ronds de diamètre indiqué ci-dessus et avec un pas de 1 à 6, en particulier de 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5 et 6.
L'ancrage de tête 32 peut être réalisé en une seule pièce de matière avec le bloc de tête 2. Auquel cas, l'orifice 324 est réalisé dans le bloc de tête 2.
L'ancrage de tête 32 peut être réalisé séparément du bloc de tête 2. Auquel cas le bloc de tête 2 comprend un logement de tête 23 pour recevoir l'ancrage de tête 32. Le logement de tête 23 est tel que décrit ci-dessus en lien avec la première variante du premier mode de réalisation.
L'ancrage de tête 32 peut comprendre une embase 322 dans laquelle est réalisé l'orifice 324. Éventuellement, une tige 321 peut s'étendre à partir de l'embase 322, auquel cas l'orifice 324 est réalisé dans la tige 321 à partir de son extrémité libre et peut s'étendre jusque dans l'embase 322. Les caractéristiques de l'embase 322, de la tige 321 et de la transition entre la tige 321 et l'embase 322 peuvent être les mêmes que celles décrites en référence à la première variante du premier mode de réalisation.
Par ailleurs, comme dans la première variante du premier mode de réalisation, l'extrémité libre de la tige 321, dans laquelle est formé l'orifice 324, peut présenter une section transversale plus petite que le reste du corps de la tige 321. La transition entre cette extrémité libre et le reste du corps de la tige 321 peut être la même que celle décrite en référence au premier mode de réalisation.
L'orifice 324 peut être traversant ou borgne. La paroi taraudée 3241 de l'orifice 324 ne s'étend pas nécessairement sur toute la longueur de celui-ci.
Dans les deux variantes du premier mode de réalisation, l'ancrage de tête 32 peut présenter deux méplats 325 opposés l'un à l'autre et positionnés sur l'extrémité opposée à l'extrémité libre de la tige 321 et notamment sur le reste du corps de la tige 321, en particulier sur l'extrémité opposée à l'extrémité libre de la tige 321.
De façon avantageuse, ces deux méplats 325 constituent une sécurité permettant de désolidariser le composant mâle du composant femelle formés par les ancrages de base et de tête et ce malgré l'absence de l'embase 322 de l'ancrage de tête 32 due à une cassure de celui-ci.
Selon un second mode de réalisation, illustré par les Fig. 15 à 21, l'ancrage de base 31 et l'ancrage de tête 32 coopèrent indirectement.
Lorsque l'ancrage de base 31 et l'ancrage de tête 32 coopèrent indirectement alors le releveur de l'invention comprend en outre une attache intermédiaire 33 pour fixer de manière amovible l'ancrage de base 31 et l'ancrage de tête 32.
L'ancrage de base 31 peut présenter les mêmes caractéristiques que dans le dans le premier mode de réalisation et ne sera pas décrit à nouveau ici.
Dans ce mode de réalisation, l'ancrage de tête 32 comprend une embase 322 présentant une ouverture 3223 pour le passage de l'attache intermédiaire 33. L'ancrage de tête 32 comprend en outre une tige tubulaire 326 s'étendant à partir de l'embase 322, de préférence perpendiculairement à l'embase 322, et adaptée pour le passage de l'attache intermédiaire 33 à l'intérieure de celle-ci. La transition entre l'embase 322 et la tige tubulaire 326 peut être la même que celle entre l'embase 322 et la tige 321 du premier mode de réalisation décrit ci-dessus. L'extrémité libre de la tige tubulaire 326 présente une rondelle plate 3261, de préférence réalisée en une seule et même pièce de matière avec le reste de la tige tubulaire 326, voire de l'ancrage de tête 32.
