FR2546510A1 - Procede et installation pour la fabrication de liants riches en chaux, notamment de ciments - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A LA PRODUCTION DES LIANTS, NOTAMMENT DU CIMENT. DANS CES FABRICATIONS, QUI OPERENT PAR CUISSON DE MATIERES A GRAIN FIN AU MOYEN DE GAZ CHAUDS DANS UN COURANT EN SUSPENSION QUI TRAVERSE UNE ZONE DE PRECHAUFFAGE 1 ET UNE ZONE DE CALCINATION 2, IL SE PRODUIT DANS LE CIRCUIT UN ENRICHISSEMENT EN ALCALIS ET CHLORE, QUI ENTRAINE UN ENCRASSEMENT DES CONDUITES ET APPAREILS DANS LES ZONES DE PRECHAUFFAGE ETOU DE CALCINATION. SELON L'INVENTION, ON DERIVE (EN 6) UN COURANT SECONDAIRE EN SUSPENSION PRIS SUR LE COURANT PRINCIPAL ET ON CLINKERISE LA MATIERE SOLIDE A GRAIN FIN QUI Y EST CONTENUE, EN LA METTANT EN SUSPENSION DANS UN GAZ COMBUSTIBLE 28, ET EN OPERANT EN PARALLELE AVEC LE REACTEUR DE CLINKERISATION 3. PRINCIPALE APPLICATION: PRODUCTION DU CIMENT.

Description

L'invention concerne un procédé ainsi qu'une ins-

tallation pour la fabrication de liants riches en chaux, notamment de ciments, par cuisson de matières solides à grain fin, dans lesquels ces matières parcourent en un courant en suspension dans un gaz chaud, une zone de pré-

chauffage et de calcination et, ensuite, la matière soli-

de est séparée du gaz chaud et cuite dans un réacteur de clinkérisation pour former un clinker, puis ce dernier

est refroidi et broyé pour former du ciment broyé.

Il est connu que les installations de cuisson du ciment économiques en chaleur d'un genre qui est à la base de l'objet de la demande sont sujettes à subir un accroissement des substances alcalines et du chlore dans le circuit intérieur de l'ensemble de l'installation de

cuisson.

Il est déjà connu depuis longtemps que, pour

faire face efficacement aux difficultés connues, en par-

ticulier au dépôt d'incrustations, qui résultent de cet inconvénient, on peut prélever un courant partiel sur le

courant gazeux principal-, entre le four tubulaire tour-

nant et l'échangeur de chaleur, refroidir ce courant par-

tiel pour condenser les substances nocives, séparer les

substances nocives sous la forme de poussière et les éli-

miner du circuit, et éliminer le gaz circulant dans la

dérivation.

Il en résulte des pertes d'énergie thermique

dans le courant gazeux partiel dérivé, ainsi que des per-

tes de matières solides A ceci s'ajoute un autre incon-

vénient consistant -dans le fait que l'élimination ou la réutilisation de la poussière séparée dans le dispositif en dérivation et qui, selon l'opinion qui prédomine chez

les spécialistes, doit être éliminée du processus de pro-

duction, entraîne des difficultés (voir Zement-Kalk-

Gips, fascicule 5, 1962, page 203, paragraphe 11 et des-

cription colonne de droite).

L'invention se donne pour but, d'une part, de

ramener les processus de circuit préjudiciables, qui com-

portent des enrichissement en matières nocives, à une me-

sure admissible qui permette d'assurer un régime perma-

nent non perturbé et, d'autre part, de -réduire le plus possible ou même de supprimer dans une large mesure les pertes de chaleur et de matière et, de cette façon, de

réduire également les coûts de fabrication de la produc-

tion du ciment Par ailleurs, on vise à réduire les-

coûts d'investissement grâce à une éventuelle nouvelle réduction des dimensions du four tubulaire tournant, du refroidisseur de clinker qui y fait suite et du groupe

de broyage prévu pour le broyage du clinker.

Dans un procédé du genre cité au début, la solu-

tion de ce problème est apportée selon l'invention par

le fait que, du courant en suspension qui parcourt la zo-

ne de préchauffage et de calcination, est dérivé un cou-

rant secondaire de suspension et que la matière solide à

grain fin contenue dans ce courant secondaire, est cui-

te, pour la transformation en clinker, en suspension dans un gaz combustible, dans un courant parallèle au

réacteur de clinkérisation.

