JP2002211961A - Cement clinker and method of manufacturing of the same - Google Patents

Cement clinker and method of manufacturing of the same

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JP2002211961A JP2001004169A JP2001004169A JP2002211961A JP 2002211961 A JP2002211961 A JP 2002211961A JP 2001004169 A JP2001004169 A JP 2001004169A JP 2001004169 A JP2001004169 A JP 2001004169A JP 2002211961 A JP2002211961 A JP 2002211961A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide cement clinker which is free of inclusion of solid combustibles in cooling and is decreased in the content of harmful hexad chromium and a hydraulic material using this clinker. SOLUTION: This cement clinker is obtained by supplying the solid combustibles of a grain size over 5 mm and below 100 mm to a region where the temperature of the cement clinker introduced into a clinker cooler attains 850 to 1,000 deg.C. The solid combustibles are supplied through a pipe or trough consisting of refractories or heat resistant metallic material. The reduction atmosphere is adjusted by shutting off or lessening the cooling air supplied into the clinker cooler.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セメントクリンカ
ー及びそれを使用して製造された水硬性材料に関するも
のであり、更に詳しくは冷却時に供給した固形可燃物が
未燃焼のまま混入することなく、六価クロムの減少した
セメントクリンカー及びそれを使用して製造された水硬
性材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cement clinker and a hydraulic material manufactured using the same, and more particularly, to a solid combustible material supplied at the time of cooling without mixing without burning. The present invention relates to a cement clinker with reduced hexavalent chromium and a hydraulic material manufactured using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、セメントクリンカー(以下、クリ
ンカーともいう)の製造は、セメントキルン中で原料で
ある石灰石、粘土、珪石、硫化鉄鉱残滓、その他の酸化
鉄原料等を混合し、高温で焼成して実施されているが、
得られたクリンカーを使用したセメントの品質を低下さ
せないためには、可燃物をセメントキルン内に投入後、
可及的に速やかに完全燃焼させて、造粒された原料粒子
あるいはクリンカー粒子の内部に未燃焼の可燃物が残存
するのを避ける必要があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, cement clinker (hereinafter also referred to as clinker) is produced by mixing raw materials such as limestone, clay, quartzite, iron sulfide ores and other iron oxide raw materials in a cement kiln and firing at a high temperature. It has been implemented,
In order not to lower the quality of the cement using the obtained clinker, after injecting combustibles into the cement kiln,
It was necessary to completely burn as quickly as possible to avoid the unburned combustibles remaining inside the granulated raw material particles or clinker particles.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように製造されたクリンカーには微量の有害な六価クロ
ムが含有されており、したがってこのようなセメントを
使用したコンクリートや改良土壌などから、クリンカー
中の六価クロムが溶出して問題となることがあった。ク
リンカー中の六価クロム量が多いほど,その溶出量も増
し、環境基準の厳しい昨今では、各種の基準値や規制値
を越すことが起こることがあり問題であった。そのため
クリンカー中の六価クロムの量を極力低減し環境基準値
以下にするという強い要望があった。なお、ここでの六
価クロムの量は、セメント協会標準試験方法の「セメン
ト中の水溶性六価クロムの定量方法」で測定したもので
ある。
However, the clinker produced as described above contains a trace amount of harmful hexavalent chromium. Therefore, clinker from concrete or improved soil using such cement can be used. Hexavalent chromium in the solution sometimes eluted, causing a problem. As the amount of hexavalent chromium in the clinker increases, the amount of elution increases, and in recent years when environmental standards are severe, various standard values and regulation values may be exceeded, which has been a problem. Therefore, there has been a strong demand that the amount of hexavalent chromium in the clinker be reduced as much as possible to be below the environmental standard value. Here, the amount of hexavalent chromium was measured by the "Method for Quantifying Water-Soluble Hexavalent Chromium in Cement" of the Cement Institute Standard Test Method.

【0004】このような要望に対して、本発明者等は、
クロム含有原材料の使用を中止したり、その量を減少さ
せたりする手段を講ずることを試みたが、代替原材料に
よるコスト高を考慮するとセメントの製造原価が大幅に
高騰するという結果となり好ましくないことがわかっ
た。そこで、本発明者等は、この点を含め種々検討し、
先にセメントキルン内に主燃料とは別に可燃物を供給す
ることによりセメントの製造原価が大幅に上がることな
く、六価クロムを減少させることができることを見出し
特許出願した(特願平9−360105号)。
In response to such a demand, the present inventors have
We tried to stop using chromium-containing raw materials or take measures to reduce the amount, but considering the high cost of alternative raw materials, the cost of cement production will rise significantly, which is undesirable. all right. Therefore, the present inventors have studied variously including this point,
It was previously found that hexavalent chromium could be reduced by supplying combustibles separately from the main fuel into the cement kiln without significantly increasing the production cost of cement, and applied for a patent (Japanese Patent Application No. 9-360105). issue).

【0005】更にクリンカー製造設備において、六価ク
ロムは高温の酸化雰囲気で生成する点を考慮し、クリン
カー品質に影響しないで還元雰囲気を形成しうる場所と
して、クリンカークーラーに着目した。しかしながら、
高温のクリンカー粒子は、クリンカークーラーで空気で
急冷すると強酸化状態となることがわかった。
Further, in consideration of the fact that hexavalent chromium is generated in a high-temperature oxidizing atmosphere in a clinker production facility, attention has been paid to a clinker cooler as a place where a reducing atmosphere can be formed without affecting clinker quality. However,
The high temperature clinker particles were found to be in a strongly oxidized state when quenched with air in a clinker cooler.

