FR2850519A1 - Procede et installation pour le chauffage de granules par un rayonnement micro-ondes - Google Patents

Abstract

- L'invention concerne un procédé de fabrication de granules, qui comporte en combinaison les étapes suivantes:a) mise en forme par granulation d'un matériau pâteux,b) chauffage des granulats formés au cours de l'étape a) par un rayonnement micro-ondes jusqu'à une température comprise entre 400 et 2000°C,c) refroidissement des granules issus de l'étape b),d) récupération desdits granules,dans lequel l'étape a) est effectuée en continu, et l'étape b) de chauffage est effectuée dans au moins deux fours micro-ondes disposés en parallèle, chacun desdits fours étant successivement alimenté en granulats issus de l'étape a) de manière discontinue.- L'invention concerne également une installation de mise en oeuvre du procédé.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation pour la

fabrication de

granules présentant un excellent compromis cot - légèreté - résistance mécanique.

Les utilisations de ces produits, notamment à base d'argile, sont multiples dans le domaine de la construction.

Bien qu'elle n'y soit pas limitée, l'invention s'applique plus particulièrement à la production de granules d'argiles expansés.

La présente invention concerne en particulier un procédé et une installation optimisés par la combinaison d'étapes spécifiques comprenant l'expansion des granules dans des fours à micro-ondes.

Actuellement la fabrication de granules expansés, le plus souvent sous forme de billes, est mise en oeuvre dans des lignes de production comprenant des fours radiatifs rotatifs. L'utilisation de tels fours pose cependant de nombreux problèmes par exemple décrits dans le document WO 01/34533 antérieurement déposé par le demandeur.

La demande WO 01/34533 décrit le principe d'un procédé de fabrication de granules d'argile expansés. Ce document ne décrit pas les étapes spécifiques, ni les moyens optimisés, comme selon la présente invention.

On connaît aussi le document WO 02/79113 qui décrit un appareil pour le traitement thermique de matériau expansible comprenant des fours thermiques pour atteindre l'expansion presque maximale, suivis d'une dernière étape de chauffe par des micro-ondes. La présente invention n'utilise pas de fours thermiques pour obtenir une expansion du matériau.

On connaît le document US-2002/0073898 qui décrit le principe de fabrication de granulés à partir de matériaux spécifiques. Il n'est pas décrit les étapes et les moyens de la présente invention.

Ainsi, la présente invention concerne un procédé de fabrication de granules, qui 10 comporte en combinaison les étapes suivantes: a) mise en forme par granulation d'un matériau pâteux, b) chauffage des granulats formés au cours de l'étape a) par un rayonnement micro-ondes jusqu'à une température comprise entre 400 et 2000'C, c) refroidissement des granules issus de l'étape b), 15 d) récupération desdits granules, dans lequel l'étape a) est effectuée en continu, et l'étape b) de chauffage est effectuée dans au moins deux fours micro-ondes disposés en parallèle, chacun desdits fours étant successivement alimenté en granulats issus de l'étape a) de manière discontinue.

Le matériau initial peut être un matériau expansible sous l'effet dudit rayonnement 20 micro-ondes et la température atteinte dans l'étape b) peut être au moins celle permettant d'obtenir l'expansion du matériau.

Le procédé peut comprendre une étape de séchage avant et/ou après l'étape a) de mise en forme.

L'étape de séchage peut être effectuée en utilisant et en récupérant l'énergie calorifique produite par ledit refroidissement des granulats lors de l'étape c).

La récupération peut être effectuée au moyen d'un gaz vecteur chauffé au cours de l'étape c) et véhiculé vers l'étape de séchage par un moyen de ventilation.

Le procédé peut comprendre en outre, avant l'étape c) de chauffage, une étape d'introduction d'au moins un additif ayant au moins l'une des fonctions suivantes: - amélioration du formage et/ou du séchage des billes, - coloration, - anti collage des billes, - obtention d'une expansion maximale sous l'effet de micro-ondes, - amélioration des propriétés mécaniques de la bille expansée: résistance à la rupture, à l'abrasion, - accélérateur de chauffe des micro-ondes, - réglage de la densité, - contrôle de la perméabilité.

