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"CUISSON SUR GRILLE AVEC COUCHE DE RECUPERàTION"
Cette invention a trait à la cuisson du ciment et au frittage de matières brutes similaires au moyen d'un gaz que l'on fait passer à travers une couche de la matière. Ce gaz peut être assez chaud lui-même pour provoquer la cuisson ou le frittage, ou bien il peut entretenir la combustion du combustible se trouvant dans la couche.
Selon l'invention, on constitue une couche poreuse, à grain fin, de la matière brute ; et la chaleur pénètre avec un front raide, c'est-à-dire que la distance le long de la couche entre la matière qui est encore froide et celle qui est déjà fortement échauffée est petiteo L'absorption de la chaleur du gaz par la couche est, en fait, assez grande pour que la température du gaz quittant la couche
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soit très peu au-dessus de la température de l'air ambiant durant la plupart du temps pris par 1'opération de cuisson ou de frittage, et plus cette couche est à grain fin et po- reuse, plus longtemps le gaz quittant la couche sera à une basse température.
Toutefois, tôt ou bard, vers la fin de l'opération, la températuredu gaz sortant s'élèvera plutôt Brusquement, presque à la température à laquelle le gaz pénè- tie dans la couche (en supposant que toute la chaleur néces- saire à la cuisson ou au frittage soit apportée à la couche par le gaz). Ceci est illustré graphiquement sur la figure 3 du dessin annexé, dans lequel les abscisses représentent le temps qui s'est écoulé depuis le commencement de l'opération de cuisson ou de frittage et le.3 ordonnées,
la température du az quittant la couche de la matière brute dans une opé- ration dans laquelle la quisson ou le frittage de la matière brute est effectué en refoulant les gaz à travers la couche à une température initiale de 1450 . Si la couche de matière brube n'est pas très poreuse et a un grain fin, la variation de la tempéra bure estreprésentée par la courbe 1, c'est-à- dire par exemple, après qu'un temps a s'est écoulé, la tem- pérature du gaz à sa sortie de la couche de matière brute est b.
On remarquera que jusqu'à ce moment, la quantité de cha- @ leur fournie est proportionnelle au rectangle c-b-d-a, mais que seule la quantité de chaleur proportionnelle à l'aire c-b-d est effectivement utilisée, tandis ,ue le reste, pro- portionnel à l'aire c-d-a, est de la chaleur perdue. L'npé- ration continue jusqu'à ce que le point e soit atteint et à ce point aussi, la proportion de la chaleur perdue est importante.
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Si la couche était idéale, c'est-à-dire poreuse et de rain infiniment fin, il en résulterait la courbe 2 constituée par les deux lignes f et k , et il n'y aurait pas de chaleur perdue du tout.
La courbe pouvant être obtenue en pratique, est indiquée en 1 et elle est constituée par les lignes f-g-h.
On voit que jusqu'à ce que le point n soit atteint, il n'y a sensiblement pas du tout de chaleur perdue, et que la chaleur perdue inévitable est représentée par l'aire n-e-m.
Le but de l'invention est d'utiliser cetbe chaleur perdue.
Suivant l'invention, on'fait passer encore le gaz quittant la couche de matière brute, au moins pendant la dernière partie de la cuisson ou du frittage, à travers une couche de matière réfractaire d'une épaisseur et d'une capa- 'citécalorifique telles que sensiblement toute la chaleur perdue des gaz soit reprise, après quoi, on fait passer le gaz froid à travers la couche de matière réfractaire pour reprendre de nouveau la chaleur et la transporter au point d'utilisation.
La seconde couche ou couche de récupération peut être constituée commodément par du clinker lorsque l'on cuit du ciment mais, aussi bien dans ce cas que dans d'autres, elle peut être constituée par des chaînes ou éléments similaires, ayant une grande surface et une grande capacité calo- rifique.
Il est connu de prévois une couche de protection entre. la grille mobile et la matière qui doit être fritte 3ur la grille. Ces couches sont faites d'une matière telle et ont une épaisseur telle que l'on refroidit les gaz venant
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de 'Le couche de frittage, a une 0:)!'--" 'i:...O 1# 1-'r-.?."...i de 4o l à 500 . Les couches de récupération ubilirces suivant l'invention doivent refroidir les gaz à une température infé- rieure à celle-là, soit de l'ordre de 100 , de sorte que la couche de protection normale ne peut pas être utilisée comme couche de récupération.
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Tandis qu'une couche de piobccbion \.lait; cbrc placée entre la matière et la grille, la couche de récupération pout être disposée dans cette position ou au-dessous de la grille ou (si le gaz va vers le haut pendant la cuisson ou le frit- ta.e) sur le dessus de la matière. 1;0 outre, la couche peut être faite de deux parties, à savoir partie sur la grille et partie sous la grille, pourvu que, dans ce cas, le gaz aille vers le bas pendant la cuisson ou le frittage.