【0006】そこで、本発明者等は、このクリンカーク
ーラー内で高温のクリンカーが冷却される過程のどの場
所で還元雰囲気を形成すれば効率よく六価クロムが還元
されるかを究明したところ、クリンカークーラーに導入
されたセメントクリンカーの温度が850℃〜1000
℃となる領域に可燃物を供給して還元雰囲気を形成する
ことによって六価クロム量を大幅に減少させたセメント
クリンカーが得られることを見出し、特願平11−12
8048号とし特許出願した。
Accordingly, the present inventors have investigated where in the process of cooling a high-temperature clinker in the clinker cooler, a reducing atmosphere is formed to efficiently reduce hexavalent chromium. The temperature of the cement clinker introduced into the cooler is 850 ° C. to 1000
It has been found that a cement clinker in which the amount of hexavalent chromium is greatly reduced can be obtained by supplying a combustible material to the region where the temperature is ℃ and forming a reducing atmosphere.
No. 8048 and patent application.

【0007】ところが、クリンカークーラーに導入され
たセメントクリンカーの温度が850℃〜1000℃と
なる領域に粒径が5mm以下の可燃物を供給すると、そ
の供給方法によっては、固形可燃物が未燃焼のままクー
ラー出口に飛ばされて直接的に、またはクーラーの集塵
機の集塵ダストに含まれて、得られたセメントクリンカ
ー中に例えば、微粉炭等として混入して来ることが判明
した。これは製品品質上好ましいものではなく、したが
って、製品のセメントクリンカーへの未燃焼の微粉炭の
混入を防止する点について、更に研究を続けたところ、
固形可燃物の粒径を5mmを超える大きさにすることに
よってセメントクリンカーへの混入を防止することがで
きることを見出し、ここに本発明をなすに至った。すな
わち、本発明が解決しようとする課題は、冷却時に供給
した固形可燃物が混入することなく、有害な六価クロム
の含有量が減少したセメントクリンカー及び該クリンカ
ーを使用した水硬性材料を提供することにある。
However, when a combustible material having a particle size of 5 mm or less is supplied to a region where the temperature of the cement clinker introduced into the clinker cooler is 850 ° C. to 1000 ° C., depending on the supply method, the solid combustible material may be unburned. It has been found that it is directly discharged to the cooler outlet as it is, or is contained in dust collected by a dust collector of the cooler, and is mixed into the obtained cement clinker as, for example, pulverized coal. This was unfavorable in terms of product quality, and as a result of further research on preventing the incorporation of unburned pulverized coal into the cement clinker of the product,
By finding that the particle size of the solid combustibles exceeds 5 mm, it has been found that the solid combustibles can be prevented from being mixed into the cement clinker, and the present invention has been made. That is, the problem to be solved by the present invention is to provide a cement clinker in which the content of harmful hexavalent chromium is reduced without mixing solid combustibles supplied during cooling and a hydraulic material using the clinker. It is in.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以
下の各発明によってそれぞれ達成される。
The above object of the present invention is achieved by the following inventions.

【0009】(1)クリンカークーラーに導入されたセ
メントクリンカーの温度が850℃〜1000℃となる
領域に、5mmを超え100mm以下の粒径の固形可燃
物を供給して得られることを特徴とするセメントクリン
カー。 (2)固形可燃物は、耐火物又は耐熱性金属材料よりな
るパイプ又は桶を通して供給されることを特徴とする前
記第1項に記載のセメントクリンカー。 (3)六価クロムの含有値が2ppm以下であることを
特徴とする前記第1項又は第2項に記載のセメントクリ
ンカー。 (4)クリンカークーラーに供給される冷却空気を遮断
するか又は少なくすることにより還元雰囲気を調節して
製造されることを特徴とする前記第1項乃至第3項のい
ずれかに記載のセメントクリンカー。 (5)クーラーグレート上のセメントクリンカー層を厚
くする手段及び/又は冷却空気量を減らす構造のクーラ
ーグレートを設けたクリンカークーラーを用いて製造さ
れることを特徴とする前記第1項乃至第4項のいずれか
に記載のセメントクリンカー。 (6)前記第1項乃至第5項のいずれかに記載のセメン
トクリンカーを使用して製造されることを特徴とする水
硬性材料。
(1) It is obtained by supplying a solid combustible material having a particle size of more than 5 mm and 100 mm or less to a region where the temperature of the cement clinker introduced into the clinker cooler is 850 ° C. to 1000 ° C. Cement clinker. (2) The cement clinker according to (1), wherein the solid combustible material is supplied through a pipe or a trough made of a refractory or heat-resistant metal material. (3) The cement clinker according to (1) or (2), wherein the content of hexavalent chromium is 2 ppm or less. (4) The cement clinker according to any one of (1) to (3) above, wherein the cement clinker is manufactured by adjusting a reducing atmosphere by cutting off or reducing cooling air supplied to the clinker cooler. . (5) The above-mentioned items 1 to 4, characterized in that the device is manufactured using a clinker cooler provided with a cooler grate having a structure for reducing the amount of cooling air and / or a means for thickening the cement clinker layer on the cooler grate. The cement clinker according to any one of the above. (6) A hydraulic material manufactured using the cement clinker according to any one of the above items (1) to (5).