L'invention concerne aussi une installation permettant la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, comprenant un dispositif de mise en forme du matériau sous forme de granulés, un dispositif de chargement des granulés dans au moins un four à micro-ondes et un dispositif de refroidissement des granules issus dudit four, le four 20 comportant des moyens de brassage des granulats, des moyens de déchargement des moyens de brassage, une enveloppe dans laquelle se trouvent ces moyens, l'enveloppe étant étanche aux micro-ondes et comportant des moyens de capture des micro-ondes sur chacune des ouvertures de ladite enveloppe.

L'installation peut comprendre au moins deux fours disposés en parallèle et le dispositif de chargement peut comporter des moyens de distribution des granulats dans les fours.

L'installation peut comprendre en outre des moyens de séchage placés dans ladite 5 installation en aval du dispositif de chargement et des moyens de récupération de l'énergie du dispositif de refroidissement pour apporter au moins en partie l'énergie nécessaire aux moyens de séchage.

L'installation peut comprendre des moyens de chauffage complémentaires coopérant avec lesdits moyens de récupération.

Le dispositif de refroidissement peut comprendre une enceinte dans laquelle sont disposés au moins: -des moyens d'introduction en granules dans une zone tampon, - une cavité en communication avec ladite zone tampon dans l'enceinte par un goulot d'étranglement, -des moyens de soutirage des granules refroidis en communication avec ladite cavité et disposés à proximité de l'extrémité inférieure de ladite enceinte, -des moyens d'introduction en un fluide caloporteur disposés à proximité de l'extrémité inférieure de ladite enceinte et des moyens de sortie hors de l'enceinte du fluide caloporteur chaud ayant traversé la cavité, les moyens de sortie étant disposés dans 20 l'enceinte au niveau du goulot de rétrécissement.

L'installation peut comprendre en outre des moyens d'introduction en fluide caloporteur disposés dans l'enceinte au niveau du goulot de rétrécissement.

Les moyens de séchage peuvent comprendre une enveloppe dans laquelle sont disposés au moins: - des moyens d'introduction et de soutirage des granulés, - des moyens d'introduction et de répartition d'un fluide de séchage en périphérie de ladite enceinte, - une cheminée centrale d'évacuation dudit fluide de séchage, - des moyens de répartition et de circulation des granulés au sein d'un lit mobile dans l'espace compris entre lesdits moyens de répartition et ladite cheminée centrale, - des ouvertures pratiquées dans les moyens de répartition et dans la cheminée pour 10 le passage dudit fluide des moyens de répartition à la cheminée centrale et au travers dudit lit mobile de granulés.

L'invention présente, par rapport aux procédés et installations de l'art antérieur et notamment aux procédés incluant la mise en oeuvre de fours tournants, de nombreux 15 avantages: - une flexibilité accrue de fonctionnement, permettant d'absorber des variations importantes de la production du produit final ou du débit de matériau initial, - la légèreté des infrastructures requises pour mettre en oeuvre l'invention, autorisant l'installation selon l'invention ou fonctionnant selon le présent procédé directement sur le 20 site de production du matériau initial, par exemple sur une carrière d'exploitation, - la flexibilité et la modularité de fonctionnement de telles installations, qui peuvent notamment être arrêtées puis redémarrées sans dépense substantielle d'énergie ou sans inertie thermique, du fait combiné de leur compacité et de l'utilisation de micro-ondes, - l'absence de risque d'encrassement et de grippage des différentes parties mécaniques en rotation, ni de collage du matériau chaud aux parois du four, ce qui conduit à allonger le temps d'utilisation de telles installations et en simplifie le fonctionnement, - une diminution importante du cot énergétique de fonctionnement de 5 l'installation, l'énergie étant directement transmise au matériau à traiter sans vecteur de chaleur intermédiaire, - une forte réduction des polluants émis par le procédé du fait de l'absence de fumées issues d'un combustible de chauffage, - un contrôle plus rigoureux des étapes de transformation du matériau, permettant 10 d'obtenir un produit final à haute valeur ajoutée répondant à des spécifications très précises, généralement impossibles à obtenir par un procédé classique dans un four tournant, - la possibilité de fabriquer en petite quantité lesdits produits à haute valeur ajoutée, et cela sur une durée très courte.

