FR2555717A1 - Device for feeding waste into a tank furnace - Google Patents

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FR2555717A1 FR8403458A FR8403458A FR2555717A1 FR 2555717 A1 FR2555717 A1 FR 2555717A1 FR 8403458 A FR8403458 A FR 8403458A FR 8403458 A FR8403458 A FR 8403458A FR 2555717 A1 FR2555717 A1 FR 2555717A1
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Abstract

Method and device for feeding waste materials into a furnace, consisting in the introduction of the material through a lock chamber device 6, 8 and a vertical rotating drum which is arranged, by means of a lateral outlet 15, in such a way as to distribute the material around the internal periphery 16 of the top of the oven.

Description

PROCèDE ET DISPOSITIF POUR L'ALIMENTATION DE DECHETS DANS UN
FOUR A CUVE
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour alimenter des matériaux au sommet d'un four à cuve, l'objectif étant de réaliser une distribution uniforme des matériaux tout en évitant qu'ils soient compactés. Les matériaux sont constitués de préférence de déchets comme les ordures ménagères, les déchets industriels, etc.METHOD AND DEVICE FOR FEEDING WASTE INTO A
TANK OVEN
The invention relates to a method and a device for feeding materials to the top of a shaft furnace, the objective being to achieve a uniform distribution of the materials while preventing them from being compacted. The materials preferably consist of waste such as household waste, industrial waste, etc.

Le chargement de fours à cuve avec des matériaux formés de morceaux solides comme par exemple le coke dans les procédés de réduction d'oxydes métalliques, ne provoque pas de problèmes car le matériau ne peut pas être compressé et présente un poids spécifique uniforme, de sorte qu'il ne se produit pas d'obstruction. Un matériau de ce type peut être aisément distribué autour de la paroi périphérique d'un four à cuve au moyen de tubes ou de canaux.The loading of baking ovens with materials formed from solid pieces such as coke in the processes of reduction of metal oxides, does not cause problems because the material cannot be compressed and has a uniform specific gravity, so that there is no obstruction. A material of this type can be easily distributed around the peripheral wall of a shaft furnace by means of tubes or channels.

Cependant, des incinérateurs sont chargés traditionnellement par déversement ou chargement par lots directement au sommet du four à cuve, Ceci conduit à un refroidissement local énergique d'une zone du four, qui entraîne une incinération incomplète.However, incinerators are traditionally loaded by dumping or batch loading directly at the top of the shaft furnace. This leads to vigorous local cooling of an area of the furnace, which results in incomplete incineration.

Afin de réaliser une incinération satisfaisante des déchets dans un procédé continu, le matériau doit être alimenté uniformément au-dessus du niveau de chargement au sommet du four à cuve. La teneur en eau peut être alors évaporée par fourniture de chaleur, et le matériau peut être pré-chauffé uniformément par la fourniture extérieure d'énergie, éventuellement en combinaison avec l'énergie de combustion des gaz s'écoulant vers le haut. Le matériau peut hêtre alors
gazéifié, brûlé, etc., par exemple à l'aide du procédé décrit
dans la demande de brevet suédoise n" 8 304 770-4. In order to achieve satisfactory incineration of waste in a continuous process, the material must be fed uniformly above the loading level at the top of the shaft furnace. The water content can then be evaporated by supplying heat, and the material can be preheated uniformly by the external supply of energy, possibly in combination with the combustion energy of the upward flowing gases. The material can be beech then
carbonated, burned, etc., for example using the process described
in Swedish patent application No. 8,304,770-4.

L'invention a pour objectif de proposer un procédé et un dispositif permettant une distribution continue, uniforme des déchets tels que les ordures domestiques, les déchets industriels, etc., sans qu'il soit nécessaire de les trier, mais en évitant simultanément le compactage du matériau.The object of the invention is to propose a method and a device allowing a continuous, uniform distribution of waste such as household refuse, industrial waste, etc., without the need to sort it, but simultaneously avoiding compaction of the material.

