JP2001019502A - 焼塊冷却装置及び該装置用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温のセメントクリンカを移送する際グレー
トプレートの焼損を防止でき、又グレートプレートの取
付け高さ調整が容易な焼塊冷却装置を提供する。 【解決手段】 ロータリーキルンからのクリンカをグレ
ート上の乗せて移送しながらグレート下に設けた空気室
からの空気で冷却するように、グレート４として固定グ
レートプレート６及び可動グレートプレート５を交互
に、それらの前後端部を隙間Ｇをもって重ねて配列し、
各グレートプレートを貫通する空気穴１９と隙間Ｇを通
じてクリンカに空気を供給する焼塊冷却装置において、
各グレートプレート５、６を空気穴１９をもつ基体と基
体の前端に取り付け溝状くぼみ２８を有する溝型プレー
ト２１とから構成し、溝型プレート２１には基体前端に
縦長の穴２４を介してボルトナットで固定し、かつ基体
の前端の空気孔２９から溝状くぼみ２８に通じる別の空
気孔２３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメントクリンカ
を冷却しつつ移送する焼塊冷却装置に係り、特にクリン
カを移送するグレートを構成するグレートプレートの焼
損を防止するのに好適な焼塊冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】セメント製造工程において焼成された高
温のセメントクリンカを所定距離だけ移送する間に、空
気によってセメントクリンカを所定温度に冷却する焼塊
冷却装置は、従来から知られている。焼塊冷却装置は、
ロータリキルンで焼成された高温のクリンカを受給し、
移送しながら冷却した後、排出口から送り出す。焼塊冷
却装置は、クリンカの移送方向（長手方向ともいう）に
往復動する可動グレートと、位置が固定された固定グレ
ートプレートとを交互に長手方向に配置してなるグレー
トを備え、グレート下側にはクリンカを冷却する空気を
送り出す空気室を備えている。可動グレートプレートと
固定グレートプレートは、互いに一方のグレートプレー
トの前端部の下に他方のグレートプレートの後端部が一
定の隙間をもって重なり合うように設置されている。ま
た可動グレートプレートと固定グレートプレートはプレ
ートを貫通する空気穴を有している。

【０００３】このような焼塊冷却装置には、ロータリキ
ルンからおおよそ１４００℃のクリンカが落下し、この
クリンカは、グレート上にクリンカ層を形成し、可動グ
レートプレートの前後方向の往復動作により徐々に移送
されながら、空気室から各グレートプレートの貫通空気
穴を通じて供給される冷却空気と、空気室からグレート
プレート間の隙間を通じて供給される空気により急冷さ
れつつ排出口へと移動される。

【０００４】ところで、ロータリキルン１から落下する
クリンカはロータリキルンの回転により分球現象を起こ
し、焼塊冷却装置のグレート上では巾方向において粒度
の差を生ずる。図５に示すように、ロータリキルン１の
回転方向が時計回りであるとき、焼塊冷却装置３の巾方
向で左側に細かいクリンカが、右側に粗いクリンカがよ
り多く偏在する傾向にある。従って焼塊冷却装置３の巾
方向においてグレート４上のクリンカ層による通気抵抗
に差が発生する。焼塊冷却装置３の冷却空気供給は焼塊
冷却装置３の巾方向を１室とする冷却空気室８により行
われるが、冷却空気室８内の圧力が一定で、かつグレー
ト４の通気抵抗も巾方向で一定であるため、幅方向にお
ける冷却空気流量の分布はグレート４上にあるクリンカ
１１層の通気抵抗により決まる。即ち、細かいクリンカ
１１が偏在する左側では、粗いクリンカの多い右側に比
較し、通気抵抗が高くなる。

【０００５】従って、クリンカ１１に供給される冷却空
気は幅方向に発生する通気通気抵抗差に応じて局部的に
流量が決定される。すなわち、粗いクリンカ１１が遍在
する部分には冷却空気が平均空気量に対して過剰に供給
され、細かいものが偏在する部分には冷却空気が過小と
なる。この空気量差により粒度の細かい部分ではクリン
カ１１の冷却遅れが発生し、赤熱した帯状のクリンカ１
１となって焼塊冷却装置３片側に遍在する。粒度の細か
さによっては、冷却空気によるエアスライド現象を引き
起こし、あたかも河のように流れることから赤い河と称
されることがある。この赤い河が存在するグレート４の
部分は高温クリンカに晒されると共にここを通過する空
気量も少ないことから自冷効果が低く、クリンカの熱に
よりグレート４が溶融する焼損現象が発生する。

