FR2464742A1

FR2464742A1 - PROCESS FOR PRECALCINATION OF PULVERULENT OR GRANULAR MATERIALS AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Info

Publication number: FR2464742A1
Application number: FR7923130A
Authority: FR
Inventors: Jean-Pierre Lovichi; Bernard Le Bras; Jacques Chapon; Jean Grandcolas
Original assignee: Lafarge Conseils et Etudes
Current assignee: Lafarge Conseils et Etudes
Priority date: 1979-09-17
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1981-03-20
Also published as: GB2065279A; CA1133249A; FR2464742B1; DE3032803A1; GB2065279B

Abstract

LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE DE PRECALCINATION DE MATIERES PULVERULENTES OU GRANULAIRES ET UNE INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE COMPORTANT UN PRECHAUFFEUR CONSTITUE D'AU MOINS UNE COLONNE DE CYCLONES DANS LEQUEL CIRCULE UN COURANT DE MATIERE A TRAITER, UN FOUR ROTATIF ALIMENTE PAR LEDIT COURANT ET UN REFROIDISSEUR DU PRODUIT TRAITE DANS LE FOUR. ELLE EST CARACTERISEE PAR UN CARNEAU DE SORTIE DES FUMEES DU FOUR COAXIAL AUDIT FOUR, PROLONGEANT CELUI-CI ET DEBOUCHANT DANS AU MOINS UN CYCLONE DE JONCTION, LEDIT CYCLONE ETANT RELIE AU DERNIER ETAGE DU PRECHAUFFEUR PAR UN CONDUIT DE SORTIE DES GAZ. ELLE CONCERNE LA CALCINATION DE MATIERES PULVERULENTES OU GRANULAIRES, COMME DE LA MATIERE BRUTE DE CIMENT, CETTE CALCINATION INTERVENANT AVANT LA CUISSON DE CES MATIERES DANS UN FOUR.THE SUBJECT OF THE PRESENT INVENTION IS A PROCESS FOR PRECALCINATION OF PULVERULENT OR GRANULAR MATERIALS AND AN INSTALLATION FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS INCLUDING A PREHEATER CONSTITUTES AT LEAST ONE COLUMN OF CYCLONES IN WHICH CIRCULATES A CURRENT OF MATERIAL, A FURNACE THROUGH ROTARY POWERED BY CURRENT AND A COOLER OF THE PRODUCT TREATED IN THE OVEN. IT IS CHARACTERIZED BY A FUME OUTLET CHAMBER FROM THE COAXIAL OVEN AUDIT OVEN, EXTENDING THIS AND OPENING IN AT LEAST ONE JUNCTION CYCLONE, THIS CYCLONE BEING CONNECTED TO THE LAST STAGE OF THE PREHEATER BY A GAS OUTLET DUCT. IT CONCERNS THE CALCINATION OF PULVERULENT OR GRANULAR MATERIALS, SUCH AS CEMENT RAW MATERIAL, THIS CALCINATION TAKING PLACE BEFORE THE COOKING OF THESE MATERIALS IN AN OVEN.

Description

1 24647421 2464742

La présente invention se rapporte à un procédé de calcination de matières pulvérulentes ou granulaires, par exemple de la matière brute de ciment, cette The present invention relates to a process for calcining pulverulent or granular materials, for example raw material of cement, this

calcination intervenant avant la cuisson de ces matières dans un four. calcination occurring before cooking these materials in an oven.

Elle vise également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. It also relates to an installation for the implementation of this method.

On connaît déjà des installations de calcination de ce genre, qui comportent un préchauffeur constitué d'une ou plusieurs colonnes, un four rotatif et un refroidisseur destiné à refroidir le produit traité dans le four. Chaque Calcination plants of this type are already known, which comprise a preheater consisting of one or more columns, a rotary kiln and a cooler for cooling the product treated in the furnace. Each

colonne séparée peut être équipée d'un précalcinateur destiné à calciner entiè- Separate column may be equipped with a precalciner intended to fully calcine

rement ou partiellement la matière brute admise dans le four. or partially the raw material admitted into the oven.