La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description des exemples de réalisation, nullement limitatifs, illustrés par les figures ci-après annexées, parmi lesquelles: - les figures lA et lB représentent un schéma de l'installation permettant la mise en 20 oeuvre du procédé selon l'invention, - les figures 1C et ID schématisent des exemples de réalisation respectivement des dispositifs de séchage et de refroidissement particulièrement adaptés à l'invention, - la figure 2 illustre une réalisation de four micro-ondes particulièrement adaptée à la mise en oeuvre de l'invention.

La figure 1A décrit les premières phases d'un exemple de mise en oeuvre du présent 5 procédé. La référence 1 concerne une trémie de réception des matériaux de base. A la partie inférieure de la trémie, se trouvent des moyens motorisés émotteurs 2 qui régulent et contrôlent le débit de matière transportée par le convoyeur 3 vers l'installation de malaxage 4. Le malaxage effectué par plusieurs moyens de mélangeage permet d'homogénéiser la matière et de préparer la matière à la fabrication de pastilles qui a lieu dans le malaxeur10 granulateur 5. Ce dispositif comporte une entrée 6 de produits additifs stockés dans un silo 7 et amenés par des moyens de dosage 8, par exemple une vis d'Archimède. Le matériau formé en pastilles est envoyé dans une installation de séchage 9, comprenant éventuellement elle même des moyens de formage en billes, pastilles, granulés... (non représentés sur la figure 1). Selon un mode préféré de mise en oeuvre, l'énergie de séchage 15 est apportée pour tout ou partie par un gaz chaud provenant principalement de l'aval du procédé par un conduit 10. Les granules séchés tombent dans une trémie 11 formant un stockage tampon avant transport pneumatique (ou autre) 12, vers les phases ultérieures du procédé de fabrication.

Les matériaux de base utilisés dans le procédé peuvent être: - des boues argileuses provenant du lavage de granulats de carrière, - des boues résultants de traitements de rejets: eaux industrielles, forage, station d'épuration ou des résidus issus de traitements d'incinération, - du verre recyclé concassé, - des terres polluées, des minéraux naturels tels que des kaolins,...

La matière à l'entrée de la trémie l doit avoir une qualité et une teneur en eau adaptée à sa transformation ultérieure.

Les additifs solides pouvant être utilisés et stockés dans le silo 7 peuvent être des 5 additifs spécifiques à la nature des matériaux de base pour réaliser et optimiser les fonctions suivantes: - formage et séchage des billes, - coloration, - anti collage des billes, - expansion maximale sous l'effet de micro-ondes, - propriétés mécaniques de la bille expansée: résistance à la rupture, à l'abrasion, - accélérateur de chauffe des micro-ondes, - modulation de la densité, de la perméabilité. 15 Des additifs liquides peuvent aussi être utilisés et incorporés à la matière de base, par exemple dans le malaxeur 4 et/ou dans le granulateur 5.

Le matériau susceptible d'être traité conformément à la présente invention peut par exemple être une boue argileuse provenant d'une carrière de granulat, dont la masse 20 volumique initiale est de l'ordre de 1,8 g/l et la teneur en eau d'environ 20% en masse, l'argile présent l'étant majoritairement, c'est à dire d'au moins 50 % masse, de préférence d'au moins 10 % masse sous forme de Kaolinite, d' Illite ou de Chlorite.