L'invention apporte l'avantage consistant en ce

que la poudre crue chaude contenue dans le courant secon-

daire dérivé n'a pas à être évacuée de l'installation.

Il en résulte que, conformément à l'énoncé du problème,

on évite les pertes en matière et en énergie thermique.

Etant donné que la suspension dérivée contient une proportion relativement élevée de composés chlorés

et alcalins, la dérivation du courant secondaire préle-

vée sur le courant gazeux principal contrôle avantageuse-

ment l'économie des substances alcalines et du chlore au point de supprimer pratiquement tout accroissement de la quantité de substances alcalines et de chlore dans le

circuit du four, en particulier dans l'échangeur de cha-

leur Il est avantageux que la dérivation du courant se-

condaire en suspension soit effectuée en un point com-

pris entre la zone de préchauffage et le réacteur de clinkérisation En effet, en ce point, les teneurs de la poudre d'alimentation du four en chlore et en substances

alcalines sont relativement élevées, de sorte qu'un dé-

bit dérivé relativement petit suffit déjà pour entrete-

nir un équilibre permanent dans le circuit.

Selon un mode avantageux de réalisation de l'in- vention, la dérivation du courant secondaire se produit dans un intervalle de température allant de 450 à 950 OC

de préférence dans l'intervalle allant de 750 à 950 OC.

Par ailleurs, il est avantageux que le courant

secondaire soit cuit dans un réacteur opérant en suspen-

sion, avec addition de combustible Pour cette opéra-

tion, il est prévu que le courant secondaire est brûlé dans le réacteur opérant en suspension au moyen d'un gaz combustible à des températures situées dans l'intervalle de la réaction de formation d'alite, allant de 1 250 à

1 400 OC.

A ces températures, les chlorures sont volatili-

sés et, de cette façon, on réduit la proportion de compo-

sés chlorés, généralement nocifs, dans le produit cuit,

tandis que la teneur en sulfates alcalins croit, éven-

tuellement en raison de la teneur en soufre du combusti-

ble introduit.

Par ailleurs, il est avantageux qu'après la

cuisson-clinkérisation, le courant secondaire soit divi-

sé en matière solide et en gaz et que la matière solide

soit refroidie dans un refroidisseur à poussière et, en-

suite, au moins partiellement mélangée au ciment broyé.

Cette caractéristique permet d'obtenir plu-

sieurs avantages D'une part, le refroidisseur de clin-

ker est partiellement déchargé et, d'autre part, on évi-

te très avantageusement une perte de matière solide et,

ce qui n'est pas le moindre avantage, on réalise une éco-

nomie sur la capacité de broyage et l'énergie de broyage puisque le clinker pulvérulent n'a plus à être broyé ou,

du moins n'a à l'être que dans une proportion extrême-

ment réduite, qui correspond à sa fraction à grain trop gros. Un autre avantage de l'invention consiste en ce que, lorsqu'il contient une faible teneur en substances nocives, le gaz combustible séparé de la matière solide

peut être au moins partiellement réintroduit dans la zo-

ne de préchauffage Dans ce cas, on évite une perte d'é- nergie thermique Ceci est admissible dans de nombreux cas en raison du fait que les substances nocives sont en

majeure partie liées à la matière solide à grain fin.

Dans le cas d'une haute teneur en substances nocives

dans le gaz combustible, on peut sans inconvénient élimi-

ner au moins partiellement le gaz circulant dans la déri-

vation Cette souplesse de travail représente justement

l'un des avantages essentiels du procédé selon l'inven-

-tion.

On peut également avec avantage réaliser une au-

tre récupération de chaleur en introduisant l'air usé

chaud du refroidisseur de poussière dans la zone de cal-

cination, avantageusement en qualité d'air tertiaire.

