EP0015351B1 - Joining duct between the inside and the outside of a furnace - Google Patents
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- EP0015351B1 EP0015351B1 EP19790400163 EP79400163A EP0015351B1 EP 0015351 B1 EP0015351 B1 EP 0015351B1 EP 19790400163 EP19790400163 EP 19790400163 EP 79400163 A EP79400163 A EP 79400163A EP 0015351 B1 EP0015351 B1 EP 0015351B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
- F27B7/38—Arrangements of cooling devices
- F27B7/40—Planetary coolers
Definitions
- the subject of the invention is a connecting duct between the inside and the outside of an enclosure such as a furnace and applies more particularly to the connecting ducts between a cement kiln and clinker cooling chambers arranged in satellite around him and called "balloons".
- Each connecting duct normally consists of a metal tube connecting the wall of the oven to that of the balloon and inside which is placed a nozzle which most often includes a metal jacket internally covered with a refractory lining of protection.
- the materials entrained in the oven, the connecting conduits and the balloons are particularly hot and abrasive.
- the refractory lining protecting the metal walls from these various elements is therefore subject to significant wear and must be regularly repaired.
- the refractory lining protecting the jacket of the nozzle can also be deteriorated, which leads to an increase in the temperature of the tubing and cracks are very frequently observed.
- the subject of the invention is a new type of connecting duct ensuring better protection of the shell and of the tubular even under the worst operating conditions.
- the end of the jacket of the nozzle penetrating inside the enclosure is flared in the thickness of the coating of the enclosure and the coating of the nozzle covers the flared part of the shirt and is connected, inside the enclosure, to the covering thereof.
- the zone 10 of the enclosure surrounding the series of orifices 20 is covered with a coating of refractory concrete instead of bricks.
- FIG. 1 represents the conventional embodiment of a connecting duct between the wall of the enclosure and that of the corresponding balloon, the connecting duct can have various shapes, for example bent.
- Figure 1 shows only the part of the connecting duct fixed directly to the enclosure and which concerns only the invention.
- Each orifice 20 for the passage of the clinker towards a balloon is delimited by a metal tube 21 integral with the ferrule 11 constituting the wall of the enclosure and extending outwards to a flange on which the sequence, not shown, is fixed of the connecting pipe.
- the orifice 20 is formed in the refractory concrete 10 covering the shell 11.
- a nozzle consisting of a jacket 3 covered internally by a refractory lining 4 made of rammed earth or concrete.
- the jacket 3 generally penetrates towards the interior of the furnace over a certain part of the thickness of the coating 10.
- the jacket 3 can end in an annular partition 30 extending towards the interior of the duct for the maintenance rammed earth 4.
- the inner end of the jacket 3 is subjected directly to the heat prevailing inside the enclosure and to the wear of the materials which circulate therein.
- this insulator placed in the space 22 between the tubing and the jacket 3, this insulator, the upper part of which opens into the furnace, can be damaged and the tubing is thus subjected to high temperature.
- the part of the concrete 10 surrounding the orifice and which is subjected to abrasion by the clinker blocks circulating in the furnace can easily come off and in this case the ferrule 11 risks being subjected directly to the heat of the furnace and to deteriorate.
- the new nozzle according to the invention is shown in Figure 3. It is placed inside the same tubing 21 integral with the shell 11 and therefore can easily adapt to existing ovens, for example during a repair of nozzles and refractory lining.
- This new nozzle is essentially characterized by its jacket 3 whose end 31, on the side of the interior of the oven, is flared in conical shape, as shown in the figure.
- the refractory lining 4 internally covering the jacket 3, instead of stopping a little beyond the shell 11, is extended towards the inside of the furnace so that its end 41 covers the flared part 31 of the jacket 3, its wall 42 connecting to the internal wall of the coating 10 of the shell.
- the new nozzle is placed in the pipe 21 from the inside of the furnace and that its end comes to be embedded in an orifice formed in the covering 10 and which comprises, from the interior side to the enclosure, a cylindrical section 12 of diameter equal to the outside diameter of the flared part 31, over part of the height of the coating, this cylindrical part being extended over the rest of the coating thickness, by a shoulder 13 limited by a conical surface, up to an orifice with an internal diameter equal to that of the pipe 21.
