FR2690983A1

FR2690983A1 - Moulding sand regeneration assembly - has kiln with firing chamber and heat exchange chamber with a gassing zone retort

Info

Publication number: FR2690983A1
Application number: FR9205972A
Authority: FR
Inventors: Naudot Jean
Original assignee: Etudes et Constructions Mecaniques SA
Current assignee: Etudes et Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1993-11-12
Anticipated expiration: 2012-05-11
Also published as: FR2690983B1

Abstract

The appts. to regenerate moulding sand by heat, has a kiln, (4) with an outer cladding (12, 14) open at one end (15). It encloses a firing chamber (16) and a heat exchange chamber (17) working with the firing chamber (16) and the outer ambient enviroment, but with a smaller dia. than the firing chamber (16). A retort (18) is secured within the heat exchange chamber (17), opening into the firing chamber (16). It has a tube (19) to form an inner gassing chamber (25), and has an inner screw. The sand is fed (6) continuously through the gassing zone (25), and air is fed (36) into the firing chamber (16). The kiln (4) is supported by a drive (3) to rotate it round its longitudinal axis (13) to advance the sand through the gassing zone (25) into the firing chamber (16). The collected sand at the base of the firing chamber (16) is returned through the heat exchange chamber (17) around the retort (18), to leave the kiln (4) at the open end (15) as regenerated sand. USE/ADVANTAGE - The appts. is for the regeneration of sand, for casting in foundries, for further use. The operation applies heat, with low energy consumption, with gas emissions low in dust and other matter which has only partially vapourised.

Description

DISPOSITIF DE RÉGENÉRATION DES SABLES DE FONDERIE
La présente invention concerne de façon générale un dispositif de régénération des sables de fonderie.FOUNDRY SAND REGENERATION DEVICE
The present invention relates generally to a device for regenerating foundry sands.

Dans le domaine de la fonderie, le moulage en sable a pour inconvénient que le sable ayant servi pour faire les moules constitue un déchet produit en grande quantité. Ce sable usagé comprend un certain nombre de produits chimiques, en particulier des résines, et la présence de ces produits impose un traitement du sable usagé pour éliminer ces produits afin de régénérer ce sable. Le sable ainsi régénéré peut être abandonné dans une décharge sans constituer un danger ou peut être avantageusement recyclé. In the foundry sector, sand molding has the disadvantage that the sand used to make the molds constitutes waste produced in large quantities. This used sand comprises a certain number of chemicals, in particular resins, and the presence of these products requires a treatment of the used sand to remove these products in order to regenerate this sand. The regenerated sand can be left in a landfill without constituting a danger or can be advantageously recycled.

I1 existe des dispositifs de régénération thermique des sables de fonderie qui comprennent essentiellement une enceinte close fixe qui forme un four dans lequel on introduit en continu, par le haut, le sable à régénérer. Ce sable s'accumule dans le fond du four. De 1 air introduit dans le four au travers de sa paroi inférieure passe au travers du sable accumulé et créé un lit fluidisé. Le four est maintenu à une température élevée qui provoque la décomposition des produits présents dans le sable. On évacue le sable ainsi traité et on évacue par le haut les fumées qui résultent de cette décomposition et qui contiennent des gaz et des poussières. L'air qui forme le lit fluidisé est un air chauffé qui transforme les produits inclus dans le sable en produits volatiles.Ces produits volatiles brûlent à l'intérieur du four grâce à l'apport en oxygène de l'air d'alimentation du lit fluidisé, mais cette combustion est incomplète. There are thermal regeneration devices for foundry sands which essentially comprise a fixed closed enclosure which forms an oven into which the sand to be regenerated is introduced continuously from above. This sand collects in the bottom of the oven. 1 air introduced into the oven through its lower wall passes through the accumulated sand and creates a fluidized bed. The oven is kept at a high temperature which causes the decomposition of the products present in the sand. The sand thus treated is evacuated and the fumes which result from this decomposition and which contain gases and dust are evacuated from above. The air that forms the fluidized bed is heated air which transforms the products included in the sand into volatile products.These volatile products burn inside the furnace thanks to the oxygen supply of the air supplying the bed. fluidized, but this combustion is incomplete.

Ce type de dispositif de régénération thermique des sables de fonderie présente les inconvénients suivants. This type of thermal regeneration device for foundry sands has the following drawbacks.