Cette mesure exerce un effet particulièrement favorable dans les installations dans lesquelles l'air comburant

destiné au calcinateur est aspiré à travers le four tubu-

laire tournant, et dans lesquelles ces deux appareils ne possèdent donc pas de conduite distincte pour l'air ter tiaire. Un mode de mise en oeuvre de ce procédé qui est essentiel pour l'invention consiste en ce que la matière solide à grain fin est préchauffée, déshydratée et au moins partiellement calcinée en suspension dans un gaz

chaud, dans une unité de production commune, puis divi-

sée en un courant principal et un courant secondaire et

en ce qu'après avoir été séparée du gaz, la matière soli-

de entraînée dans le courant principal est cuite dans un four tubulaire tournant pour former un clinker de four tournant tandis que la matière solide entraînée dans le courant secondaire est cuite, encore en suspension dans

un gaz combustible, dans une opération de cuisson paral-

lèle à celle du four tubulaire tournant, dans un réac-

teur opérant en suspension, pour former un clinker de poussière volante, en ce que le clinker de four tournant est refroidi dans un refroidisseur de clinker et que le clinker de poussière volante est refroidi, en parallèle avec le refroidisseur de clinker, dans un refroidisseur de poussière et en ce que le clinker de four tournant est broyé et traité avec le clinker de poussière volante

à grain fin, éventuellement avec addition d'autres matiè-

res, pour former le produit final.

Dans ce procédé, il est avantageux que, dans le cas o l'on traite les matières pour former le produit

final, la teneur en chaux vive éventuellement trop éle-

vée, contenue en particulier dans le clinker de poussiè-

re volante, soit au moins partiellement éteinte.

Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, dans le cas o l'on ajoute des supports de

fer, cette addition s'effectue essentiellement ou exclu-

sivement dans la région comprise entre la dérivation du courant secondaire et le four tubulaire tournant Dans

l'exposé de l'objet de l'invention, on entend par "sup-

ports de fer", une addition de composés d'oxyde de fer

et de substances équivalents qui forment une phase fon-

due et qui, jusqu'à présent, étaient habituellement ajou-

tés à la poudre d'alimentation du four, au cours même de

la préparation de la poudre crue.

Au contraire, dans le procédé selon l'inven-

tion, il est avantageux que la matière solide du courant secondaire ne contienne qu'une très petite proportion de constituants générateurs de phase fondue, afin de ne pas compromettre par des incrustations le fonctionnement du réacteur opérant en suspension ou réacteur à poussière volante, ainsi que du groupe de séparation placé en aval Ceci peut être obtenu avantageusement par le fait

que, selon une caractéristique de l'invention, l'addi-

tion des supports de fer s'effectue seulement dans la ré-

gion comprise entre la dérivation du courant secondaire

et le four tubulaire tournant.

Une installation pour la production de liants riches en chaux, notamment de ciments, par combustion de

matières solides à grain fin conformément au procédé se-

lon l'invention, qui comprend un préchauffeur, un calci-

nateur, un four tubulaire tournant constituant le groupe de cuissonclinkérisation, un refroidisseur de clinker

et éventuellement une installation de broyage du clin-

ker, est caractérisée en ce qu'il est prévu, entre le préchauffeur et le groupe de cuisson-clinkérisation, une

dérivation qui prélève un courant secondaire en suspen-

sion et qui décharge dans un réacteur opérant en -suspen-

sion ou réacteur à poussière volante.

Cet agencement donne avantageusement naissance

à une installation compacte dont les coûts d'investisse-

ment sont réduits grâce au fait qu'aussi bien le réac-

teur de clinkérisation que le refroidisseur de clinker et que le groupe de broyage du clinker éventuellement prévu en aval peuvent être réduits en capacité d'une fraction qui correspond au débit produit dans le courant

secondaire Etant donné que le réacteur à poussière vo-

lante constitue un groupe fixe de dimensions considéra-

blement réduites, comparativement au four tubulaire tour-

nant, ce type de réacteur bénéficie de plus faibles per-

tes par rayonnement, de rendements thermiques plus éle-

vés et de coûts d'investissement relativement réduits.

Il est prévu que le réacteur à poussière volan-

te présente au moins un dispositif d'introduction de com-

bustible. Par ailleurs, il est prévu qu'au réacteur à

poussière volante, est raccordé un groupe séparateur ma-

tière solide/gaz, muni d'une sortie de matière solide qui décharge avantageusement dans un refroidisseur de poussière.

D'autres avantages résultent du fait qu'un dis-

positif transporteur est raccordé à la sortie de matiè-

re solide du refroidisseur de poussière, de préférence

avec interposition d'un silo, une installation de broya-

ge du clinker étant montée en aval du refroidisseur de clinker du four tubulaire tournant, et du fait que cette

installation de broyage du clinker présente un disposi-

tif de mélange et/ou d'homogénéisation qui, étant en com-

munication, d'une part, avec le dispositif transporteur et, d'autre part, avec la sortie de produit fini de

l'installation de broyage du clinker, mélange et/ou homo-

généise le ciment broyé et le clinker de poussière volan-

te Avec cette installation, on peut avantageusement pro-

duire des ciments différents en coupant le ciment broyé avec du clinker de poussière volante et éventuellement

avec d'autres additifs.