- the edge of the orifice formed in the refractory lining of the furnace is not subjected directly to the wear of the clinker blocks, but is on the contrary protected by the part 41 of the rammed earth which can be easily replaced.
- the wall 42 of the latter has the shape of a widely flared conical bowl which ensures better guidance of the blocks of too large diameter to pass through the nozzle and which are, in known manner, retained by a bar 5 placed across orifice 20.
- the length (1) of the area of refractory concrete 10 subjected to the wear of the blocks in the event of deterioration of the rammed earth 41 is less than in the conventional arrangement and therefore resists better, the concrete wearing out in the worst case only up to the line 14 indicated in phantom which maintains a sufficient thickness of refractory lining to protect the shell 11.
- the jacket 3 of which no part is normally exposed directly to the heat of the furnace and to the wear of the clinker can be executed in a steel with lower characteristics than the steels used up to present for classic layouts.
- This steel does not need to have characteristics capable of giving it good wear resistance since it is only by accident and for a short period that the refractory lining of the nozzle could be completely removed . Consequently, the steel constituting the jacket does not need to have characteristics capable of giving it good resistance to wear.
- it will advantageously be of a very easily weldable shade so as to allow, in particular, the fixing by welding of the hooks necessary for the laying of new adobe or refractory concrete coverings. This shade will in particular be well suited to behave correctly at the various temperature levels to which the nozzle may be subjected.
- this type of nozzle can be used both in a cement kiln operating according to the dry method and the wet method, and, more generally, it will be usable in all cases where the 'a connection duct must be made between the inside and the outside of an enclosure inside which a material at high temperature circulates.
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Description
L'invention a pour objet un conduit de liaison entre l'intérieur et l'extérieur d'une enceinte telle qu'un four et s'applique plus spécialement aux conduits de liaison entre un four de cimenterie et des enceintes de refroidissement du clinker disposées en satellite autour de lui et appelées "ballonnets".The subject of the invention is a connecting duct between the inside and the outside of an enclosure such as a furnace and applies more particularly to the connecting ducts between a cement kiln and clinker cooling chambers arranged in satellite around him and called "balloons".
Il est devenu courant de refroidir le clinker cuit dans un four de cimenterie, à la sortie de celui-ci, dans des enceintes cylindriques dites "ballonnets" qui sont disposées en satellites autour du four, sont inclinées du même angle par rapport à l'horizontale, et dont la partie amont est reliée avec l'intérieur du four par un conduit de liaison. Les conduits de liaison des différents ballonnets débouchent donc dans le four par un certain nombre d'orifices qui sont régulièrement répartis autour de l'axe le long de la paroi du four. Au cours de son avancement vers l'aval du four, la matière tombe dans les orifices qui passent à la partie inférieure et continue sa progression à l'intérieur de chaque ballonnet. Inversement, l'air nécessaire à la combustion dans le four est aspiré par les ballonnets et passe à l'intérieur du four par les conduits de liaison.It has become common to cool the clinker cooked in a cement kiln, at the outlet of it, in cylindrical enclosures called "balloons" which are arranged in satellites around the kiln, are inclined at the same angle relative to the horizontal, and the upstream part of which is connected with the interior of the furnace by a connecting duct. The connecting conduits of the different balloons therefore open into the oven through a certain number of orifices which are regularly distributed around the axis along the wall of the oven. During its advancement downstream of the furnace, the material falls into the orifices which pass at the bottom and continues its progression inside each balloon. Conversely, the air necessary for combustion in the oven is sucked in by the balloons and passes inside the oven through the connecting conduits.
Chaque conduit de liaison se compose normalement d'une tubulure métallique reliant la paroi du four à celle du ballonnet et à l'intérieur de laquelle est placée une buse qui comprend, le plus souvent, une chemise métallique recouverte intérieurement d'un revêtement réfractaire de protection.Each connecting duct normally consists of a metal tube connecting the wall of the oven to that of the balloon and inside which is placed a nozzle which most often includes a metal jacket internally covered with a refractory lining of protection.