L'attache intermédiaire 33 peut comprendre une tête 331.
L'attache intermédiaire 33 peut en outre comprendre une tige 332 s'étendant à partir de la tête 331, de préférence perpendiculairement au plan moyen de la tête 331.Les caractéristiques de la tête 331 peuvent être les mêmes que celles de l'embase 322 de l'ancrage de tête 32 du premier mode de réalisation. Alternativement l'attache intermédiaire 33 ne comprend que la tête 331 qui peut être un boulon pour assure la fixation avec une extrémité filetée de la tige 314 de l'ancrage de base 31.
De même, les caractéristiques de l'extrémité libre de la tige 332 de l'attache intermédiaire 33 peuvent être les mêmes que celles de l'extrémité libre de la tige 321 de l'ancrage de tête 32 du premier mode de réalisation, le choix entre la première ou la deuxième variante étant fonction de la forme de l'ancrage de base 31 choisie.
La transition entre la tête 331 et la tige 332 peut être la même que celle entre l'embase 322 et la tige 321 de l'ancrage de tête 32 du premier mode de réalisation, mais de préférence est un épaulement ou un congé formant butée pour venir contre la rondelle plate 3261 à l'extrémité de la tige 321 de l'ancrage de tête 32. Ainsi, la taille de l'orifice de la rondelle plate 3261 est plus petite que celle de la tête 331 de l'attache intermédiaire 33.
L'attache intermédiaire 33 peut comprendre en outre une prise 333 positionnée sur la tête 331 pour l'entraînement de l'attache intermédiaire 33 et sa fixation avec l'ancrage de base 31.
Dans tous les modes de réalisation, la prise 323, 333 est choisie parmi une empreinte, un entraînement externe ou un multi-entraînement, en particulier un entraînement externe.
De façon avantageuse, un entraînement externe permet de solidariser et de désolidariser aisément le composant mâle du composant femelle formé par les ancrages de base et de tête.
Typiquement, la forme de l'entraînement externe est choisie parmi la forme hexagonale, la forme cylindrique et la forme à six lobes externes.
Typiquement, la forme de l'empreinte est choisie parmi la forme à cinq lobes creux, la forme à six pans creux, la forme à six lobes internes, la forme cruciforme, la forme fente, la forme encoche, la forme carrée et la forme triangulaire.
Typiquement, la forme de la forme du multi-entraînement est choisie parmi la forme hexagonale fendue, la forme à six pans creux fendus, la forme cruciforme fendue et la forme à six lobes fendus.
Typiquement la fixation peut comprendre en outre une rondelle élastique 34. Cette rondelle élastique 34 est disposée entre l'attache intermédiaire 33 et l'ancrage de tête 32 et permet d'empêcher la rotation relative de l'attache intermédiaire 33 et l'ancrage de tête 32.
L'invention concerne également un four rotatif 9 comprenant un releveur tel que décrit ci-dessus, voir Fig. 23 et 24.
Typiquement le four rotatif 9 comprend une virole 92 et un revêtement interne réfractaire. De manière général, le revêtement interne réfractaires comprend des briques réfractaires 91 ou du béton réfractaire et un bloc de base 1 du releveur tel que décrit ci-dessus, le bloc de base 1 servant de point de fixation d'un bloc de tête 2 du releveur tel que décrit ci-dessus.

