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WO2015063396A1 - Procede de regulation d'un four a chambres a feu(x) tournant(s) pour la cuisson de blocs carbones - Google Patents

Procede de regulation d'un four a chambres a feu(x) tournant(s) pour la cuisson de blocs carbones Download PDF

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Publication number
WO2015063396A1
WO2015063396A1 PCT/FR2014/052700 FR2014052700W WO2015063396A1 WO 2015063396 A1 WO2015063396 A1 WO 2015063396A1 FR 2014052700 W FR2014052700 W FR 2014052700W WO 2015063396 A1 WO2015063396 A1 WO 2015063396A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heating
pressure
suction
ramp
partitions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2014/052700
Other languages
English (en)
Inventor
Nicolas Fiot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solios Carbone SA
Original Assignee
Solios Carbone SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solios Carbone SA filed Critical Solios Carbone SA
Priority to RU2016121259A priority Critical patent/RU2682077C2/ru
Priority to NO14825373A priority patent/NO3063487T3/no
Priority to EP14825373.5A priority patent/EP3063487B1/fr
Priority to CA2923301A priority patent/CA2923301A1/fr
Priority to CN201480054872.4A priority patent/CN105765330B/zh
Publication of WO2015063396A1 publication Critical patent/WO2015063396A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/12—Working chambers or casings; Supports therefor
    • F27B3/14—Arrangements of linings
    • 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
    • F27B13/00—Furnaces with both stationary charge and progression of heating, e.g. of ring type or of the type in which a segmental kiln moves over a stationary charge
    • F27B13/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of this type
    • F27B13/14—Arrangement of controlling, monitoring, alarm or like devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangement of monitoring devices; Arrangement of safety devices
    • F27D21/04—Arrangement of indicators or alarms

Definitions

  • the present invention relates to so-called "fire (x) rotating chambers” furnaces, for firing carbonaceous blocks, more particularly anodes and carbon cathodes intended for the production by electrolysis of aluminum. More particularly, it relates to a method and a device for optimizing the control and safety of combustion in partition lines of such a chamber furnace. Furnaces (x) roasting (s) for cooking anodes are described in particular in the patent application WO02 127042 to which reference will be made for more details about them.
  • FIGS. 1, 2 and 3 respectively showing a schematic plan view of the structure of a furnace (x) rotating (s) and open chambers, with two lights in this example, for Figure 1, a partial perspective view and cutaway cross-section showing the internal structure of such an oven, for Figure 2 and a schematic view in longitudinal section along a span for FIG. 3.
  • the baking oven (FAC) 1 comprises two parallel casings or bays 1a and 1b, extending along the longitudinal axis XX along the length of the oven 1 and each comprising (e) a succession of chambers 2 transverse (perpendicular to the axis XX), separated from each other by transverse walls 3.
  • Each chamber 2 is constituted in its length, that is to say in the transverse direction of the furnace 1, by the juxtaposition , alternately, cells 4 , open at their upper part, to enable the loading of the carbonaceous blocks to be cooked and the unloading of the cooled cooked blocks, and in which are stacked the cooking carbon blocks 5 embedded in a carbonaceous dust, and hollow heating partitions 6, with walls thin, generally kept spaced by entreset 6a transverse.
  • the hollow partitions 6 of a chamber 2 are in the longitudinal extension (parallel to the major axis XX of the furnace 1) of the hollow partitions 6 of the other chambers 2 of the same bay 1a or 1b, and the hollow partitions 6 are in communication with one another by skylights 7 at the upper part of their longitudinal walls, opposite longitudinal passages formed at this level in the walls transverse 3, so that the hollow partitions 6 form rows of longitudinal partitions, arranged parallel to the major axis XX of the furnace and in which will circulate gaseous fluids (combustion air, fuel gas and gas and combustion fumes) to ensure preheating and cooking the anodes 5, then cooling them.
  • gaseous fluids combustion air, fuel gas and gas and combustion fumes
  • the hollow partitions 6 further include baffles 8, to elongate and distribute more uniformly the path of the combustion gases or fumes, and these hollow partitions 6 are provided at their upper part with openings 9, called “openings", closable by removable covers and arranged in an oven crown block 1.
  • the two bays 1a and 1b of the furnace 1 are placed in communication at their longitudinal ends by turning flues 10, which make it possible to transfer the gaseous fluids from one end of each line of hollow partitions 6 of a span 1 a or 1b at the end of the line of corresponding hollow partitions 6 on the other bay 1b or 1a, so as to form substantially rectangular loops of hollow partition lines 6.
  • the principle of operation of rotating fire furnaces (x), also called “fire advance (x)” furnaces, consists in causing a flame front to move from one chamber 2 to another which is adjacent during a cycle, each chamber 2 successively undergoing stages of preheating, forced heating, fire, then cooling (nature! then forced), cooking the anodes 5 is carried out by one or more fires or groups of fires (Two groups of lights being represented in FIG. 1, in a position in which one extends, in this example, on thirteen chambers 2 of span 1a and the other on thirteen chambers 2 of span 1b. ) which move cyclically from chamber 2 to chamber 2.
  • Each light or group of lights is composed of five successive zones A to E, which are, as shown in Figure 1 for the light of span 1b, arranged successively from the downstream in relation to the direction flow of gaseous fluids in the rows of hollow partitions 6, and in the opposite direction to cyclic displacements from room to room:
  • a preheating zone comprising, referring to the light of span 1a, and taking into account the direction of rotation of the lights indicated by the arrow at the turning flue 10 at the end of the furnace 1 at the top of Figure 1:
  • this system may comprise, in each suction pipe 1 1 a which is integral with the suction ramp 1 1 and opening into the latter, on the one hand, and secondly , engaged in the opening 9 of one respectively of the hollow walls 6 of this chamber 2, an adjustable shutter pivoted by a shutter actuator, for the flow control, and a flowmeter 12 measuring the flow rate Q0 for extracting fumes, slightly upstream, in the corresponding pipe 1 1 a, a temperature sensor 13 for measuring the suction temperature OF the flue gases at the intake, and a pressure sensor (not shown) measuring the suction pressure PO in the corresponding li pipe e, and
  • a preheating measurement ramp 15 substantially parallel to the suction ramp 1 1 upstream of the latter, generally above the same chamber 2, and equipped with temperature sensors (thermocouples) and pressure sensors to measure the preheating static pressure P1 and the preheating temperature Tl prevailing in each of the hollow partitions 6 of this chamber 2 in order to be able to display and adjust this pressure P1 and this temperature T1 of the preheating zone;
  • a heating zone comprising:
  • each of the ramps 16 extending above one of the chambers respectively of a corresponding number of adjacent chambers 2 , so that the injectors of each heating ramp 1 6 are engaged in the openings 9 of the hollow partitions 6 to inject the fuel therein;
  • a natural blowing or cooling zone comprising:
  • a so-called "zero point” ramp 17 extending above the chamber 2 immediately upstream of that below the most upstream heating ramp 1 6, and equipped with pressure sensors for measuring the pressure prevailing in each of the hollow walls 6 of this chamber 2, in order to adjust this pressure, and
  • a forced cooling zone which extends over three chambers 2 upstream of the blowing ramp 1 8, and which comprises, in this example, two parallel cooling ramps 19, each equipped with motor fans and steam pipes. blowing ambient air into the hollow walls 6 of the corresponding chamber 2; and
  • the blowing ramp 18 and the or the forced cooling ramp (s) 1 9 comprise combustion air insufflation pipes fed by motor fans, these pipes being connected, via the openings 9 to the hollow partitions 6 of the chambers 2 concerned.
  • the suction ramp 1 1 is available to extract the combustion gases and fumes, generally designated by the terms "combustion fumes", which circulate in the rows of hollow partitions 6.
  • the heating and cooking of the anodes 5 are ensured both by the combustion of the fuel (gaseous or liquid) injected, in a controlled manner, by the heating ramps 16, and, to a substantially equal extent, by the combustion of volatile matter (such as polycyclic aromatic hydrocarbons) pitch diffused by the anodes 5 in the cells 4 of the chambers 2 in preheating and heating zones, these volatiles, largely combustible, diffused into the cells 4 that can flow into the two adjacent hollow partitions 6 by passages formed in these partitions, to ignite in these two partitions, thanks to residual combustion air present, at this level, among the combustion fumes in these hollow partitions 6.
  • volatile matter such as polycyclic aromatic hydrocarbons
  • the circulation of air and combustion fumes is effected along lines of hollow partitions 6, and a depression, imposed downstream of the heating zone B by the suction ramp 1 1 at the downstream end of the preheating zone A, makes it possible to control the flow rate of the combustion fumes inside the hollow partitions 6, while the air coming from the cooling zones C and D, thanks to the cooling ramps 19 and especially to the blowing ramp 18, is preheated in the hollow partitions 6, by cooling the anodes 5 cooked in the adjacent cells 4 , during its journey and serves as an oxidizer when it reaches the heating zone B.
  • the whole of the ramps 1 1, 15, 17, 18 and the equipment and apparatus are visually advanced (for example every 24 hours or so) of a chamber 2. of measurements and associated registration.
  • the heating ramps 16 and the cooling ramps 19 only the most upstream ramp is moved and placed in front of the others, each chamber 2 thus ensuring, successively upstream of the preheating zone A, a loading function of green carbonaceous blocks 5, then, in the preheating zone A, a natural preheating function by the fuel combustion fumes and pitch vapors leaving the cells 4 by penetrating the hollow partitions 6, given the depression in the hollow partitions 6 of the chambers 2 in the preheating zone A, then, in the heating or cooking zone B, a heating function of the blocks 5 at about 1100 ° C., and finally, in the cooling zones C and P, a cooling function of blocks cooked by the ambient air and, correspondingly, preheating this air constituting the oxidizer of the furnace 1, the forced cooling zone D being followed, in the opposite direction
  • the combustion fumes extracted from the fires by the suction ramps 1 1 are collected in a flue gas duct 20, for example a cylindrical duct partially shown in FIG. 2, with a flue gas flue 21 that can have a U-shaped shape. (see dotted line in FIG. 1) or able to go around the furnace, and whose outlet 22 directs the combustion fumes sucked and collected to a smoke treatment center (CTF) not shown because it is not part of the furnace. invention.