【0010】本発明の第1項は、クリンカークーラーに
導入されたセメントクリンカーの温度が850℃〜10
00℃となる領域に、5mmを超え100mm以下の粒
径の固形可燃物を供給して得られるセメントクリンカー
に関するものであり、導入クリンカー温度がこの範囲で
ある領域に、大きさがこの粒径範囲にある固形可燃物を
供給することにより、経済的に六価クロム含有量が低減
されていると共に、冷却時に供給した固形可燃物の一部
の未燃焼物としての混入が防止されていることを特徴と
する。
[0010] The first aspect of the present invention is that the temperature of the cement clinker introduced into the clinker cooler is 850 ° C to 10 ° C.
The present invention relates to a cement clinker obtained by supplying a solid combustible having a particle size of more than 5 mm and not more than 100 mm to a region where the temperature is 00 ° C. That the hexavalent chromium content is reduced economically and that some of the solid combustible material supplied during cooling is prevented from being mixed as unburned material. Features.

【0011】また本発明の第2項は、粘土質、けい酸、
アルミナ質、炭素質、クロム質および炭化けい素等の耐
火物やスピネル質に代表されるような耐火物、耐熱セラ
ミックス等又はステンレス、オーステナイト系等の耐熱
性金属材料よりなるパイプ又は桶を通して上記固形可燃
物を所望の部所へ供給して製造されるセメントクリンカ
ーに関するものである。この所望の部所では、セメント
クリンカーは温度850℃〜1000℃の流動層となっ
ており、この流動層へ供給された5mmを超え100m
m以下の粒径の固形可燃物は、滞留し、効率的に還元雰
囲気を形成しながら完全に燃え尽きることにより、製品
クリンカーへ混入することを防止できる。また本発明の
第3項は、本発明で得られる、六価クロムの含有値が2
ppm以下まで低減されたセメントクリンカーに関する
ものである。更に前記第4項では、クリンカークーラー
に供給される冷却空気を遮断するか又は少なくすること
により可燃物の燃焼を効率的に調整して形成させた良好
な還元雰囲気下で製造されたセメントクリンカーに関す
るものである。
The second item of the present invention is a clay, silica,
Refractories such as alumina, carbon, chromium and silicon carbide; refractories represented by spinel; heat-resistant ceramics; stainless steel; The present invention relates to a cement clinker manufactured by supplying a combustible material to a desired place. At this desired location, the cement clinker is in a fluidized bed at a temperature of 850 ° C. to 1000 ° C. and more than 5 mm and 100 m
The solid combustible material having a particle size of m or less stays and completely burns out while efficiently forming a reducing atmosphere, so that it can be prevented from being mixed into the product clinker. The third item of the present invention is that the content of hexavalent chromium obtained by the present invention is 2%.
It relates to a cement clinker reduced to below ppm. Further, the fourth aspect relates to a cement clinker manufactured under a good reducing atmosphere formed by efficiently adjusting the combustion of combustibles by cutting off or reducing the cooling air supplied to the clinker cooler. Things.

【0012】更にまた第5項の手段によって、クーラー
グレート上のセメントクリンカー層を厚くする手段及び
/又は冷却空気量を減らす構造のクーラーグレートを設
けたクーラーを用いることにより、効率的に還元雰囲気
を形成乃至調整することができる。第7項では、前記第
1項乃至第5項のいずれかに記載のセメントクリンカー
を使用して製造される、六価クロムの含有量が減少し、
かつ未燃焼の固形可燃物の混入のない水硬性材料が提示
される。
Further, by using the means for thickening the cement clinker layer on the cooler grate and / or the cooler provided with the cooler grate having a structure for reducing the amount of cooling air, the reducing atmosphere can be efficiently produced by the means of the fifth aspect. It can be formed or adjusted. Item 7. In the seventh item, the content of hexavalent chromium produced using the cement clinker according to any one of the first to fifth items is reduced,
A hydraulic material free of unburned solid combustibles is provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本
発明では、「クリンカークーラーに導入されたセメント
クリンカーの温度が850℃〜1000℃となる領域に
可燃物を供給する」とは、クリンカークーラー内で冷却
空気による冷却下に行うことを意味するものであるが、
セメントクリンカーの温度が850℃〜1000℃とな
る領域に可燃物を供給し、その後冷却してもよいことは
明らかである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments. In the present invention, "supplying the combustible material to a region where the temperature of the cement clinker introduced into the clinker cooler is 850 ° C. to 1000 ° C." means that the process is performed under cooling by cooling air in the clinker cooler. In Although,
Obviously, the combustible material may be supplied to the region where the temperature of the cement clinker is 850 ° C. to 1000 ° C., and then cooled.

【0014】本発明に用いられるセメントクリンカーの
製造原料は、この技術分野において通常用いられるもの
でよく、石灰石、粘土、珪石、硫化鉄鉱残滓、その他の
酸化鉄原料等が挙げられる。
The raw materials for producing the cement clinker used in the present invention may be those usually used in this technical field, and include limestone, clay, quartzite, iron sulfide ore residue, and other iron oxide raw materials.