Tout d'abord le sable régénéré sort du four à une température élevée. L'installation qui sert à le refroidir et éventuellement à récupérer une partie de 1' énergie qu'il contient nécessite des matériaux et une technologie adaptés à cette température et est donc coûteuse. First of all the regenerated sand leaves the oven at a high temperature. The installation which is used to cool it and possibly recover part of the energy which it contains requires materials and technology adapted to this temperature and is therefore expensive.

D'autre part, les fumées évacuées par le haut du four contiennent des produits volatiles imbrûlés. La mauvaise combustion de ces produits volatiles résulte du fait qu'à l'intérieur du four, il se produit des mélanges non homogènes entre le sable introduit qui contient des produits non transformés et le sable qui est déjà présent dans le fond du four et pour lequel la plus grande partie des produits ont été extraits. De même, il se produit un mélange non homogène entre l'air d'arrivée et les gaz générés dans le four. Si lton veut faire en sorte que les fumées soient pratiquement complètement brûlées, le débit d' introduc- tion du sable dans le four doit être faible, ce qui rend l'installation peu performante. On the other hand, the fumes discharged from the top of the oven contain unburnt volatile products. The poor combustion of these volatile products results from the fact that inside the oven, non-homogeneous mixtures occur between the introduced sand which contains unprocessed products and the sand which is already present in the bottom of the oven and for which most of the products were extracted from. Likewise, an inhomogeneous mixture occurs between the incoming air and the gases generated in the oven. If the fumes are to be burnt almost completely, the rate of introduction of sand into the furnace must be low, which makes the installation inefficient.

De plus, de tels fours de régénération thermique des sables de fonderie qui utilisent le procédé de lit fluidisé présentent l'inconvénient que le transport et le traitement des sables génèrent des quantités importantes de poussières qui sont rejetées avec les fumées et l'air de fluidisation. In addition, such furnaces for the thermal regeneration of foundry sands which use the fluidized bed process have the disadvantage that the transport and treatment of the sands generate significant quantities of dust which are rejected with the fumes and the fluidizing air. .

Dans la pratique, il est néoessaire nécessaire d'associer un dispositif de traitement des fumées dont le fonctionnement et l'entretien sont coûteux. I1 faut en effet réaliser une postcombustion des produits imbrûlés et un dépoussiérage des fumées. In practice, it is necessary to associate a smoke treatment device whose operation and maintenance are costly. It is indeed necessary to carry out an afterburning of the unburnt products and a dedusting of the fumes.

Un objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif de régénération thermique des sables de fonderie, ce dispositif consommant une énergie relativement faible, tout en produisant des fumées contenant très peu de poussières et de produits incomplètement brûlés. An object of the present invention to provide a device for thermal regeneration of foundry sands, this device consuming relatively low energy, while producing fumes containing very little dust and incompletely burnt products.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un tel dispositif dans lequel le sable régénéré est évacué du dispositif après avoir récupéré une partie de son énergie, donc à une température réduite. Another object of the invention consists in proposing such a device in which the regenerated sand is evacuated from the device after having recovered part of its energy, therefore at a reduced temperature.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un tel dispositif ne nécessitant pas d'adjonction d'une installation de traitement des fumées produites par le dispositif. Another object of the invention consists in proposing such a device which does not require the addition of an installation for treating the fumes produced by the device.