Les matières entrainées dans le four, les conduits de liaison et les ballonnets, sont particulièrement chaudes et abrasives. Le revêtement réfractaire protégeant les parois métalliques de ces divers éléments est donc soumis à une usure importante et doit être régulièrement réparé. Actuellement, on rencontre de grandes difficultés à assurer la bonne tenue du revêtement réfractaire, en particulier sur le pourtour des orifices des buses et il arrive que le revêtement, notamment entre les orifices, soit plus ou moins enlevé à certains endroits et la partie de la virole du four ainsi découverte peut être détériorée. De même, le revêtement réfractaire protégeant la chemise de la buse peut également être détériorée ce qui entraîne une élévation de température de la tubulure et on constate très fréquemment des fissurations.The materials entrained in the oven, the connecting conduits and the balloons are particularly hot and abrasive. The refractory lining protecting the metal walls from these various elements is therefore subject to significant wear and must be regularly repaired. Currently, there are great difficulties in ensuring the good performance of the refractory lining, in particular around the periphery of the orifices of the nozzles and it happens that the coating, in particular between the orifices, is more or less removed in certain places and the part of the furnace shell thus discovered may be damaged. Likewise, the refractory lining protecting the jacket of the nozzle can also be deteriorated, which leads to an increase in the temperature of the tubing and cracks are very frequently observed.
Ces fissurations imposent le remplacement de la virole qui nécessite des travaux d'entretien très importants et un arrêt prolongé du four.These cracks require the replacement of the shell which requires very important maintenance work and a prolonged shutdown of the oven.
L'invention a pour objet un nouveau type de conduit de liaison assurant une meilleure protection de la virole et de la tubulaire même dans les plus mauvaises conditions de service.The subject of the invention is a new type of connecting duct ensuring better protection of the shell and of the tubular even under the worst operating conditions.
Conformément à l'invention, l'extrémité de la chemise de la buse pénétrant à l'intérieur de l'enceinte est évasée dans l'épaisseur du revêtement de l'enceinte et le revêtement de la buse recouvre la partie évasée de la chemise et se raccorde, à l'intérieur de l'enceinte, au revêtement de celui-ci. / According to the invention, the end of the jacket of the nozzle penetrating inside the enclosure is flared in the thickness of the coating of the enclosure and the coating of the nozzle covers the flared part of the shirt and is connected, inside the enclosure, to the covering thereof. /
L'invention va maintenant être décrite, en se référant à un mode de réalisation particulier et aux dessins annexés.
- La figure 1 représente, en coupe axiale, un exemple de conduit de liaison classique.
- La figure 2 est une vue de dessus partielle de la partie de l'enceinte du four où débouchent les conduits de liaison.
- La figure 3 est une vue du conduit de liaison selon l'invention, en coupe selon III-III, figure 2.
- La figure 4 est une vue partielle en coupe selon IV-IV figure 2.
- FIG. 1 shows, in axial section, an example of a conventional connection conduit.
- Figure 2 is a partial top view of the part of the oven enclosure where the connecting conduits open.
- FIG. 3 is a view of the connection conduit according to the invention, in section along III-III, FIG. 2.
- FIG. 4 is a partial view in section on IV-IV in FIG. 2.
