FR2563516A1 - Plant for heat treatment of mineral substances and supporting structure for this plant - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les installations de traitement thermique des matières minérales, notamment les cimenteries, comprenant un ou plusieurs silos pour le stockage et éventuellement l'homogénéisation des matières premières finement broyées et un échangeur de chaleur où les matières premières sont préchauffées au moyen des fumées d'un four et éventuellement d'une chambre de précalcination placée entre l'échangeur et le four. The present invention relates to thermal treatment installations for mineral materials, in particular cement factories, comprising one or more silos for the storage and optionally the homogenization of finely ground raw materials and a heat exchanger where the raw materials are preheated by means of the fumes an oven and possibly a precalcination chamber placed between the exchanger and the oven.
Dans les installations connues, 1' échangeur, qui est formé d'une série de cyclones superposés ou constitué par une colonne d'échange thermique à contre-courant verticale, et le cas échéant la chambre de précalcination sont supportés par une tour métallique ou en béton armé de grande hauteur, et les silos, qui sont constitués par des capacités cylindriques relativement hautes, sont placés à côté de cette tour. Ces installations comportent en outre une ou plusieurs tours de conditionnement des fumées et un ou plusieurs électro-filtrespour leur dépoussiérage qui sont également placés à côté de l'échangeur. De telles installations ont un encombrement au sol important et nécessitent des éléments de liaison (transporteurs, conduites) relativement longs. In known installations, the exchanger, which is formed by a series of superimposed cyclones or constituted by a column of heat exchange with vertical counter-current, and where appropriate the precalcination chamber are supported by a metal tower or by reinforced concrete of great height, and the silos, which are constituted by relatively high cylindrical capacities, are placed next to this tower. These installations also include one or more smoke conditioning towers and one or more electro-filters for their dedusting which are also placed next to the exchanger. Such installations have a large footprint and require relatively long connecting elements (conveyors, pipes).
Le but de la présente invention est de réduire l'en- combrement au sol, améliorer les conditions de production et d'entretien de l'installation, réduire la longueur des conduites de gaz et des transporteurs, simplifier les réseaux d'eau, d'air comprimé et d'électricité, diminuer le cout et améliorer l'esthétique de l'installation. The purpose of the present invention is to reduce the footprint, improve the conditions of production and maintenance of the installation, reduce the length of gas pipes and carriers, simplify water networks, d compressed air and electricity, reduce the cost and improve the aesthetics of the installation.
L'invention a pour objet une installation de traitement thermique de matières minérales comprenant au moins un silo, un échangeur de chaleur et éventuellement une chambre de précalcination, caractérisée en ce que les éléments constitutifs de l'échangeur de chaleur et éventuellement la chambre de précalcination sont supportés par une structure incorporant ledit silo. Dans le cas ou l'é- changeur comporte deux silos, ltéchangeur de chaleur est placé entre les deux silos et ses éléments constitutifs ainsi qu'éventuellement la chambre de précalcination sont supportés par lesdits silos. Les appareils de traitement des fumées sont montés sur le toit d'un ou des silos.Cette disposition permet une introduction directe dans les silos des poussières récupérées dans les électro-filtres, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des matériels de trensport annexes. The subject of the invention is a thermal treatment plant for mineral materials comprising at least one silo, a heat exchanger and possibly a precalcination chamber, characterized in that the constituent elements of the heat exchanger and possibly the precalcination chamber are supported by a structure incorporating said silo. In the case where the exchanger comprises two silos, the heat exchanger is placed between the two silos and its constituent elements as well as possibly the precalcination chamber are supported by said silos. The smoke treatment devices are mounted on the roof of one or more silos. This arrangement allows direct introduction into the silos of the dust collected in the electro-filters, without the need to use additional transport equipment. .
