JP2006518695A - 回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法およびバーナー装置、これを利用した生石灰製造方法および装置 - Google Patents
回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法およびバーナー装置、これを利用した生石灰製造方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006518695A JP2006518695A JP2006500651A JP2006500651A JP2006518695A JP 2006518695 A JP2006518695 A JP 2006518695A JP 2006500651 A JP2006500651 A JP 2006500651A JP 2006500651 A JP2006500651 A JP 2006500651A JP 2006518695 A JP2006518695 A JP 2006518695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulverized coal
- firing furnace
- limestone
- burner
- quicklime
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/108—Treatment or selection of the fuel therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/12—Preheating, burning calcining or cooling in shaft or vertical furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/06—Making pig-iron other than in blast furnaces in rotary kilns
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
- F23C1/12—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air gaseous and pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
- F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
- F23D17/005—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
-
- 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
- F27B19/00—Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group
- F27B19/04—Combinations of furnaces of kinds not covered by a single preceding main group arranged for associated working
-
- 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
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/02—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined of multiple-chamber or multiple-drum type
-
- 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
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/06—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
-
- 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
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
-
- 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
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/32—Arrangement of devices for charging
- F27B7/3205—Charging
-
- 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
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/34—Arrangements of heating devices
-
- 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
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/38—Arrangements of cooling devices
-
- 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