【0015】本発明に用いられる固形可燃物としては、
各種の固体燃料、可燃性固体廃棄物及びこれらの混合物
等が挙げられるが、具体的にはコークス(石油コークス
でもよい)、粗粒の各種石炭、揮発分の少ない無煙炭、
亜瀝青炭、あるいは瀝青炭より難燃性の固体燃料、固形
プラスチック、都市ゴミ固形物等である。好ましくはコ
ークス(石油コークスでもよい)、粗粒の各種石炭、揮
発分の少ない無煙炭、亜瀝青炭、あるいは瀝青炭より難
燃性の固体燃料等である。
The solid combustible used in the present invention includes:
Examples include various solid fuels, combustible solid wastes, and mixtures thereof. Specific examples include coke (or petroleum coke), various types of coarse-grained coal, anthracite with low volatile content,
Sub-bituminous coal, solid fuel, solid plastic, municipal solid waste, etc., which are more flame-retardant than bituminous coal. Preferable examples include coke (or petroleum coke), various types of coarse coal, anthracite with low volatility, sub-bituminous coal, and solid fuel which is more flame-retardant than bituminous coal.

【0016】これらの固形可燃物は、クリンカー粒子の
外部に未燃焼の固形可燃物が少なくとも瞬間的に存在
し、このような状態で固形可燃物の周囲に、固形可燃物
中の炭素及び一酸化炭素の酸化、並びに酸素分圧の減少
に伴う還元雰囲気が形成される大きさである必要がある
が、それは、固形可燃物の種類によっても異なるが、5
mmを越え100mm以下の粒径のものであり、中でも
10mmを越え50mm以下の粒径のものが好ましく、
10mmを越え30mm以下の粒径のものは更に好まし
い。この場合、粒径が5mm以下では、クーラー出口に
飛ばされたり、クーラーの集塵機に集塵され、クーラー
後のセメントクリンカー輸送機に送られることにより、
焼成後のクリンカー中に未燃焼物(固形可燃物)が残り
やすくなりセメント品質に悪影響を与える可能性が大き
く好ましいものではない。また固形可燃物の粒径が10
0mmを越えた場合も、未燃焼物が残りやすくなり、セ
メント品質に及ぼす影響は5mm以下の場合と同じであ
る。
In these solid combustibles, unburned solid combustibles are present at least instantaneously outside the clinker particles, and in such a state, carbon and monoxide in the solid combustibles are surrounded by the solid combustibles. It is necessary to have a size such that a reducing atmosphere is formed as the carbon is oxidized and the oxygen partial pressure is reduced, and it depends on the type of solid combustible material.
The particle size is more than 10 mm and 100 mm or less, and more preferably more than 10 mm and 50 mm or less,
Those having a particle size of more than 10 mm and not more than 30 mm are more preferable. In this case, if the particle size is 5 mm or less, it is blown to the cooler outlet or collected by the cooler dust collector and sent to the cement clinker transporter after the cooler,
Unburned substances (solid combustible substances) are likely to remain in the clinker after firing, which has a large possibility of adversely affecting the cement quality, which is not preferable. The particle size of the solid combustible is 10
Even when the thickness exceeds 0 mm, unburned matter tends to remain, and the effect on cement quality is the same as that when the thickness is 5 mm or less.

【0017】図1は、本発明に使用されるクリンカーク
ーラーを有するキルンを示す断面図である。図1におい
て、本発明では、キルン1のセメントクリンカー排出口
にクリンカークーラーが設けられる構造を有するが、特
にこれに限定されるものではなく、本発明では、セメン
トクリンカーの温度が850℃〜1000℃となる領域
が存在するクリンカークーラーであればその構造はどの
ようなものでもよい。クリンカークーラー3は、セメン
トクリンカー8がクーラーグレート7上を移動してお
り、この下部には部屋6(61、・・・69)を有して
おり、この冷却空気がこれらの部屋からクーラーグレー
ト7の孔を通って供給され冷却される。ここでクリンカ
ーの温度が850℃〜1000℃となる領域は、冷却空
気の温度にもよるが、符号64〜66の部屋のある部分
である。
FIG. 1 is a sectional view showing a kiln having a clinker cooler used in the present invention. In FIG. 1, the present invention has a structure in which a clinker cooler is provided at a cement clinker outlet of the kiln 1. However, the present invention is not particularly limited to this. In the present invention, the temperature of the cement clinker is 850 ° C. to 1000 ° C. The structure may be any as long as it is a clinker cooler in which a region is present. In the clinker cooler 3, a cement clinker 8 moves on the cooler great 7, and has a room 6 (61,..., 69) below this, and the cooling air is supplied from these rooms to the cooler great 7. And cooled through the holes. Here, the region where the temperature of the clinker is 850 ° C. to 1000 ° C. is a certain portion of the room with reference numerals 64 to 66, depending on the temperature of the cooling air.