Ces objets sont atteints grâce à un dispositif de régénération thermique des sables de fonderie, caractérisé en ce qu'il comprend un four incluant une enveloppe externe ouverte à une extrémité et formant une chambre d'incinération et une chambre d'échange thermique reliant la chambre d'incinération avec l'extérieur et ayant un diamètre inférieur à celui de la chambre d'incinération. Une cornue est montée fixement à 1 'inté- rieur de la chambre d'échange thermique et débouche dans la chambre d'incinération, cette cornue comprenant un tube dont l'intérieur forme une chambre de gazéification, et une paroi en hélice fixée à la face interne du tube. Un moyen d'alimentation en sable amène en continu du sable à régénérer dans la chambre de gazéification.Un moyen d'alimentation en air amène de l'air dans la chambre d'incinération. Un moyen de support tournant pour fait tourner ledit four autour de son axe longitudinal dans un sens qui permet de provoquer le transport du sable contenu dans la chambre de gazéification jusque dans la chambre d' inci- nération. I1 résulte de cet agencement que le sable accumulé dans le fond de la chambre d'incinération déborde de celle-ci, passe dans la chambre d'échange thermique qui entoure la cornue et sort du four au niveau de son extrémité ouverte pour être évacué en tant que sable régénéré. These objects are achieved thanks to a device for thermal regeneration of foundry sands, characterized in that it comprises a furnace including an external envelope open at one end and forming an incineration chamber and a heat exchange chamber connecting the chamber. incineration with the outside and having a diameter smaller than that of the incineration chamber. A retort is fixedly mounted inside the heat exchange chamber and opens into the incineration chamber, this retort comprising a tube whose interior forms a gasification chamber, and a helical wall fixed to the inner face of the tube. A means of supplying sand continuously feeds sand to be regenerated into the gasification chamber. A means of supplying air brings air into the incineration chamber. Rotating support means for rotating said furnace about its longitudinal axis in a direction which makes it possible to cause the transport of the sand contained in the gasification chamber to the incineration chamber. I1 results from this arrangement that the sand accumulated in the bottom of the incineration chamber overflows from it, passes into the heat exchange chamber which surrounds the retort and leaves the oven at its open end to be discharged in as long as regenerated sand.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le four comprend en outre un brûleur permettant d'envoyer une flamme dans la chambre d' incinération afin de provoquer dans cette chambre une combustion des produits inflammables qui se dégagent du sable. According to an embodiment of the present invention, the oven further comprises a burner making it possible to send a flame into the incineration chamber in order to cause in this chamber combustion of the flammable products which are released from the sand.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif comprend en outre un échangeur thermique pour chauffer l'air fourni par le moyen d yen d'alimentation en air à partir de la chaleur du sable régénéré qui sort du four. According to an embodiment of the present invention, the device further comprises a heat exchanger for heating the air supplied by the means of air supply from the heat of the regenerated sand which leaves the oven.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif comprend en outre un moyen d yen d'inclinaison pour incliner par rapport à l'horizontale, de façon réglable, l'axe de rotation du four, afin de faciliter l'évacuation du sable régénéré. According to an embodiment of the present invention, the device further comprises a tilt yen means for tilting relative to the horizontal, in an adjustable manner, the axis of rotation of the oven, in order to facilitate the evacuation of the regenerated sand.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif comprend en outre un moyen pour collecter et évacuer les fumées produites dans le four et qui sortent du four par son extrémité ouverte. According to an embodiment of the present invention, the device further comprises means for collecting and discharging the fumes produced in the oven and which exit from the oven through its open end.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen d'alimentation en air injecte de l'air dans la cornue, cet air traversant la chambre de gazéification pour parvenir dans la chambre d 'incinération. According to an embodiment of the present invention, the air supply means injects air into the retort, this air passing through the gasification chamber to reach the incineration chamber.

Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, de la présente invention seront mieux compris lors de la description détaillée d'un exemple de réalisation qui va suivre, illustrée par les figures annexées parmi lesquelles
la figure 1 est une vue d'ensemble simplifiée d'un dispositif de régénération thermique des sables de fonderie selon l'invention et, dans cette figure, une partie du dispositif constituant un four de traitement est représentée en coupe longitudinale et les autres parties du dispositif sont représentées en vue en élévation ; et
la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1, suivant la ligne B-B de la figure 1.These objects, characteristics and advantages, as well as others, of the present invention will be better understood during the detailed description of an example of embodiment which follows, illustrated by the appended figures among which
FIG. 1 is a simplified overall view of a device for thermal regeneration of foundry sands according to the invention and, in this figure, part of the device constituting a treatment furnace is shown in longitudinal section and the other parts of the device are shown in elevation view; and
FIG. 2 is a cross-sectional view of the device in FIG. 1, along the line BB in FIG. 1.