De manière non limitative, la composition de l'argile en ses différents constituants peut typiquement entrer dans les proportions suivantes, en masse: - SiO2 50 à 70 % - A1203 10 à 20 % -C 0à5 % -Fe2O3 1 à 10 % CaO/CaCO3 5 à 40 % -MgO, K20,... 5 à 10 % La température qui correspond à une expansion maximale pour de telles 10 compositions est alors comprise entre 11000C et 1400'C et généralement proche de 1250'C. La masse volumique du produit fini est généralement comprise entre environ 0,1 g/l et environ 0,9 g/l et sa résistance à la compression comprise entre environ 6 et environ 15 MPa.

La figure 1B décrit les phases ultimes d'un exemple de mise en oeuvre du présent 15 procédé. La trémie 14 reçoit les granules séchés par la conduite de transport pneumatique 13. Elle alimente une trémie de pesage 15 équipée d'une vanne de régulation 16. Les granules sont distribués vers les différents fours à micro-ondes 18a, 18b, 18c, 18d par des moyens de distribution 17 comprenant des conduits 19a, l9b, 19c, 19d d'alimentation des fours. Les granules, soumis à un rayonnement micro-ondes adapté, pendant une durée 20 déterminée, sont expansés et sont dirigés vers un dispositif de refroidissement 20 par injection d'air, de préférence à contre-courant. Le dispositif 20 permet de récupérer en sortie de l'installation un débit sensiblement continu de granulés expansés. Un exemple de réalisation d'un tel dispositif 20 est décrit par la suite, en relation avec la figure lc. La capacité de débit est obtenue par la succession d'étapes de chauffe dans les fours disposés en parallèle. Dans l'exemple non limitatif illustré par la figure 1, il est décrit de disposer quatre fours en parallèle. Le présent procédé peut être mis en oeuvre par au moins deux fours mais le nombre de fours disposés en parallèle selon l'invention n'est pas limité et 5 pourra être déterminé entre autre en fonction de la capacité nominale d'un four par rapport à la capacité globale recherchée de l'installation. Le débit total de l'installation peut par exemple varier entre 100 kg/h et 10 tonnes/h.

Le dispositif 20 a une fonction de récupération de l'énergie calorifique produite par les fours micro-ondes i8a, b, c, d, grâce à un ventilateur 21 qui envoie les gaz chauds vers 10 l'installation de séchage 9 par une conduite 22. Un exemple de réalisation d'une installation 9 adaptée pour la réception desdits gaz est décrit dans la suite de la présente description, en relation avec la figure ld. Le débit des gaz chauds est contrôlé par la commande du ventilateur 21 et des moyens de vannage 23, comprenant aussi des moyens auxiliaires de chauffage 24, par exemple électrique, permettant de réguler la température de séchage. 15 Après refroidissement, les billes expansées sont transportées vers des moyens de stockage par un convoyeur 25.

Les granulés expansés ont généralement une masse volumique comprise entre 0,1 et 0,9 tonne/m3 et une taille ou un diamètre compris entre 0,1 et 50 mm. En fonction de l'application désirée, le présent procédé permet en outre de disposer de granulats de taille 20 ou de diamètre calibré, par exemple compris entre 0,1 et 1 mm, entre 1 et 20 mm, ou entre à S0 mm.

La figure 1C illustre un exemple non limitatif d'un mode de réalisation d'une installation de refroidissement 20 particulièrement adaptée à la mise en oeuvre du procédé.

Les granules expansés sont introduits alternativement par déchargement des fours micro-ondes et par une conduite 101 dans le dispositif 20. Le dispositif 20 comprend une 5 enceinte 100 délimitant à la sortie de la conduite 101 une zone dite tampon 102 qui permet avantageusement d'amortir les variations de débit de l'installation. Les dimensions de cette zone 20 sont par exemple calculées de telle façon que le niveau de granules, en fonctionnement, fluctue entre une limite inférieure et une limite supérieure comprises dans ladite zone 102. La zone 102 est délimitée dans sa partie inférieure par un goulot de 10 rétrécissement 103 qui débouche sur une cavité 104 entièrement remplie de granules et dans laquelle lesdits granules sont refroidis par un fluide caloporteur, par exemple de l'air.