【0018】本発明においては、固形可燃物を投入する
場所はクリンカークーラー3の部屋64〜66のうち少
なくともいずれかの上にあるセメントクリンカー層であ
るが、これらのどの部屋の上にあるセメントクリンカー
層に投入するかは固形可燃物の粒径如何によって異なる
が、好ましくは部屋64又は64と65の上にあるセメ
ントクリンカー層の両方である。本発明において、固形
可燃物の投入場所は、セメントクリンカーの温度が85
0℃〜1000℃である領域であるが、更に好ましいの
は850℃〜950℃の領域であり、最も好ましいのは
900℃前後のクリンカー温度域である。この温度域で
はエーライトの分解は起こらず六価クロムのみが還元さ
れて減少する。またフリーライム(f・CaO)量は変
化せず投入した固形可燃物も燃え尽きるので、クリンカ
ーへ混入することがなく、クリンカーの品質の劣化は起
こらない。また本発明においては、固形可燃物の投入形
態としては、パイプ又は桶のいずれかを通して固形可燃
物を落下投入することがセメントクリンカーへの混入を
防止する上で好ましい。
In the present invention, the place where solid combustibles are charged is a cement clinker layer on at least one of the rooms 64 to 66 of the clinker cooler 3. The charge in the layer depends on the particle size of the solid combustible, but is preferably both the cement clinker layer above the chamber 64 or 64 and 65. In the present invention, the place where the solid combustible material is charged is that the temperature of the cement clinker is 85.
The temperature range is from 0 ° C to 1000 ° C, more preferably from 850 ° C to 950 ° C, most preferably the clinker temperature range around 900 ° C. In this temperature range, decomposition of alite does not occur, and only hexavalent chromium is reduced and reduced. The amount of the free lime (f.CaO) does not change, and the solid combustibles put in are burned out, so that they do not enter the clinker and the quality of the clinker does not deteriorate. Further, in the present invention, as the charging form of the solid combustibles, it is preferable to drop the solid combustibles through a pipe or a tub in order to prevent the solid combustibles from being mixed into the cement clinker.

【0019】本発明では、固形可燃物による還元効率を
増すために、クリンカークーラーを改造したり、クリン
カークーラーの運転条件を個々に調整することは極めて
有効な手段である。例えば、図2に示されるように、ク
リンカークーラー3のクーラーグレート7上に壁状又は
土手状の障害9を設けてクーラーグレート7上を移動す
るセメントクリンカー粒子8の層を厚くしたり、又は該
グレートに設けられている冷却用空気孔71、72、7
3の数を減らしたり、該空気孔を偏在して設けることに
より空気孔の無い領域を形成する等の手段を講ずること
ができる。壁状又は土手状の障害9は、クーラーグレー
ト7の左右両側に設けられ、また前後両サイドに向かっ
て広くなるように形成される。
In the present invention, it is extremely effective to modify the clinker cooler or individually adjust the operating conditions of the clinker cooler in order to increase the efficiency of reduction by solid combustibles. For example, as shown in FIG. 2, a wall-shaped or bank-shaped obstacle 9 is provided on the cooler grate 7 of the clinker cooler 3 to increase the thickness of the layer of cement clinker particles 8 moving on the cooler grate 7, or Cooling air holes 71, 72, 7 provided in the great
It is possible to take measures such as forming a region without air holes by reducing the number of the holes 3 or providing the air holes unevenly. The wall-shaped or bank-shaped obstacles 9 are provided on the left and right sides of the cooler great 7 and are formed so as to become wider toward both front and rear sides.

【0020】図2のaには、クリンカークーラー3内に
はグレート7を有し、更に該グレート7には、冷却用空
気孔71、72、73が設けられ、この下部に部屋61
〜69を有している。このクリンカークーラー3におい
て、固形可燃物を投入するパイプの位置は、部屋64〜
66の上にあるセメントクリンカー層であるが、これら
の上部にパイプ又は桶10を設置する。このパイプ又は
桶10は、1個以上設けることができるが、1個又は2
個を設けることが好ましい。図2のbは、クリンカーク
ーラー3を上から見た平面図であり、図2のcは、クリ
ンカークーラー3を縦方向からみた正面図である。図2
のcでは、本発明におけるクリンカークーラー3の両側
にそれぞれパイプ又は桶10を設けている。
In FIG. 2A, the clinker cooler 3 has a great 7 in the clinker cooler 3. Further, the great 7 is provided with cooling air holes 71, 72, 73, and a room 61
~ 69. In this clinker cooler 3, the position of the pipe into which the solid combustible material is charged is from room 64 to
On top of these are the cement clinker layers 66, on which the pipes or tubs 10 are placed. One or more pipes or tubs 10 can be provided.
It is preferable to provide a plurality. FIG. 2B is a plan view of the clinker cooler 3 as viewed from above, and FIG. 2C is a front view of the clinker cooler 3 as viewed from the vertical direction. FIG.
In (c), pipes or tubs 10 are provided on both sides of the clinker cooler 3 according to the present invention.

【0021】セメントクリンカーの温度が850℃未満
のときは、燃焼状態が悪くまた還元効果も不十分となり
固形可燃物の燃え残る割合が増加し、したがって該クリ
ンカーの品質悪化をきたすおそれがある。また温度が1
000℃を越えると高温域での固形可燃物の添加領域と
なり、この領域では六価クロムは還元されて減少する
が、主要なクリンカー鉱物であるエーライトが分解して
フリーライムが増加することとなりクリンカーの品質が
悪化する。
When the temperature of the cement clinker is lower than 850 ° C., the combustion state is poor and the reducing effect is insufficient, so that the proportion of solid combustibles remaining unburned increases, and thus the quality of the clinker may be deteriorated. The temperature is 1
If the temperature exceeds 000 ° C, it becomes an area where solid combustibles are added in a high temperature range, and hexavalent chromium is reduced and reduced in this area, but alite, which is a major clinker mineral, is decomposed and free lime increases. Clinker quality deteriorates.