Dans les appareils connus, les gaz sortant de la partie supérieure du four rotatif sont dirigés vers la partie inférieure du préchauffeur par une conduite amenant la trajectoire des fumées sortie four d'une situation quasi horizontale à une situation quasi verticale, ce changement de direction se produisant dans In known apparatus, the gases leaving the upper part of the rotary kiln are directed towards the lower part of the preheater by a pipe bringing the path of the furnace exhaust fumes from a quasi-horizontal situation to a quasi-vertical situation. producing in

la chambre à fumées.the smoke chamber.

On sait, par ailleurs, que l'utilisation d'un fuel à teneur en soufre supé- It is known, moreover, that the use of a fuel with a higher sulfur content

rieure à 1% dans un tel four rotatif provoque des collages importants dans la than 1% in such a rotary kiln causes significant collages in the

zone de jonction du four avec l'échangeur. Ces collages entraînent une réduc- junction area of the oven with the exchanger. These collages lead to a reduction in

tion progressive de la section de passage des gaz quittant le four, ce qui se gradual increase in the section of gas passing from the furnace, which is

traduit par une diminution importante du débit de l'installation. translated by a significant decrease in the flow of the installation.

Ces collages sont en partie provoqués par le changement brutal de direction des gaz four amenant des zones de turbulence ou des zones mortes propices à une These collages are partly caused by the abrupt change of direction of the furnace gases causing zones of turbulence or dead zones conducive to

décantation et aux collages de particules. decantation and particle collages.

Deux brevets déposés en France par la Demanderesse sous les Nos. 74-11 196 Two patents filed in France by the Applicant under Nos. 74-11 196

et 74-30 711 décrivent un procédé permettant de supprimer ces dépôts. and 74-30711 describe a method for removing these deposits.

Le but de la présente invention est de transformer la forme de la zone de The object of the present invention is to transform the shape of the zone of

transition entre le four et le préchauffeur afin de lui donner un profil aérau- transition between the oven and the preheater to give it an airy profile.

lique plus favorable. A cet effet, l'invention prévoit une installation compor- lique more favorable. For this purpose, the invention provides an installation comprising

tant un préchauffeur constitué d'au moins une colonne de cyclones dans lequel circule un courant de matière à traiter, un four rotatif alimenté par ledit courant et un refroidisseur duproduit traité dans le four, caractérisée par un carneau de sortie des fumées du four coaxial audit four, prolongeant celui-ci et débouchant dans au moins un cyclone de jonction, ledit cyclone étant relié a preheater consisting of at least one column of cyclones in which circulates a stream of material to be treated, a rotary furnace fed by said stream and a cooler of the product treated in the furnace, characterized by a flue of the coaxial furnace fumes outlet furnace, extending it and opening into at least one junction cyclone, said cyclone being connected

au dernier étage du préchauffeur par un conduit de sortie des gaz. at the top stage of the preheater via a gas outlet duct.

Dans une forme de réalisation préférée, le conduit de sortie des gaz a une forme coudée. Les gaz sortie four sont ainsi canalisés par un carneau coaxial au four et dirigés sans changement de direction vers un ou deux cyclones d'o ils sortent en direction du préchauffeur. Le changement de direction des gaz four ne se fait plus dans une chambre à fumée mais dans un cyclone, c'est-à-dire dans de meilleures conditions aérauliques. De la matière provenant d'un quelconque In a preferred embodiment, the gas outlet conduit has a bent shape. The oven exhaust gases are thus channeled by a coaxial flue in the oven and directed without changing direction to one or two cyclones where they exit towards the preheater. The change of direction of the furnace gases is no longer done in a smoke chamber but in a cyclone, that is to say under better aeraulic conditions. Material from any one

des étages du préchauffeur est injectée dans le carneau reliant le four au cy- stages of the preheater is injected into the flue that connects the oven to the

clone de jonction afin d'abaisser la température des fumées sortie four et de junction clone in order to lower the temperature of the oven exit fumes and

limiter les risques de collage dans ce carneau. En fonction du débit de l'ins- limit the risk of sticking in this flue. Depending on the flow of the

tallation, les cyclones de jonction peuvent être au nombre de un ou de deux. tional cyclones can be one or two.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lec- Other objects and advantages of the present invention will be apparent to the reader.

ture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illus- the following description and accompanying figures, given for illustrative

tratif mais non limitatif.but not limiting.