Par fluide caloporteur, il est entendu au sens de la présente description tout fluide connu pour échanger de la chaleur (par chauffage ou refroidissement) avec le milieu dans lequel il est introduit. Selon un mode avantageux de réalisation, et tel que représenté sur la figure 15 lc, un premier moyen d'introduction en fluide 106 est disposé à proximité de l'extrémité inférieur de l'enceinte 100 dans un espace 111 d'introduction et de répartition du fluide, délimité par exemple et tel que représenté sur la figure Ic par une grille de forme conique 107. Selon un mode avantageux de réalisation du dispositif, un second moyen d'introduction en fluide est disposé à hauteur du goulot 103, dans l'espace libre de granules 20 108 sous le goulot 103.

En fonctionnement, les granules périodiquement déchargés des fours microondes sont déversés dans la cavité 102 de manière discontinue, et forment après traversée du goulot 103 un lit mobile descendant de granules dans la cavité 104. Ce lit est traversé par le fluide caloporteur introduit par le moyen 106 et les granules sont ainsi refroidis à la température de consigne. Cette température pourra par exemple être ajustée par la quantité et la température du fluide injecté ou par le contrôle de la vitesse de progression dudit lit, elle même par exemple contrôlée par un moyen de soutirage 110 des granules refroidis 5 disposé au bas de l'installation. Après traversée du lit, le fluide chaud est évacué hors de l'enceinte par une conduite de sortie 109.

Selon un mode de mise en oeuvre possible, une partie variable du fluide caloporteur, par exemple entre 10 et 30% molaire, peut être introduite par le moyen 105. Cette répartition présente certains avantages: - un meilleur contrôle de la température de sortie du fluide caloporteur, - le refroidissement du matériau constituant le goulot 103 par échange radiatif avec le fluide froid introduit par le moyen 105, ledit matériau pouvant être soumis à de très fortes contraintes thermiques, en l'absence d'un tel système de refroidissement.

La figure 1D illustre un exemple non limitatif d'un mode de réalisation d'une installation de séchage particulièrement adaptée à la mise en oeuvre du procédé. Les pastilles entrent dans l'installation de séchage 9 par une conduite 201 délimitée par une enveloppe cylindrique 202, et sont réparties à l'intérieur de ladite enceinte de façon homogène par tout interne adapté à cette fonction, par exemple par une plaque de 20 distribution 203. L'enveloppe 202 comprend une cheminée interne 204 dont la cavité interne permet l'évacuation du fluide de séchage. La cheminée 204 est percée dans sa partie inférieure d'orifices 208 permettant la circulation du fluide dans l'installation. Ledit fluide, par exemple de l'air chaud issu du dispositif 20, entre dans l'installation 9 par des moyens d'introduction 205. Ces moyens d'introduction sont arrangés de telle façon qu'à l'issue de ladite introduction, la répartition dudit fluide soit circulairement uniforme autour de la cavité cylindrique délimitée par l'enveloppe 202. Il est possible d'envisager dans ce but de multiplier les points d'introduction du fluide autour de l'enveloppe cylindrique 202, ou plus 5 avantageusement et comme décrit dans la figure Id, d'utiliser des internes délimitant en périphérie de l'enveloppe une couronne interne 206 de distribution du fluide. Ces internes présentent des ouvertures 207, disposées sensiblement au niveau des orifices 208. Ces orifices peuvent être constitués par des trous, des rainurages, des grilles etc. Par exemple, des internes de type grille Johnson peuvent être utilisées.