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/06—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
- F27B9/10—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated by hot air or gas
-
- 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
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
- F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
- F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
- F27B9/243—Endless-strand conveyor
-
- 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
- F27D13/00—Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
-
- 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
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
-
- 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
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
-
- 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
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0033—Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material
-
- 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
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/10—Charging directly from hoppers or shoots
-
- 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
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
- F23K2201/10—Pulverizing
- F23K2201/101—Pulverizing to a specific particle size
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
【課題】 本発明は回転式焼成炉において、微粉炭を燃料として用いる微粉炭の吹き込み方法及びバーナー装置と、これを利用して水化率が優れた生石灰を製造する方法及び装置に関する。
【解決手段】 本発明は、回転式焼成炉に石灰石を投入して焼成処理するが、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる。さらに、本発明はこれを利用して生石灰を製造する方法および装置を提供する。本発明は焼成炉で使用する燃料をコークス製造-冷却過程中に発生して集塵機から捕集された粉状の化石燃料(以下、微粉炭という)を使用することによって、水化率が優れた生石灰を製造し、SOx(硫黄化合物)及びNOx(窒素化合物)の発生量を減らすことができる。
【解決手段】 本発明は、回転式焼成炉に石灰石を投入して焼成処理するが、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる。さらに、本発明はこれを利用して生石灰を製造する方法および装置を提供する。本発明は焼成炉で使用する燃料をコークス製造-冷却過程中に発生して集塵機から捕集された粉状の化石燃料(以下、微粉炭という)を使用することによって、水化率が優れた生石灰を製造し、SOx(硫黄化合物)及びNOx(窒素化合物)の発生量を減らすことができる。
Description
本発明は回転式焼成炉において、微粉炭を燃料として用いる微粉炭の吹き込み方法及びバーナー装置と、これを利用して水化率が優れた生石灰を製造する方法及び装置に関するもので、より詳しくは焼成炉で用いる燃料をコークス製造-冷却過程中、発生して集塵機で捕集された紛状の化石燃料(以下、微粉炭という)を用いることにより、水化率が優れた生石灰を製造し、SOx(硫黄化合物)及びNOx(窒素化合物)の発生量を減らすことができる回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法及びバーナー装置、これを利用した生石灰製造方法及び装置に関するものである。
従来の生石灰製造装置(1000)は図1aに図示したように、焼成炉(1005)の一側に予熱機(1010)が具備され、該予熱機(1010)を通過して焼成炉(1005)の内部に石灰石(CaCO3)が装入される。そして、前記焼成炉(1005)は予熱機(1010)の反対側にバーナー(1020)が具備され、その下部側に焼成が完了した生石灰(CaO)の排出される出口が形成される。