La figure 1 représente 1' ensemble des éléments essentiels constituant un dispositif de régénération thermique des sables de fonderie selon l'invention. Sur un sol 1, est disposé un banc de support 2 qui comporte des pièces de support 3 sur lesquelles repose un four de traitement indiqué de façon générale en 4. Une trémie 5 est alimentée en sables usagés qui peuvent provenir par exemple de moules en sable, après leur utilisation. Généralement, le sable des moules utilisés en fonderie inclut une certaine quantité de produits, en particulier des résines. La régénération thermique de ces sables de fonderie consiste à enlever la quasi totalité de ces s produits, en les rendant volatiles et/ou en les brûlant, afin de restituer un sable propre pouvant être réutilisé.Dans la partie basse de la trémie 5, se trouve un doseur à vis 6 qui permet d'alimenter le four 4 de façon continue en sable à régénérer. Le sable est traité thermiquement à l'intérieur du four 4 (d 'une façon qui va être décrite plus en détail par la suite) et le sable ainsi régénéré sort en continu du four 4, traverse un échangeur thermique 7, parvient ensuite dans une cornue de refroidissement final 8 et sort de cette cornue de refroidissement à une température basse d'environ 40"C pour être évacué à l'aide d'un dispositif d'évacuation 9. FIG. 1 represents the set of essential elements constituting a device for the thermal regeneration of foundry sands according to the invention. On a floor 1, there is a support bench 2 which includes support pieces 3 on which a treatment oven indicated generally at 4 rests. A hopper 5 is supplied with used sands which can for example come from sand molds , after use. Generally, the sand from the molds used in foundries includes a certain quantity of products, in particular resins. The thermal regeneration of these foundry sands consists in removing almost all of these s products, making them volatile and / or by burning them, in order to restore clean sand which can be reused. In the lower part of the hopper 5, finds a screw feeder 6 which allows the furnace 4 to be continuously supplied with sand to be regenerated. The sand is heat treated inside the furnace 4 (in a manner which will be described in more detail below) and the sand thus regenerated continuously leaves the furnace 4, passes through a heat exchanger 7, then reaches a final cooling retort 8 and leaves this cooling retort at a low temperature of around 40 "C to be evacuated using an evacuation device 9.

Le dispositif de régénération thermique des sables de fonderie qui vient d'être décrit de façon générale comprend un certain nombre d'éléments qui sont chacun connus en soi, en particulier la trémie 5, le doseur à vis 6, l'échangeur thermique 7, la cornue de refroidissement 8 et le dispositif d'évacuation 9. Par contre, le four 4 constitue un élément particulier, selon l'invention, et l'agencement de 1 'ensemble des éléments du dispositif est également particulier, selon 1 'inven- tion. The device for the thermal regeneration of foundry sands which has just been described in general comprises a certain number of elements which are each known per se, in particular the hopper 5, the screw metering device 6, the heat exchanger 7, the cooling retort 8 and the discharge device 9. On the other hand, the oven 4 constitutes a particular element, according to the invention, and the arrangement of the assembly of the elements of the device is also particular, according to the invention. tion.

Le four de traitement 4 comprend une enveloppe externe métallique rigide 12 dont la forme générale présente une symetrie de révolution autour d'un axe 13 qui est sensiblement horizontal. L'enveloppe 12 est tapissée intérieurement d'un matériau réfractaire calorifuge 14 qui résiste à une température élevée d'au moins 1000 C. L'enveloppe externe 12 munie de son matériau calorifuge 14 forme une cavité interne qui débouche au niveau d'une extrémité 15 du four. La cavité interne du four 4 comprend une chambre d'incinération 16 qui a une forme générale cylindrique et une chambre d'échange thermique 17 qui présente aussi une forme générale cylindrique et qui est concentrique à la chambre 16. Le diamètre de la chambre d'incinération 16 est supérieur au diamètre de la chambre d'échange thermique 17.La chambre 16 est située dans le fond de la cavité du four et la chambre 17 s'étend longitudinalement depuis la chambre 16 jusqu'à l'extrémité ouverte 15 du four. Le four 4 comprend aussi une enceinte cylindrique allongée (appelée par la suite cornue) 18 qui s'étend longitudinalement et con cancentriquement à 1' inté- rieur des chambres 16 et 17. L'espace situé entre la cornue 18 et la face interne du matériau calorifuge 14 constitue en fait la chambre d'échange thermique 17 et 1' espaoe situé entre la cornue 18 et la face interne du matériau calorifuge de plus grand diamètre constitue en fait la chambre d'incinération 16. The treatment oven 4 comprises a rigid metallic external casing 12 whose general shape has a symmetry of revolution about an axis 13 which is substantially horizontal. The envelope 12 is lined internally with a heat-insulating refractory material 14 which withstands a high temperature of at least 1000 C. The external envelope 12 provided with its heat-insulating material 14 forms an internal cavity which opens out at one end 15 from the oven. The internal cavity of the oven 4 comprises an incineration chamber 16 which has a generally cylindrical shape and a heat exchange chamber 17 which also has a generally cylindrical shape and which is concentric with the chamber 16. The diameter of the chamber incineration 16 is greater than the diameter of the heat exchange chamber 17. The chamber 16 is located in the bottom of the oven cavity and the chamber 17 extends longitudinally from the chamber 16 to the open end 15 of the oven . The oven 4 also comprises an elongated cylindrical enclosure (hereinafter called the retort) 18 which extends longitudinally and con cancentrically within the chambers 16 and 17. The space between the retort 18 and the internal face of the heat-insulating material 14 in fact constitutes the heat exchange chamber 17 and the space situated between the retort 18 and the internal face of the heat-insulating material of larger diameter in fact constitutes the incineration chamber 16.