Lors du fonctionnement de l'installation, les pastilles introduites par les moyens 201 sont réparties de façon homogène grâce aux moyens 203 dans l'espace délimité d'une part par l'enveloppe cylindrique 202 dans la partie supérieure de l'installation ou par la couronne interne 206 dans la partie inférieure de l'installation et d'autre part par la cheminée 204. Lesdites pastilles forment ainsi un lit mobile descendant 211 dont la vitesse iS de progression est par exemple contrôlée par un moyen de soutirage 209 disposé au bas de l'installation. Le fluide introduit par les moyens 205 est réparti de manière homogène dans la couronne interne 206. Le fluide, via les ouvertures 207 et 208, traverse ensuite le lit mobile de pastilles 211 réparties à cet endroit en une couche mince, assèche celles-ci et est finalement évacué par la cheminée 204 et l'ouverture 210. Les pastilles séchées au moins 20 partiellement sortent finalement de l'installation 9 sous l'action des moyens de soutirage 209.

Ce mode de réalisation présente de nombreux avantages: - l'installation comprend uniquement des internes fixes, et ne pose donc aucun problème mécanique d'encrassement ou de collage, au contraire des systèmes classiques de séchage comprenant des systèmes à bandes roulantes, - la traversée par le fluide chaud d'une couche mince d'un lit mobile de 5 pastilles uniformément réparties assure d'une part une forte efficacité du séchage et limite les pertes de charges dues à ladite traversée, ce qui conduit à rendre facultative l'utilisation d'un ventilateur ou d'un extracteur d'air en sortie de l'installation.

La figure 2 décrit schématiquement un four micro-ondes pour chauffer des solides 10 sous forme de billes à haute température, c'est à dire entre 400'C et 2000'C, notamment entre 800 et 1300'C. Les caractéristiques de ce four permettent avantageusement de combiner les fonctions suivantes: brassage des granulés (ou billes) pour obtenir un produit de cuisson homogène, - chargement et vidange sans système de porte de façon à minimiser, voire à 15 supprimer, toute fuite de micro-ondes, - cavité interne rotative haute température dans une enceinte micro-ondes, chauffe directe sans fluide caloporteur, donc un meilleur rendement, chauffage micro-ondes qui permet une chauffe de l'intérieur vers l'extérieur du produit, ce type de chauffe étant plus homogène et permettant d'améliorer les 20 caractéristiques du produit.

- régulation précise permettant l'obtention de produits de spécifications plus difficiles à atteindre par un procédé classique, - temps de cycle très réduit par rapport au procédé conventionnel (3 à 20 fois plus rapide), - rejets gazeux très réduits puisqu'ils ne proviennent que de la combustion (s'il y a lieu) du matériau chauffé.

- faible inertie thermique et disponibilité immédiate de l'énergie des micro-ondes, - flexibilité sur l'obtention des propriétés du produit final.

Le four comprend une enceinte constituée d'une enveloppe externe 30 et d'une cavité interne 31.

L'enveloppe 30, généralement métallique (en acier inox, de préférence), est hermétiquement fermée, mis à part les orifices d'entrée du matériau initial et de sortie du produit final et l'arrivée d'un guide d'onde 33. Une cheminée 50 peut également traverser l'enveloppe 30 pour évacuer les gaz générés par le chauffage du matériau. Le champ de micro-ondes a une fréquence comprises entre 300 et 6000 MHz. Le système de guide 15 d'onde 33 amène les micro-ondes générées par un magnétron à l'orifice 32.

Les dimensions de l'enceinte sont comprises entre 500 mm et 2500 mm pour sa largeur (par exemple de section cylindrique), et 500 mm à 2500 mm pour sa hauteur.

L'enceinte peut être isolée thermiquement par un revêtement réfractaire 34, constitué par exemple de briques silico-alumineuses qui peuvent tapisser l'intérieur de 20 l'enveloppe 30.