  • a flue gas duct 20 for example a cylindrical duct partially shown in FIG. 2, with a flue gas flue 21 that can have a U-shaped shape. (see dotted line in FIG. 1) or able to go around the furnace, and whose outlet 22 directs the combustion fumes sucked and collected to a smoke treatment center (CTF) not shown because it is not part of the furnace. invention.
  • CTF smoke treatment center
  • the control method of the FAC 1 essentially comprises the temperature and / or pressure regulation of the preheating zones A, heating B and natural blowing or cooling C of the oven 1 according to predefined setpoint laws.
  • the regulation of the FAC 1 takes into account a multitude of parameters in order to respect the balances of the thermal transfers in the partitions. Indeed, the cooking of the carbonaceous blocks must respect in particular a curve of rise and fall in cooking temperature between the preheating zone and the working zone, so that the material undergoes the appropriate transformations and that finally the anodes obtained present the mechanical and electrical characteristics required.
  • the pressure prevailing in the hollow partitions 6 must also remain, for each partition 6, substantially constant, or at least within a defined pressure range, throughout a cycle.
  • FIG. 3 schematically illustrates the organization of the control of a FAC 1 according to the state of the art, A central control unit 23 makes it possible to centralize all the data provided by the measurements, to account for the overall functioning of the FAC 1.
  • the injectors of the heating ramps 16 are regulated as a function of the temperature in the partitions 6 of the heating zone B. More specifically, temperature sensors in the partitions 6 of the heating zone B make it possible to regulate the temperature each of the heating ramps 16, the fuel injection being regulated in particular so that the temperature in the partitions 6 in the heating zone B follows a predetermined temperature rise curve.
  • the number of heating ramps 16 is three, the ramps being referenced HR1, H R2 and H R3, the temperature of the partition associated with each ramp being denoted respectively T4, T5 and T6.
  • Each heating ramp 16 is associated with a controller 24 of the PID type, which are themselves connected to the central control unit 23. The controllers 24 recover the temperature measurements T4, T5 and T6 to regulate the injectors.
  • the proportion of air / fuel must approach the possible stoschiometric proportions, to ensure combustion both with the fuel injected by the injection ramps and with the volatile materials diffused by the firing of the carbonaceous blocks in the preheating zone A.
  • the pressure prevailing in the partitions 6 of each chamber 2 of the FAC 1 must also comply with a set point. For example, it is desirable to maintain, for each partition 6, a substantially constant pressure throughout a cooking cycle, or at least to maintain the pressure within a range of values.
  • the speed of the fans of the blowing ramp 1 8 is set as a function of a pressure value Pzpr measured in a partition 6 upstream of the heating ramps 1 6, and in particular measured by the zero point ramp 1 7.
  • the flap of the suction ramp 1 1 is regulated according to a temperature T1 and / or a preheating pressure Pi measured in a partition 6 of the preheating zone A.
  • the preheating temperature T1 in a partition 6 of the preheating zone A is in particular monitored.
  • the temperature in the zone of Preheating A must allow the removal of the volatile matter contained in the pitch of the carbonaceous blocks.
  • the resulting gases or vapors must then be sucked into the "hollow septa" and burned immediately in the presence of oxygen in the combustion fumes coming from the heating zone B.
  • these gases or vapors risk fouling the equipment, and in particular the suction pipes 1 1 a and the pipes leading to the flue gas treatment center, deposits may ignite and damage equipment.
  • the preheating measurement ramp 15 then makes it possible to obtain information on the preheating temperature T1 prevailing in a partition 6 upstream of the suction ramp 1 1 and downstream of the heating ramps 16, in the preheating zone A , and monitor the cooking.
  • the preheating temperature T1 thus measured deviates from too much of a set point, interventions must be made on the FAC 1 to bring the temperature T1 measured by the preheating measurement ramp 15 to an acceptable value.
  • the interventions must not change the air flow in the partitions 6 too much, because then baking blocks is no longer respected.
  • the preheating temperature T1 measured by the preheating measurement ramp 15 is in fact regulated while maintaining the preheating pressure P1 measured by said preheating measurement ramp 15 in a predetermined pressure range, around a predetermined value. deposit.
  • the preheating measuring ramp 15 and the suction ramp 1 1 are connected to the same controller 25 of the PID (Proportional Integral Derivative) type, itself also connected to the central control unit 23.
  • the opening of the shutter of the suction ramp 1 1 can thus be regulated according to the measurement of the pressure P1 and the preheating temperature T1 by the controller 25,
  • the preheating pressure P1 which is generally a vacuum
  • the preheating measurement ramp 1 1 is a static measurement, so that it does not does not account for a change in the flow rate of flue gases flowing through partitions 6 of FAC 1.
  • a problem often encountered in a FAC 1 is the clogging of the partitions 6.
  • the plugging phenomenon can have several origins, in particular the accumulation of carbonaceous dust originating from the firing of the carbonaceous blocks in the cells 4 and passing through the walls of the partitions, the debris coming clogged the partitions 6 or the deformation of the partitions 6 disturbing the flow of fumes. Clogging can have several undesirable effects.
  • the cooking temperature curve is no longer respected. Above all, the heating ramps 16 continuing to inject fuel into the partitions 6 and the blowing ramp 18 continuing to blow combustion air, the accumulation of volatile fuel material upstream of the plug can reach a dangerous level, and to the extreme produce an explosion in the oven.
  • a dysfunction of the FAC 1 may not be visible by the measurement of the preheating pressure PI.
  • the regulation of the preheating temperature T1 is distorted. It is known to use the flowmeter 12 on the suction ramp 1 1 to measure the suction flow rate Q0. The measurement of a flow provides more information than the measurement of a pressure, since the flow accounts for the dynamic phenomena, the circulation of the fluids in the partitions 6.
  • suction flow rate Q0 is generally only used as an index. Indeed, there are parasitic phenomena that can occur in FAC 1, which distorts flow measurements. The suction flow QG is therefore not a reliable indicator.
  • a problem underlying the invention is therefore the determination of the origin of the air circulating in the partitions 6, at the base of the pressure, temperature and flow measurements, in order to regulate the operation of the FAC 1.
  • a control method of a chamber furnace said "fire (x) turning (s)" for cooking carbon blocks.
  • the furnace comprises a succession of chambers extending in a preheating zone, a heating zone and a natural cooling zone, the chambers being arranged in series along the longitudinal axis of the furnace.
  • Each chamber is constituted by the juxtaposition, transversely to said longitudinal axis and alternately, cells in which are arranged carbon blocks to cook and hollow heating partitions, the partitions of a chamber being in communication and aligned with the partitions of the other chambers, parallel to the longitudinal axis of the furnace, in partition lines in which cooling and oxidizing air circulates and combustion gases.
  • a suction ramp is connected to each of the partitions of the first chamber of the preheating zone by one respectively suction pipes.
  • the necessary combustion air is partly injected by a discharge ramp of the natural cooling zone, connected to at least one fan, and partly infiltrated by depression through the partition lines.
  • the fuel required for cooking the carbonaceous blocks is in turn partially injected by at least one heating ramp each extending over one respectively of at least two adjacent chambers of the heating zone, and capable of injecting in each of the partitions of the corresponding respective chamber of the heating zone.
  • the oven further comprises at least one temperature sensor for measuring a preheating temperature in the partition of a chamber of the preheating zone, between the suction ramp and the heating ramp, and comprises a flow meter for measuring a flow rate.
  • the oven further comprises means for determining, directly or indirectly, the heating pressure, in the heating zone, the preheating temperature is regulated to meet a set point while maintaining the suction flow in a predetermined range around a set value and while keeping the heating pressure below a minimum value.
  • the oven further comprises at least one temperature sensor for measuring the air intake temperature in at least one a suction pipe, and wherein the suction flow rate measured in the same suction pipe is a standard flow rate by the suction temperature.
  • the means for directly determining the pressure in a partition of the heating zone comprise for example a heating pressure sensor placed on the at least one heating ramp for measuring the pressure in a partition of the heating zone.
  • the means for indirectly determining the pressure in a partition of the heating zone comprise a pressure sensor for measuring the pressure in the partition of the chamber immediately downstream from the heating zone and a pressure sensor for measuring the pressure in the heating zone. the partition of the chamber immediately upstream of the heating zone.
  • the flowmeter for measuring the suction flow rate measures the flow of air and fumes passing through a sill in the suction pipe in question.
  • the heating pressure exceeds the minimum threshold value, an operation to unclog one or more partitions (6) is advantageously implemented.
  • a furnace with chambers said "fire (x) turning (s)" for cooking carbonaceous blocks is proposed.
  • the oven is the one presented above, and is particularly suitable for the process presented above is implemented.
  • the furnace comprises means for directly determining the heating pressure in the heating zone comprising at least one heating pressure sensor placed on the at least one heating ramp for measuring the pressure in a partition of the heating zone.
  • the preheating temperature sensor can then be connected to the suction ramp, so that the oven does not have ramps dedicated exclusively to measurements.
  • the claimed detection method is implemented on a furnace 1 as shown in FIGS. 1 and 2, and described in the introduction, using a control system such as that shown schematically in FIG. 4.
  • the method aims to use the measurement of the suction flow QG on the suction ramp 1 1 to regulate the preheating temperature T1 measured in a partition 6 of the preheating zone A: the preheating temperature T1 is regulated in a range. Q0 flow rate.