【0022】本発明において、セメントクリンカーの温
度が850℃〜1000℃の領域に固形可燃物を供給す
る場合、固形可燃物の供給量はクリンカーの粒度、クリ
ンカー量、クリンカーの移動速度、冷却空気量並びに冷
却温度等によって適宜選択されるが、クリンカー量に対
して0.05〜3.0重量%とするのが好ましい。更に
好ましいのは0.5〜1.0重量%の範囲である。0.
05重量%より少ない場合には十分な還元が起こらず、
六価クロムを減少させる効果が少ない。また3.0重量
%を越えると還元効果も不十分となり固形可燃物の燃え
残る割合が増加し、クリンカー及びそれを使用して製造
される水硬性物質の品質上好ましくない。
In the present invention, when the solid combustible is supplied to the region where the temperature of the cement clinker is 850 ° C. to 1000 ° C., the supply amount of the solid combustible is clinker particle size, clinker amount, clinker moving speed, cooling air amount. It is appropriately selected depending on the cooling temperature and the like, but is preferably 0.05 to 3.0% by weight based on the amount of clinker. More preferably, it is in the range of 0.5 to 1.0% by weight. 0.
If it is less than 05% by weight, sufficient reduction does not occur,
Less effective for reducing hexavalent chromium. On the other hand, if the content exceeds 3.0% by weight, the reducing effect becomes insufficient, and the proportion of solid combustibles remaining unburned increases, which is not preferable in terms of the quality of clinker and hydraulic substances produced using the same.

【0023】本発明では、前記冷却空気量を調節する方
法としては、クーラーグレート7の孔から供給される冷
却空気を減少あるいは遮断する方法が採用される。本発
明で得られる六価クロム含有量の少ないセメントクリン
カーは、このままで水硬性材料として使用できるが、こ
のセメントクリンカーを使用した最終製品である水硬性
材料としては、この技術分野において通常用いられるも
の、例えば、各種のセメント類、地盤改良用固化材、補
修材料等を挙げることができる。
In the present invention, as a method of adjusting the cooling air amount, a method of reducing or cutting off the cooling air supplied from the hole of the cooler grate 7 is adopted. The cement clinker having a low hexavalent chromium content obtained in the present invention can be used as it is as a hydraulic material, but as a hydraulic product which is a final product using this cement clinker, those usually used in this technical field are used. Examples thereof include various cements, a solidifying material for ground improvement, a repair material, and the like.

【0024】〔作用〕クリンカークーラー内では、クリ
ンカー粒子は、急冷することにより強酸化状態となる点
を考慮し、該クーラー内でクリンカーの温度が850℃
〜1000℃の領域で冷却空気量を調整しながら固形可
燃物を供給して還元雰囲気を形成することで六価のクロ
ムを三価のクロム等に還元することができる。また投入
する固形可燃物の粒径を5mmを超え100mm以下の
範囲内で供給することにより、未燃焼の固形可燃物が製
品クリンカーに混入することを防止できる。
[Action] In consideration of the fact that the clinker particles are rapidly oxidized in the clinker cooler and become strongly oxidized, the temperature of the clinker in the cooler is 850 ° C.
The hexavalent chromium can be reduced to trivalent chromium or the like by supplying a solid combustible material while adjusting the amount of cooling air in a region of up to 1000 ° C. to form a reducing atmosphere. In addition, by supplying the particle diameter of the solid combustible material to be supplied within a range of more than 5 mm and 100 mm or less, it is possible to prevent unburned solid combustible material from being mixed into the product clinker.

【0025】[0025]