そして、前記出口には生石灰を冷却させるための冷却器(1030)が具備され、前記焼成炉(1005)は回転しながら内部に入れられた石灰石がバーナー(1020)の熱源によって生石灰に焼成処理されるのである。
また、前記予熱機(1010)の前方側には、石灰石を予熱した気体から粉塵などを集塵するための集塵装置(1050)が具備され、このような集塵装置(1050)を通過した気体が煙突(1060)を通って外部へ排出されるのである。
このような生石灰製造装置(1000)はその生石灰製造過程が次のようである。すなわち、石灰石を別途の水洗機(図示せず)で表面をきれいに洗浄した後、10〜30mm大きさの粒度で選別して焼成炉予熱機(Pre−heator)(1010)に装入し、9〜10時間程度保管させ焼成炉(1005)から排出される1000〜1100℃位の排気ガスで予熱させた後、前記排気ガスとは反対方向に回転式焼成炉(1005)に装入する。
前記回転式焼成炉(1005)においては、このように一定温度で予熱装入された石灰石を加熱させるようになるが、従来には図1bに示したように、焼成炉(1005)でC.O.Gガスを燃料として使用してバーナー(1020)で燃焼させて、焼成炉(1005)の内部を1250〜1300℃の温度で、2.5〜3時間程焼成炉(1005)を回転させながら石灰石を生石灰に焼成させる。
その後、生石灰を焼成炉(1005)から引き出して冷却器(1030)に装入し、2〜3時間程冷却させて最終製品(生石灰)を生産するのである。
その後、生石灰を焼成炉(1005)から引き出して冷却器(1030)に装入し、2〜3時間程冷却させて最終製品(生石灰)を生産するのである。
このような従来の回転式焼成炉(1005)は製品1トンを生産するのに、C.O.Gガスを285〜295Nm3/Ton使用しており、1、150〜1、250Mcal/Ton熱量を消費する。一方、水化率95%以上の高品位生石灰を生産するために使用される回転式焼成炉(1005)は高熱量の投入と外部に漏出される熱損失が多く、直線型焼成炉(1005)に比べ、エネルギーを多く使用していた。しかしながら、石灰石が焼成炉(1005)の回転によって均一に熱を受けるようになるので、石灰石の回転が行われない直線型焼成炉(1005)に比べ、高品位の生石灰を製造するのに非常に有利である。
このように、高品位生石灰を製造するためには、焼成炉(1005)内に均一な熱量を投入し、均一な粒度の石灰石を投入して未焼成製品が発生しないようにしなければならない。一方、従来の回転型焼成炉(1005)はその出側で、焼成が完了した生石灰を冷却させる冷却器(1030)において、冷却過程中に発生される600〜650℃高熱の空気を総熱量に対して44〜46%程度で生石灰の引き出し方向とは反対の方向に、図1bに図示したように、焼成炉(1005)の内部に供給し、図2に図示したようなC.O.Gガスバーナー(1020)を使用して焼成炉(1005)の内部に流入された石灰石を加熱するようになる。
すなわち、前記のような従来のC.O.Gガスバーナー(1020)は一側に1次空気流入管(1022)を具備して大気を4〜5%提供し、これに隣接して燃料供給管(1024)を具備してC.O.Gガスを総熱量に対し、48〜49%で投入してバーナー(1020)の先端に火炎を形成し、焼成炉(1005)の内部で燃焼させることにより、C.O.Gガス燃焼による熱源を利用して石灰石を生石灰に加熱処理するものである。
また、焼成炉(1005)の内部において、C.O.Gガスの燃焼により発生された排気ガスは焼成炉(1005)の一側に備えられた予熱機(Pre−heater)(1010)を通過して焼成炉(1005)に流入される石灰石を予熱した後、300〜330℃の温度を維持すると外部に排出される。
このような従来の回転型焼成炉(1005)は水化率95%以上の高品位生石灰を製造するためには、高熱量を含有した燃料を使用し、相対的に燃焼に必要な空気投入量を減らさなければならない。しかしながら、従来の焼成炉(1005)は水化率が高い高品位生石灰を生産する過程で、相対的に供給される空気及びガス量が増加されて図3Aの表の(d)及び(e)項目に記載のように、正常操業状態の(a)項目より排気ガス内にNOxが1〜2倍増加され、SOxが1.5倍以上増加される現象が判る。
それゆえに、このような従来の問題点を解消するための一つの方式として、図3Bの表のようにC.O.Gガスの代替燃料として石油精製過程中に発生するオイルコークス(Oil Coke)を使用する方案が提案された。しかしながら、これはC.O.Gガスより発熱量は大きく増大したもので、“N”成分は少ないものの、“S”含有量が多いものであった。すなわち、図3Cの表のように、排気ガス中のNOxの含有量はC.O.Gガスに比べ、低く排出されるが、相対的にSOx排出量が増加し、もし総投入熱量の5%以上でオイルコークスを使用する場合にはSOxの排出濃度が非常に高いため、環境汚染に大きい影響を及ぼすことになり、このような熱源で焼成された生石灰は“S”含有量が大きく増加されるのであった。
このようにオイルコークスの使用比による生石灰中の“S”含有量が図3Dの表に提示されている。前記表から分かるように、オイルコークスの使用量が総投入熱量の5%以上の場合には、生石灰中の“S”含有量が30%以上過多で生石灰を製鋼精錬用として使用することができない問題点が生じる。
これのみならず、オイルコークスを焼成炉(1005)に燃料として投入するためには粒度中の1mm以下の粒度分布が10%未満で維持されるように破砕設備を別途に設置し、事前にこれを破砕処理しなければならないので、焼成炉(1005)の熱源を提供するバーナー(1020)の燃料として使用するには色々な煩わしい問題点があった。