Le matériau est introduit sous forme de granulés, ou de boues, par la conduite 35, de diamètre compris entre 10 mm et 130 mm et d'une largeur choisie en fonction dudit diamètre, les dimensions étant choisies en fonction de la longueur du rayonnement micro- ondes de façon à éviter les fuites hors de l'enceinte, selon une technique bien connue de l'homme du métier.

Le matériau tombe dans le tambour 36 constitué d'une virole 37, par exemple en béton, et d'un plateau 38, également en béton avec un support métallique 39.

Ce plateau 38 peut recevoir des orifices de circulation d'air ou de gaz, passant par son axe support 40 de diamètre compris entre 10 et 100 mm. L'arbre est ainsi refroidi et le gaz injecté peut favoriser les réactions d'oxydation par exemple de monoxyde en dioxyde de carbone.

La virole a un diamètre compris entre 500 mm et 2450 mm. Les épaisseurs du 10 plateau et de la virole sont comprises entre 5 et 200 mm.

Une fois le remplissage du tambour terminé, il est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un moteur 41 pour permettre le brassage du matériau introduit. La vitesse linéaire en périphérie de la virole peut être comprise entre 5 et 100 cm/s.

Un joint d'étanchéité 42 permet d'éviter les fuites micro-ondes autour de l'arbre 15 rotatif.

La chauffe commence alors par l'activation du générateur de micro-ondes.

Lorsque l'étape de chauffe est terminée, un vérin 43 déclenche la descente de l'ensemble du tambour 36 selon l'axe de rotation, la rotation de la cavité étant alors stoppée.

Lorsque la virole 37 arrive en butée sur des chandelles 44, le plateau se désolidarise de la virole en continuant son déplacement, et laisse s'échapper les granulés par l'ouverture ménagée entre la virole et le plateau. Les produits sont canalisés vers le conduit d'évacuation 45.

Ce conduit est, ainsi que le conduit d'admission 35 des produits, constitué d'un ou de plusieurs cylindres de diamètre compris entre 10 et 130 mm permettant d'éviter les fuites de micro-ondes. Il en est de même pour l'ouverture de la cheminée 50.

L'ensemble de l'enceinte est fixée sur un support 46 permettant une inclinaison de 5 l'axe de rotation du tambour contenu dans l'enceinte comprise entre 200 et 60 avec la verticale.

Le tambour peut comprendre d'autres moyens d'évacuation du produit fini, par exemple une spirale disposée sur la paroi interne de la virole, l'inversion du sens de rotation permettant de passer d'un mode de brassage à un mode de déchargement. 10 Egalement, le plateau peut comprendre des orifices à ouverture commandée.

Ce type de four est particulièrement adapté à la mise en température des produits granulaires ou non à base d'argiles, de boues argileuses de lavage de granulats de carrière, de boues résiduaires industrielles, et en général de tout produit solide (granulés ou sous 15 forme de particules dites "fines") ou boueux, intéressés par une transformation haute température en vue par exemple d'une expansion, d'un inertage, d'une vitrification, d'une calcination.

Les matériaux traités peuvent être d'origine minérale ou organique.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication de granules, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes en combinaison: a) mise en forme par granulation d'un matériau pâteux, b) chauffage des granulats formés au cours de l'étape a) par un rayonnement micro-ondes jusqu'à une température comprise entre 400 et 2000'C, c) refroidissement des granules issus de l'étape b), 10 d) récupération desdits granules, en ce que ladite étape a) est effectuée en continu, et en ce que l'étape b) de chauffage est effectuée dans au moins deux fours micro-ondes disposés en parallèle, chacun desdits fours étant successivement alimenté en granulats issus de l'étape a) de manière discontinue.

2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le matériau initial est un matériau expansible sous l'effet dudit rayonnement micro-ondes et dans lequel la température atteinte dans l'étape b) est au moins celle permettant d'obtenir l'expansion du matériau.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 comprenant en outre une étape de séchage avant 20 et/ou après l'étape a) de mise en forme.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel ladite étape de séchage est effectuée en utilisant et en récupérant l'énergie calorifique produite par ledit refroidissement des granulats lors de l'étape c).