Selon l'invention, le refroidisseur à poussière est équipé d'une conduite d'air usé qui est raccordée au

calcinateur De cette façon, la quantité de chaleur con-

tenue dans le clinker de poussière volante est récupérée et introduite dans le calcinateur sous la forme d'air

tertiaire chaud Ceci correspond en même temps à une of-

fre avantageuse d'air tertiaire chaud supplémentaire pour la zone de réaction du calcinateur et apporte des avantages particuliers dans le cas des installations qui ne possèdent pas de conduite d'air tertiaire séparée

qui, de ce fait, doivent faire passer l'air Comburant né-

cessaire pour le calcinateur à travers le four, sous la

forme d'un excès d'air.

Afin que, dans le cas de teneurs fluctuantes en

substances nocives, et d'une offre excédentaire en subs-

tances nocives, au moins une partie du gaz usé engendré dans le groupe de séparation puisse être éliminée dans la dérivation, il est prévu en outre de raccorder une

conduite de dérivation à la conduite de gaz usé et d'a-

gencer des organes de réglage dans les deux conduites.

Les figures du dessin annexé, donné uniquement

à titre d'exemple feront bien comprendre comment l'inven-

tion peut être réalisée Sur ces dessins,

la figure 1 est un schéma bloc d'une installa-

tion de cuisson pour la fabrication de liants riches en chaux la figure 2 est une vue purement schématique de

l'installation, dont certaines parties sont symbolisées.

L'installation de cuisson de ciment en partant d'une poudre d'alimentation du four introduite au point de chargement 25, comprend l'échangeur de chaleur 1, le calcinateur 2, un four tubulaire tournant 3 et un refroidisseur de clinker 4 qui comporte une entrée d'air

de refroidissement 4 ' Par ailleurs, l'installation com-

prend en outre une installation 5 de broyage du clinker ainsi qu'un groupe de mélange et d'homogénéisation 5 dans lequel, par addition de clinker de poussière 42, de

ciment broyé 43 et éventuellement d'un additif 44, on fa-

brique un produit de coupage de liants riches en chaux, en particulier de ciments, comme indiqué par la flèche de sortie 18 A la région du calcinateur 2 est raccordée une dérivation de courant secondaire 6 qui mène à un réacteur opérant en suspension ou réacteur à poussière volante 7 Par son agencement, ce réacteur est connecté

en parallèle avec le four tubulaire tournant 3 L'addi-

tion de combustible s'effectue, pour le calcinateur 2,

selon la flèche 26 et, pour le réacteur à poussière vo-

lante 7, selon la flèche 28 La suspension de matière so-

lide/gaz du courant secondaire qui pénètre dans le réac-

teur à poussière volante à des températures comprises en-

tre 450 et 950 OC, de préférence dans l'intervalle al-

lant de 750 à 950 O C, est chauffée par l'addition de com-

bustible 28, à des températures de formation d'alite com-

prises entre 1 250 O et 1 450 O C et, à ces températures, la matière solide à grain fin est cuite pour former un

Clinker de poussière volante Dans le groupe de sépara-

tion 8 placé en aval, il se produit une séparation entre

matière solide et gaz, la matière solide étant introdui-

te selon la flèche 45 dans un refroidisseur de poussière 9 Ce refroidisseur reçoit de l'air de refroidissement fourni par la soufflerie 10 et envoie de l'air tertiaire réchauffé dans le calcinateur 2 par la conduite 11 Le clinker de poussière volante refroidi est transféré au

réservoir intermédiaire 12 et, là, mis en stockage inter-

médiaire Le clinker de poussière volante refroidi est

acheminé au chargement 42 du groupe de mélange et d'homo-

généisation 15 en fonction des besoins, au moyen de l'ex-

tracteur 13 et par l'intermédiaire du dispositif trans-

porteur 14 < ç Selon sa teneur en substances nocives, le gaz

usé 46 séparé de la matière solide dans le groupe de sé-

paration 8 peut être soit envoyé à l'échangeur de cha-

leur 1 au moyen de la conduite 21 soit, dans le cas d'une teneur élevée en substances nocives, rejeté dans l'atmosphère libre par l'exhausteur 34, en passant par la conduite de dérivation 22 et éventuellement par un