Sur la figure 2, on voit, de dessus, la paroi 1 du four recouverte généralement de briques et les ouvertures 20 par lesquelles débouchent, à l'intérieur de l'enceinte 1, un certain nombre de conduits 2 de liaison de l'enceinte avec les ballonnets qui l'entourent.In Figure 2, we see, from above, the wall 1 of the oven generally covered with bricks and the
Souvent, la zone 10 de l'enceinte entourant la série d'orifices 20 est recouverte d'un revêtement en béton réfractaire au lieu de briques.Often, the
La figure 1 représente le mode de réalisation classique d'un conduit de liaison entre la paroi de l'enceinte et celle du ballonnet correspondant, le conduit de liaison peut avoir des formes diverses, par exemple coudées. La figure 1 ne représente que la partie du conduit de liaison fixé directement sur l'enceinte et qui intéresse seule l'invention. Chaque orifice 20 de passage du clinker vers un ballonnet est délimité par une tubulure métallique 21 solidaire de la virole 11 constituant la paroi de l'enceinte et s'étendant vers l'extérieur jusqu'à une bride sur laquelle est fixée la suite non représentée du conduit de liaison. L'orifice 20 est ménagé dans le béton réfractaire 10 recouvrant la virole 11.FIG. 1 represents the conventional embodiment of a connecting duct between the wall of the enclosure and that of the corresponding balloon, the connecting duct can have various shapes, for example bent. Figure 1 shows only the part of the connecting duct fixed directly to the enclosure and which concerns only the invention. Each
A l'intérieur de la tubulure 21 est placée une buse constituée d'une chemise 3 recouverte intérieurement par un revêtement réfractaire 4 en pisé ou en béton. La chemise 3 pénètre généralement vers l'intérieur du four sur une certaine partie de l'épaisseur du revêtement 10. A son extrémité, la chemise 3 peut se terminer par une cloison annulaire 30 s'étendant vers l'intérieur du conduit pour le maintien du pisé 4.Inside the
On voit que dans une telle réalisation, l'extrémité intérieure de la chemise 3 est soumise directement à la chaleur régnant à l'intérieur de l'enceinte et à l'usure des matières qui y circulent. De plus, si l'on désire protéger la tubulure par un isolant placé dans l'espace 22 entre la tubulure et la chemise 3, cet isolant, dont la partie supérieure débouche dans le four, peut être détérioré et la tubulure est ainsi soumise à une température élevée.It can be seen that in such an embodiment, the inner end of the
En outre la partie du béton 10 entourant l'orifice et qui est soumise à l'abrasion des blocs de clinker circulant dans le four peut facilement se détacher et dans ce cas la virole 11 risque d'être soumise directement à la chaleur du four et de se détériorer.In addition, the part of the
La nouvelle buse selon l'invention est représentée sur la figure 3. Elle est placée à l'intérieur de la même tubulure 21 solidaire de la virole 11 et par conséquent, peut s'adapter facilement aux fours existants, par exemple lors d'une réparation des buses et du revêtement réfractaire.The new nozzle according to the invention is shown in Figure 3. It is placed inside the
Cette nouvelle buse se caractérisé essentiellement par sa chemise 3 dont l'extrémité 31, du côté de l'intérieur du four, est évasée en forme conique, comme on l'a représenté sur la figure. De plus, le revêtement réfractaire 4 recouvrant intérieurement la chemise 3, au lieu de s'arrêter un peu au-delà de la virole 11, est prolongé vers l'intérieur du four de façon que son extrémité 41 recouvre la partie évasée 31 de la chemise 3, sa paroi 42 se raccordant à la paroi interne du revêtement 10 de la virole. Il résulte de cette disposition que la nouvelle buse est mise en place dans la tubulure 21 à partir de l'intérieur du four et que son extrémité vient s'encastrer dans un orifice ménagé dans le revêtement 10 et qui comprend, du côté intérieur à l'enceinte, une section cylindrique 12 de diamètre égal au diamètre extérieur de la partie évasée 31, sur une partie de la hauteur du revêtement, cette partie cylindrique étant prolongée sur le reste de l'épaisseur de revêtement, par un épaulement 13 limité par une surface conique, jusqu'à un orifice de diamètre interne égal à celui de la tubulure 21.This new nozzle is essentially characterized by its
Grâce à cette disposition, le bord de l'orifice ménagé dans le revêtement réfractaire du four n'est pas soumis directement à l'usure des blocs de clinker, mais est au contraire protégé par la partie 41 du pisé qui peut être facilement remplacé. La paroi 42 de celui-ci a la forme d'une cuvette conique largement évasée qui assure un meilleur guidage des blocs de diamètre trop élevé pour passer dans la buse et qui sont, de façon connue, retenus par un barreau 5 placé en travers de l'orifice 20.Thanks to this arrangement, the edge of the orifice formed in the refractory lining of the furnace is not subjected directly to the wear of the clinker blocks, but is on the contrary protected by the