La Figure 1 représente une vue schématique d'une installation selon l'in- FIG. 1 represents a schematic view of an installation according to the invention.

vention, de l'air provenant éventuellement du refroidisseur étant injecté à la air, possibly from the cooler being injected into the

base du cyclone de jonction et des brûleurs étant installés dans ce même cy- junction cyclone and burners being installed in the same cycle.

clone.clone.

La Figure 2 montre un détail de la Figure 1. Figure 2 shows a detail of Figure 1.

La Figure 3 est une vue en coupe horizontale d'une variante de réalisation Figure 3 is a horizontal sectional view of an alternative embodiment

de l'installation de la Figure 1, avec deux cyclones de jonction. of the installation of Figure 1, with two junction cyclones.

La Figure 4 est une vue schématique d'une autre variante de réalisation, dans laquelle la matière cyclonée dans le cyclone de jonction et reprise par un courant d'air provenant éventuellement du refroidisseur est dirigée vers un précalcinateur. Dans un premier exemple de réalisation de l'invention représenté sur la Figure 1, l'installation de cuisson comporte un four rotatif conventionnel 10 dans lequel les matières premières sont cuites à des températures de l'ordre de 15000C à contre- courant d'une flamme, ce four, selon une caractéristique de Figure 4 is a schematic view of another alternative embodiment, wherein the cyclone material in the junction cyclone and taken up by a flow of air possibly from the cooler is directed to a precalciner. In a first exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1, the cooking installation comprises a conventional rotary kiln 10 in which the raw materials are fired at temperatures of the order of 15,000.degree. flame, this oven, according to a characteristic of

l'invention étant relié par un cyclone 12 au dernier cyclone IV. d'un préchauf- the invention being connected by a cyclone 12 to the last cyclone IV. preheating

feur 12 à quatre étages. La matière provenant de l'avant-dernier cyclone III de ce préchauffeur 12 est dirigée vers un carneau-horizontal 14 reliant le four Fourth floor, 12th floor. The material from the penultimate cyclone III of this preheater 12 is directed to a horizontal flue 14 connecting the furnace

au cyclone de jonction 12 par l'intermédiaire d'une conduite 20. Cette con- to the connecting cyclone 12 via a pipe 20.

duite 20 est agencée pour amener, de préférence, la matière en rideau dans les pick 20 is arranged to preferably bring the curtain material into the

fumées sortie four o elle est reprise par ces fumées et brassée dans le cy- fumes output oven where it is taken up by these fumes and brewed in the cy-

clone 12 avant d'être de nouveau reprise par des gaz provenant éventuellement clone 12 before being taken again by gases possibly

du refroidisseur, amenés en 21 par un conduit inférieur 19 du cyclone de jonc- cooler, brought to 21 by a lower duct 19 of the cyclone of

tion 12 et dirigée par un conduit de fumées 22 de forme coudée vers le dernier étage de cyclone IV du préchauffeur, la matière étant amenée de ce cyclone IV vers le four par le conduit 23. Des injections de combustible sont prévues au 12 and directed by a flue pipe 22 of bent shape to the last cyclone stage IV of the preheater, the material being fed from this cyclone IV to the furnace via the conduit 23. Fuel injections are provided in

moyen de brûleurs 24, à la base du cyclone 12, pour apporter l'énergie néces- 24, at the base of the cyclone 12, to provide the energy required for

saire à une décarbonatation totale ou partielle. to total or partial decarbonation.

La Figure 2 est une vue de détail, en coupe et à plus grande échelle, de Figure 2 is a detail view, in section and on a larger scale, of

l'installation de la Figure 1.the installation of Figure 1.

On y voit de manière plus précise que le conduit de matière 20 provenant de l'avant-dernier cyclone 3 débouche en 25 dans le carneau 14 sous la forme It can be seen more precisely that the material duct 20 coming from the penultimate cyclone 3 opens at 25 into the flue 14 in the form

3 24647423 2464742

d'un ajutage plat, tandis que le conduit 23 débouche latéralement en 25 dans of a flat nozzle, while the conduit 23 opens laterally in 25 in

ce même carneau 14, qui prolonge la virole 26 du four 10. this same flue 14, which extends the ferrule 26 of the furnace 10.