Exemples

Les releveurs illustrés par la Fig.1 ont été testés sur un four rotatif d'incinération de déchets dangereux en France pendant 6 mois. Tous les 3 mois les releveurs usés sont remplacés en 2 jours et sans qu'il soit nécessaire de détruire le revêtement interne du four rotatif.
Classiquement et suivant la taille du four, un remplacement de releveur est réalisé en 8 à 12 jours lors de la réfection du briquetage du four et nécessite la destruction du revêtement interne du four rotatif.
Par rapport à un four rotatif dont les releveurs usés ne sont pas remplacés, les résultats montrent qu'au cours des 6 mois de test :

le débit incinéré de déchets solides et pâteux est augmenté significativement de 15% lissé sur 3 mois,
la qualité de mâchefer est nettement améliorée avec une moyenne en COT de l'ordre de 350 ppm, permettant ainsi d'éviter de stabiliser les mâchefers et donc de les envoyer directement en stockage direct.

D'autres résultats indirects sont observés mais à ce jour non précisément quantifiés :

diminution du volume de mâchefer rapporté à la tonne incinérée,
moindre sollicitation des extracteurs à mâchefer facilitant leur maintenance,
diminution des débits d'injection de déchets liquides à haut pouvoir calorifique ou de combustibles (huiles par ex.) en appoint de la combustion ;
augmentation des débits d'injection de déchets liquides à bas pouvoir calorifique.

Claims

Releveur pour fours rotatifs en matériau réfractaire comprenant :
un bloc de base (1) comprenant une surface d'extrados (11), une surface de contact (12) opposée à la surface d'extrados (11);

un bloc de tête (2) comprenant une surface d'intrados (21) et une surface de contact (22) opposée à la surface d'intrados (21) ;

une fixation pour fixer de manière amovible le bloc de tête (2) au bloc de base (1) de sorte que les surfaces de contact (12, 22) soient en contact mutuel après fixation

dans lequel la fixation comprend :
- un ancrage de base (31), et

- un ancrage de tête (32) coopérant directement ou indirectement avec l'ancrage de base (31) pour assurer la fixation,

le bloc de base (1) comprend un logement de base (13) pour recevoir l'ancrage de base (31), et

dans lequel l'ancrage de base (31) comprend un socle (312) cylindrique à base polygonale et le logement de base (13) présente une forme complémentaire à la forme de l'ancrage de base (31).
Releveur selon la revendication 1 dans lequel le bloc de base (1) présente en outre un orifice (14) s'étendant à partir de la surface de contact (12) jusqu'au logement de base (13) et débouchant dans celui-ci.
Releveur selon la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel le bloc de tête (2) comprend un logement de tête (23) pour recevoir l'ancrage de tête (32).
Releveur selon la revendication 3 dans lequel le bloc de tête (2) présente en outre un orifice (24) s'étendant à partir de la surface d'intrados (21) jusqu'au logement de tête (23) et débouchant dans celui-ci.
Releveur selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel l'ancrage de base (31) présente un orifice (311) avec une paroi taraudée, et l'ancrage de tête (32) comprend une tige (321) dont l'extrémité libre est filetée, ou l'ancrage de base (31) comprend une tige (314) dont l'extrémité libre est filetée et l'ancrage de tête (32) comprend un orifice (324) avec une paroi taraudée (324).
Releveur selon la revendication 5 dans lequel la tige (321) de l'ancrage de tête (32) présente deux méplats opposés l'un à l'autre sur l'extrémité opposée à l'extrémité libre.
Releveur selon la revendication 5 ou la revendication 6 dans lequel l'ancrage de tête (32) comprend en outre une prise (323) pour l'entraînement de la tige (321, 314) dont l'extrémité libre est filetée dans l'orifice (311, 324) avec une paroi taraudée.
Releveur selon les revendications 1 à 4 comprenant en outre une attache intermédiaire (33) pour fixer de manière amovible l'ancrage de base (31) et l'ancrage de tête (32).
Releveur selon la revendication 8 dans lequel l'attache intermédiaire (33) comprend une tête (331) et une tige (332) s'étendant à partir de la tête (331) et dont l'extrémité libre est filetée, l'ancrage de base (31) présente un orifice (311) avec une paroi taraudée pour sa fixation avec l'extrémité libre filetée, et l'ancrage de tête (32) présente une butée annulaire pour retenir la tête (331) de l'attache intermédiaire (33); ou
l'attache intermédiaire (33) comprend une tête (331) et une tige (332) s'étendant à partir de la tête (331) et dont l'extrémité libre présente un orifice avec une paroi taraudée, l'ancrage de base (31) comprend une tige (314) dont l'extrémité libre est filetée pour sa fixation avec l'orifice avec une paroi taraudée, et l'ancrage de tête (32) présente une butée annulaire pour retenir la tête (331) de l'attache intermédiaire (33).
Four rotatif comprenant un releveur selon l'une des revendications 1 à 9.