本発明は前記のような従来の問題点を解消するためのもので、その目的はコークス製造過程中に副産物として発生する微粉炭をC.O.Gガスと共に回転式焼成炉に燃料として投入して、排気ガス中に含まれるNOx及びSOx排出濃度を減少させ、石灰石の焼成加熱を行うことができる回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法を提供することである。
さらに、本発明の他の目的は焼成炉の内部において、燃料の拡散燃焼を利用して焼成温度が最も高い区間がバーナー側から遠くなるよう形成させることによって、焼成炉の長方向の熱集中現象を防止して内壁コーティング層を分散形成させ、内壁コーティング層による焼成炉の内径偏差を最小化して原石の回転移動を円滑にすることによって、原石の過度な焼成による実収率の減少現象を防止するよう改善した回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法を提供することである。
さらに、本発明はさらに他の目的として、焼成炉の内部において、燃料の拡散燃焼を利用して焼成温度が最も高い区間がバーナー側から遠くなるように形成させることによって、焼成炉の長方向に熱集中現象を防止して内壁コーティング層を分散形成させ、内壁コーティング層による焼成炉の内径偏差を最小化して原石の回転移動を円滑にすることによって、原石の過度な焼成による実収率の減少現象を防止するよう改善した回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法に使用される微粉炭吹き込みバーナーを提供することである。
さらに、本発明はさらに他の目的として、コークス製造過程中に副産物として発生する微粉炭をC.O.Gガスとともに、回転式焼成炉に燃料として投入して排気ガス中に含まれるNOx及びSOx排出濃度を減少させ、石灰石の焼成加熱を行い、高品位生石灰を生産することができる生石灰製造方法及び装置を提供することである。
また、本発明はさらに他の目的として、熱量が高い微粉炭を熱源として使用することによって、単位時間当り生産量を著しく向上させ得る生石灰製造方法及び装置を提供することである。
そして、本発明はさらに他の目的として、コークス製造過程中に発生する微粉炭を集塵機で捕集して熱源として使用する前に効果的に選別し、粒度の大きいものは微粉炭を選別破砕してバーナーに提供することによって、C.O.Gガスとともに回転式焼成炉に燃料として投入して生石灰の水化率と実収率を向上させるための生石灰製造方法及び装置を提供することである。
また、本発明はさらに他の目的として、微粉炭以外の様々な固体燃料も回転式焼成炉の熱源として使用されるようにした生石灰製造方法及び装置を提供することである。
そして、本発明はさらに他の目的として、焼成炉の内部において焼成作業の際、通気性が確保されることは勿論、微粉を事前に除去して粉塵の発生を減少させ、 過多焼成現象を防止し、実収率増加と水化率向上を得ることができる生石灰製造方法及び装置を提供することである。
さらに、本発明はさらに他の目的として、焼成炉から発生した熱が予熱機に流れる際、このような排気ガスの熱がある一定部位にかたよらないで、その内部で満遍なく流れるようにすることによって、焼成炉の内部で過焼及び死焼現象を防止し、それに従い単位時間当り生石灰生産量を著しく向上させ得る生石灰製造装置を提供することである。
さらに、本発明はさらに他の目的として、焼成炉を1次及び2次焼成炉に分け、前記1次焼成炉においては焼成原料である石灰石の予熱を成すように微粉炭とCOGガスを使用し、2次焼成炉においては原料を焼成して生石灰にするために微粉炭が吹き込まれないCOGガスバーナーを使用して過焼現象を防止することによって、COGガスに対する微粉炭の使用割合を増大させて製品の生産原価節減を成すことができることは勿論、完製品として生産される生石灰の量と品質を大きく向上させるように改善した生石灰製造方法及び装置を提供することである。
さらに、本発明はさらに他の目的として、コークス製造過程中に副産物として発生する微粉炭をCOGガスとともに回転式焼成炉に燃料として投入し、排気ガス中に含まれたNOx及びSOx排出濃度を減少させると同時に高品質の生石灰製品を生産する回転式焼成炉における生石灰製造方法を提供することである。
さらに、本発明はさらに他の目的として、熱量が高い微粉炭を熱源として使用することによって、単位時間当り生産量を著しく向上させることができる回転式焼成炉における生石灰製造方法を提供することである。
前記のような目的を達成するために、本発明による微粉炭吹き込み方法の第1実施例は、
回転式焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階;及び
前記回転式焼成炉から生石灰を排出させる段階;を含み
前記回転式焼成炉で石灰石を投入して生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階はその熱源として微粉炭を用いる段階;を含むことを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法を提供する。
回転式焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階;及び
前記回転式焼成炉から生石灰を排出させる段階;を含み
前記回転式焼成炉で石灰石を投入して生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階はその熱源として微粉炭を用いる段階;を含むことを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法を提供する。