【０００６】この焼損現象のほとんどがクリンカ１１の
移送との関係で、可動グレートプレート及び固定グレー
トプレートの前端面であるクリンカ押し面より発生す
る。すなわち、図６に示すように可動グレートプレート
５と固定グレートプレート６は重なり合い一定隙間Ｇを
保ちながら、可動グレートプレート５の前後方向の往復
動作によりクリンカを移送している。このグレートプレ
ート５、６の重なり合った隙間Ｇは、新規品取付時には
ほぼ２〜８ｍｍ範囲で一定に調整し取付けている。この
隙間Ｇは、グレート４上のクリンカ粒径より小さい方
が、隙間Ｇより冷却空気室７にクリンカがスピレージ
（こぼれ）として流出しない。

【０００７】しかし上記したごとく細粒で赤熱したクリ
ンカにより自冷効果が低くなったグレート４部分では、
隙間Ｇより小さな粒径の赤熱クリンカが隙間Ｇから流出
する。この影響も大となると、グレートプレート前面の
クリンカ押し面１２の温度が上がり、重なり部分の所よ
り溶融状態が発生し焼損する。これにより隙間Ｇも大き
くなると共に赤熱の細粒クリンカのスピレージ量も増大
し、グレート４の溶融を助長し、グレートプレート前面
が溶融してしまうことが、しばしば起こる。すなわち、
焼損現象の発生は、グレートプレート５、６前面のクリ
ンカ押し面１２に多発し、これにより焼塊冷却装置の長
期安定運転の妨げとなっている。又焼損したグレートプ
レートの交換時、新規品と既存品グレートプレートとの
重なり部分の隙間Ｇの調整を困難にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、焼塊冷
却装置において細かいクリンカが多く偏在するグレート
部分にあるグレートプレート前端のクリンカ押し出し面
が、赤熱の細粒クリンカにより焼損し易く、装置の長期
安定運転の妨げとなる問題があった。また焼損したグレ
ートプレートを新規品に交換する時、新規品と既存品と
の重なり部分の隙間Ｇの調整を困難にするという問題が
あった。

【０００９】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたものであって、赤熱の細粒クリンカが発生した
場合でも焼損を防止でき、また新規グレートプレートの
交換を容易にする焼塊冷却装置を提供することを目的と
する。

【００１０】また本発明は、グレートプレートの焼損が
少なくかつ新規グレートプレートの交換を容易にするグ
レートプレートを提供することを別の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の焼塊冷却装置は、キルンから順次供給され
るセメントクリンカを、固定グレートプレートと可動グ
レートプレートが交互に配列されて前方に延び、隣り合
うグレートプレートのうち一方の前端が他方の後端と隙
間をもって重なってなるグレート上に乗せて、可動プレ
ートの前後往復動作により移送しながら、グレート下に
設置された空気室からの空気を固定グレートプレートと
可動グレートプレートそれぞれにプレートを貫通して形
成された空気穴を通じて上方に供給すると共にグレート
プレート間の隙間を通じて供給することにより、冷却す
る焼塊冷却装置において、固定グレートプレート及び可
動グレートプレートを、それぞれプレートを貫通する空
気穴を形成した基体と該基体の前端に取り付け該前端に
そった溝状くぼみを有する溝型プレートとから構成し、
該溝型プレートを基体の前端に縦長の穴を介してボルト
ナットで固定し、かつ基体の下から前端に通じる空気穴
を設け、かつ該空気孔から溝状くぼみに通じる別の空気
孔を溝型プレートに設けたことを特徴とする。

【００１２】また、上記別の目的は、本発明の焼塊冷却
装置に用いる可動グレートプレートであって、プレート
を貫通する空気穴を形成した基体と該基体の前端に取り
付け該前端にそった溝状くぼみを有する溝型プレートと
から構成し、該溝型プレートを基体の前端に縦長の穴を
介してボルトナットで固定し、かつ基体の下から前端に
通じる空気穴を設け、かつ該空気孔から溝状くぼみに通
じる別の空気孔を溝型プレートに設けた可動グレートプ
レートにより、達成される。