A cet effet, l'invention propose un procédé, caractérisé en ce que le matériau est alimenté et tombe dans une cuve verticale munie, au fond, d'une vanne d'éclusage, qui s'ouvre et se ferme d'une manière contrôlée pour permettre l'alimentation subséquente du matériau dans un tambour rotatif vertical, sa sortie étant au sommet du four, le matériau de déchets qui sort du tambour étant accordé à une composante de vitesse verticale et une composante de vitesse horizontale, de sorte que le matériau est expulsé près de la périphérie du sommet du four, formant une surface de charge supérieure en forme de cratère.To this end, the invention provides a method, characterized in that the material is fed and falls into a vertical tank provided, at the bottom, with a lock valve, which opens and closes in a controlled manner to allow subsequent feeding of the material into a vertical rotating drum, its outlet being at the top of the furnace, the waste material which leaves the drum being tuned to a vertical speed component and a horizontal speed component, so that the material is expelled near the periphery of the top of the furnace, forming an upper crater-shaped load surface.

La cuve est ainsi remplie uniformément, sans accumulation locale du matériau et en évitant la formation de zones froides locales, ce qui pourrait provoquer une incinération incomplète. La capacité du procédé dans le four peut être également rendue optimale. En commandant la vanne d'éclusage de façon qu'une certaine quantité de matériau soit toujours atteinte avant l'ouverture de la vanne, on assure une protection contre le gaz du four à cuve, s'écoulant vers le haut à travers la cuve verticale.The tank is thus filled uniformly, without local accumulation of the material and avoiding the formation of local cold zones, which could cause incomplete incineration. The process capacity in the oven can also be made optimal. By controlling the sluice valve so that a certain amount of material is always reached before opening the valve, it provides protection against gas from the shaft furnace, flowing upward through the vertical vessel .

Le dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention se caractérise essentiellement par une cuve verticale communiquant avec un transporteur de déchets, une vanne à éclusage disposée au fond de la cuve, et un tambour rotatif vertical, en connexion avec la cuve et comportant une sortie conçue de façon à conférer au matériau introduit une composante de vitesse verticale et une horizontale, la sortie étant disposée au fond du four à cuve. The device intended for implementing the method according to the invention is essentially characterized by a vertical tank communicating with a waste transporter, a sluice valve arranged at the bottom of the tank, and a vertical rotary drum, in connection with the tank and comprising an outlet designed so as to give the material introduced a vertical and a horizontal speed component, the outlet being disposed at the bottom of the shaft furnace.

Si le matériau s'est quelque peu compacté, il peut s'expanser à nouveau pendant sa chute libre dans la cuve verticale. Le risque d'obstruction n1 existe donc qu'au passage de la vanne d'éclusage, et l'on peut dire donc qu'il est totalement éliminé.If the material has compacted somewhat, it can expand again during its free fall into the vertical tank. The risk of obstruction n1 therefore exists only when the lock valve passes, and it can therefore be said that it is completely eliminated.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le tambour rotatif est fermé au moyen de deux sas, chacun d'eux étant constitué par une poche, remplie d'acier inoxydable granulé, sur un des éléments, et d'une enceinte circulaire sur l'autre élément, qui s'étend Jusque dans la charge du premier élément, c'est-à-dire qu'une poche remplie d'acier inoxydable granulé est disposée au sommet du tambour et qu'unie enceinte circulaire est disposée au niveau d'une section intermédiai re, en-dessous de la vanne d'éclusage ; une enceinte circulaire est disposée au fond du tambour ; elle tourne avec le tambour et se trouve immergée dans une poche au sommet du four à cuve, cette poche étant remplie en partie avec de l'acier inoxydable granulé.According to a preferred embodiment of the invention, the rotary drum is closed by means of two airlocks, each of them consisting of a pocket, filled with granulated stainless steel, on one of the elements, and of a circular enclosure on the other element, which extends up to the load of the first element, that is to say that a pocket filled with granulated stainless steel is placed at the top of the drum and that a circular enclosure is placed at the level of an intermediate section, below the lock valve; a circular enclosure is arranged at the bottom of the drum; it turns with the drum and is immersed in a pocket at the top of the shaft furnace, this pocket being partly filled with granulated stainless steel.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention vont apparaître dans la description détaillée suivante, en regard du dessin annexé, dans lequel la figure représente une coupe à travers un dispositif d'alimentation selon l'invention, avec sa sortie au sommet du four.Other advantages and characteristics of the invention will appear in the following detailed description, with reference to the appended drawing, in which the figure represents a section through a supply device according to the invention, with its outlet at the top of the oven. .