La cornue 18 est constituée de façon générale par un tube cylindrique métallique 19 dont une extrémité 20 fermée est située à l'extérieur du four 4, du côté de son extrémité ouverte 15, et dont l'autre extrémité 21 est située dans la chambre 16 à une certaine distance de de l'extrémité fermée 22 de la fa interne du matériau calorifuge 14 de l'enveloppe 12.The retort 18 is generally constituted by a metallic cylindrical tube 19, one closed end 20 of which is situated outside the furnace 4, on the side of its open end 15, and the other end of which is located in chamber 16 at a certain distance from the closed end 22 of the internal fa of the heat-insulating material 14 of the casing 12.

La cornue 18, construite en acier réfractaire, est équipée intérieurement d'une vis sans fin hélicoidale 24 soudée sur la fa interne du tube 19. Le volume 25 à l'intérieur du tube 19 constitue ce qui est appelé par la suite chambre de gazéification. The retort 18, constructed of refractory steel, is internally equipped with a helical endless screw 24 welded on the internal fa of the tube 19. The volume 25 inside the tube 19 constitutes what is hereinafter called the gasification chamber .

Un conduit 30 de sortie du doseur à vis 6 débouche dans la chambre de gazéification 25 de la cornue 18 au voisinage de son extrémité fermée située du côté de l'ouverture 15 du four 4. La cornue 18 est reliée rigidement à l'enveloppe externe 12 par l'intermédiaire de pièces de raccordement 31. Le four 4 est monté sur les pièces d'appui 3 de façon à pouvoir tourner autour de son axe longitudinal 13. Pour obtenir ce montage tournant, deux chemins de roulement cylindriques 32 sont fixés rigidement au voisinage des deux extrémités de l'enveloppe externe 12, autour de celle-ci, et les pièces de support 3 comportent des galets 33 (voir figure 2) qui supportent le four 4 en roulant sur les deux chemins de roulement 32.Un moyen d'entraînement en rotation 34 permet d'actionner en rotation au moins un des galets 33 afin d'entraîner en rotation le four 4. I1 est prévu en outre un moyen (non représenté) permettant de relever ou d'abaisseur les galets 33 roulant sur l'un des chemins de roulement 32, afin de pouvoir régler l'inclinaison par rapport à l'horizontale de l'axe de rotation 13 du four 4. Sur la figure 1, le four est représenté dans sa position horizontale, c'està-dire que l'axe 13 est horizontal. A conduit 30 for output from the screw feeder 6 opens into the gasification chamber 25 of the retort 18 in the vicinity of its closed end situated on the side of the opening 15 of the oven 4. The retort 18 is rigidly connected to the outer casing 12 by means of connection pieces 31. The oven 4 is mounted on the support pieces 3 so as to be able to rotate around its longitudinal axis 13. To obtain this rotary mounting, two cylindrical raceways 32 are rigidly fixed in the vicinity of the two ends of the external envelope 12, around the latter, and the support parts 3 comprise rollers 33 (see FIG. 2) which support the oven 4 by rolling on the two rolling tracks 32. for driving in rotation 34 makes it possible to actuate in rotation at least one of the rollers 33 in order to drive in rotation the oven 4. I1 is further provided a means (not shown) for raising or lowering the rollers 33 rolling on one of s raceways 32, in order to be able to adjust the inclination relative to the horizontal of the axis of rotation 13 of the oven 4. In FIG. 1, the oven is shown in its horizontal position, that is to say that axis 13 is horizontal.