La paroi du ou des silos peut être prolongée vers le haut, au-dessus du toit, sur une partie au moins de sa périphérie pour former une enveloppe entourant au moins partiellement les appareils de traitement des fumées reposant sur le toit. Cette enveloppe fournit une protection aux intempéries ; elle peut être réalisée en béton ou constituée par un bardage fixé sur une charpente. Elle peut être conçue pour recevoir une toiture et dans ce cas le revêtement calorifuge normalement prévu sur ces appareils peut être supprimé ce qui permet de réaliser une économie appréciable. The wall of the silo (s) can be extended upwards, above the roof, over at least part of its periphery to form an envelope at least partially surrounding the smoke treatment devices resting on the roof. This envelope provides weather protection; it can be made of concrete or constituted by cladding fixed on a frame. It can be designed to receive a roof and in this case the heat-insulating coating normally provided for on these devices can be removed, which makes it possible to achieve appreciable savings.
Suivant un mode de réalisation particulier, comprenant deux silos1 ceux-ci ont une section circulaire et sont flanqués de parois v.erticales fermant partiellement l'es- pace entre les silos, et les éléments constitutifs de l'é- changeur et éventuellement la chambre de précalc.nation sont supportés par des poutrelles reliant ces parois. According to a particular embodiment, comprising two silos1 these have a circular section and are flanked by vertical walls partially closing the space between the silos, and the constituent elements of the exchanger and possibly the chamber of precalcation are supported by beams connecting these walls.
L'invention a également ponr objet une structure de support pour l'échangeur de chaleur, éventuellement la chambre de précalcination et les appareils de traitement des fumées d'une installation de traitement thermique, caractérisée en ce qu'elle comprend une tour ayant en coupe horizontale la forme dtun U et des poutrelleshori- zontales reliant les branches du U. Suivant un mode de réalisation particulier, cette structure est constituée par deux tours en forme de U disposées face à face et espacées l'une de l'autre et par des poutrelles reliant les deux tours.Sur une partie de la hauteur, en partant de la base de la tour ou de chacune d'elles, 11 espace délimité par celle-ci est fermé par une paroi transversale de façon à former une capacité de stockage, de préférence à section circulaire, recouverte d'un toit capable de supporter une charge. Les éléments constitutifs de l'échangeur et le cas échéant la chambre de précalcination seront supportés par les poutrelles et les appareils de traitement des fumées seront montés sur le toit de la ou des capacités de stockage. The invention also relates to a support structure for the heat exchanger, possibly the precalcination chamber and the smoke treatment apparatuses of a thermal treatment installation, characterized in that it comprises a tower having a section horizontal the shape of a U and horizontal beams connecting the branches of the U. According to a particular embodiment, this structure consists of two U-shaped towers arranged face to face and spaced from each other and by beams connecting the two towers. Over part of the height, starting from the base of the tower or each of them, the space delimited by it is closed by a transverse wall so as to form a storage capacity, preferably circular section, covered with a roof capable of supporting a load. The components of the exchanger and, where applicable, the precalcination chamber will be supported by the beams and the smoke treatment devices will be mounted on the roof of the storage capacity (s).
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels:
La figure 1 est une vue en élévation d'une installation réalisée conformément à l'invention, certaines parties des silos étant montrées en coupe
La figure 2 est une vue en plan de l'installation de la figure 1 ; et
La figure 3 est une vue en perspective de la structure support de l'échangeur et des appareils de traite- ment des fumées, certaines parties ayant été arrachées pour montrer l'intérieur de la structure.Other characteristics of the invention will appear on reading the description which follows and refers to the accompanying drawings which show, by way of non-limiting example, an embodiment of the invention and in which:
Figure 1 is an elevational view of an installation produced in accordance with the invention, certain parts of the silos being shown in section
Figure 2 is a plan view of the installation of Figure 1; and
FIG. 3 is a perspective view of the support structure of the heat exchanger and of the smoke treatment apparatus, some parts having been cut away to show the interior of the structure.
L'installation représentée sur les figures 1 et 2 et destinée à la production de clinker, comprend deux silos cylindriques, verticaux et à section circulaire 10 et 12, un four tubulaire rotatif 14, une chambre de précalcination 16 à laquelle est associé un cyclone 185 un échangeur de chaleur formé de cinq cyclones 20, 22, 24, 26 et 28, deux tours de conditionnement des fumées 30 et 32, deux électro-filtres 34 et 36, deux ventilateurs 38 et 40 et des conduites de liaison entre ces différents éléments. The installation shown in FIGS. 1 and 2 and intended for the production of clinker, comprises two cylindrical, vertical silos with circular section 10 and 12, a rotary tubular oven 14, a precalcination chamber 16 with which a cyclone 185 is associated a heat exchanger formed by five cyclones 20, 22, 24, 26 and 28, two smoke conditioning towers 30 and 32, two electro-filters 34 and 36, two fans 38 and 40 and connecting pipes between these different elements .