  • the measurement of the suction flow rate Q0 is more reliable than the measurement of the preheating pressure P1 on the preheating measurement ramp 15 according to the state of the art, since the preheating measurement ramp 1 5 measures a negative pressure. static, not accounting for changes in smoke flow in a partition 6.
  • the preheating pressure P1 measured by the preheating measurement ramp 15 does not vary or very little, when a partition is clogged,
  • Measurement of the flow rate Q0 accounts for a change in the flue gas flow in the event of clogging, provided that the origin of the measured flow is determined, and in particular to distinguish the air inlet from the flue gas flow. of combustion.
  • the subject matter of the claims proposes to further use the determination of the value of the heating pressure, in a partition 6 of a chamber 2 of the heating zone B, to deduce the state of operation of the oven.
  • the heating pressure can be determined directly or indirectly.
  • the heating pressure is directly measured on at least one heating ramp 16, a pressure sensor being placed as close to an injector of the heating ramp 16 in question to measure a pressure P4.
  • the pressure sensor can be inserted in J'ouvreau directly upstream of fouvreau by which the injector of the heating ramp 1 6 injects the fuel in the partition 6.
  • the heating pressure can be determined indirectly, by means of a pressure measurement immediately upstream of the heating zone B and by a pressure measurement immediately downstream of the heating zone B.
  • the ramp of zero point 17 provides a measurement of the vacuum Pzpr in a partition 6 of the chamber 2 immediately upstream of the heating zone B and a pressure sensor placed in a partition 6 of the chamber 2 of the preheating zone B immediately in downstream of the heating zone B provides a measure of the P3 depression.
  • the value of the heating pressure can be positive, or negative. In the latter case, there is then bet of heating depression.
  • the FAG 1 is regulated in particular by taking into account the preheating temperature T1 measured by the preheating measurement ramp 15 in a partition 6 of the preheating zone A.
  • the flow rate Q0 measured by the flowmeter 12 characterizes the flow of air and fumes passing through the suction pipe 11a.
  • the air and the measured fumes have three origins: the rear air infiltrating through the partitions dead
  • the value of the heating pressure in the heating zone B makes it possible to account for reliably the state of the oven. Indeed, the depression in the heating zone B is smaller than in the preheating zone A, so that the infiltrations of air by the partitions 6 in the heating zone B can be considered negligible. However, the pressure in the heating zone B must be as low as possible to ensure suction and flue gas circulation. Thus, from the moment when the pressure in the heating zone is greater than a set value, there is a strong indicator of the presence of a plug in a partition 6.
  • Additional indicators may be used as supplements to provide clues as to the state of the oven. These indicators can serve as a clue as to a malfunction, but can not determine the origin of the malfunction.
  • the value of the temperature T0 in the suction pipe 11 may be used as indicating that the cooking is not proceeding as intended.
  • a decrease in the temperature T0 may indicate that the freshest air coming from the dead partitions reaches the suction pipe 11a.
  • the temperature T0 also drops when a partition 6 is blocked and that I get hot coming the heating zone B does not fully reach the preheating zone A.
  • the measured preheating temperature T1 is maintained, at a given time of the cycle, at a predetermined value, possibly with a tolerance interval.
  • the measurement of the flow rate Q0 and the determination of the pressure in the heating zone B provide nominal values.
  • the preheating temperature T1 is decreased if the system maintains the same flow Q0.
  • the intake of rear air arriving at the suction pipe l ia results in an increase in the suction flow rate QO.
  • the permitted range of values for the suction flow rate QO can then be modified to take account of this rear air supply and maintain the preheating temperature T1 at its nominal value.
  • operations can be undertaken to adjust the pre-heating temperature. sealing dead partitions.
  • the temperature T1 in the preheating zone A decreases, due to the lack of smoke in the heating zone B.
  • Increase the power of the injectors in the hope of increasing the temperature T1 is not effective because of the plug, in addition to being dangerous, because increasing the risk of explosion, and not respecting the temperature curve in the heating zone B, the QO flow can be increased by respecting a range determined.
  • the temperature T1 does not reach the target determined value.
  • the operator can see an increase in the heating pressure P4, indicating that the smoke does not circulate properly due to the presence of a plug. Operations can then be undertaken to remove the cap.
  • the measurement of the pressure P1 by the preheating measurement ramp 1 5 becomes superfluous.
  • the thermocouple measuring the preheating temperature T1 to the suction ramp 1 1 the preheating measurement ramp 1 5 can be suppressed.
  • FIG. 4 illustrating an embodiment of a FAC 1 implementing the control method described above will now be described in more detail.
  • FAC 1 in Figure 4 includes two levels of control to regulate the different FAC 1 parameters.
  • a first level control unit 26 is connected to the suction manifold 11, and records the measurements of the flow rate OO, the pressure PO and the suction temperature T0 in at least one suction pipe 11a. .
  • each suction pipe of the suction ramp January 1 is provided with means for measuring the flow, pressure and temperature in the pipe in question. The preheating measurement ramp of the state of the art is suppressed.
  • the flow rate in each suction pipe 11 is controlled by means of a sieve placed in the suction pipe 11a.
  • the leaf comprises a plurality of flaps, pivoting on their axes, and exerting control on the suction flow QO.
  • the suction flow rate QO in each suction pipe 11a is then preferably measured directly at the level of the sill so that it is ensured that the measured flow rate OO is that actually passing through the adjustable shutter. . Since the pressure losses of the leaf are known, the suction flow rate QO is measured with an increased accuracy compared to a measurement elsewhere in the suction pipe 11a. In addition, the size in the suction pipe 11 has been reduced.
  • each of the three heating ramps 6 comprises two injectors per partition 6 and a pressure sensor, placed upstream of the injector the most upstream of the heating ramp 16. It is thus obtained three heating pressure measurements P4, P5 and P6, each associated with a heating ramp 16 for determining the value of the heating pressure. Measurement by the sensors can be synchronized with the injection so as not to damage the sensors if necessary. The heating pressure considered can then be the average of the three measurements P4, P5 and P6 or only one of the measurements, for example the one deviating the most from the reference value, can be taken into account.
  • the first level control unit 26 is furthermore connected to the means for determining the depression in the heating zone B.
  • the first level control unit 26 is connected to associated pressure sensors. each injector, so as to collect the measurements of the depressions P4, P5 and P6 in the partitions 6 of the heating zone B.
  • the first level control unit 26 makes it possible to analyze the measurements collected and to act on the ramp 1 1 suction to regulate the opening of the flap.
  • the unit 26 first level control corrects the flow measurement "by QO temperature T0 and PO depression measured in the intake pipe 1 l a.
  • the flowmeter 1 2 Used is calibrated to give a measurement of the flow rate QO under normal conditions of pressure and temperature, but in the suction pipe 1a, the temperature and the pressure can vary greatly, and in any case do not correspond to these normal conditions. of the temperature T0 and / or the suction pressure PO, it is possible to correct the measurement of the suction flow rate GO and obtain reliable values.
  • the first level control unit 26 is connected to a second level control unit 28, which centralizes the data of the entire oven and makes decisions on oven control.
  • the second level control unit 28 is connected to a controller 24 of each injector.
  • the second level control unit 28 performs the calculations based on the parameters collected, and transmits the commands to the injectors controllers 24, in order to regulate the parameters of the injectors, and in particular the order of the injections by the injectors, the time of the injectors. injection and injection power.
  • the zero point ramp 17 of the state of the art is also deleted.
  • the flow rate of ambient air blown into each of the hollow partitions 6 by the motor-fans of the blower ramp 18 is then regulated by taking into account the measurements of depression in the heating zone B, and in particular of the depression P6 in the partitions 6 the most upstream of the heating zone B.
  • Table 1 gives examples of numerical values for the predetermined range of permitted values for the suction flow rate QO and for the heating pressures P4, P5, P6 associated with the heating ramps 16, such as than expected throughout a cycle. It is also indicated in Table 1, for the temperatures J4, T5, T6 measured respectively under one of the heating ramps 16 of the FAC 1, the beginning and end of cycle values corresponding to those expected in the context of FIG. a nominal operation of the FAC 1.
  • Table 1 is carried out in the case where, during a baking cycle, the preheating temperature T1 varies from 350 ° C. to the cycle flow rate at 900 ° C. at the end of the cycle.
  • the numerical values depend in practice on the cycle time, the anodes and the characteristics of the FAC 1.
  • Table 1 (NB: the flow rate in Nm3 / h corresponds to the measurement of the normalized flow Q0, that is to say with correction by the temperature T0 and the suction pressure P0).
  • Table 2 gives examples. of values, at a given moment, for the temperature T0 in a suction pipe 11 considered, for the temperature T1 in a partition of the preheating zone A, for the vacuum P0 in the suction pipe 11a considered, for the pressure P4 in a partition 6 of the heating zone B and for the flow rate Q0 in the suction pipe 1 ta considered, according to three modes of operation:
  • At least one partition 6 is at least partially plugged.
  • Table 2 illustrates that when rear air infiltrations occur, the preheating temperature T1 does not vary, because the rear air does not reach this portion of the oven. However, the back air reaches the suction pipe, so that the TO temperature and the PO pressure in the suction pipe fall.
  • the QO flow rate in the suction pipe can be guglented to draw in the back air and continue to maintain the required flow rate in the furnace to maintain the preheat temperature T1.
  • the preheating temperature T1 decreases.
  • the temperature TO in the suction pipe also decreases- Even by increasing the flow rate up to the maximum value allowed at the given moment, the preheating temperature T1 does not return to its nominal value.
  • the pressure P4 in the heating zone has increased, leaving the range of authorized values indicated in Table 1, and thus indicating the presence of a plug.
  • the connection between the different equipment and the control means of the PAC 1 can be performed by means of a wired network and / or type Wi-Fj.