épurateur de gaz usé 23 Il peut éventuellement être éga-

lement prévu une dérivation de gaz 29 qui mène à un appa-

reil 30 consommateur de chaleur étranger à l'installa-

tion Un combustible est acheminé au four tubulaire tour-

nant 3 selon la flèche 27, la quantité représentée par ce combustible dans le bilan thermique total pouvant être réduite de la quantité correspondant au combustible 28 envoyé au réacteur à poussière volante 7 Etant donné

que, comparativement au four tubulaire tournant 7, le ré-

acteur à poussière volante, qui constitue un groupe fixe, possède des dimensions extérieures réduites et

que, grâce à la grande surface active de la poussière vo-

lante, ce réacteur atteint un rendement de transmission

de chaleur très supérieur à celui du four tubulaire tour-

nant 3, on obtient-au total avec l'installation de cuis-

son selon l'invention un plus haut degré d'utilisation de l'énergie primaire introduite et, de cette façon, une

plus grande rentabilité en exploitation Du refroidis-

seur de clinker 4, part une conduite d'air tertiaire 41

menant au calcinateur 2 Selon l'invention, cette condui-

te peut également être maintenue à des dimensions plus faibles que dans les installations habituelles puisqu'au moyen de la conduite d'air tertiaire supplémentaire 11 provenant du refroidisseur de poussière 9, on introduit

de l'air tertiaire à haute température dans le calcina-

teur 2 L'installation comprend également un dispositif 17 pour l'addition de gypse et/ou d'autres additifs dans l'installation 5 de broyage du clinker ou dans le groupe de mélange et d'homogénéisation 15 Le gaz du circuit,

qui circule à contre-courant par rapport à la poudre 25.

d'alimentation du four, est extrait de l'installation au

moyen de l'exhauteur 19 après avoir cédé sa chaleur uti-

lisable et, habituellement, on le fait passer à travers

un épurateur de gaz 20.

La figure 2 représente la même installation que la figure 1 par une vue schématique figurée Ici, les différentes régions fonctionnelles, comme l'échangeur de chaleur 1, le calcinateur 2, le four tubulaire tournant 3, le refroidisseur de clinker 4, l'installation de broyage-classement 5, le réacteur à poussière volante 7 et le refroidisseur à cyclone 9 sont représentés sous la forme de zones fonctionnelles, par des cases encadrées de traits mixtes Du reste, les éléments fonctionnels correspondants à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence L'échangeur de chaleur 1 comprend le dispositif de chargement 25 qui charge la poudre d'alimentation du four et, par ailleurs, quatre étages à cyclone 31 à 34 Le calcinateur 2 comprend la zone de réaction 35 ainsi que le séparateur 35 ' et au

moins une alimentation en combustible 26 Le four tubu-

laire tournant 3 est relié au refroidisseur de clinker 4 d'une façon connue par une partie de carter commune dans laquelle est agencé le br Oleur 27, Le refroidisseur 4 comprend la soufflerie d'air de refroidissement 4 ' et,

en outre, un dispositif transporteur 47 servant à char-

ger le clinker refroidi dans l'installation de broyage Cette dernière comprend à son tour le broyeur 37, mu- ni d'une arrivée de gaz chaud 39 ainsi que l'appareil de classement 48 qui comprend la conduite de gros grain 40 et le séparateur de produit fini 38, ainsi que la sortie

de produit fini 18 On a représenté purement schématique-

ment le dispositif transporteur 14 provenant du refroi-

disseur de poussière 14 et qui traverse un dispositif de stockage intermédiaire 12, 13 (figure 1, non représenté sur la figure 2) Dans l'exemple représenté sur la figu- re 2, l'appareil de classement 48 sert en même temps de dispositif de mélange et d'homogénéisation et il réunit à cette fonction l'avantage de séparer du grain fin les

petites fractions à grain trop gros éventuellement conte-

nues dans le clinker de poussière et de les envoyer au broyeur 37, pour le rebroyage, par la conduite de gros

grain 40 L'exemple de réalisation selon la figure 2 pré-

sente également la dérivation 6 du courant secondaire partant de la région du calcinateur 2, avec le réacteur opérant en suspension ou à poussière volante 5 raccordé

* à cette dérivation Ce réacteur comprend la zone de réac-

tion 36, avec ses points d'alimentation en combustible

28, 28 ', 28 " Par ailleurs, le réacteur à poussière vo-

lante 5 comprend le groupe de séparation 8, d'o le clin-

ker de poussière volante chaud est introduit par la con-

duite 45 dans le refroidisseur à cyclone 9 Ce dernier comprend les deux étages de refroidissement à cyclone 49 et 50, ainsi que la soufflerie 10 interposée entre les deux étages Un point de chargement des supports de fer est indiqué purement schématiquement dans la région de

l'entrée du four tubulaire tournant par la flèche 56.