Le fonctionnement d'une telle installation est bien connu et ne sera pas décrit. I1 suffit de rappeler que les fumées du four 14 sont mélangees, dans une chambre 42, à de l'air provenant du refroidisseur de clinker et le mélange obtenu est admis dans la chambre de précalcination 16 un combustible injecté dans la chambre 16 brûle avec l'air du mélange et les fumées produites passent successivement, avec les fumées du four 14, dans les cyclones 18, 20, 22, 24, 26 et 28, les tours de conditionnement 30 et 32 et les électro-filtres 34 et 36 pour être finalement refoulées à l'atmosphère par une cheminée 44.A la sortie des tours de conditionnement, une partie, éventuellement la totalité, des fumées est prélevée par des conduites 46 et 48 et envoyée à des appareils de broyage où elle est utilisée pour sécher les matières premières ; de ces appareils, les fumées sont ramenées aux électro-filtres par des conduites 50 et 52. On pourra prévoir un seul broyeur ou deux broyeurs associés chacun à un groupe d'appareils de traitement des fumées 30-34 et 32-36. The operation of such an installation is well known and will not be described. It suffices to recall that the fumes from the oven 14 are mixed, in a chamber 42, with air coming from the clinker cooler and the mixture obtained is admitted into the precalcination chamber 16 a fuel injected into the chamber 16 burns with l air of the mixture and the fumes produced pass successively, with the fumes from the oven 14, in the cyclones 18, 20, 22, 24, 26 and 28, the conditioning towers 30 and 32 and the electro-filters 34 and 36 to be finally discharged into the atmosphere by a chimney 44. At the outlet of the conditioning towers, part, possibly all, of the fumes is taken off through pipes 46 and 48 and sent to grinding devices where it is used to dry the raw materials ; of these devices, the fumes are brought back to the electro-filters by conduits 50 and 52. It is possible to provide a single grinder or two grinders each associated with a group of devices for treating fumes 30-34 and 32-36.
Les matières premières provenant des silos sont introduites dans la conduite reliant le cyclone 24 aux cyclones 26 et 28 et passent successivement dans les cyclones 26 et 28, puis dans les cyclones 24, 22 et 20, dans la chambre de précalcination 16, dans le cyclone 18 et dans le four 14. The raw materials from the silos are introduced into the pipe connecting the cyclone 24 to the cyclones 26 and 28 and pass successively in the cyclones 26 and 28, then in the cyclones 24, 22 and 20, in the precalcination chamber 16, in the cyclone 18 and in the oven 14.
Les silos 10 et 12 sont disposés de part et vautre du plan vertical contenant l'axe X-X du four 14, le plan
Y-Y contenant les axes des silos étant perpendiculaire à l'axe X-X. A chaque silo sont accolées deux parois verticales et parallèles 54 qui ferment partiellement l'espace entre les deux silos. Ces parois ainsi que la moitié extérieure de la paroi des silos se prolongent vers le haut au-dessus du toit 56 des silos pour former deux enveloppes à section droite en forme de U, 58 et 60, se faisant face.The silos 10 and 12 are arranged on the side and sprawled from the vertical plane containing the axis XX of the furnace 14, the plane
YY containing the axes of the silos being perpendicular to the axis XX. To each silo are attached two vertical and parallel walls 54 which partially close the space between the two silos. These walls as well as the outer half of the wall of the silos extend upwards above the roof 56 of the silos to form two envelopes of U-shaped cross section, 58 and 60, facing each other.