Au niveau de l'extrémité fermée 22 de l'enveloppe externe 12 du four et de son matériau calorifuge, est disposé un brûleur 35 qui permet d'envoyer une flamme dans la chambre d'incinération 16, afin de provoquer une combustion des gaz et/ ou des particules combustibles présents dans la chambre 16. Un ventilateur 36 fait circuler de l'air frais en le faisant passer au travers de l'échangeur thermique 7 afin d'alimenter, par l'intermédiaire d'un conduit 37 représenté en discontinu, le brûleur 35 en air réchauffé. De 1' air, éventuellement réchauffé par 1' échangeur 7, est également injecté dans la chambre 25 de la cornue 18 par l'intermédiaire d'un conduit 38, au niveau de l'extrémité fermée 20. Bien entendu, un moyen de liaison tournante étanche est prévu au niveau de cet endroit d'injection d'air (et d'amenée de sable par le doseur à vis 6) du fait que 1 'ensemble du four 4 (y compris la cornue 18) est mis en rotation alors que les tubes 38 d'amenée d'air et 30 d'amenée de sable sont fixes. At the closed end 22 of the outer casing 12 of the oven and its heat-insulating material, a burner 35 is arranged which makes it possible to send a flame into the incineration chamber 16, in order to cause combustion of the gases and / or combustible particles present in the chamber 16. A fan 36 circulates fresh air by passing it through the heat exchanger 7 in order to supply, via a conduit 37 shown in discontinuous form , the burner 35 in heated air. Air, possibly heated by the exchanger 7, is also injected into the chamber 25 of the retort 18 via a conduit 38, at the level of the closed end 20. Of course, a connecting means watertight rotating is provided at this place of air injection (and supply of sand by the screw feeder 6) because the assembly of the oven 4 (including the retort 18) is then rotated that the tubes 38 for air intake and 30 for sand supply are fixed.

Le fonctionnement du dispositif de régénération thermique des sables de fonderie va être décrit maintenant. Le sable à régénérer vient s'accumuler dans la trémie 5 et le doseur à vis 6 injecte de façon continue, selon un débit contrôlé, ce sable à l'intérieur de la chambre de gazéification 25 tandis que le four 4 tourne autour de son axe 13 à une vitesse déterminée. The operation of the thermal regeneration device for foundry sands will now be described. The sand to be regenerated comes to accumulate in the hopper 5 and the screw doser 6 injects continuously, at a controlled rate, this sand inside the gasification chamber 25 while the oven 4 rotates around its axis. 13 at a determined speed.

Le sens de rotation du four 4 est tel que 1' helioe 24 qui est disposée dans la chambre 25 provoque, du fait de sa rotation, le transport en continu du sable depuis l'extrémité 20 de la cornue 18 jusqu'à l'extrémité ouverte 21 au niveau de laquelle le sable sort pour se déverser dans la chambre d'incinération 16.The direction of rotation of the furnace 4 is such that the helioe 24 which is disposed in the chamber 25 causes, due to its rotation, the continuous transport of the sand from the end 20 of the retort 18 to the end open 21 at the level of which the sand comes out to pour into the incineration chamber 16.

Le brûleur 35 est en fonctionnement et il permet d'apporter une quantité de chaleur à l'intérieur du four qui permet de maintenir à environ 850"C le sable qui est contenu dans la chambre d'incinération 16. L'air qui est introduit à l'intérieur de la cornue 18 passe au travers de la chambre 25 pour parvenir dans la chambre de gazéification 25. Comme l'ensemble du four 4 est à une température relativement élevée, du fait de l'apport thermique du brûleur 35, ce sable présent dans la chambre de gazéification 25 s' échauffe progressivement pour parvenir jusqu' à la température d'environ 850"C lorsqu'il sort de la cornue 18 au niveau de son extrémité 21 pour tomber dans la chambre d'incinération 16.Au cours de cet échauffement, durant son transport dans la cornue 18, ce sable subit à la fois un traitement thermique et un brassage continu (du fait de son mode de transport par 1 'hélice 24 qui agit en tant que vis d'Archimède). The burner 35 is in operation and it makes it possible to bring a quantity of heat inside the oven which makes it possible to maintain at around 850 "C the sand which is contained in the incineration chamber 16. The air which is introduced inside the retort 18 passes through the chamber 25 to reach the gasification chamber 25. As the assembly of the oven 4 is at a relatively high temperature, due to the thermal contribution of the burner 35, this sand present in the gasification chamber 25 gradually heats up to reach the temperature of around 850 "C when it leaves the retort 18 at its end 21 to fall into the incineration chamber 16. during this heating, during its transport in retort 18, this sand undergoes both heat treatment and continuous stirring (due to its mode of transport by one propeller 24 which acts as an Archimedes screw).