Le fonctionnement de l'installation ressort clairement -de l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2 Une poudre d'alimentation du four, notamment riche en chaux, chargée au point de chargement , est chauffée à contre-courant avec un gaz-chaud dans

l'échangeur de chaleur 1, en traversant les étages à cy-

clone de l'échangeur de chaleur 31 à 34 A la sortie de l'étage à cyclone extrême inférieur 34, la poudre crue

chauffée est introduite, par la conduite 51, dans la con-

duite de liaison 52 menant de la tête du four tubulaire

tournant au calcinateur 2 et, là, avec addition de com-

bustible 26 et d'air tertiaire 41 ainsi que des gaz

chauds du four tubulaire tournant 3, elle est entière-

ment calcinée dans la zone de réaction 35 à des tempéra-

tures d'environ 950 O C puis séparée du gaz dans le sépa-

rateur 35 ' et introduite au moyen de la conduite 53 dans

la tête d'alimentation du four tubulaire tournant 3.

Dans ce four, le produit calciné pulvérulent est cuit dans un lit de matière, éventuellement avec addition de supports de fer 56, à des températures d'environ 1 450 OC ou pouvant atteindre 1 450 O C, pour former un clinker et ce dernier est ensuite refroidi dans le refroidisseur de clinker 4, le clinker refroidi pouvant être chargé

dans le broyeur 37.

Selon l'invention, un courant secondaire en sus-

pension est dérivé du courant en suspension, par la déri-

vation 6, dans la région du calcinateur 2, et, dans le réacteur opérant en suspension ou à poussière volante 7, on le fait passer dans la gone de réaction 36 o il est cuit à la température de clin Izérisation, allant de 1 250 à 1 400 O C, avec addition de combustible, par exemple aux points 20, 23 ', 28 " Le clinker de poussière volante est séparé du courant de gaz dans le séparateur 8 et chargé au moyen de la conduite 45 dans le refroidisseur à cyclone 9, dans lequel il parcourt l'un après l'autre,

d'une façon connue, les étages de refroidissement à cy-

clone 49 et 50, en contact direct avec l'air de refroi-

dissement et, selon l'offre d'air de refroidissement, il est introduit à des températures d'environ 150 O C, par

le dispositif transporteur 14, dans le courant de l'ins-

tallation de broyage-classement qui mène du broyeur 37 à l'appareil de classement-48 Là, la partie du clinker de poussière volante qui possède une finesse suffisante pour sa destination est transférée par la conduite 54 de l'appareil de classement, dans le séparateur et, sous

l'action de ce dernier, elle est évacuée dans la condui-

te d'évacuation 18, tandis que la matière à grain trop

gros est envoyée avec le gros grain, au côté de charge-

ment du broyeur 37 par la conduite de gros grain 40 De cette façon, on obtient comme produit final, un coupage absolument homogène de ciment broyé et de clinker de

poussière volante.

Ainsi qu'il ressort de la figure 1, du gypse

et/ou d'autres additifs peuvent éventuellement être ache-

minés au broyeur 37 ou au dispositif d'homogénéisation

et de mélange 15, à l'aide d'un dispositif d'alimenta-

tion 17 Le réacteur à poussière volante 7 reçoit par la

dérivation 6 du courant secondaire, des fractions de pou-

dre minérale enrichies en composés alcalins et chlorés

prélevés sur l'installation de cuisson et, de cette fa-

çon, on évite l'accumulation dans le circuit intérieur

de l'installation de cuisson et, de ce fait, un enrichis-

sement du circuit en ces substances Du fait que la cuis-

son du clinker s'effectue à des températures allant jus-

qu'à environ 1 350 O C, les composés chlorés sont préfé-

rentiellement volatilisés et ils sont, soit évacués dans

l'atmosphère libre dans les gaz usés du 'réacteur à pous-

sière volante, au moyen de la conduite 21, en passant par le pr 4 chauffeur à cyclone 1 et par l'exhausteur 19,