  • the new control method the safety of the FAC 1 is enhanced, as it makes it possible to detect, more reliably than in the state of the art, risky malfunctions, in particular plugs in the partitions.
  • the new method simplifies the furnace by eliminating the preheating measurement ramp 1 1 and the zero point ramp 17 of furnaces. the state of the art.
  • the furnace 1 may advantageously be devoid of any ramp exclusively dedicated to measurements, as are the preheating measurement ramp 1 1 and the zero point measuring ramp 17.

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Abstract

Procédé de régulation d'un four (1) à chambres dit « à feu(x) tournant(s) » pour la cuisson de blocs carbonés (5), dans lequel le four comprend des moyens (P3, P4, P5, P6, Pzpr) pour déterminer, directement ou indirectement, la pression de chauffage, dans la zone de chauffage (B), le procédé comprenant une étape de régulation de la température (T1 ) de préchauffage pour respecter une consigne tout en maintenant le débit d'aspiration (Q0) dans une plage prédéterminée autour d'une valeur de consigne et tout en maintenant la pression de chauffage inférieure à une valeur seuil minimale.

Description

PROCEDE DE REGULATION D'UN FOUR A CHAMBRES A FEUfX) TOURNANT (S) POUR LA
CUISSON DE BLOCS CARBONES
La présente invention est relative aux fours à chambres dits à "feu(x) tournant(s)", pour la cuisson de bloc carbonés, plus particulièrement d'anodes et de cathodes en carbone destinées à la production par électrolyse de l'aluminium. Elle a plus particulièrement pour objet une méthode et un dispositif d'optimisation du contrôle et de la sécurité de la combustion dans des lignes de cloisons d'un tel four à chambres. Des fours à feu(x) toûrnant(s) pour cuire des anodes sont décrits notamment dans la demande de brevet W02Q1 127042 à laquelle on se reportera pour plus de précisions à leur sujet.
On rappelle cependant partiellement leur structure et leur fonctionnement, en référence aux figures 1 , 2 et 3 ci-après, représentant respectivement une vue schématisée en plan de la structure d'un four à feu(x) tournant(s) et chambres ouvertes, à deux feux dans cet exemple, pour la figure 1 , une vue partielle en perspective et coupe transversale avec arrachement représentant la structure interne d'un tel four, pour la figure 2 et une vue schématisée en coupe longitudinale le long d'une travée pour la figure 3. Le four à cuire (FAC) 1 comprend deux cuvelages ou travées 1 a et 1 b parallèles, s'étendant selon l'axe longitudinal XX sur 'a longueur du four 1 et comportant chacun(e) une succession de chambres 2 transversales (perpendiculaires à l'axe XX), séparées les unes des autres par des murs transversaux 3. Chaque chambre 2 est constituée, dans sa longueur, c'est-à- dire dans la direction transversale du four 1 , par la juxtaposition, en alternance, d'alvéoles 4, ouverts à leur partie supérieure, pour permettre le chargement des blocs carbonés à cuire et le déchargement des blocs cuits refroidis, et dans lesquels sont empilés les blocs carbonés 5 à cuire noyés dans une poussière carbonée, et des cloisons chauffantes creuses 6, à parois minces, généralement maintenues espacées par des éntretoises 6a transversales. Les cloisons creuses 6 d'une chambre 2 sont dans le prolongement longitudinal (parallèle au grand axe XX du four 1 ) des cloisons creuses 6 des autres chambres 2 de la même travée 1 a ou 1 b, et les cloisons creuses 6 sont en communication les unes avec les autres par des lucarnes 7 à la partie supérieure de leurs parois longitudinales, en regard de passages longitudinaux ménagés à ce niveau dans les murs transversaux 3, de sorte que les cloisons creuses 6 forment des lignes de cloisons longitudinales, disposées parallèlement au grand axe XX du four et dans lesquelles vont circuler des fluides gazeux (air comburant, gaz combustibles et gaz et fumées de combustion) permettant d'assurer la préchauffe et la cuisson des anodes 5, puis leur refroidissement. Les cloisons creuses 6 comportent, en outre, des chicanes 8, pour allonger et répartir plus uniformément le trajet des gaz ou fumées de combustion et ces cloisons creuses 6 sont munies, à leur partie supérieure, d'ouvertures 9, dites « ouvreaux », obturables par des couvercles amovibles et ménagées dans un bloc de couronnement du four 1 . Les deux travées 1 a et 1 b du four 1 sont mises en communication à leurs extrémités longitudinales par des carneaux de virage 1 0, qui permettent de transférer les fluides gazeux d'une extrémité de chaque ligne de cloisons creuses 6 d'une travée 1 a ou 1 b à l'extrémité de la ligne de cloisons creuses 6 correspondante sur l'autre travée 1 b ou 1 a, de sorte à former des boucles sensiblement rectangulaires de lignes de cloisons creuses 6.
Le principe d'exploitation des fours à feu(x) tournant(s), également dénommés fours « à avancement de feu(x) », consiste à amener un front de flammes à se déplacer d'une chambre 2 à une autre qui lui est adjacente au cours d'un cycle, chaque chambre 2 subissant successivement des stades de préchauffage, chauffage forcé, plein feu, puis refroidissement (nature! puis forcé), La cuisson des anodes 5 est réalisée par un ou plusieurs feux ou groupes de feux (deux groupes de feux étant représentés sur la figure 1 , dans une position dans laquelle l'un s'étend, dans cet exemple, sur treize chambres 2 de la travée 1 a et l'autre sur treize chambres 2 de la travée 1 b) qui se déplacent cycliquement de chambre 2 en chambre 2. Chaque feu ou groupe de feux est composé de cinq zones successives A à E, qui sont, comme représenté sur la figure 1 pour le feu de la travée 1 b, disposées successivement de l'aval vers l'amont par rapport au sens d'éGoulement des fluides gazeux dans les lignes de cloisons creuses 6, et dans le sens contraire aux déplacements cycliques de chambre en chambre :
A) Une zone de préchauffage comportant, en se reportant au feu de la travée 1 a, et en tenant compte du sens de rotation des feux indiqué par la flèche au niveau du carneau de virage 10 â l'extrémité du four 1 en haut sur la figure 1 :
- une rampe d'aspiration 1 1 équipée, pour chaque cloison creuse 6 de la chambre 2 au-dessus de laquelle cette rampe d'aspiration s'étend, d'un système de mesure et de réglage du débit des gaz et fumées de combustion par ligne de cloisons creuses 6, ce système pouvant comprendre, dans chaque pipe d'aspiration 1 1 a qui est solidaire de la rampe d'aspiration 1 1 et débouchant dans cette dernière, d'un® part, et, d'autre part, engagée dans i'ouverture 9 de l'une respectivement des cloisons creuses 6 de cette chambre 2, un volet d'obturation réglable pivoté par un actionneur de volet, pour le réglage du débit, ainsi qu'un débitmètre 12 mesurant le débit Q0 d'aspiration des fumées, légèrement en amont, dans la pipe 1 1 a correspondante, un capteur de température 13 de mesure de la température TO d'aspiration des fumées de combustion à l'aspiration, et un capteur de pression (non représenté) de mesure de la pression PO d'aspiration dans la pipe li a correspondante, et
- une rampe de mesure de préchauffage 15, sensiblement parallèle à la rampe d'aspiration 1 1 en amont de cette dernière, généralement, au-dessus de la même chambre 2, et équipée de capteurs de température (thermoçouples) et de capteurs de pression pour mesurer la pression statique P1 de préchauffage et la température Tl de préchauffage régnant dans chacune des cloisons creuses 6 de cette chambre 2 afin de pouvoir afficher et régler cette pression P1 et cette température T1 de la zone de préchauffage;
B) Une zone de chauffage comportant :
- plusieurs rampes de chauffage identiques 16, deux ou, de préférence, trois, comme représenté sur la figure 1 et la figure 3, ou davantage selon la durée de cycle ; chacune équipée de brûleurs ou d'injecteurs de combustible (liquide ou gazeux) et de capteurs de température (thermoçouples), chacune des rampes 16 s'étendant au-dessus de l'une des chambres respectivement d'un nombre correspondant de chambres 2 adjacentes, de sorte que les injecteurs de chaque rampe de chauffage 1 6 sont engagés dans les ouvertures 9 des cloisons creuses 6 pour y injecter le combustible ;
G) Une zone de soufflage ou de refroidissement naturel comportant :
- une rampe dite de « point zéro » 17, s'étendant au-dessus de la chambre 2 immédiatement en amont de celle en dessous de la rampe de chauffage 1 6 la plus en amont, et équipée de capteurs de pression pour mesurer la pression régnant dans chacune des cloisons creuses 6 de cette chambre 2, afin de pouvoir régler cette pression, et
- une rampe de soufflage 18, équipée de moto ventilateurs munis d'un dispositif permettant le réglage du débit d'air arnbiant insufflé dans chacune des cloisons creuses 6 d'une chambre 2 en amont de celle située sous la rampe de point zéro 1 7, de sorte que les débits d'air ambiant insufflés dans ces cloisons creuses 6 peuvent être régulés de sorte à obtenir une pression voulue (légère surpression ou légère dépression) au niveau de la rampe de point zéro 17 ; D) Une zone de refroidissement forcé, qui s'étend sur trois chambres 2 en amont de la rampe de soufflage 1 8, et qui comporte, dans cet exemple, deux rampes de refroidissement 19 parallèles, chacune équipée de moto ventilateurs et de pipes de soufflage insufflant de l'air ambiant dans les cloisons creuses 6 de la chambre 2 correspondante ; et E) Une zone de travail, s'étendant en amont des rampes de refroidissement 19 et permettant l'enfournement et le défournement des anodes 5, et l'entretien des chambres 2.