5. Procédé selon la revendication 4 dans lequel ladite récupération est effectuée au moyen d'un gaz vecteur chauffé au cours de l'étape c) et véhiculé vers ladite étape de séchage par un moyen de ventilation.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant en outre, avant l'étape c) 10 de chauffage, une étape d'introduction d'au moins un additif ayant au moins l'une des fonctions suivantes: - amélioration du formage et/ou du séchage des billes, - coloration, - anti collage des billes, - obtention d'une expansion maximale sous l'effet de micro-ondes, - amélioration des propriétés mécaniques de la bille expansée: résistance à la rupture, à l'abrasion, - accélérateur de chauffe des micro-ondes, réglage de la densité, - contrôle de la perméabilité.

7. Installation permettant la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant un dispositif de mise en forme du matériau sous forme de granulés, un dispositif de chargement (17) des granulés dans au moins un four à micro-ondes et un dispositif de refroidissement (20) des granules issus dudit four, ledit four comportant des moyens de brassage (36) des granulats, des moyens de déchargement des moyens de brassage, une enveloppe (30) dans laquelle se trouvent ces moyens, ladite enveloppe étant 5 étanche aux micro-ondes et comportant des moyens de capture des micro-ondes sur chacune des ouvertures de ladite enveloppe.

8. Installation selon la revendication 7 comprenant au moins deux fours disposés en parallèle et dans lequel le dispositif de chargement (17) comportent des moyens de 10 distribution (19) des granulats dans les fours.

9. Installation selon la revendication 7 ou 8 comprenant en outre des moyens de séchage (9) placés dans ladite installation en aval du dispositif de chargement (17) et des moyens de récupération de l'énergie du dispositif de refroidissement (20) pour apporter au moins en 15 partie l'énergie nécessaire aux moyens de séchage.

10. Installation selon l'une des revendications 7 à 9 comprenant des moyens de chauffage complémentaires (24) coopérant avec lesdits moyens de récupération.

11. Installation selon l'une des revendications 7 à 10 dans laquelle le dispositif de refroidissement (20) comprend une enceinte (100) dans laquelle sont disposés au moins -des moyens d'introduction en granules (101) dans une zone tampon (102), - une cavité (104) en communication avec ladite zone tampon (102) dans l'enceinte (100) par un goulot d'étranglement (103), -des moyens de soutirage des granules refroidis en communication avec ladite cavité (104) et disposés à proximité de l'extrémité inférieure de ladite enceinte (100), -des moyens d'introduction en un fluide caloporteur disposés à proximité de l'extrémité inférieure de ladite enceinte (100) et des moyens de sortie (109) hors de l'enceinte (100) du fluide caloporteur chaud ayant traversé la cavité 104, lesdits moyens de sortie (109) étant disposés dans l'enceinte (100) au niveau du goulot de rétrécissement (103).

12. Installation selon la revendication Il comprenant en outre des moyens d'introduction en fluide caloporteur disposés dans l'enceinte (100) au niveau du goulot de rétrécissement (103).

13. Installation selon l'une des revendications 8 à 12 dans laquelle lesdits moyens de séchage comprennent une enveloppe (202) dans laquelle sont disposés au moins: - des moyens d'introduction (201) et de soutirage (209) des granulés, - des moyens d'introduction (205) et de répartition (207) d'un fluide de séchage en périphérie de ladite enceinte, - une cheminée centrale (204) d'évacuation dudit fluide de séchage, - des moyens de répartition (203) et de circulation des granulés au sein d'un lit mobile dans l'espace compris entre lesdits moyens de répartition et ladite cheminée centrale, - des ouvertures pratiquées dans les moyens de répartition (206) et dans la cheminée (208) pour le passage dudit fluide des moyens de répartition (207) à la cheminée centrale (204) et au travers dudit lit mobile de granulés.