soit au moins partiellement éliminés au moyen de la con-

duite de dérivation 22 Les deux conduites 21 et 22, sont équipées d'organes de réglage 55 qui permettent un réglage des courants partiels de gaz usés La dérivation

du courant secondaire de suspension passant dans la bran-

che dérivée 6 a pour effet, non seulement de décharger le circuit intérieur de l'installation de cuisson mais également de décharger le four tubulaire tournant 3 d'un débit correspondant, qui peut atteindre, par exemple, 10

à 15 % Le four tubulaire tournant 3 peut donc être ré-

duit en dimensions dans une mesure correspondante Ceci

économise sur les coûts d'investissement et de fonction-

nement Par ailleurs, grâce à la possibilité de coupage

du produit, l'installation présente l'avantage de permet-

tre d'ajuster les propriétés du ciment selon une grande diversité de modes Par ailleurs, la production d'un clinker de poudre volante, permet de réalise des écono-

mies sur l'énergie de broyage ainsi que sur l'énergie primaire, grâce aux plus grands rendements thermiques du

réacteur à poussière volante, ainsi qu'on l'a déjà men-

tionné plus haut. Une caractéristique essentielle de l'invention consiste dans la production parallèle de clinker de four tubulaire tournant et de clinker de poussière volante

dans une même unité de production, ainsi que dans la pos-

sibilité de couper le ciment broyé avec du clinker de poussière pendant ou après le broyage du ciment, ce qui

permet d'obtenir un ciment possédant les propriétés opti-

males, variables, et de modifier éventuellement les pro-

priétés du ciment.

Il va de soi que diverses modifications pour-

ront être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans

pour cela sortir du cadre de l'invention -

Claims (17)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Procédé de fabrication de liants riches en

chaux, notamment de ciments, par cuisson de matières so-

lides à grain f in, dans lequel ces matières parcourent en un courant en suspension dans un gaz chaud, une zone de précuisson et de calcination et, ensuite, la matière

solide est séparée du gaz chaud et cuite dans un réac-

teur de clinkérisation pour former un clinker, puis ce dernier est refroidi et broyé pour former du ciment broyé, caractérisé en ce que, du courant en suspension qui parcourt la zone de préchauffage et de calcination, est dérivé un courant secondaire en suspension et que la

matière solide à grain fin contenue dans ce courant se-

condaire est cuite, pour la transformation en clinker, en suspension dans un gaz combustible, dans un courant

parallèle au réacteur de clinkérisation.

2 Procédé selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que la dérivation du courant secondaire s'effec-

tue en un point situé entre la zone de préchauffage et

le réacteur de clinkérisation.

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, ca-

ractérisé en ce que la dérivation du courant secondaire s'effectue dans un intervalle de température allant de 450 à 950 O C, de préférence dans l'intervalle allant de

750 à 950 OC.

4 Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le courant secondaire est cuit dans un réacteur opérant en suspension avec addition de combustible. Procédé selon la revendication 4, caractéri-

sé en ce que le courant secondaire est cuit dans le réac-

teur opérant en suspension au moyen de gaz combustible à

des températures comprises dans l'intervalle de la réac-

tion de formation d'alite, d'environ 1 250 à 1 400 'C.

6 Procédé selon l'une des revendications 1 à

4 ou 5, caractérisé en ce que, après la cuisson de clin-

kérisation, le courant secondaire est séparé en matière

solide et gaz et en-ce que la 'matière solide est ref roi-

die dans un refroidisseur de poussière et, ensuite, mé-

langée au moins partiellement au ciment broyé.

7 Procédé selon la revendication 5 ou 6, ca-

ractérisé en ce que le gaz combustible séparé de la ma-

tière solide est au moins partiellement renvoyé à la zo-

ne de préchauffage.

8 Procédé selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce que le gaz combustible séparé de la matière so-

lide est éliminé au moins partiellement dans la dériva-

tion.

9 Procédé selon les revendications précéden-

tes, notamment selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'air usé chaud du refroidisseur de poussière est envoyé à la zone de calcination, de préférence sous la

forme d'air tertiaire.