そして、本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例は、
回転式焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階;及び
前記回転式焼成炉から生石灰を排出させる段階;を含み
前記回転式焼成炉で石灰石を投入して生石灰を製造する方法において、
前記石灰石に熱を加える段階はバーナーから噴射される微粉炭が、バーナーから焼成炉の入側に向かって少なくとも焼成炉の中間長さまで噴射されるようにする段階を含んで焼成炉の内部最高温度領域を焼成炉の中間長さまでに移動させ、焼成炉の長方向区間別内部温度偏差を最小化して内部コーティング層の拡散形成を行うことを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法を提供する。
回転式焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階;及び
前記回転式焼成炉から生石灰を排出させる段階;を含み
前記回転式焼成炉で石灰石を投入して生石灰を製造する方法において、
前記石灰石に熱を加える段階はバーナーから噴射される微粉炭が、バーナーから焼成炉の入側に向かって少なくとも焼成炉の中間長さまで噴射されるようにする段階を含んで焼成炉の内部最高温度領域を焼成炉の中間長さまでに移動させ、焼成炉の長方向区間別内部温度偏差を最小化して内部コーティング層の拡散形成を行うことを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法を提供する。
さらに、本発明は前記回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法の第1および第2実施例を具現するために、
回転式焼成炉で微粉炭を燃料として用いて生石灰を製造するのに使用されるバーナー装置において、
一番外側に配置されて大気が提供される直線型1次冷却空気供給管;
前記直線型1次冷却空気供給管の内側に配置されてC.O.Gガスの供給が行われるC.O.G供給管;
前記C.O.G供給管の内側に配置されて空気が提供される直線型2次空気管;
前記直線型2次空気管の内側に配置されて空気が提供される螺旋型3次空気管;及び;
前記螺旋型3次空気管の内側に配置されて微粉炭が供給されてなる多重管の形態の直線型微粉炭供給管;を含んで
前記微粉炭供給管から提供された微粉炭をC.O.Gガスと螺旋型3次空気の混合体が形成した火炎の中央に噴射させ、微粉炭が予熱されながら、噴出されるようにし、焼成炉の内壁に微粉炭によるコーティング層の付着を最小化することを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法に使用されるバーナーを提供する。
回転式焼成炉で微粉炭を燃料として用いて生石灰を製造するのに使用されるバーナー装置において、
一番外側に配置されて大気が提供される直線型1次冷却空気供給管;
前記直線型1次冷却空気供給管の内側に配置されてC.O.Gガスの供給が行われるC.O.G供給管;
前記C.O.G供給管の内側に配置されて空気が提供される直線型2次空気管;
前記直線型2次空気管の内側に配置されて空気が提供される螺旋型3次空気管;及び;
前記螺旋型3次空気管の内側に配置されて微粉炭が供給されてなる多重管の形態の直線型微粉炭供給管;を含んで
前記微粉炭供給管から提供された微粉炭をC.O.Gガスと螺旋型3次空気の混合体が形成した火炎の中央に噴射させ、微粉炭が予熱されながら、噴出されるようにし、焼成炉の内壁に微粉炭によるコーティング層の付着を最小化することを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法に使用されるバーナーを提供する。
そして、本発明による生石灰製造方法の第1実施例は、
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出しする段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出しする段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
さらに、本発明は前記生石灰製造方法の第1実施例を具現するために、
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させ供給する予熱機;
前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させ供給する予熱機;
前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
そして、本発明による生石灰製造方法の第2実施例は、
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出す段階;を含み、
前記微粉炭を使用する段階は、
1mm以下の粒度が98%以上で維持される微粉炭を重量50%に当たる割合で固体燃料に混合して微粉炭原料を形成する段階;
前記微粉原料をケーシング内で空気圧を利用して浮遊化させ、粒度1mm以下のものをバックフィルター側に選別する段階;及び
前記微粉原料の粒度1mm以上のものを破砕機で破砕してケーシングを再度通過するよう再循環させる段階;を含んで
前記バックフィルターから得られる微粉原料の粒度は、1mm以下の粒度が98%以上で維持されるよう選別することを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出す段階;を含み、
前記微粉炭を使用する段階は、
1mm以下の粒度が98%以上で維持される微粉炭を重量50%に当たる割合で固体燃料に混合して微粉炭原料を形成する段階;