【実施例】以下に、本発明を実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0026】〔実施例1〜4、比較例1〜4〕普通ポル
トランドセメントクリンカーを時産で100t焼成中の
セメントキルンから図2に示されるクリンカークーラー
3に導入される。このクリンカークーラー3において、
クリンカー温度が900℃前後の場所として、部屋(冷
却室)64の上にあるセメントクリンカー層を選択し、
該クリンカー層の上方位置に固形可燃物供給パイプ10
をクリンカー層にほぼ垂直に設け、そこから5mmを超
え100mm以下の粒径(平均粒径25mm)の塊コー
クスを9kg/t・クリンカーの供給速度で落下投入し
た。得られたクリンカーの一部をサンプリングして分析
した結果を表1に示す。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-4 Normal Portland cement clinker is introduced into a clinker cooler 3 shown in FIG. In this clinker cooler 3,
As a place where the clinker temperature is around 900 ° C., the cement clinker layer above the room (cooling room) 64 is selected,
A solid combustible supply pipe 10 is located above the clinker layer.
Was provided almost vertically to the clinker layer, and from there, lump coke having a particle size of more than 5 mm and 100 mm or less (average particle size of 25 mm) was dropped and supplied at a supply rate of 9 kg / t · clinker. Table 1 shows the results of sampling and analyzing a part of the obtained clinker.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1に示されるように、コークスを供給し
ない場合は、六価クロム量は12.3ppmである。塊
コークスを供給した場合は、1200℃では六価クロム
量が減少する反面、フリーライムが増加している。11
00℃では六価クロム量が3.0ppmであり、コーク
ス添加による低減効果は認められるものの不十分であ
る。本発明の温度範囲である850℃〜1000℃で
は、六価クロム量が減少しているだけでなくフリーライ
ム量の増加もない。また残留カーボン量も極めて少な
い。ところが、800℃では再び六価クロム量が増加し
ていると共に、残留カーボン量も増加していることがわ
かる。したがって、5mmを超え100mm以下の粒径
の塊コークスを供給した場合には、850℃〜1000
℃の温度範囲において、クリンカー中の六価クロム量が
目標値である2ppm以下に減少され、かつ製品クリン
カーへの未燃焼固形可燃物の混入が極めて少ないことが
わかる。
As shown in Table 1, when coke is not supplied, the amount of hexavalent chromium is 12.3 ppm. When lump coke is supplied, the amount of hexavalent chromium decreases at 1200 ° C., but free lime increases. 11
At 00 ° C., the amount of hexavalent chromium is 3.0 ppm, and although the reduction effect by adding coke is recognized, it is insufficient. In the temperature range of 850 ° C. to 1000 ° C. which is the temperature range of the present invention, not only the amount of hexavalent chromium is reduced but also the amount of free lime is not increased. Also, the amount of residual carbon is extremely small. However, at 800 ° C., the amount of hexavalent chromium increases again, and the amount of residual carbon also increases. Therefore, when lump coke having a particle size of more than 5 mm and not more than 100 mm is supplied, 850 ° C. to 1000
It can be seen that in the temperature range of ° C., the amount of hexavalent chromium in the clinker is reduced to the target value of 2 ppm or less, and the amount of unburned solid combustibles in the product clinker is extremely small.

【0029】〔実施例5〜8、比較例5〜8〕塊コーク
スの粒径を10mmを超え30mm以下に変えた以外
は、実施例1〜4、比較例1〜4と同じ条件でクリンカ
ーの製造を実施し、得られたクリンカーの一部をサンプ
リングして分析した結果を表2に示す。
Examples 5 to 8 and Comparative Examples 5 to 8 Clinker under the same conditions as in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 except that the particle size of the lump coke was changed from more than 10 mm to 30 mm or less. The production was carried out, and a part of the obtained clinker was sampled and analyzed.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】〔比較例9〜16〕固形可燃物として、平
均粒径90μm(最大200μm)の微粉コークスを1
0kg/t・クリンカーの供給速度で、部屋(冷却室)
64の位置に供給して得られたクリンカーの一部をサン
プリングして分析した結果を表3に示す(特願平11−
128048号の実施例1)。
[Comparative Examples 9 to 16] Fine solid coke having an average particle size of 90 µm (maximum 200 µm) was used as solid combustible material.
Room (cooling room) with supply rate of 0kg / t-clinker
Table 3 shows the results of sampling and analyzing a part of the clinker obtained at the position No. 64.
Example 1 of 128048).

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】表1乃至表3の比較例1、5、9に示され
るように、コークスを供給しない場合は、六価クロム量
が、それぞれ12.3ppm、12.1ppm、11.
0ppmであり、ほとんど変わらないことがわかる。ま
た固形可燃物として、塊コークス及び微粉コークスを供
給した場合は、表1乃至表3に示されるどの実施例にお
いても、クリンカーの温度が1200℃及び1100℃
の時は、六価クロム量は減少する反面、フリーライム
(f.CaO)量が増加している。これに対して、本発
明に用いられる温度範囲である850℃〜1000℃で
は、六価クロム量は減少するがフリーライム量の増加は
認められない。ところが、800℃以下では、再び六価
クロム量が増加していることがわかる。
As shown in Comparative Examples 1, 5 and 9 in Tables 1 to 3, when coke was not supplied, the amount of hexavalent chromium was 12.3 ppm, 12.1 ppm and 11.1 ppm, respectively.
It is 0 ppm, which shows that there is almost no change. In addition, when lump coke and fine coke were supplied as solid combustibles, the clinker temperature was 1200 ° C. and 1100 ° C. in any of the examples shown in Tables 1 to 3.
In the case of, the amount of hexavalent chromium decreases, but the amount of free lime (f. CaO) increases. On the other hand, in the temperature range of 850 ° C. to 1000 ° C. used in the present invention, the amount of hexavalent chromium decreases but the amount of free lime does not increase. However, at 800 ° C. or lower, it can be seen that the amount of hexavalent chromium increases again.

【0034】また、クリンカーに含まれる残留カーボン
については、本発明の範囲を外れる微粉コークスを供給
した場合に、本発明に用いられる温度範囲である850
℃〜1000℃で得られた全てのクリンカーからかなり
の量が検出されるが、本発明の5mmを超え100mm
以下の粒径の塊コークスでは、極めて少なく、また10
mmを超え30mm以下の粒径の塊コークスを用いた場
合には殆ど検出されなかった。これらの結果から、85
0℃〜1000℃の温度域にあるクリンカーに、5mm
を超え100mm以下の粒径の塊コークスを供給する本
発明の方法が、製品クリンカーに含まれるフリーライム
量を増加させることなく六価クロム量を目標値である2
ppm以下に減少させることができるだけでなく、未燃
焼の固形可燃物の混入がないという優れた効果を奏する
ことがわかる。
Regarding the residual carbon contained in the clinker, the temperature range used in the present invention is 850 when the fine coke which is out of the range of the present invention is supplied.
Significant amounts are detected from all clinkers obtained at temperatures between 100 ° C and 1000 ° C.
In the case of lump coke with the following particle size,
In the case where lump coke having a particle size exceeding 30 mm and not exceeding 30 mm was used, it was hardly detected. From these results, 85
5 mm for clinker in the temperature range of 0 ° C. to 1000 ° C.
The method of the present invention for supplying lump coke having a particle size of more than 100 mm and less than 100 mm is the target value of hexavalent chromium without increasing the amount of free lime contained in the product clinker.
It can be seen that not only can the amount be reduced to ppm or less, but also an excellent effect that there is no mixing of unburned solid combustibles is exhibited.