En amont des rampes de chauffage 1 6, la rampe de soufflage 18 et la ou lés rampe(s) de refroidissement forcé 1 9 comportent des pipes d'insufflation d'air de combustion alimentées par des moto ventilateurs, ces pipes étant connectées, via les ouvertures 9, aux cloisons creuses 6 des chambres 2 concernées. En aval des rampes de chauffage 16, on dispose de la rampe d'aspiration 1 1 pour extraire les gaz et fumées de combustion, désignés dans leur ensemble par lés termes « fumées de combustion », qui circulent dans les lignes de cloisons creuses 6.
Le chauffage et la cuisson des anodes 5 sont assurés à la fois par la combustion du combustible (gazeux ou liquide) injecté, de manière contrôlée, par les rampes de chauffage 16, et, dans une mesure sensiblement égale, par la combustion de matières volatiles (telles que des hydrocarbures aromatiques polycyclïques) du brai diffusées par les anodes 5 dans les alvéoles 4 des chambres 2 en zones de préchauffage et chauffage, ces matières volatiles, en grande partie combustible, diffusées dans les alvéoles 4 pouvant s'écouler dans les deux cloisons creuses 6 adjacentes par des passages ménagés dans ces cloisons, pour s'enflammer dans ces deux cloisons, grâce à de l'air comburant résiduel présent, à ce niveau, parmi les fumées de combustion dans ces cloisons creuses 6. Ainsi, la circulation de l'air et des fumées de combustion s'efféctuê le long dés lignes de cloisons creuses 6, et une dépression, imposée en aval de la zone de chauffage B par la rampe d'aspiration 1 1 à l'extrémité aval de la zone de préchauffage A, permet de contrôler le débit des fumées de combustion à l'intérieur des cloisons creuses 6, tandis que l'air provenant des zones de refroidissement C et D, grâce aux rampes de refroidissement 19 et surtout à la rampe de soufflage 18, est préchauffé dans les cloisons creuses 6, en refroidissant les anodes 5 cuites dans les alvéoles 4 adjacents, au cours de son trajet et sert de comburant lorsqu'il parvient dans la zone de chauffage B.
Au fur et à mesure que la cuisson des anodes 5 se produit, on fait avancer eyeiiquement (par exemples toutes les 24 heures environ) d'une chambre 2 l'ensemble des rampes 1 1 , 15, 17, 18 et les équipements et appareillages de mesures et d'enregistrement associés. Pour les rampes de chauffage 16 et les rampes de refroidissement 19, seule la rampe la plus en amont est déplacée et mise devant les autres, chaque chambre 2 assurant ainsi, successivement^ en amont de la zone de préchauffage A, une fonction de chargement des blocs carbonés crus 5, puis, dans la zone de préchauffage A, une fonction de préchauffage naturel par les fumées de combustion du combustible et des vapeurs de brai qui quittent les alvéoles 4 en pénétrant dans les cloisons creuses 6, compte tenu de la dépression dans les cloisons creuses 6 des chambres 2 en zone de préchauffage A, puis, dans la zone de chauffage B ou de cuisson, une fonction de chauffage des blocs 5 à environ 1100°C, et enfin, dans les zones de refroidissement C et P, une fonction de refroidissement des blocs cuits 5 par l'air ambiant et, corrélativement, de préchauffage de cet air constituant le comburant du four 1 , la zone de refroidissement forcé D étant suivie, dans le sens opposé au sens d'avancement du feu et de circulation des fumées de combustion, d'une zone E de déchargement des blocs carbonés 5 refroidis, puis éventuellement de chargement des blocs carbonés crus dans les alvéoles 4.
Les fumées de combustion extraites des feux par les rampes d'aspiration 1 1 sont collectées dans un conduit des fumées 20, par exemple un conduit cylindrique partiellement représenté sur la figure 2, avec un carneau des fumées 21 pouvant avoir une forme en plan en U (voir en pointillés sur la figure 1 ) ou pouvant faire le tour du four, et dont la sortie 22 dirige les fumées de combustion aspirées et collectées vers un centre de traitement des fumées (CTF) non représenté car ne faisant pas partie de l'invention.
Le procédé de régulation du FAC 1 comprend essentiellement la régulation en température et/ou en pression des zones de préchauffage A, chauffage B et soufflage ou refroidissement naturel C du four 1 en fonction de lois de consignes prédéfinies.
La régulation du FAC 1 tient compte d'une multitude de paramètres afin de respecter les bilans des transferts thermiques dans les cloisons. En effet, la cuisson des blocs carbonés doit respecter notamment une courbe de montée et de descente en température de cuisson entre la zone de préchauffage et la zone de travail, pour que la matière subisse les transformations adéquates et qu'au final les anodes obtenues présentent les caractéristiques mécaniques et électriques requises. La pression régnant dans les cloisons 6 creuses doit également rester, pour chaque cloison 6, sensiblement constante, ou au moins dans une plage de pression définie, tout au long d'un cycle.
Les paramètres à considérer sont nombreux, et un procédé de régulation de régulation du FAC 1 doit permettre d'influer sur l'un ou l'autre des paramètres en fonction des mesures et garder un fonctionnement optimal du FAC 1 . La figure 3 illustre de manière schématique l'organisation du contrôle d'un FAC 1 selon l'état de la technique, Une unité 23 centrale, de contrôle permet de centraliser toutes les données fournies par les mesures, pour rendre compte du fonctionnement global du FAC 1 .
Par exemple, les injecteurs des rampes de chauffage 16 sont régulés en fonction de la température dans les cloisons 6 de la zone de chauffage B. Plus précisément, des capteurs de température dans les cloisons 6 de la zone de chauffage B permettent de réguler en température chacune des rampes de chauffage 16, l'injection de combustible étant régulée notamment pour que la température dans les cloisons 6 dans la zone de chauffage B suive une courbe de montée en température prédéterminée. Sur la figure 3, le nombre de rampes de chauffage 16 est de trois, les rampes étant référencées HR1 , H R2 et H R3, la température de la cloison associée à chaque rampe étant notée respectivement T4, T5 et T6. Chaque rampe de chauffage 16 est associée à un contrôleur 24 de type PID, eux-mêmes reliés à l'unité 23 centrale de contrôle. Les contrôleurs 24 récupèrent les mesures de température T4, T5 et T6 pour réguler les injecteurs.
De plus, la proportion d'air / combustible doit s'approcher au possible des proportions stoschiométriques, pour assurer la combustion aussi bien avec le combustible injecté par les rampes d'injection qu'avec les matières volatiles diffusées par la cuisson des blocs carbonés dans la zone de préchauffage A.
La pression régnant dans les cloisons 6 de chaque chambre 2 du FAC 1 doit également respecter une consigne. Par exemple, il est souhaitable de conserver, pour chaque cloison 6, une pression sensiblement constante tout au long d'un cycle de cuisson, ou au moins de conserver la pression dans une plage de valeurs. Notamment, la vitesse des ventilateurs de la rampe de soufflage 1 8 est réglée en fonction d'une valeur de pression Pzpr mesurée dans une cloison 6 en amont des rampes de chauffage 1 6, et notamment mesurée par la rampe de point zéro 1 7. Le volet de la rampe d'aspiration 1 1 est régulé en fonction d'une température T1 et/ou d'une pression Pi de préchauffage mesurée dans une cloison 6 de la zone de préchauffage A.
La température Tl de préchauffage dans une cloison 6 de la zone de préchauffage A est en particulier surveillée. La température dans la zone de préchauffage A doit permettre l'élimination des matières volatiles contenues dans le brai des blocs carbonés. Les gaz ou vapeurs résultant doivent alors être aspirés vers les "cloisons: 6 creuses et être brûlés immédiatement en présence de l'oxygène dans les fumées de combustion arrivant de la zone de chauffage B. En effet, ces gaz ou vapeurs risquent d'encrasser les équipements, et notamment les pipes d'aspiration 1 1 a et les conduites qui mènent au centre de traitement des fumées. Les dépôts peuvent s'enflammer et endommager les équipements.
La rampe de mesure de préchauffage 15 permet alors d'obtenir des informations sur la température T1 de préchauffage régnant dans une cloison 6 en amont de la rampe d'aspiration 1 1 et en aval des rampes de chauffage 16, dans la zone de préchauffage A, et de surveiller la cuisson. Lorsque la température T1 de préchauffage ainsi mesurée s'écarte de trop d'une consigne, des interventions doivent être entreprises sur le FAC 1 pour ramener la température T1 mesurée par la rampe de mesure de préchauffage 15 à une valeur acceptable. Toutefois, les interventions ne doivent pas modifier la circulation d'air dans les cloisons 6 de manière trop importante, car alors la cuisson des blocs n'est plus respectée. Ainsi, la température T1 de préchauffage mesurée par la rampe de mesure de préchauffage 1 5 est en fait régulée tout en maintenant la pression P1 de préchauffage mesurée par ladite rampe de mesure de préchauffage 15 dans une plage de pression prédéterminée, autour d'une valeur de consigne. A cet effet, la rampe de mesure de préchauffage 15 et la rampe d'aspiration 1 1 sont reliées à un même contrôleur 25 de type PID (Proportionnel Intégral Dérivé), lui-même également relié à l'unité 23 centrale de contrôle. L'ouverture du volet de la rampe d'aspiration 1 1 peut ainsi être régulée en fonction de la mesure de la pression P1 et de la température T1 de préchauffage par le contrôleur 25,
La régulation de la température T1 de préchauffage dans une plage de pression PI de préchauffage n'apporte pas complète satisfaction. En effet, la pression P1 de préchauffage, qui est en général une dépression, mesurée par la rampe de mesure de préchauffage 1 1 est line mesure statique, de sorte qu'elle ne permet pas de rendre compte d'un changement dans le débit du flux des fumées circulant dans les cloisons 6 du FAC 1.