前記微粉原料をケーシング内で空気圧を利用して浮遊化させ、粒度1mm以下のものをバックフィルター側に選別する段階;及び
前記微粉原料の粒度1mm以上のものを破砕機で破砕してケーシングを再度通過するよう再循環させる段階;を含んで
前記バックフィルターから得られる微粉原料の粒度は、1mm以下の粒度が98%以上で維持されるよう選別することを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
また、本発明は前記生石灰製造方法の第2実施例を具現するために、
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記回転式焼成炉で固体燃料を熱源として使用するために、焼成燃焼に適切な微粉粒度で選別、破砕する選別機;
前記選別機から排出され、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記回転式焼成炉で固体燃料を熱源として使用するために、焼成燃焼に適切な微粉粒度で選別、破砕する選別機;
前記選別機から排出され、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
さらに、本発明による生石灰製造方法の第3実施例は、
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を使用する段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出しする段階;を含み、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階は、
前記石灰石を水洗貯蔵ホッパーに貯蔵する段階;
前記水洗貯蔵ホッパーと予熱機の間に中空のチャンバを形成し、該チャンバの内側にはスクリーンを具備して前記水洗貯蔵ホッパーから予熱機に供給される石灰石の粒度を選別する段階;
前記回転式焼成炉の排気ガスを引き出して前記チャンバに通過させ、集塵装置側に排出されるようにすることによって、前記チャンバ内の石灰石を加熱させて、水分を除去する段階;及び
前記予熱機から回転式焼成炉に石灰石を供給する段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を使用する段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出しする段階;を含み、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階は、
前記石灰石を水洗貯蔵ホッパーに貯蔵する段階;
前記水洗貯蔵ホッパーと予熱機の間に中空のチャンバを形成し、該チャンバの内側にはスクリーンを具備して前記水洗貯蔵ホッパーから予熱機に供給される石灰石の粒度を選別する段階;
前記回転式焼成炉の排気ガスを引き出して前記チャンバに通過させ、集塵装置側に排出されるようにすることによって、前記チャンバ内の石灰石を加熱させて、水分を除去する段階;及び
前記予熱機から回転式焼成炉に石灰石を供給する段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
そして、本発明は前記生石灰製造方法の第3実施例を具現するために、
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
石灰石が入れられ貯蔵される水洗貯蔵ホッパー;
前記水洗貯蔵ホッパーの後方側で中空のチャンバを形成し、前記チャンバの内側で前記水洗貯蔵ホッパーから予熱機に供給される石灰石の粒度を選別する多数のグレーチングバー(grating bars)らを具備するスクリーン;
前記スクリーンの後側で粒度選別された石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記選別機から排出され、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含んで回転式焼成炉に供給される石灰石の水分と粒度を調節することを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
石灰石が入れられ貯蔵される水洗貯蔵ホッパー;
前記水洗貯蔵ホッパーの後方側で中空のチャンバを形成し、前記チャンバの内側で前記水洗貯蔵ホッパーから予熱機に供給される石灰石の粒度を選別する多数のグレーチングバー(grating bars)らを具備するスクリーン;
前記スクリーンの後側で粒度選別された石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記選別機から排出され、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含んで回転式焼成炉に供給される石灰石の水分と粒度を調節することを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
そして、本発明は前記生石灰製造方法の第3実施例を具現するために、
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
中空型の外筒;
前記外筒の内側に位置し、前記外筒との間の空間に石灰石を装入する中筒;
前記外筒の下端外周面に装着されたリングギア;
前記リングギアにかみあう駆動ギアを有し、これを回転させる駆動モーターーを具備して前記駆動モーターーの作動により中筒と外筒を回転させる駆動部;
前記外筒の下部で仮想円に沿って配置された多数個のローラーらと、前記ローラーらを支持する円型レールを具備した回転部;