Il est possible de prévoir deux cyclones de jonction,tels que le cyclone It is possible to predict two junction cyclones, such as the cyclone

, raccordés au carneau 14 du four 10. C'est le cas de la variante de réali- connected to the flue 14 of the furnace 10. This is the case of the embodiment variant

sation représentée sur la Figure 3, selon une coupe horizontale exécutée à un tion shown in Figure 3, in a horizontal section executed at a

niveau équivalent auniveaude la ligne III-III de la Figure 2. level equivalent to the line III-III of Figure 2.

On y voit deux cyclones de jonction 12a et 12b avec conduits 23a et 23b pro- Two junction cyclones 12a and 12b with ducts 23a and 23b are shown.

venant du préchauffeur.from the preheater.

La Figure 4 représente un autre mode de réalisation de l'invention. Figure 4 shows another embodiment of the invention.

Les fumées sortant du four 10 sont amenées par un carneau 14 coaxial à ce four dans le cyclone de jonction 12 selon l'invention. La matière provenant du cyclone IV du préchauffeur est introduite par une conduite 25 dans les fumées sortie four au niveau du carneau 14 et est décantée dans ledit cyclone The fumes exiting the furnace 10 are supplied by a flue 14 coaxial with this furnace in the junction cyclone 12 according to the invention. The material from cyclone IV of the preheater is introduced via a line 25 into the flue gases at the flue 14 and is decanted in said cyclone

de jonction 12; elle est ensuite introduite en 19 dans un gaz provenant éven- junction 12; it is then introduced at 19 into a gas possibly coming from

tuellement en 21 du refroidisseur, passe dans un précalcinateur 27 comportant des brûleurs 28, o elle est partiellement ou totalement décarbonatée puis est séparée des gaz dans le cyclone IV' avant d'être introduite par le conduit 21 of the cooler, passes into a precalciner 27 having burners 28, where it is partially or completely decarbonated and is separated from the gases in the cyclone IV 'before being introduced through the conduit

23' dans le four rotatif.23 'in the rotary kiln.

Les gaz provenant en 30 et 30' des cyclones IV et IV' sont réunis dans un cyclone III avant de s'écouler dans lés cyclones II et I. L'équilibrage des deux circuits gaz four et gaz refroidisseur peut éventuellement s'effectuer par un clapet réglable 32 situé à la sortie du cyclone IV sur le circuit 32 The gases coming from 30 and 30 'of the cyclones IV and IV' are combined in a cyclone III before flowing into the cyclones II and I. The equilibration of the two gas oven and cooler gas circuits can possibly be carried out by a adjustable valve 32 located at the exit of cyclone IV on the circuit 32

des gaz provenant du four.gases from the oven.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown; it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged and without

l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. we do not deviate from the spirit of the invention.

Claims

1.- calcination plant for pulverulent or granular materials, especially raw cement material, comprising a preheater consisting of at least one column of cyclones in which circulates a stream of material to be treated, a rotary furnace fed by said stream and a cooler of the product treated in the furnace, characterized by a furnace flue gas outlet coaxial with said furnace, extending it and opening into at least

a cyclone junction, said cyclone being connected to the last stage of the pre-

driver by a gas outlet duct.

2.- Installation according to claim 1, characterized in that the con-

gas outlet pipe has a bent shape.

3.- Installation according to one of claims 1 and 2, characterized in

that the connecting cyclone is supplied at its lower part with

from the cooler.

4.- Installation according to any one of claims 1 to 3, characterized

in that burners are arranged at the base of the connecting cyclone.

5. Installation according to any one of claims 1 to 4, characterized

in that it includes two junction cyclones connected to the flue

smoke outlet from the oven.

6. Installation according to any one of claims 1 to 5, characterized

in that the preheater comprises two columns of cyclones, the connecting cyclone being connected to the last cyclone of one of the columns while the last cyclone of the other column is followed by a precalciner fed by a stream of air from the cooler, into which the material is injected

coming out of the junction cyclone.

7.- Process for calcining pulverulent or granular materials in an installation comprising a preheater, a rotary kiln and a cooler,

according to which the fumes coming out of the oven are freed of the material

pension in a cyclone then are injected into the last stage of the cooler.