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Auteur(s)
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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 :
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un équipement destiné uniquement au chauffage (exemple : réchauffage de l’acier avant déformation plastique, réchauffage de pétrole brut avant distillation) ;
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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 :
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les fours de l’industrie sidérurgique ;
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les fours de traitement thermique des métaux ;
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les fours de raffinage et de l’industrie chimique ;
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les fours de cimenterie ;
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les fours de l’industrie verrière ;
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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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Pollutions et environnement
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7. Équipements annexes
7.1 Généralités
Les fours comportent un certain nombre d’équipements annexes : cheminée, machines tournantes, tuyauteries, etc. Parmi ceux-ci, les systèmes de récupération de chaleur jouent un rôle important des points de vue énergétique et thermique.
HAUT DE PAGE7.2 Aspect énergétique
Sauf dans les quelques cas, où l’on arrive à épuiser toute la chaleur contenue dans les fumées par échange à contre-courant sur les produits entrants (four de cimenterie, certains fours continus de sidérurgie), les fumées quittent le four à une température qui peut être encore relativement élevée. Il est donc intéressant, pour limiter les consommations énergétiques, de récupérer l’énergie thermique contenue dans les fumées avant leur sortie à l’atmosphère. Cette récupération de chaleur se fait dans des équipements annexes implantés dans le circuit de fumées qui permettent soit :
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de préchauffer l’air de combustion : cette technique se pra-tique surtout sur les fours de sidérurgie et de verrerie ;
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de réchauffer un fluide (vapeur, eau chaude ou fluide caloporteur) étranger au procédé du four proprement dit : ce réchauffage d’un fluide externe se pratique surtout sur les fours de raffinerie et de l’industrie chimique.
La chaleur ainsi récupérée peut se situer entre 5 et 20 % de l’énergie initialement contenue dans le combustible.
HAUT DE PAGE7.3 Aspect thermique
Le préchauffage de l’air est parfois indispensable pour augmenter la température de combustion et permettre un transfert de chaleur suffisant vers la charge. C’est notamment le cas :
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pour les fours à très haute température (verrerie, aciérie) ;
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lorsque l’on utilise des combustibles à faibles pouvoirs calorifiques (gaz de haut-fourneau, gaz de gazogène) ;
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lorsque, pour protéger le produit, on veut maintenir dans le laboratoire une atmosphère réductrice et que, de ce fait, l’énergie...
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