【００１３】また、上記別の目的は、本発明の焼塊冷却
装置に用いる固定グレートプレートであって、プレート
を貫通する空気穴を形成した基体と該基体の前端に取り
付け該前端にそった溝状くぼみを有する溝型プレートと
から構成し、該溝型プレートを基体の前端に縦長の穴を
介してボルトナットで固定し、かつ基体の下から前端に
通じる空気穴を設け、かつ該空気孔から溝状くぼみに通
じる別の空気孔を溝型プレートに設けた固定グレートプ
レートにより、達成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の焼塊
冷却装置を具体的に説明する。図１は本発明の一実施の
形態で、セメントクリンカを冷却する焼塊冷却装置の全
体構成を示す縦断面図、図２は焼塊冷却装置でクリンカ
を移行させながら冷却するグレートプレートの構成を示
す図、図３はグレートプレートの構造を示す詳細図、図
４はグレートプレートの前端部を構成する溝型プレート
の断面図である。

【００１５】図１により焼塊冷却装置の構成を説明す
る。焼塊冷却装置３は、ロータリキルン１内の原料がバ
ーナ２によって加熱され焼成された高温のクリンカを受
給し、移送しながら冷却した後、排出口９から送り出す
ように構成されている。さらに詳しくは、焼塊冷却装置
３は、クリンカの移送方向（ときに長手方向という）に
往復動する可動グレートプレート５と、装置3内で位置
が固定された固定グレートプレート６とを交互に長手方
向に配置してなるグレート４を備え、さらにグレート４
下側にはクリンカを冷却する空気を送り出す空気室８
と、空気室８に空気を送り込む送風機９と、可動グレー
トプレート５を駆動する駆動装置７とを備えている。固
定グレートプレート６と可動グレートプレート５は、図
２に示すように、互いに一方のグレートプレートの前端
部の下に他方のグレートプレートの後端部が一定の隙間
をもって重なり合うように設置されている。グレート４
はその幅方向において単位幅のグレートプレートに分割
されている。

【００１６】次に本発明を特徴づける可動グレートプレ
ート５と固定グレートプレート６について図３、図４に
より説明する。可動グレートプレート５は、概略板状で
板厚方向に貫通する空気穴１９を有する基体５ａと、基
体５ａ前端に取り付けられその前端に沿うように上部に
溝状くぼみ２８が形成された溝型プレート２１からな
り、溝型プレート２１はこの溝型プレート２１に形成さ
れた縦長穴２４を介してボルト２２ａ、ナット２２ｂに
より基体５ａ前端に取り付けられる。固定グレートプレ
ート６は、概略板状で板厚方向に貫通する空気穴１９を
有する基体６ａと、該基体６ａ前端に取り付けられ該前
端に沿うように上部に溝状くぼみ２８が形成された溝型
プレート２１からなり、溝型プレート２１は上記可動グ
レートプレート５と同様にして基体６ａ前端に取り付け
られる。さらに、溝型プレート２１は各グレートプレー
ト５、６の基体５ａ、６ａの前端に形成された冷却空気
穴２９に連通する冷却空気穴２３を有する。

【００１７】このように構成された焼塊冷却装置３にお
いて、バーナ２により加熱され、おおよそ１４００℃の
温度を有するクリンカはロータリキルン１の出口より焼
塊冷却装置３内に落下し、この焼塊冷却装置３において
は落下したクリンカ１１は、グレート４上にクリンカ層
を形成し、所定の隙間Ｇをもって重なり合った可動グレ
ートプレート５及び固定グレートプレート６上を可動グ
レートプレート５の前後方向の往復動作により徐々に前
方に移送されながら、空気室８から各グレートプレート
の貫通穴１９を通じて供給される冷却空気と空気室８か
らグレートプレート間の隙間を通じて供給される空気に
より急冷されつつ、排出口１０へと移動される。この
時、溝型プレート２１の溝状くぼみ２８の中には冷却空
気穴２９、２３を通じて送られる冷却空気２６により冷
却された、温度の低いクリンカ２６が常時滞留するた
め、溝型プレート２１表面は熱的に絶縁保護され、自冷
効果も向上する。それと共に取り付けボルト、ナットも
高温クリンカの熱から保護される。

【００１８】このように可動グレートプレート5及び固
定グレートプレート６の前端部を溝型プレート２１によ
り構成するので、溝状くぼみ28に入ったクリンカ２６を
冷却空気２６で冷却することにより、各グレートプレー
ト５、６の先端部の焼損を防止することができる。かく
して装置の長期安定運転が可能となり、装置寿命も大幅
に延長させることができ、またメンテナンス費用を削減
出来ると共にグレートプレートの自冷効果も向上させる
ことができる。