Le matériau devant être incinéré dans le four à cuve, désigné par 1 sur la figure, est transporté de manière appropriée au sommet du dispositif d'alimentation ; là il est introduit et tombe dans la chambre d'alimentation 2, dont une des parois forme le râteau 3. Lorsque la chambre est remplie, ce râteau est disposé de façon à pousser le matériau dans la cuve verticale 4. a cuve est séparée de la chambre d'alimentation 2 par une écoutille 6 avec contrepoids 5. L'écoutille peut être également actionnée par un moyen hydraulique. The material to be incinerated in the shaft furnace, designated by 1 in the figure, is suitably transported to the top of the feed device; there it is introduced and falls into the supply chamber 2, one of the walls of which forms the rake 3. When the chamber is filled, this rake is arranged so as to push the material into the vertical tank 4. the tank is separated from the supply chamber 2 by a hatch 6 with counterweight 5. The hatch can also be actuated by hydraulic means.

Le matériau tombe en chute libre dans la cuve verticale 4 et arrive sur le fond 7 de la cuve, sans compactage notable.The material falls in free fall into the vertical tank 4 and arrives at the bottom 7 of the tank, without significant compaction.

S'il arrive que le matériau soit compacté lorsqu'il est poussé dans la cuve verticale, c'est dans une très faible mesure. De plus, cela peut être contrecarré par ajustement de la contre-pression sur l'écoutille 6, et le matériau reprend sa forme initiale pendant sa chute libre dans la cuve verticale 4. If it happens that the material is compacted when pushed into the vertical tank, it is to a very small extent. In addition, this can be counteracted by adjusting the back pressure on the hatch 6, and the material returns to its initial shape during its free fall into the vertical tank 4.

La surface de fond 7 de la cuve 4 est formée par une vanne d'éclusage 8 constituée de double portes 9, 10 actionnées par voie hydraulique, ce qui permet d'isoler la cuve verticale de l'atmosphère du four.The bottom surface 7 of the tank 4 is formed by a lock valve 8 consisting of double doors 9, 10 actuated hydraulically, which makes it possible to isolate the vertical tank from the atmosphere of the oven.

La vanne d'éclusage 8 s'ouvre de préférence après qu'un niveau approprié au-dessus du fond 7 soit atteint dans la cuve. Lorsque la vanne 8 s'ouvre, l'écoutille est fermée.The lock valve 8 preferably opens after a suitable level above the bottom 7 is reached in the tank. When valve 8 opens, the hatch is closed.

Lorsque la vanne s'ouvre donc, la pile de matériau rassemblée sur le fond 7 constitue une barrière et l'on peut ainsi éviter pour l'essentiel toute fuite de gaz provenant du four par cette voie.When the valve therefore opens, the stack of material assembled on the bottom 7 constitutes a barrier and it is thus possible to essentially avoid any leakage of gas coming from the furnace by this route.

De la vanne d'éclusage 8, le matériau tombe, à travers une section intermédiaire 11 en forme d'entonnoir, dans un tambour 12 rotatif, vertical, cylindrique. Le tambour est pourvu à son extrêmité inférieure 13, d'une partie conique 14 réductrice ayant une section transversale semi-circulaire, avec une évacuation 15 à travers laquelle le matériau est introduit vers le bord-périphérique 16 du four 1.From the lock valve 8, the material falls, through an intermediate section 11 in the form of a funnel, into a rotary, vertical, cylindrical drum 12. The drum is provided at its lower end 13 with a reducing conical part 14 having a semi-circular cross section, with an outlet 15 through which the material is introduced towards the peripheral edge 16 of the furnace 1.