前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
中空型の外筒;
前記外筒の内側に位置し、前記外筒との間の空間に石灰石を装入する中筒;
前記外筒の下端外周面に装着されたリングギア;
前記リングギアにかみあう駆動ギアを有し、これを回転させる駆動モーターーを具備して前記駆動モーターーの作動により中筒と外筒を回転させる駆動部;
前記外筒の下部で仮想円に沿って配置された多数個のローラーらと、前記ローラーらを支持する円型レールを具備した回転部;
前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
そして、本発明による生石灰製造方法の第4実施例は、
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
回転式焼成炉を1次焼成炉と2次焼成炉に区分する段階;
前記1次焼成炉から2次焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記1次焼成炉には微粉炭とCOGガスを混合燃料として使用するバーナーを装着し、全体使用燃料量に対する80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる段階;
前記2次焼成炉にはCOGガスのみを燃料として使用するバーナーを装着し、全体使用燃料量に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させる段階;及び
前記2次焼成炉から生石灰を冷却及び引き出しする段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
回転式焼成炉を1次焼成炉と2次焼成炉に区分する段階;
前記1次焼成炉から2次焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記1次焼成炉には微粉炭とCOGガスを混合燃料として使用するバーナーを装着し、全体使用燃料量に対する80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる段階;
前記2次焼成炉にはCOGガスのみを燃料として使用するバーナーを装着し、全体使用燃料量に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させる段階;及び
前記2次焼成炉から生石灰を冷却及び引き出しする段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法を提供する。
さらに、本発明は前記生石灰製造方法の第4実施例を具現するために、
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記予熱機の後方側に配置されて予熱された石灰石を受ける1次焼成炉;
前記1次焼成炉に熱源を提供するよう全体使用燃料量に対する80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる微粉炭吹き込みバーナー;
前記1次焼成炉に直列でシュートを通して連結され、予熱された石灰石を受ける2次焼成炉;
前記2次焼成炉に熱源を提供するように全体使用燃料に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させるCOGガスバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記予熱機の後方側に配置されて予熱された石灰石を受ける1次焼成炉;
前記1次焼成炉に熱源を提供するよう全体使用燃料量に対する80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる微粉炭吹き込みバーナー;
前記1次焼成炉に直列でシュートを通して連結され、予熱された石灰石を受ける2次焼成炉;
前記2次焼成炉に熱源を提供するように全体使用燃料に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させるCOGガスバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置を提供する。
さらに、本発明による生石灰製造方法の第5実施例は、
回転式焼成炉で石灰石を加熱して生石灰を製造する方法において、
焼成炉に10〜30mm大きさの粒度で石灰石を選別して供給する段階;
前記生石灰石を回転式予熱機を利用して1000〜1100℃の排気ガスと熱交換させ、予熱させた後焼成炉に装入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を直径1mm以下の粒度で破砕させる段階;
前記直径1mm以下粒度の微粉炭を定量切り出して2〜5kg/cm2圧力で、C.O.Gガスと共にバーナーに提供する段階;
前記焼成炉で石灰石を生石灰に焼成処理し、焼成炉の出側に800〜850℃の温度を維持する生石灰を引き出す段階;及び
前記焼成炉から生産された生石灰を80℃以下に冷却させ排出する段階;を
含んで、NOx及びSOx排出濃度を減少させ、高品質の製品を生産することを特徴とする回転式焼成炉における生石灰製造方法を提供する。
回転式焼成炉で石灰石を加熱して生石灰を製造する方法において、
焼成炉に10〜30mm大きさの粒度で石灰石を選別して供給する段階;
前記生石灰石を回転式予熱機を利用して1000〜1100℃の排気ガスと熱交換させ、予熱させた後焼成炉に装入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を直径1mm以下の粒度で破砕させる段階;
