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Auteur(s)
-
Isidore JACUBOWIEZ : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ingénieur Conseil en énergie et environnement au groupe Elf Aquitaine et à l’Association Technique Énergie Environnement (ATEE)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un four est un outil utilisé pour élever la température d’un produit. Il peut être soit :
-
un équipement destiné uniquement au chauffage (exemple : réchauffage de l’acier avant déformation plastique, réchauffage de pétrole brut avant distillation) ;
-
un véritable réacteur dans lequel on élabore les produits (exemple : four de fusion de verre, four de vapocraquage de la pétrochimie).
Il s’intègre généralement dans une ligne de production complexe dont il est un des éléments.
On trouve des fours dans un très grand nombre d’activités industrielles, ce qui rend une approche globale assez délicate.
Le présent article traite les fours dans leurs généralités, on s’efforce d’y dégager des caractéristiques communes à l’ensemble des fours. Il introduit une série d’articles portant chacun sur les fours spécifiques à une industrie notamment :
-
les fours de l’industrie sidérurgique ;
-
les fours de traitement thermique des métaux ;
-
les fours de raffinage et de l’industrie chimique ;
-
les fours de cimenterie ;
-
les fours de l’industrie verrière ;
-
les fours des industries céramiques et des produits réfractaires.
Dans ces textes, les aspects spécifiques à chaque type de fours seront abordés.
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Équipements annexes
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6. Brûleurs de fours industriels
6.1 Importance du brûleur
Le brûleur a un rôle primordial dans la conception, la construction et le fonctionnement des fours :
-
il fournit l’énergie thermique au four et à la charge ;
-
il prépare la mise en contact du combustible et du comburant ;
-
il provoque la circulation des gaz brûlés favorisant l’égalisation des températures dans l’enceinte ;
-
il crée une liaison entre le casing extérieur du four et les parois en réfractaire qu’il traverse, et entraîne de ce fait, un point délicat dans la construction.
Il existe de nombreux types de brûleurs, certains spécifiques à un seul type de four ou/et à un seul combustible, d’autres à vocation plus large. Nous nous limiterons à essayer de dégager quelques concepts généraux sur ces matériels.
HAUT DE PAGE6.2 Conception des brûleurs
La conception d’un brûleur de four est fonction :
-
du combustible et de la façon dont se fait le mélange combustible-comburant ;
-
de l’espace disponible dans l’enceinte où se déroule la combustion ;
-
de la forme que l’on souhaite donner à la flamme.
6.2.1 Mélange combustible-comburant
On distingue :
-
les brûleurs à prémélange (figure 11) ;
-
les brûleurs à flamme de diffusion.
-
Brûleurs à prémélange
Le mélange entre le combustible et le comburant se fait préalablement à son introduction dans le four.
Ces brûleurs sont uniquement des brûleurs à combustible gazeux. Ils produisent des flammes courtes et permettent d’obtenir localement des températures très élevées. Des précautions particulières doivent être prises pour éviter la propagation de la combustion, vers l’amont, jusqu’au dispositif de mélange (retour de flamme).
-
Brûleurs...
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