Par exemple, un problème rencontré souvent dans un FAC 1 est le bouchage des cloisons 6. En effet, lorsqu'une cloison 6 est bouchée, même partiellement, la circulation des fumées est entravée. Le phénomène de bouchage peut avoir plusieurs origines, notamment l'accumulation de poussières carbonées provenant de la cuisson des blocs carbonés dans les alvéoles 4 et traversant les parois des cloisons, des débris venant encombrés les cloisons 6 ou encore la déformation des cloisons 6 venant perturber le flux des fumées. Le bouchage peut avoir plusieurs effets indésirables. Tout d'abord, la courbe de température de cuisson n'est plus respectée. Surtout, les rampes de chauffage 16 continuant d'injecter du combustible dans les cloisons 6 et la rampe de soufflage 18 continuant de souffler de l'air comburant, l'accumulation de matière combustible volatile en amont du bouchon peut atteindre un niveau dangereux, et jusqu'à l'extrême produire une explosion dans le four.
Le phénomène de bouchage est donc d'autant plus dangereux lorsqu'il se produit en aval de la rampe de chauffage 16, après l'injection de combustible. I! est donc important de surveiller le phénomène de bouchage en aval de la rampe de chauffage 1 6. Or, lorsqu'une cloison 6 d'une chambre 2 en amont de la rampe de mesure préehauffage 1 1 est bouchée, la pression PI de préchauffage ne varie pas.
Ainsi, un dysfonçtionnëment du FAC 1 peut ne pas être visible par la mesure de la pression PI de préchauffage. La régulation de la température T1 de préehauffage s'en trouve faussée. 11 est connu d'utiliser le débitmètre 12 sur la rampe d'aspiration 1 1 pour mesurer le débit Q0 d'aspiration. La mesure d'un débit fournit plus d'information que la mesure d'une pression, puisque le débit rend compte des phénomènes dynamiques, de la circulation des fluides dans les cloisons 6.
Cependant, le débit Q0 d'aspiration est en général utilisé uniquement en tant qu'indice. En effet, il existe des phénomènes parasites qui peuvent survenir dans le FAC 1 , qui faussent les mesures de débit . Le débit QG d'aspiration n'est donc pas un indicateur fiable.
Notamment, sur chaque travée l a, 1 b, dépendamment du stade d'avancement du cycle de cuisson, des chambres 2, situées en aval des chambres 2 de la zone de préchauffage A, ne sont pas utilisées. Les cloisons 6' de ces chambres sont dites mortes, car elles n'ont normalement aucune influence sur la cuisson en cours. Cependant, les cloisons mortes peuvent être source d'infiltrations d'air parasite, dit air arrière, dues à des défauts d'étanchéité. L'air arrière passe par les cloisons 6' mortes et atteint la rampe d'aspiration 1 1 . En outre, les parois des cloisons 6 sont poreuses, de sorte que dans la zone de préchauffage A notamment, là où la dépression statique est normalement la plus importante, de l'air venant de l'extérieur peut s'infiltrer par les parois des cloisons 6. La quantité d'air infiltré à travers les parois poreuses est d'autant plus importante que la dépression statique est importante. Ainsi, les phénomènes parasites peuvent masquer une chute de débit des fumées due au bouchage, et empêcher de mettre en œuvre les opérations nécessaires pour y remédier.
Un problème à la base de l'invention est donc la détermination dé l'origine de l'air circulant dans les cloisons 6, à la base des mesures de pression, de température et de débit, afin de réguler le fonctionnement du FAC 1 .
Il existe donc un besoin pour mettre au point un procédé de régulation du FAC 1 permettant de fiabiliser les mesures pour rendre compte du fonctionnement du FAC 1 , sans pour autant perturber le fonctionnement du four, ni impliquer des coûts supplémentaires. En particulier, il existe un besoin de mettre au point un procédé de régulation du FAC permettant d'identifier l'origine du débit passant par la rampe d'aspiration, notamment afin de rendre compte des Infiltrations d'air parasite lors du bouchage ainsi que des entrées d'air arrière par les cloisons mortes.
A cet effet, selon un premier aspect, il est proposé un procédé de régulation d'un four à chambres dit « à feu(x) tournant(s) » pour la cuisson de blocs carbonés. Le four comporte une succession de chambres s'étendant dans une zone de préchauffage, une zone de chauffage et une zone de refroidissement naturel, les chambres étant disposées en série selon l'axe longitudinal du four. Chaque chambre est constituée par la juxtaposition, transversalement audit axe longitudinal et en alternance, d'alvéoles dans lesquels sont disposés des blocs carbonés à cuire et de cloisons chauffantes creuses, les cloisons d'une chambre étant en communication et alignées avec les cloisons des autres chambres, parallèlement à l'axe longitudinal du four, en lignes de cloisons dans lesquelles circulent de l'air de refroidissement et comburant et des gaz de combustion. Une rampe d'aspiration est reliée à chacune des cloisons de la première chambre de la zone de préchauffage par l'une respectivement de pipes d'aspiration. L'air comburant nécessaire est en partie injecté par une rampe de soufflage de la zone de refroidissement naturel, reliée à au moins un ventilateur, et en partie infiltré par dépression à travers les lignes de cloison. Le combustible nécessaire à la cuisson des blocs carbonés est quant à lui en partie injecté par au moins une rampe de chauffage s'étendant chacune sur l'une respectivement d'au moins deux chambres adjacentes de la zone de chauffage, et apte à injecter du combustible dans chacune des cloisons de la chambre respective correspondante de la zone de chauffage. Le four comprend en outre au moins un capteur de température pour mesurer une température de préchauffage dans la cloison d'une chambre de la zone de préchauffage, entre la rampe d'aspiration et la rampe de chauffage et comprend un débiimëtre pour mesurer un débit d'aspiration de l'air et des fumées passant dans au moins une pipe d'aspiration. Le four comprend de plus des moyens pour déterminer, directement ou indirectement, la pression de chauffage, dans la zone de chauffage, la température de préchauffage est régulée pour respecter une consigne tout en maintenant le débit d'aspiration dans une plage prédéterminée autour d'une valeur de consigne et tout en maintenant la pression de chauffage inférieure à une valeur minimale.
Selon un exemple de réalisation, le four comprend de plus au moins un capteur de température pour mesurer la température d'aspiration de Pair dans au moins une pipe d'aspiration, et dans lequel le débit d'aspiration mesuré dans la même pipe d'aspiration est un débit norme par la température d'aspiration.
Les moyens pour déterminer directement la pression dans une cloison de la zone de chauffage comprennent par exemple un capteur de pression de chauffage placé sur la au moins une rampe de chauffage pour mesurer la pression dans une cloison de la zone de chauffage.
En variante, les moyens pour déterminer indirectement la pression dans une cloison de la zone de chauffage comprennent un capteur de pression pour mesurer la pression dans la cloison de la chambre immédiatement en aval de zone de chauffage et un capteur de pression pour mesurer la pression dans la cloison de la chambre immédiatement en amont de zone de chauffage.
De préférence, le débitmètre pour mesurer le débit d'aspiration mesure le débit d'air et de fumées passant par une vantelle dans la pipe d'aspiration considérée. Lorsque ia pression de chauffage dépasse la valeur seuil minimale, une opération pour déboucher une ou plusieurs cloisons (6) est mise avantageusement en œuvre.
Tout autre opération dépendant de T'ëtat de four déterminé grâce au nouveau procédé peut également être entreprise, Selon un deuxième aspect, il est proposé un four à chambres dit « à feu(x) tournant(s) » pour la cuisson de blocs carbonés. Le four est celui présenté précédemment, et est particulièrement adapté pour que le procédé présenté ci- dessus y soit mis en œuvre. Notamment, le four comporte des moyens pour déterminer directement la pression de chauffage dans la zone de chauffage comprenant au moins un capteur de pression de chauffage placé sur la au moins une rampe de chauffage pour mesurer la pression dans une cloison de la zone de chauffage. Le capteur de température de préchauffage peut alors être relié à la rampe d'aspiration, de sorte que le four est dépourvu de rampes dédiées exclusivement à des mesures. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lumière de la description donnée ci-dessous à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation décrit en référence à la figure 4 annexée, laquelle est une vue schématisée en coupe longitudinale le long d'une travée d'un FAC 1 .
Le procédé de détection revendiqué est mis en œuvre sur un four 1 tel que présenté sur les figures 1 et 2, et décrit en introduction, à l'aide d'un système de contrôle tel celui représenté schématiquement sur la figure 4.
Le procédé vise à utiliser la mesure du débit QG d'aspiration sur la rampe d'aspiration 1 1 pour réguler la température T1 de préchauffage mesurée dans Une cloison 6 de la zone dé préchauffage A : la température T1 de préchauffagê est régulée dans une plage de débit Q0. En effet, la mesure du débit d'aspiration Q0 est plus fiable que la mesure de la pression P1 de préchauffagê sur la rampe de mesure de préchauffage 15 selon l'état de la technique car la rampe de mesure de préchauffage 1 5 mesure une dépression statique, ne rendant pas compte des changements de flux dés fumées dans une cloison 6. Ainsi, la pression P1 de préchauffagê mesurée par la rampe de mesure de préchauffage 15 ne varie pas ou très peu, lorsqu'une cloison est bouchée,
La mesure du débit Q0, au contraire, rend compte d'un changement dans le flux des fumées en cas de bouchage, à condition de déterminer l'origine du débit mesuré, et notamment de distinguer les entrées d'air parasite du flux des fumées de combustion.
Ainsi, le proeédé objet des revendications propose d'utiliser en outre la détermination de la Valeur de la pression de chauffage, dans une cloison 6 d'une chambre 2 de la zone de chauffage B, pour déduire l'état du fonctionnement du four. La pression de chauffage peut être déterminée de manière directe ou de manière indirecte.