Le tambour 12 est actionné en 17 et il est entraîné de façon périphérique. Le tambour et la partie conique 14 sont refroidis afin de leur permettre de résister à l'atmosphère du four. La paroi du tambour est double et un réfrigérant est fourni à travers le tube 19 dans l'espace 18 entre les deux parois du tambour, et il est évacué par les tubes 20, 21. The drum 12 is actuated at 17 and it is driven peripherally. The drum and the conical part 14 are cooled in order to allow them to withstand the atmosphere of the oven. The wall of the drum is double and a refrigerant is supplied through the tube 19 into the space 18 between the two walls of the drum, and it is discharged through the tubes 20, 21.

Le tambour rotatif est étanche aussi bien par rapport à la section 11, en forme d'entonnoir, de la vanne d'éclusage 8, au moyen d'un premier sas 22, que par rapport à la cuve du four, au moyen d'un second sas 23 monté sur le four.The rotary drum is sealed both with respect to the funnel-shaped section 11 of the lock valve 8 by means of a first airlock 22 and with respect to the furnace tank by means of a second airlock 23 mounted on the oven.

Le sas 22 est constitué par une poche 24 montée à l'extérieur du tambour 12, une enceinte circulaire 25 montée sur la section intermédiaire et en rotation dans la poche, et une charge formée d'acier inoxydable en granulés 26 dans la poche.The airlock 22 consists of a pocket 24 mounted outside the drum 12, a circular enclosure 25 mounted on the intermediate section and rotating in the pocket, and a charge formed of granulated stainless steel 26 in the pocket.

Une poche 27 équipe le four 1 et elle est en partie remplie de granules 28 en acier inoxydable, dans lesquelles tourne une enceinte cylindrique 29 sur la périphérie du tambour.A pocket 27 equips the oven 1 and it is partly filled with granules 28 of stainless steel, in which rotates a cylindrical enclosure 29 on the periphery of the drum.

Dans le mode de réalisation représenté, la poche 27 constitue ainsi un siège pour le support 17 du tambour.In the embodiment shown, the pocket 27 thus constitutes a seat for the support 17 of the drum.

Les granulés en acier du sas offrent une friction minime aux enceintes et par suite il n'y a pratiquement pas d'usure.The steel granules in the airlock offer minimal friction to the enclosures and therefore there is practically no wear.