【0035】[0035]

【発明の効果】クリンカークーラーに導入されたセメン
トクリンカーの温度が850℃〜1000℃となる領域
に、5mmを超え100mm以下の粒径の固形可燃物を
供給する簡便な方法により得られた本発明のセメントク
リンカーでは、製品クリンカーに未燃焼の固形可燃物が
混入することがなく、六価クロムの含有量が低減されて
いることから、該クリンカーを使用して、クロム汚染の
恐れのない品質の優れた水硬性材料を経済的に得ること
が可能となる。
The present invention obtained by a simple method of supplying a solid combustible having a particle size of more than 5 mm and less than 100 mm to a region where the temperature of the cement clinker introduced into the clinker cooler is 850 ° C. to 1000 ° C. In the cement clinker, since unburned solid combustibles are not mixed into the product clinker and the content of hexavalent chromium is reduced, the clinker is used to obtain a quality free from the possibility of chromium contamination. An excellent hydraulic material can be obtained economically.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に用いられるキルンを示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a kiln used in the present invention.

【図2】本発明に用いられるクリンカークーラーを示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a clinker cooler used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロータリーキルン 2 プレヒーター 3 クリンカークーラー 4 窯尻 5 バーナー 6 部屋(冷却室) 7 クーラーグレート 8 セメントクリンカー 9 壁等の障害 10 パイプ 11 計量器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary kiln 2 Preheater 3 Clinker cooler 4 Kiln bottom 5 Burner 6 Room (cooling room) 7 Cooler great 8 Cement clinker 9 Obstacles such as walls 10 Pipe 11 Meter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 哲夫 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 株式 会社宇部三菱セメント研究所内 Fターム(参考) 4G012 KD01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tetsuo Saito 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama F-term in Ube-Mitsubishi Cement Research Institute Co., Ltd. 4G012 KD01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】クリンカークーラーに導入されたセメント
クリンカーの温度が850℃〜1000℃となる領域
に、5mmを超え100mm以下の粒径の固形可燃物を
供給して得られることを特徴とするセメントクリンカ
ー。
1. A cement obtained by supplying a solid combustible having a particle size of more than 5 mm and not more than 100 mm to a region where the temperature of a cement clinker introduced into a clinker cooler is 850 ° C. to 1000 ° C. Clinker.
【請求項2】固形可燃物は、耐火物又は耐熱性金属材料
よりなるパイプ又は桶を通して供給されることを特徴と
する請求項1に記載のセメントクリンカー。
2. The cement clinker according to claim 1, wherein the solid combustible is supplied through a pipe or a trough made of a refractory or a heat-resistant metal material.
【請求項3】六価クロムの含有値が2ppm以下である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のセメン
トクリンカー。
3. The cement clinker according to claim 1, wherein the content of hexavalent chromium is 2 ppm or less.
【請求項4】クリンカークーラーに供給される冷却空気
を遮断するか又は少なくすることにより還元雰囲気を調
節して製造されることを特徴とする請求項1乃至請求項
3のいずれかに記載のセメントクリンカー。
4. The cement according to claim 1, wherein the reducing air is adjusted by shutting off or reducing cooling air supplied to the clinker cooler. Clinker.
【請求項5】クーラーグレート上のセメントクリンカー
層を厚くする手段及び/又は冷却空気量を減らす構造の
クーラーグレートを設けたクリンカークーラーを用いて
製造されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のい
ずれかに記載のセメントクリンカー。
5. A manufacturing method using a clinker cooler provided with a cooler grate having a structure for reducing the amount of cooling air and / or a means for thickening a cement clinker layer on the cooler grate. 4. The cement clinker according to any one of 4.
【請求項6】セメントキルンにより焼成された高温のセ
メントクリンカーをクリンカークーラーに導入し、該ク
リンカークーラー中で冷却するセメントクリンカーの製
造方法において、前記クリンカークーラー内の温度が、
850℃〜1000℃である部所に、5mmを超え10
0mm以下の粒径の固形可燃物を供給することを特徴と
するセメントクリンカーの製造方法。
6. A method for producing a cement clinker in which a high-temperature cement clinker fired by a cement kiln is introduced into a clinker cooler and cooled in the clinker cooler, wherein the temperature in the clinker cooler is:
In a place where the temperature is 850 ° C to 1000 ° C, more than 5 mm and 10
A method for producing a cement clinker, comprising supplying a solid combustible having a particle size of 0 mm or less.
【請求項7】請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の
セメントクリンカーを使用して製造されることを特徴と
する水硬性材料。
7. A hydraulic material produced by using the cement clinker according to claim 1. Description:
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