Par exemple, la pression de chauffage est directement mesurée sur au moins Une rampe de chauffage 16, Un capteur de pression étant placé au plus près d'un injeçteur de la rampe de chauffage 16 en question pour y mesurer une pression P4. Le capteur de pression peut être inséré dans J'ouvreau directement en amont de fouvreau par lequel l'injecteur de la rampe de chauffage 1 6 injecte le carburant dans la cloison 6.
La détermination de manière directe permet ainsi de supprimer la rampe de mesure de point zéro 17. Ainsi, même en ajoutant des capteurs de pression sur les rampes de chauffage 16, la suppression de la rampe de point zéro 1 7 permet de réaliser une économie matérielle substantielle.
En variante, la pression de chauffage peut être déterminée indirectement, au moyen d'une mesure de pression immédiatement en amont de la zone de chauffagê B et par une mesure de pression immédiatement en aval de la zone de chauffage B. Par exemple, la rampe de point zéro 17 fournit une mesure de la dépression Pzpr dans une cloison 6 de la chambre 2 immédiatement en amont de la zone de chauffage B et un capteur de pression placé dans une cloison 6 de la chambre 2 dé la zone de préchauffage B immédiatement en aval de la zone de chauffage B fournit une mesure de la dépression P3. Une corrélation entre ces deux mesures permet d'en déduire une pression de chauffage.
La valeur de la pression de chauffage peut être positive, ou négative. Dans ce dernier cas, on parie alors de dépression de chauffage.
Ainsi, que ee soit de manière directe ou de manière indirecte, la valeur de la pression de chauffage est connue.
Comme indiqué en introduction, le FAG 1 est régulé notamment en tenant compte de la température T1 de préchauffage mesurée par la rampe de mesure de préchauffage 15 dans une cloison 6 de la zone de préchauffage A.
Le débit Q0 mesuré par le débitmètre 12 caractérise le flux d'air et de fumées qui passe par la pipe d'aspiration 1 1 a, L'air et les fumées mesurées ont trois origines : l'air arrière s'infiltrant par lés cloisons mortes,
l'air parasite s'infiltrant par les cloisons 6 dans la zone de préchauffage A, les fumées venant de la zone de chauffage B. La prise en compte de la valeur de la pression de chauffage dans la zone de chauffage B permet de rendre compte de manière fiable de l'état du four. En effet, la dépression dans la zone de chauffage B est moins importante que dans la zone de préchauffage A, si bien que les infiltrations d'air par les cloisons 6 dans la zone de chauffage B peuvent être considérées comme négligeables. Or, la pression dans la zone de chauffage B doit être la plus faible possible pour assurer une aspiration et la circulation des fumées. Ainsi, à partir du moment où la pression dans la zone de chauffage est supérieure à une valeur de consigne, on a un indicateur fort de présence d'un bouchon dans une cloison 6.
Ainsi, il est possible à partir d'une variation de la valeur de la pression dans la zone de chauffage de déduire l'état du four, Grâce à la corrélation entre le débit Q0 et la dépression dans la zone de chauffage B, il en est déduit l'état du FAC 1 , et notamment si une cloison 6 est bouchée. Des mesures peuvent être mises en œuvre pour réguler la température T1 de préchauffage en conséquence.
Des indicateurs supplémentaires peuvent être utilisés en compléments, afin de fournir des indices sur l'état du four. Ces indicateurs peuvent servir d'indice quant à un dysfonctionnement, maïs ne permettent pas de déterminer l'origine du dysfonctionnement.
Par exemple, la valeur de la température T0 dans la pipe d'aspiration 1 1 a peut être utilisée comme indiquant que la cuisson ne se déroule pas comme prévue. Ainsi, une baisse de la température T0 peut indiquer que de Pair plus frais venant des cloisons mortes atteint la pipe d'aspiration 1 1 a, Cependant, la température T0 baisse également lorsqu'une cloison 6 est bouchée et que J'air chaud venant de la zone de chauffage B n'atteint pas entièrement la zone de préchauffage A. En fonctionnement nominal, c'est-à-dire sans entrées d'air parasite ni par les cloisons mortes, ni par■..infiltrations, la température T1 de préchauffage mesurée est maintenue, à un instant donné du cycle, à une valeur prédéterminée, avec éventuellement un intervalle de tolérance. La mesure du débit Q0 et la détermination de la pression dans la zone de chauffage B fournissent des valeurs nominales.
Lorsque de Pair arrière atteint la pipe d'aspiration 1 1 a, la température T1 de préchauffage s'en trouve diminuée si le système maintient le même débit Q0. L'apport d'air arrière arrivant à la pipe d'aspiration l ia résulte en une augmentation du débit d'aspiration QO. En considérant la dépression P4 dans la zone de chauffage B, un opérateur peut s'assurer que la variation du débit n'est pas due à une cloison bouchée. La plage de valeurs autorisées pour le débit QO d'aspiration peut alors être modifiée pour tenir compte de cet apport d'air arrière et maintenir la température T1 de préchauffage à sa valeur nominale, Des opérations peuvent en outre être entreprises pour régler les défauts d'étanchéité des cloisons mortes.
Lorsqu'une cloison est bouchée, la température T1 dans la zone de préchauffage A diminue, du fait du défaut d'apport en fumées de la zone de chauffage B. Augmenter la puissance des injecteurs en espérant augmenter la température T1 n'est pas efficace, à cause du bouchon, en plus d'être dangereux, car augmentant les risques d'explosion, et de ne pas respecter la courbe de température dans la zone de chauffage B, Le débit QO ne peut être augmenté qu'en respectant une plage déterminée. Ainsi, même en augmentant la plage de valeurs autorisées pour le débit QO, la température T1 n'atteint pas la valeur déterminée visée. En considérant la dépression P4 dans la zone de chauffage B, .l'opérateur peut constater une augmentation de la pression P4 de chauffage, indiquant que les fumées ne circulent pas correctement à cause de la présence d'un bouchon. Des opérations peuvent alors être entreprises pour retirer le bouchon.
La mesure de la pression P1 par la rampe de mesure de préchauffage 1 5 devient superflue. Ainsi, en ramenant le thermocouple mesurant la température T1 de préchauffage sur la rampe d'aspiration 1 1 , la rampe dé mesure de préchauffage 1 5 peut être supprimée.
Grâce à l'utilisation du débit QO d'aspiration et de la pression de la zone B de chauffage pour réguler le FAC 1 , les risques liés à la formation de bouchon sont diminués. La sécurité du FAC 1 s'en trouve accrue.
La figure 4, illustrant un mode de réalisation d'un FAC 1 mettant en œuvre le procédé de régulation décrit ci-dessus va maintenant être décrit plus en détail.
Les mêmes références que celles de la figure 3 désignent les mêmes éléments. Le FAC 1 de la figure 4 comprend deux niveaux de contrôle pour réguler les différents paramètres du FAC 1 .
Une unité 26 de contrôle dé premier niveau est connectée à la rampe d'aspiration 1 1 , et enregistre les mesures du débit QO, de la pression PO et de la température T0 d'aspiration dans au moins une pipe d'aspiration 1 1 a. En pratique, chaque pipe d'aspiration de la rampe d'aspiration 1 1 est munie de moyens pour mesurer le débit, la pression et la température dans la pipe en question. La rampe de mesure de préchauffage de l'état de la technique est supprimée. Un thermocouple 27, mesurant la température T1 de préchauffage dans la cloison 6 de la chambre 2 au-dessus de laquelle la rampe d'aspiration 1 1 s'étend, est connecté à la rampe d'aspiration 1 1 ,
Selon un mode de réalisation du FAC 1 , le débit dans chaque pipe 1 1 a d'aspiration est contrôlé grâce â une vantelle placée dans la pipe d'aspiration 1 1 a. La vantelle comprend une pluralité de volets, pivotant sur leurs axes, et exerçant le contrôle sur le débit QO d'aspiration. Le débit QO d'aspiration dans chaque pipe d'aspiration 1 1 a est alors de préférence mesuré directement au niveau de la vantelle de sorte qu'on s'assure que le débit QO mesuré est celui passant effectivement par le volet d'obturation réglable. Les pertes de charge de la vantelle étant connues, le débit QO d'aspiration est mesuré avec une précision accrue par rapport à une mesure ailleurs dans la pipe d'aspiration 1 1 a. En outre, l'encombrement dans la pipe d'aspiration 11 a s'en trouve diminué.
En pratique, et comme illustré sur la figure 4, chacune des trois rampes de chauffage 6 comprend deux injecteurs par cloison 6 et un capteur de pression, placé en amont de l'injecteur le plus en amont de la rampe de chauffage 16. Il est ainsi obtenu trois mesures de pression P4, P5 et P6 de chauffage, associées chacune à une rampe 16 de chauffage pour déterminer la valeur de la pression de chauffage. La prise de mesure par les capteurs peut être synchronisée avec l'injection pour ne pas endommager les capteurs si besoin. La pression de chauffage considérée peut alors être la moyenne des trois mesures P4, P5 et P6 ou une seule des mesures, par exemple celle s'écartant le plus de la valeur de consigne, peut être prise en compte. L'unité 26 de contrôle de premier niveau est en outre connectée aux moyens de détermination de la dépression dans la zone de chauffage B. Selon l'exemple illustré, l'unité 26 de contrôle de premier niveau est connectée à des capteurs de pression associés à chaque injecteur, de manière à recueillir les mesures des dépressions P4, P5 et P6 dans les cloisons 6 de la zone de chauffage B. L'unité 26 de contrôle de premier niveau permet d'analyser les mesures recueillies et d'agir sur la rampe 1 1 d'aspiration pour réguler l'ouverture du volet.
De préférence, l'unité 26 de contrôle de premier niveau corrige la mesure du débit "QO par la température T0 et la dépression PO mesurée dans la pipe d'aspiration 1 l a. En effet, le débitmètre 1 2 utilisé est calibré pour donner une mesure du débit QO dans des conditions normales de pression et de température. Or, dans la pipe d'aspiration 1 la, la température et la pression peuvent varier fortement, et ne correspondent de toute façon pas à ces conditions normales. En tenant compte de la température T0 et / ou de la pression PO d'aspiration, il est possible de corriger la mesure du débit GO d'aspiration et obtenir des valeurs fiables.