Procédé selon les revendications 1 à 9, ca-

ractérisé en ce que la matière solide à grain fin est

préchauffée, déshydratée et au moins partiellement calci-

née en suspension dans un gaz chaud, dans une unité de production commune, et, ensuite divisée en un courant principal et un courant secondaire et en ce qu'après avoir été séparée du gaz, la matière solide entraînée

dans le courant principal est cuite dans un four tubulai-

re tournant pour former un clinker de four tournant tan-

dis que la matière solide entraînée dans le courant se-

condaire, encore en suspension dans un gaz combustible,

est cuite, dans une opération de cuisson parallèle à cel-

le du four tubulaire tournant et exécutée dans un réac-

teur opérant en suspension, pour former un clinker de poussière volante, en ce que le clinker de four tournant

est refroidi dans un refroidisseur de clinker et le clin-

ker de poussière volante est refroidi dans un refroidis-

seur de poussière et en ce que le clinker de four tour-

nant est broyé et traité avec le clinker de poussière vo-

lante à grain fin, éventuellement avec addition d'autres

substances, pour former le produit final.

11 Procédé selon la revendication 10, caracté-

risé en ce qu'au cours du traitement des matières qui forment le produit final, la proportion de chaux vive éventuellement trop élevée est éteinte au moins partiel- lement.

12 Procédé selon l'une des revendications 1 à

11, caractérisé en ce que, dans le cas de l'addition de

supports de fer, cette addition s'effectue essentielle-

ment ou exclusivement dans la région comprise entre la dérivation du courant secondaire et le four tubulaire tournant. 13 Installation pour la fabrication de liants riches en chaux, en particulier de ciments, par cuisson

de matières solides à grain fin, et destinée en particu-

lier à la mise en oeuvre selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 12, dans une installation de cuisson pour produits à grain f in, qui comprend un préchauffeur, un calcinateur, un four tubulaire tournant constituant un groupe de cuisson-clinkérisation, un refroidisseur de clinker et, éventuellement, une installation de broyage du clinker placée en aval, caractérisée en ce qu'entre

le préchauffeur ( 1) et le groupe de cuisson-clinkérisa-

tion ( 3), est agencée une dérivation ( 6) destinée à un courant secondaire en suspension, qui décharge dans un

réacteur opérant en suspension, de préférence dans un ré-

acteur à poussière volante ( 7).

14 Installation selon la revendication 13, ca-

ractérisée en ce que le réacteur ( 7) opérant en suspen-

sion ou à poussière volante présente au moins un disposi-

tif ( 28, 28 ', 28 ") pour l'addition de combustible.

Installation selon la revendication 13 ou

14, caractérisée en ce qu'au réacteur à poussière volan-

te ( 7) est raccordé un groupe de séparation matière soli-

de/gaz ( 8) équipé d'un extracteur de matière solide ( 45)

qui décharge dans un refroidisseur de poussière ( 9).

16 Installation selon l'une des revendica-

tions 13 à 15, caractérisée en ce qu'un dispositif trans-

porteur ( 14) est raccordé à l'extracteur de matières so-

lides ( 45) du refroidisseur de poussière ( 9), de préfé-

rence avec interposition d'un silo ( 12), en ce qu'au re-

froidisseur de clinker ( 4) du four tubulaire tournant ( 3) est associée une installation de broyage du clinker

( 5) et en ce qu'il est prévu un dispositif ( 15) de mélan-

ge et/ou d'homogénéisation qui est en communication d'une part, avec le dispositif transporteur ( 14) et, d'autre part, avec l'extracteur de produit fini ( 16) de l'installation de broyage du clinker ( 5), et qui méalnge et/ou homogénéise le ciment broyé ( 43) et le clinker de

poussière volante ( 42).

17 Installation selon l'une des revendica-

tions 13 à 16, caractérisée en ce que le refroidisseur de poussière ( 9) présente une conduite d'air usé ( 11) qui est raccordée au calcinateur ( 2), de préférence pour

constituer une conduite d'air tertiaire.

18 Installation selon l'une quelconque des re-

vendications 13 à 17, caractérisée en ce que le groupe de séparation ( 8) présente une conduite de gaz usé ( 21)

qui est de préférence raccordée au préchauffeur ( 1).

19 Installation selon la revendication 18, ca-

ractérisée en ce qu'à la conduite de gaz usé ( 21) est raccordée une conduite de dérivation ( 22) et en ce que des organes de réglage ( 55) sont agencés dans les deux conduites.