Si la partie 41 du pisé vient à s'user, l'épaulement 13 du revêtement réfractaire reste protégé par la partie évasée 31 de la chemise et la virole 11 ne risque donc pas d'être découverte. Comme on l'a représenté sur la figure 4, la longueur (1) de la zone du béton réfractaire 10 soumise à l'usure des blocs en cas de détérioration du pisé 41 est moins grande que dans la disposition classique et résiste donc mieux, le béton ne s'usant dans le plus mauvais cas que jusqu'à la ligne 14 indiquée en traits mixtes ce qui maintient une épaisseur suffisante de revêtement réfractaire pour protéger la virole 11.If the
En outre, si, comme on le fait habituellement, on ménage entre la tubulure 21 et la chemise 3 un espace annulaire 22 rempli de matière isolante, cet isolant est parfaitement protégé par la partie évasée 31 de la chemise, même en cas d'usure très importante des revêtements réfractaires, et par conséquent elle ne risque pas d'être détériorée à son tour. La tubulure 21 reste donc toujours protégée contre les chocs thermiques.In addition, if, as is customary, an
Un autre avantage réside également dans le fait que la chemise 3 dont aucune partie n'est normalement exposée directement à la chaleur du four et à l'usure du clinker peut être exécutée dans un acier à caractéristiques moins élevées que les aciers utilisés jusqu'à présent pour les dispositions classiques. Cet acier n'a en effet pas besoin d'avoir des caractéristiques susceptibles de lui conférer une bonne tenue à l'usure étant donné que c'est seulement par accident et pour une courte période que le revêtement réfractaire de la buse pourrait être complètement enlevé. Par conséquent, l'acier constituant la chemise n'a pas besoin d'avoir des caractéristiques susceptibles de lui conférer une bonne tenue à l'usure. En revanche, il sera avantageusement d'une nuance très facilement soudable de façon à permettre, notamment, la fixation par soudure des accrochages nécessaires à la pose des nouveaux revêtements en pisé ou en béton réfractaire. Cette nuance sera en particulier bien adaptée pour se comporter correctement aux divers niveaux de température auxquels la buse peut être soumise.Another advantage also resides in the fact that the
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être , décrit mais elle en englobe au contraire toutes les" variantes et notamment celles qui, en employant des moyens équivalents, mettraient en oeuvre les mêmes principes.Of course, the invention is not limited to the details of the embodiment which has just been described, but on the contrary encompasses all "variants and in particular those which, by employing equivalent means, would implement the same principles .
C'est le cas notamment de la forme de l'extrémité de la chemise qui pourrait être différente.This is particularly the case for the shape of the end of the shirt which could be different.
D'autre part ce type de buse peut être utilisé aussi bien dans un four à ciment fonctionnant selon le procédé à voie sèche que selon le procédé à voie humide, et, d'une façon plus générale il sera utilisable dans tous les cas où l'on doit réaliser un conduit de liaison entre l'intérieur et l'extérieur d'une enceinte à l'intérieur de laquelle circule une matière à température élevée.On the other hand, this type of nozzle can be used both in a cement kiln operating according to the dry method and the wet method, and, more generally, it will be usable in all cases where the 'a connection duct must be made between the inside and the outside of an enclosure inside which a material at high temperature circulates.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE7979400163T DE2962119D1 (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Joining duct between the inside and the outside of a furnace |
| EP19790400163 EP0015351B2 (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Joining duct between the inside and the outside of a furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19790400163 EP0015351B2 (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Joining duct between the inside and the outside of a furnace |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0015351A1 EP0015351A1 (en) | 1980-09-17 |
| EP0015351B1 true EP0015351B1 (en) | 1982-02-17 |
| EP0015351B2 EP0015351B2 (en) | 1986-05-07 |
Family
ID=8186495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP19790400163 Expired EP0015351B2 (en) | 1979-03-13 | 1979-03-13 | Joining duct between the inside and the outside of a furnace |
Country Status (2)
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-
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