Dans certains cas, en particulier lorsque la couche de matière brute contient du combustible et est ainsi relativement froide lorsqu'elle doit être cuite ou frittée, la couche de matière cuite ou frittée peut être enlevée avant de faire passer le gaz froid à travers la couche de récupération.
D'autre part, lors-que la couche de matière brute ne contient pas de combustible, à savoir est cuihe ou frittée par du gaz chaud, on peut faire passer le gazfroid à travers la couche dans la même direction lorsque la cuisson ou le frittage est achevé, et transférer ainsi la chaleur restant dans la couche à la couche de récupération, et on peut enlever la couche cuite ou frittée avant que le gaz froid traverse la couche de récupération pour en reprendre la chaleur.
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En particulier, lorsqu'on n'enlève pas la couche suite ou frittée, le gaz froid doit passer à travers la couche dans la direction opposée au gaz chaud.
Le gaz qui a été échauffé en absorbant de la chaleur de la couche de récupération est utilisé, de préférence, dans l'opération de cuisson ou de frittage ou en rapport avec cette opération. Ainsi, on peut utiliser ce gaz pour réchauffer la couche de matière brute en le faisant passer à travers cette couche, ou bien on peut le chauffer davantage lui-même et l'employer alors comme gaz chaud qui provoque la cuisson ou le frittage, ou encore on peut l'utiliser pour entretenir la combustion d'une flamme par laquelle on chauffe le gaz traversant la couche. Cependant, si la couche elle-même contient du combustible., le gaz chauffé peut être utilisé pour entretenir la combustion de ce combustible.
En pratique, on peut conduire avantageusement l'opération en continu, et dans ce cas, on peut utiliser une grille mobile. On peut étaler alors sur cette grille deux couches de matière, c'est-à-dire une couche de matière de récupération sur la grille elle-même et une couche de matière à cuire ou à fritter sur la couche de matière de récupération. Le gaz qui effectue la cuisson ou le frittage peut traverser alors ces deux couches en un point, et en un point ultérieur, le gaz froid peut traverser les couches dans le sens opposé.
Lorsque la couche de récupération est constituée par des chaînes ou analogues et que le gaz va vers le bas pendant la cuisson ou le frittage, on doit prévoir une couche
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de protection entre la couche de matière brute etla grille afin de protéger celle-ci de l'action du =gaz 'Grès chaud.
Au lieu d'une grille mobile, on peut utiliser par exemple une grille fixe circulaire horizontale, en faisant passer le gaz à travers cette grille et en enlevant la mabière cuite ou frittée de la gril Le par un racleur tournante derrière lequel on applique de nouvelles couches de matière et avec lequel se meuvent les manches à air.
On a représenté deux formes de réalisation de l'appareil permettant de mettre enpratique l'invention, à titre d'exemple, sur les figures 1 et 2 du dessin annexé.
En se référant d'abord à la figure 1, une grille mobile 1 passe sur des tambours 2 et 2, Une couche de récu- pération 6 est appliquée sur cette grille par une trémie 4, et une couche ,2 de matière brute mélangée à du combustible est appliquée par-dessus la couche 6 par une trémie 5. A la fin de l'opération de cuisson ou de frittage, ces deux couches quittent la grille en 8 et .2. respectivement, la couche de récupération sous la même forme qu'au début de l'opération et la couche de matière brute étanb cens située par de grandes mottes agglomérées.
L'air froid arrive par un tuyau 12, traverse la couche de récupération 6 en un point où celle-ci est chaude et absorbe sensiblement toute sa chaleur, traverse ensuite la couche 7, qui à cet endroit a été cuie ou frittée, et absorbe la chaleur de cette couche, après quoi, il entre dans un canal constitué entre des par is de briques réfractaires 13 et 14. L'air réchauffé arrive alors au point 10 et
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descend à travers les couches 2 et 6. Le combustible se trouvant dans la couche 2 est brûlé, de sorte que la matière brute de cette couche est cuite ou frittée et que toute chaleur perdue dans les gaz est absorbée dans la couche 6.
Lorsque la couche 7 ne contient pas de combustible, l'air qui arrive au point 10 n'est pas assez chaud pour provoquer la cuisson ou le frittage, et il est chauffé par conséquent par une flamme 15 dont il entretient la combus- tion.
L'appareil représenté sur la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce que l'air chauffé par la couche de récupération est utilisé pour réchauffer les matières brutes, et la grille est par conséquent allongée de façon qu'elle supporte des prolongements des couches 6 et 7, comme représenté en 16 et 17. De plus, la maçonnerie 13 est rempla- cée par un point 18 disposé au-dessus de la zone de cuisson ou de frittage et renfermant une chambre 19 à laquelle les gaz chauds qui effectuent la cuisson ou le frittage proprement dit sont fournis par un tuyau 20. Les gaz qui ont été uti- lisés pour réchauffer les parties 16 et 17 des couches sont emmenés par un tuyau 11 aussi bien que ceux qui ont été utilisés pour la cuisson ou le frittage.