Grâce à la faible friction, le niveau de la charge peut être suffisamment élevé pour supporter la surpression du four. Les granulés en acier présentent de préférence un diamètre de 0,1 à 0,3 mm. Thanks to the low friction, the load level can be high enough to withstand the overpressure of the oven. The steel granules preferably have a diameter of 0.1 to 0.3 mm.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'alimentation de matériaux, de préférence des déchets domestiques, industriels et autres3 au sommet d'un four à cuve, l'objectif étant de réaliser une distribution uniforme du matériau- tout en évitant que ce matériau soit compacté, procédé caractérisé en ce que le matériau est alimenté et tombe dans une cuve verticale munie, au fond, d'une vanne d'éclusage, qui s'ouvre et se ferme d'une manière contrôlée pour permettre l'alimentation subséquente du matériau dans un tambour rotatif vertical, sa sortie étant au sommet du four, le matériau de déchets qui sort du tambour étant accordé à une composante de vitesse verticale et une composante de vitesse horizontale, de sorte que le matériau est expulsé près de la périphérie du sommet du four, formant une surface de charge supérieure en forme de cratère.1. Method for feeding materials, preferably domestic, industrial and other waste3 at the top of a shaft furnace, the objective being to achieve a uniform distribution of the material - while preventing this material from being compacted, method characterized in that the material is fed and falls into a vertical tank provided, at the bottom, with a lock valve, which opens and closes in a controlled manner to allow the subsequent feeding of the material into a drum vertical rotary, its outlet being at the top of the furnace, the waste material which leaves the drum being tuned to a vertical speed component and a horizontal speed component, so that the material is expelled near the periphery of the top of the furnace, forming an upper load surface in the form of a crater. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau est alimenté dans la cuve verticale jusqu'à un certain niveau, après quoi la vanne d'éclusage est ouverte et le matériau peut tomber en chute libre vers la sortie du tambour, formant en même temps une barrière contre l'atmosphère du four.2. Method according to claim 1, characterized in that the material is fed into the vertical tank up to a certain level, after which the lock valve is open and the material can fall in free fall towards the outlet of the drum, at the same time forming a barrier against the atmosphere of the furnace. 3. Dispositif pour mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 pour alimenter des matériaux, de préférence des déchets domestiques, industriels ou autres, au sommet d'un four à cuve, l'objectif étant de réaliser une distribution uniforme du matériau tout en évitant que ce matériau soit compacté, dispositif caractérisé par une cuve verticale (4) communiquant avec un transporteur de déchets, une vanne d'éclusage (8) disposée au fond (7) de la cuve pour réaliser une ouverture et une fermeture contrôlées, et un tambour (12) rotatif, vertical en communication avec la cuve et ayant une sortie (15) conçue de façon à conférer au matériau alimenté une composante de vitesse verticale et une horizontale, cette sortie étant disposée un peu plus bas dans le four (1). 3. Device for implementing the method according to claim 1 for feeding materials, preferably household, industrial or other waste, at the top of a tank furnace, the objective being to achieve a uniform distribution of the material while preventing this material from being compacted, device characterized by a vertical tank (4) communicating with a waste transporter, a lock valve (8) disposed at the bottom (7) of the tank to achieve controlled opening and closing, and a rotary drum (12), vertical in communication with the tank and having an outlet (15) designed so as to give the material supplied a vertical and horizontal speed component, this outlet being arranged a little lower in the oven (1 ). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tambour est muni, à son extrémité inférieure (13) d'une partie conique (14) réductrice ayant une section transversale semi-circulaire, et d'une sortie (15) opposée à cette partie, à travers laquelle le matériau est expulsé.4. Device according to claim 3, characterized in that the drum is provided, at its lower end (13) with a conical reducing part (14) having a semi-circular cross section, and with an opposite outlet (15) to this part, through which the material is expelled. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie (15) est située quelque peu plus bas dans le four (1).5. Device according to claim 4, characterized in that the outlet (15) is located somewhat lower in the oven (1). 6. Dispositif selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la partie inférieure du tambour (12), contenant la partie (14) conique réductrice, est refroidie.6. Device according to claims 4 or 5, characterized in that the lower part of the drum (12), containing the reducing conical part (14), is cooled. 7. Dispositif selon les revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'une section (1) en forme d'entonnoir part de la vanne d'éclusage (8) et est munie d'une enceinte (25) circulaire dirigée vers le bas, pénétrant dans une poche (24) montée à l'extérieur du tambour et remplie de billes de support en acier inoxydable granulé, cet ensemble de pièces constituant un premier sas (22). 7. Device according to Claims 4 to 6, characterized in that a funnel-shaped section (1) starts from the lock valve (8) and is provided with a circular enclosure (25) directed downwards , entering a pocket (24) mounted outside the drum and filled with granulated stainless steel support balls, this set of parts constituting a first airlock (22). 8. Dispositif selon les revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'à l'extérieur du tambour, près de la partie supérieure du four, se trouve disposée une enceinte cylindrique (29) coopérant avec une poche (27) au sommet du four, qui est remplie de granulés en acier inoxydable (28) constituant ainsi un second sas (23).8. Device according to claims 4 to 7, characterized in that outside the drum, near the upper part of the oven, is arranged a cylindrical enclosure (29) cooperating with a pocket (27) at the top of the oven , which is filled with stainless steel granules (28) thus constituting a second airlock (23). 9. Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les billes en acier granulé des sas (22, 23) présentent un diamètre de 0,1 à 0,3 mm. 9. Device according to claims 7 and 8, characterized in that the granulated steel balls of the airlocks (22, 23) have a diameter of 0.1 to 0.3 mm.
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