I1 résulte de cela que la plus grande partie des produits, en particulier des résines, contenus dans ce sable est transformée en produits volatiles et en particules inflammables qui sont entraînés jusque dans la chambre d'incinération, en sortant au niveau de l'extrémité 21 de la cornue 18. L'entrai- nement des produits volatiles s'effectue grâce au débit d'air qui provient du ventilateur 36. Il résulte de cela que le mélange de l'air provenant du ventilateur 36, des produits volatiles et des particules inflammables provenant du sable constitue un mélange inflammable qui est acheminé en continu jusque dans la chambre d'incinération 16, et du fait de la présence de la flamme du brûleur 35, ce mélange gazeux brûle de façon continue dans cette chambre 16. It follows from this that most of the products, in particular the resins, contained in this sand are transformed into volatile products and flammable particles which are entrained into the incineration chamber, leaving at the end 21 of the retort 18. The entrainment of the volatile products is carried out thanks to the air flow which comes from the fan 36. It follows from this that the mixture of the air coming from the fan 36, the volatile products and particles flammable from sand constitutes a flammable mixture which is conveyed continuously into the incineration chamber 16, and due to the presence of the flame of the burner 35, this gaseous mixture burns continuously in this chamber 16.

En réglant de façon appropriée le débit du sable à régénérer, à l'aide du doseur à vis 6 et le débit d'air à l'aide du ventilateur 36, on achemine les produits inflammables provenant du réchauffage du sable jusqu'à la chambre 16 où leur combustion s'effectue d'une manière complète. Les produits de cette combustion, ajoutés aux produits de combustion de la flamme du brûleur 35, forment des fumées propres qui sont entraînées naturellement depuis la chambre 16 au travers de la chambre 17 jusqu'au niveau de l'extrémité ouverte 15 d'oû ces fumées sont collectées et entraînées dans un conduit d'évacuation 40. By appropriately adjusting the flow of sand to be regenerated, using the screw feeder 6 and the air flow using the fan 36, flammable products from the heating of the sand are transported to the chamber 16 where their combustion takes place in a complete manner. The products of this combustion, added to the combustion products of the burner flame 35, form clean fumes which are naturally entrained from the chamber 16 through the chamber 17 to the level of the open end 15 from where these fumes are collected and entrained in an exhaust duct 40.

Des capteurs et des appareils d'analyse appropriés peuvent être disposés au niveau du conduit d'évacuation 40 pour contrôler en permanence la nature chimique des fumées afin de pouvoir commander certains paramètres de fonctionnement du four. Appropriate sensors and analysis apparatus can be arranged at the level of the exhaust duct 40 to permanently monitor the chemical nature of the fumes so as to be able to control certain operating parameters of the furnace.

Le sable qui s'accumule dans la partie basse de la chambre 16 subit une incinération du fait qu'il est porté à une température élevée d'environ 850"C, et les produits inflammables provenant de ce sable s'accumulent dans cette chambre pour y être brûlés d'une façon la plus complète possible, oette combustion complète étant appelée postcombustion. The sand which accumulates in the lower part of the chamber 16 is incinerated because it is brought to a high temperature of approximately 850 "C, and the flammable products coming from this sand accumulate in this chamber to be burned as completely as possible, this complete combustion being called post-combustion.

L'énergie thermique fournie par le brûleur 35 et par la postcombustion maintient le four à une température permettant d'amener le sable à 850oC environ. The thermal energy supplied by the burner 35 and by the afterburner maintains the oven at a temperature allowing the sand to be brought to around 850 ° C.