【００１９】また、溝型プレート２１は縦長穴２４を介
して各グレートプレート５、６にボルト締めするので、
グレートプレート５、６間の隙間Ｇを容易に調節でき、
グレートプレートの取り替える場合でも、取り替え作業
を容易にすることができる。ところで、従来は、可動グ
レートプレート５と固定グレートプレート６の間の隙間
Ｇはグレート全体をライナーにて調整し取り付けていた
が、本発明にかかる溝型プレートを採用することによ
り、組立時間も短縮することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、キルンからのセメント
クリンカをグレート上で移送しながらグレート下から供
給される空気により冷却するために、グレートとして固
定グレートプレートと可動グレートプレートを交互に前
後端部を隙間をあけて重ねて配列し、各グレートプレー
トを貫通する空気穴及びグレートプレート間の隙間を通
じて冷却空気を供給するよう構成した焼塊冷却装置にお
いて、各グレートプレートを貫通する空気穴を有する基
体と基体前端に取り付け溝状くぼみを有する溝型プレー
トとから構成し、かつ基体の前端の空気孔から溝状くぼ
みに通じる別の空気孔を設けたので、溝状くぼみに入っ
たクリンカが冷却されて、移送される高温のクリンカに
よる各グレートプレート前端部の焼損を防止でき、グレ
ートプレートの自冷効果も向上させることができ、 ま
た溝型プレートを基体前端に縦長の穴を介してボルトナ
ットで固定するので、各グレートプレートの重なり部分
の隙間を容易に調整できることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態となる焼塊冷却装置の全
体構成を示す図である。

【図２】本発明にかかる可動グレートプレート及び固定
グレートプレートの配列を示す側面図である。

【図３】本発明にかかる可動グレートプレート及び固定
グレートプレートの平面図である。

【図４】図3のIV− IV断面図である。

【図５】従来からある、焼塊冷却装置のグレート上に堆
積するクリンカの分布を説明する図である。

【図６】従来の可動グレートプレート及び固定グレート
プレートの配列を示す側面図である。

【符号の説明】

１ ロータリキルン ２ バーナ ３ 焼塊冷却装置 ４ グレート ５ 可動グレートプレート ５ａ 基体 ６ 固定グレートプレート ６ａ 基体 ７ 駆動装置 ８ 冷却空気室 ９ 送風機 １０ クリンカ排出口 １１ クリンカ ２１ 溝型プレート ２２ａ ボルト ２２ｂ ナット ２３ 冷却空気孔 ２４ 縦長穴 ２８ 溝状くぼみ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キルンから順次供給されるセメントクリ
   ンカを、固定グレートプレートと可動グレートプレート
   が交互に配列されて前方に延び、隣り合う前記グレート
   プレートのうち一方の前端が他方の後端と隙間をもって
   重なってなるグレート上に乗せて、前記可動プレートの
   前後往復動作により移送しながら、前記グレート下に設
   置された空気室からの空気を前記固定グレートプレート
   と前記可動グレートプレートそれぞれにプレートを貫通
   して形成された空気穴を通じて上方に供給すると共に前
   記グレートプレート間の隙間を通じて供給することによ
   り冷却する焼塊冷却装置において、前記固定グレートプ
   レート及び前記可動グレートプレートを、それぞれプレ
   ートを貫通する空気穴を形成した基体と該基体の前端に
   取り付け該前端にそった溝状くぼみを有する溝型プレー
   トとから構成し、該溝型プレートを前記基体の前端に縦
   長の穴を介してボルトナットで固定し、かつ前記基体の
   下から前端に通じる空気穴を設け、かつ該空気孔から前
   記溝状くぼみに通じる別の空気孔を前記溝型プレートに
   設けたことを特徴とする焼塊冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の可動グレートプレート
   であって、プレートを貫通する空気穴を形成した基体と
   該基体の前端に取り付け該前端にそった溝状くぼみを有
   する溝型プレートとから構成し、該溝型プレートを前記
   基体の前端に縦長の穴を介してボルトナットで固定し、
   かつ前記基体の下から前端に通じる空気穴を設け、かつ
   該空気孔から前記溝状くぼみに通じる別の空気孔を前記
   溝型プレートに設けた焼塊冷却装置用可動グレートプレ
   ート。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の固定グレートプレート
   であって、プレートを貫通する空気穴を形成した基体と
   該基体の前端に取り付け該前端にそった溝状くぼみを有
   する溝型プレートとから構成し、該溝型プレートを前記
   基体の前端に縦長の穴を介してボルトナットで固定し、
   かつ前記基体の下から前端に通じる空気穴を設け、かつ
   該空気孔から前記溝状くぼみに通じる別の空気孔を前記
   溝型プレートに設けた焼塊冷却装置用固定グレートプレ
   ート。