La prolongation de ces parois peut être réalisée soit en béton soit en charpente et bardages. Les bords des parois verticales 54 sont renforcés pour former des piliers 62 auxquels sont fixés des poutrelles horizontales 64. La structure de support ainsi constituée est représentée en perspective sur la figure 3. On peut considérer que cette structure est constituée par deux bâtiments en forme de tour à section droite en U, disposés face å. face et dont la partie inférieure est fermée par des parois transversales pour former deux capacités constituant les silos de stockage, les parois opposées de chaque bâtiment étant reliées entre elles et aux parois de l'autre bâtiment par les poutrelles 64. The extension of these walls can be carried out either in concrete or in frame and cladding. The edges of the vertical walls 54 are reinforced to form pillars 62 to which horizontal beams 64 are fixed. The support structure thus formed is shown in perspective in FIG. 3. It can be considered that this structure consists of two buildings in the form of U-shaped cross section, facing å. face and the lower part of which is closed by transverse walls to form two capacities constituting the storage silos, the opposite walls of each building being connected to each other and to the walls of the other building by the beams 64.
Les cyclones 18 à 28 et la chambre de précalcination 16 sont supportés par les poutrelles 64. Les tours de conditionnement 30 et 32 et les électro-filtres 34 et 36 reposent sur le toit des silos et sont partiellement entourés par les enveloppes 58 et 60 ; les ventilateurs 38 et 40 sont également montés sur le toit des silos. The cyclones 18 to 28 and the precalcination chamber 16 are supported by the beams 64. The conditioning towers 30 and 32 and the electro-filters 34 and 36 rest on the roof of the silos and are partially surrounded by the envelopes 58 and 60; the fans 38 and 40 are also mounted on the roof of the silos.
La cheminée 44 est située à l'extérieur de la structure de support, tout près de celle-ci et approximativement dans le plan de symétrie transversal de la strueture, et les conduites 66 et 68 reliant la sortie des électro-filtres au ventilateur de tirage sont disposées de part et d'autre de la cheminée et dans le même plan. The chimney 44 is located outside the support structure, very close to it and approximately in the transverse plane of symmetry of the structure, and the conduits 66 and 68 connecting the outlet of the electro-filters to the draft fan are arranged on either side of the chimney and in the same plane.
Une variante de réalisation de l'invention, qui n'a pas été illustrée, peut être utilisée dans des installations de petite capacité ne comportant qu'un seul silo. Dans ce cas, la structure de support comprend une seule tour à section en U et les poutrelles relient les branches du U entre elles et a des piliers remplaçant les piliers 62 ; la partie inférieure de la tour constitue le silo sur le toit duquel sont montés la tour de conditionnement des fumées et 1 'électro-filtre. An alternative embodiment of the invention, which has not been illustrated, can be used in small capacity installations comprising only one silo. In this case, the support structure comprises a single U-section tower and the beams connect the branches of the U to one another and to pillars replacing the pillars 62; the lower part of the tower constitutes the silo on the roof of which the smoke conditioning tower and the electro-filter are mounted.
La structure de support décrite peut être utilisée pour d'autres types d'échangeur nécessitant, comme l'échan- geur à cyclones, un support de grande hauteur. Bien que la forme cylindrique soit la plus avantageuse pour les silos, on pourra être contraint dans certains cas à utiliser une forme différente. Les enveloppes 58 et 60 pourraient être complétées par des parois planes ou courbes pour entourer complètement les tours de conditionnement et les électrofiltres. Les volumes délimités par ces enveloppes pourraient être fermées par un toit. I1 doit être entendu que ces modifications et toutes celles obtenues par la substitution de moyens techniques équivalents à ceux décrits entrent d2ns le cadre de l'invention. The support structure described can be used for other types of exchanger requiring, such as the cyclone exchanger, a very high support. Although the cylindrical shape is the most advantageous for silos, it may be necessary in some cases to use a different shape. The envelopes 58 and 60 could be completed by flat or curved walls to completely surround the conditioning towers and the electrostatic precipitators. The volumes delimited by these envelopes could be closed by a roof. It should be understood that these modifications and all those obtained by the substitution of technical means equivalent to those described fall within the scope of the invention.
Claims (13)
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ID=9303512
Family Applications (1)
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FR8406560A Expired FR2563516B1 (en) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | HEAT TREATMENT PLANT FOR MINERAL MATERIALS AND SUPPORT STRUCTURE FOR SUCH A PLANT |
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