Lorsque le four est horizontal, canme cela est représenté sur la figure 1, la partie inférieure de la chambre 16 se remplit progressivement, puis le sable qu'elle contient déborde et se déverse en continu dans la chambre d'échange thermique 17 en traversant celle-ci pour ressortir par l'ouverture 15. Le sable chaud qui chemine ainsi dans la chambre 17 passe à proximité du tube 19 de la cornue 18 et chauffe cette cornue 18. Par conséquent, du fait de 1 'échange thermique entre le sable et la cornue 18 qui se produit dans la chambre d'échange thermique 17, une certaine quantité de chaleur du sable régénéré est récupérée et réchauffe le sable transporté dans la chambre de gazéification 25. Ainsi, le sable régénéré sort du four à une température plus basse.Ce sable peut alors être évacué tel quel ou peut passer dans l'échangeur 7 afin de préchauffer l'air qui doit être introduit dans le four à l'aide du ventilateur 36. Cet échangeur 7 permet de récupérer encore une partie de la chaleur du sable régénéré. Ensuite, ce sable peut finalement être refroidi dans la cornue de refroidissement 8 elle-meme refroidie à liteau, pour sortir à environ 40"C. When the oven is horizontal, canme that is shown in Figure 1, the lower part of the chamber 16 gradually fills, then the sand it contains overflows and pours continuously into the heat exchange chamber 17 through that to come out through the opening 15. The hot sand which thus travels in the chamber 17 passes near the tube 19 of the retort 18 and heats this retort 18. Consequently, owing to the heat exchange between the sand and the retort 18 which occurs in the heat exchange chamber 17, a certain amount of heat from the regenerated sand is recovered and heats the sand transported in the gasification chamber 25. Thus, the regenerated sand leaves the oven at a lower temperature .This sand can then be evacuated as it is or can pass through the exchanger 7 in order to preheat the air which must be introduced into the oven using the fan 36. This exchanger 7 makes it possible to recover er still part of the heat of the regenerated sand. Then, this sand can finally be cooled in the cooling retort 8, which is itself batten cooled, to exit at around 40 "C.

Un moyen (non représenté) est prévu pour pouvoir incliner légèrement le four afin de faciliter l'évacuation du sable régénéré. Dans ce cas, il convient d'incliner le four de façon à abaisser son ouverture 15. A means (not shown) is provided to be able to tilt the oven slightly in order to facilitate the evacuation of the regenerated sand. In this case, the oven should be tilted so as to lower its opening 15.

Les réglages des paramètres de fonctionnement du dispositif de régénération thermique selon 1 'invention peuvent s 'effectuer manuellement ou automatiquement. On peut en particulier régler la vitesse de rotation du four 4, le débit d'air du ventilateur 36, la puissance du brûleur 35, l'angle d'inclinaison du four et le débit de sable introduit par le doseur à vis 6. The operating parameters of the thermal regeneration device according to the invention can be adjusted manually or automatically. In particular, it is possible to adjust the speed of rotation of the oven 4, the air flow rate of the fan 36, the power of the burner 35, the angle of inclination of the oven and the flow rate of sand introduced by the screw feeder 6.

Claims

1. A device for thermal regeneration of foundry sands, characterized in that it comprises:

- an oven (4) including

an outer casing (12, 14) open at one end (15) and forming an incineration chamber (16) and a heat exchange chamber (17) connecting the incineration chamber (16) with the outside and having a diameter smaller than that of the incineration chamber (16) and

a retort (18) fixedly mounted inside the heat exchange chamber (17) and opening into the incineration chamber (16), this retort (18) comprising a tube (19) whose interior forms a gasification chamber (25), and a spiral wall (24) fixed to the internal face of the tube (19)

- a sand supply means (6) for continuously bringing sand to be regenerated into the gasification chamber (25)

- an air supply means (36) for bringing air into the incineration chamber (16); and

- a rotating support means (3, 33) for rotating said oven (4) about its longitudinal axis (13) in a direction which makes it possible to cause the transport of the sand contained in the gasification chamber (25) as far as the incineration chamber (16),

so that the sand accumulated in the bottom of the incineration chamber (16) overflows from it, passes into the heat exchange chamber (17) which surrounds the retort (18) and leaves the oven (4) at its open end (15) to be discharged as regenerated sand.

2. Device according to claim 1, characterized in that the oven (4) further comprises a burner (35) making it possible to send a flame into the incineration chamber (16) in order to cause in this chamber combustion of the products flammable from sand.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a heat exchanger (7) for heating the air supplied by the air supply means (36) from the heat regenerated sand coming out of the oven (4).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an inclination means for tilting relative to the horizontal, in an adjustable manner, the axis of rotation (13) of the oven (4), to facilitate the evacuation of regenerated sand.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a means (40) for collecting and evacuating the fumes produced in the oven (4) and which exit from the oven through its open end ( 15).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the air supply means (36) injects air into the retort (18), this air passing through the gasification chamber (25) for reach the incineration chamber (16).