L'unité 26 de contrôle de premier niveau est reliée à une unité 28 de contrôle de deuxième niveau, laquelle centralise les données de l'ensemble du four et prend des décisions sur la régulation du four. Par exemple, l'unité 28 de contrôle de deuxième niveau est reliée à un contrôleur 24 de chaque injecteur. L'unité 28 de contrôle de deuxième niveau effectue les calculs à partir des paramètres recueillis, et transmet les commandes aux contrôleurs 24 des injecteurs, afin de réguler les paramètres des injecteurs, et notamment l'ordre des injections par les injecteurs, le temps d'injection et la puissance d'injection.
La rampe de point zéro 17 de l'état de la technique est également supprimée. Le débit d'air ambiant insufflé dans chacune des cloisons creuses 6 par les moto-ventilateurs de la rampe de soufflage 18 est alors régulé en tenant compte des mesures dé dépression dans la zone de chauffage B, et en particulier de la dépression P6 dans la cloisons 6 la plus en amont de la zone de chauffage B. A titre indicatif, le tableau 1 ci-dessous fournit des exemples de vaieurs numériques pour !a plage prédéterminée de valeurs autorisées pour le débit QO d'aspiration et pour les pressions P4, P5, P6 de chauffage associées aux rampes de chauffage 16, telles qu'attendues tout au long d'un cycle. Il est également indiqué dans le tableau 1 , pour les températures J4, T5, T6 mesurées respectivement sous une des rampes de chauffage 1 6 du FAC 1 , les valeurs de début de cycle et de fin de cycle correspondant a celles attendues dans le cadre d'un fonctionnement nominal du FAC 1 .
Le tableau 1 est réalisé dans le cas où, au cours d'un cycle de cuisson, la température T1 de préchauffage varie de 350°C au débit du cycle à 900°C en fin de cycle. Les vaieurs numériques dépendent en pratique de la durée du cycle, des anodes et des caractéristiques du FAC 1 .
Figure imgf000021_0001
Tableau 1 (N.B. : le débit en Nm3/h correspond à la mesure du débit Q0 normalisée, c'est- à-dire avec correction par la température T0 et la pression P0 d'aspiration) Le tableau 2 ci-dessous donne des exemples de valeurs, à un instant donné, pour la température T0 dans une pipe d'aspiration 1 1 a considérée, pour la température T1 dans une cloison de la zone de préchauffage A, pour la dépression P0 dans la pipe d'aspiration 1 1 a considérée, pour la pression P4 dans une cloison 6 de la zone de chauffage B et pour le débit Q0 dans la pipe d'aspiration 1 ta considérée, selon trois modes de fonctionnement :
nominal : le fonctionnement du four est nominal, air arrière : de l'air infiltré par les cloisons mortes atteint la pipe 1 ta d'aspiration,
bouchon : au moins une cloison 6 est au moins partiellement bouchée.
Figure imgf000022_0001
Tableau 2
Le tableau 2 illustre ainsi que lorsque des infiltrations d'air arrière se produisent, la température T1 de préchauffage ne varie pas, car l'air arrière n'atteint pas cette portion du four. Cependant, l'air arrière atteint la pipe d'aspiration, de sorte que la température TO et la pression PO dans la pipe d'aspiration chutent. Le débit QO dans la pipe d'aspiration peut être guglenté pour aspirer l'air arrière et continuer de maintenir le débit nécessaire dans le four pour assurer le maintient de la température T1 de préchauffage.
Lorsqu'un bouchon se forme dans une cloison 6 du four, la température T1 de préchauffage diminue. La température TO dans la pipe d'aspiration diminue également- Même en augmentant le débit jusqu'à la valeur maximale autorisée à l'instant donné, la température T1 de préchauffage ne retrouve pas sa valeur nominale. La pression P4 dans la zone de chauffage a toutefois augmentée, sortant de la plage de valeurs autorisées indiquées dans le tableau 1 , et indiquant donc la présence d'un bouchon. La connexion entre les différents équipements et les moyens de contrôle du PAC 1 peut être effectuée au moyen d'un réseau filaire et / ou du type Wi-Fj.
Grâce au nouveau procédé de contrôle, la sécurité du FAC 1 est renforcée, car elle permet de détecter de manière plus fiable que dans rétat de la technique des dysfonctionnements à risque, notamment des bouchons dans les cloisons. En outre, le nouveau procédé permet de simplifier le four, en supprimant la rampe de mesure de préchauffage 1 1 et la rampe de point zéro 17 des fours de l'état de la technique. Ainsi, le four 1 peut avantageusement se trouver dépourvu de toute rampe exelusivement dédiée à des mesures, comme le sont la rampe de mesure de préchauffage 1 1 et la rampe de mesure de point zéro 17.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de régulation d'un four (1 ) à chambres dit « à feu(x) tournant(s) » pour la cuisson de blocs carbonés (5), ledit four (1 ) comportant une succession de chambres (2) s'étendant dans une zone de préchauffage (A), une zone de chauffage (B) et une zone de refroidissement naturel (G), les chambres (2) étant disposées en série selon i'axe longitudinal (XX) du four (1 ), chaque chambre (2) étant constituée par la juxtaposition, transversalement audit axe longitudinal (XX) et en alternance, d'alvéoles (4) dans lesquels sont disposés des blocs carbonés (5) à cuire et de cloisons (6) creuses, les cloisons (6) d'une chambre (2) étant en communication et alignées avec les cloisons (6) des autres chambres (2), parallèlement à l'axe longitudinal (XX) du four (1 ), en lignes de cloisons (6) dans lesquelles circulent de l'air de refroidissement et comburant et des gaz de combustion, une rampe d'aspiration (1 1 ) étant reliée à chacune des cloisons (6) d'une première chambre (2) de la zone de préchauffage (A) par l'une respectivement de pipes d'aspiration (1 1 a), l'air comburant nécessaire étant en partie injecté par une rampe de soufflage (18) de la zone de refroidissement naturel (G), reliée a au moins un ventilateur, et en partie infiltré par dépression à travers les lignes de cloisons (6), et le combustible nécessaire à la cuisson des blocs carbonés (5) étant en partie injecté par au moins une rampe (16) de chauffage s'étendant chacune sur l'une respectivement d'au moins deux chambres (2) adjacentes de la zone de chauffage, et apte à injecter du combustible dans chacune des cloisons (6) de la chambre (2) respective correspondante de la zone de chauffage (B), ledit four comprenant en outre au moins un capteur de température pour mesurer une température (T1 ) de préchauffage dans la cloison (6) d'une chambre (2) entre la rampe d'aspiration (1 1 ) et la rampes de chauffage (1 6) et un débitrnètre (12) pour mesurer un débit d'aspiration (Q0) de l'air et des fumées passant dans au moins une pipe d'aspiration (1 1 a), le procédé étant caractérisé en ce que le four comprend de plus des moyens (P3, P4, P5, P6, Pzpr) pour déterminer, directement ou indirectement, la pression de chauffage, dans la zone de chauffage (B), le procédé comprenant une étape de régulation de la température (T1 ) de préchauffage pour respecter une consigne tout en maintenant le débit d'aspiration (QQ) dans une plage prédéterminée autour d'une valeur de consigne et tout en maintenant la pression de chauffage inférieure à une valeur seuil minimale,
2. Procédé de régulation selon la revendication 1 , dans lequel le four (1 ) comprend de plus au moins un capteur de température pour mesurer la température d'aspiration (T0) de l'air dans au moins une pipe (1 ta) d'aspiration, et dans lequel le débit d'aspiration (Q0) mesuré dans la même pipe d'aspiration (1 1 a) est un débit normé par la température d'aspiration (T0).
3. Procédé de régulation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les moyens pour déterminer, directement ou indirectement, la pression dans une cloison (6) de la zone de chauffage (B) comprennent un capteur de pression de chauffage (P4, PS, P6) placé sur la au moins une rampe de chauffage (16) pour mesurer la pression dans une cloison (6) de la zone de chauffage (B), la pression dans la zone de chauffage (B) étant alors déterminée directement.
4. Procédé de régulation selon la revendication 1 ou la revendication 2. dans lequel les moyens pour déterminer, directement ou indirectement, la pression dans une cloison (6) de la zone de chauffage (B) comprennent un capteur de pression pour mesurer la pression dans la cloison (6) de la chambre (2) immédiatement en aval de zone de chauffage (B) et un capteur de pression pour mesurer la pression dans la cloison (6) de la chambre (2) immédiatement en amont de zone de chauffage (B).
5. Procédé de régulation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le débitmètre (12) pour mesurer le débit (QO) d'aspiration mesure le débit d'air et de fumées passant par une vantelle dans la pipe d'aspiration (1 1 a) considérée.
6. Procédé de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque la pression de chauffage dépasse la valeur seuil minimale, une opération pour déboucher une ou plusieurs cloisons (6) est mise en oeuvre.
7. Four (1 ) à chambres dit « à feu(x) tournant(s) » pour la cuisson de blocs carbonés (5), spécialement conçu pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, le four (1 ) étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (P4, PS, P6) pour déterminer directement la pression de ehauffage dans la zone (B) de ehauffage qui comprennent au moins un capteur de pression de chauffage (P4, P5, P6) placé sur la au moins une rampe de chauffage (16) pour mesurer la pression dans une cloison (6) de la zone de chauffage (B) et en ce qu'un capteur de température (T1 ) de préchauffage est relié à la rampe d'aspiration (1 1 ), de sorte que le four (1 ) est dépourvu de rampes dédiées exclusivement à des mesures,
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