前記直径1mm以下粒度の微粉炭を定量切り出して2〜5kg/cm2圧力で、C.O.Gガスと共にバーナーに提供する段階;
前記焼成炉で石灰石を生石灰に焼成処理し、焼成炉の出側に800〜850℃の温度を維持する生石灰を引き出す段階;及び
前記焼成炉から生産された生石灰を80℃以下に冷却させ排出する段階;を
含んで、NOx及びSOx排出濃度を減少させ、高品質の製品を生産することを特徴とする回転式焼成炉における生石灰製造方法を提供する。
本発明による微粉炭吹き込み方法の第1実施例によれば、回転式焼成炉(105)で高品位生石灰を製造する操業において、微粉炭を用いて燃焼に必要な空気の投入量を減少させれば、大気に排出されるNOx排出量とSOx排出量を大きく減少させる効果がある。
そして、本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例によれば、回転式焼成炉(105)で生石灰を製造する場合、微粉炭を熱源として用いるが、微粉炭をバーナー(120)から焼成炉(105)の入側に向かって少なくとも焼成炉(105)の中間長さまで噴射されるようにすることによって、焼成炉(105)の内部最高温度を焼成炉(105)の中間長さまで移動させ、焼成炉(105)の長さ方向の区間別内部温度偏差を最小化して内部コーティング層の形成を拡散させるのである。
それによって、焼成炉(105)の長さ方向に拡散反応による燃焼で熱集中現象を抑制して焼成炉(105) コーティング層の局所的に過度な厚みの形成を防止し、全体的に均一なコーティング層形成を誘導して原石の排出が容易に行われることは勿論、それによる過度な焼成を防止して完製品の実収率を向上させる非常に有用な効果が得られるのである。
さらに、本発明による生石灰製造方法の第1実施例によれば、回転式焼成炉(105)で高品位生石灰を製造するのにおいて、焼成に直接的な影響を与える焼成炉(105)内部の1000℃以上の温度分布区間が増大されることにより、従来に比べ、微粉炭拡散燃焼による熱効率が増加されて生産量が従来より増加される効果を得ることができるのである。
そして、熱量の高い微粉炭を熱源として用いることによって、単位時間あたり生石灰生産量を著しく向上させることができる、優れた効果を得るのである。
また、本発明による生石灰製造方法の第2実施例によれば、コークス製造過程中に発生する微粉炭を集塵機で捕集して効果的に選別し、粒度の大きいものは図17に図示されたような選別機(400)で微粉炭を選別破砕してバーナー(120)に提供することによって、常に1mm以下粒度分布を98%以上にした状態で微粉炭燃料を回転式焼成炉(105)に燃料として投入することができるようになる。従って、回転式焼成炉(105)による生石灰の水化率と実収率を最適に向上させるのである。
それのみならず、回転式焼成炉(105)で生石灰を製造する工程において、性状が異なる一般コークス、オイルコークスまたは無煙炭等の固体燃料と微粉のコークスとを重量比50%でそれぞれ混合して微粉原料を形成し、これを選別機(400)を通して粒度選別すれば、現場における適用可能な範囲内の選別機(400)の稼動率と破砕機(420)の寿命低下を防止しつつ、様々な種類の固体燃料らから焼成操業に必要な粒度を得ることができる。
従って、使用燃料を多様化し、より効率的に回転式焼成炉(105) 作業を行うなどの効果が得られる。
従って、使用燃料を多様化し、より効率的に回転式焼成炉(105) 作業を行うなどの効果が得られる。
さらに、本発明による生石灰製造方法の第3実施例によれば、石灰石の洗浄後に石灰石の表面に付着された異物質らを除去し、微粒の石灰石らを減少させ、大粒の石灰石らを予熱機(110)に供給することによって、焼成炉(105)の内部で焼成作業の際、通気性が確保されるのである。そして、焼成炉(105)の内部で微粉による固形物の形成が最小化されることによって、石灰石が過多焼成されることが防止され、それによって生石灰の実収率が大きく向上されるようになる。
また、生石灰の過熱焼成が防止されて生石灰品質の尺度である水化率が大きく向上する効果を得ることができる。
それのみならず、本発明によれば回転式焼成炉(105)で高品位生石灰を製造する場合、前記予熱機(110)で予熱される原石(石灰石)の均一な予熱を行うことができる。従って、部分的な過焼現象や死焼現象によって発生する従来のハンギング(hanging)現象を防ぐことができ、高品質の生石灰製品を増産することが可能であり、単位時間あたり生石灰生産量を著しく向上させ得る効果が得られるのである。
そして、本発明による生石灰製造方法の第4実施例によれば、1次焼成炉(710)に具備された微粉炭吹入バーナー(720)から噴出される微粉炭の割合を、ガスと比べて20%以上に供給させて操業が可能になる。このように従来に比べて微粉炭を多量に使用するので、微粉炭が1次焼成炉(710)で完全に燃焼せずに、1次焼成炉(710)の内部で移動する石灰石製品方向に流れ落ちて2次焼成炉(730)に流入されても、このような微粉炭は2次焼成炉(730)でCOGガスバーナー(740)によって燃焼されて石灰石を生石灰に焼成させるのに寄与するのである。
このように本発明は1次焼成炉(710)から噴射される微粉炭の含有量とは関係なく、COGガスに含まれる微粉炭の量に制限を設けないので、COGガス量を節約することが可能であり、焼成製品の水化率を高めて良質の生石灰製品を生産する効果が得られるのである。
さらに、本発明による生石灰製造方法の第5実施例によれば、回転式焼成炉(805)で高品位生石灰を製造する操業において、微粉炭を用い、燃焼に必要な空気の投入量を減少させると、大気に排出されるNOx排出量とSOx排出量を大きく減少させる効果がある。
たとえ、微粉炭燃焼による排気ガス中の灰粉の増大が来されても、これは排気ガス集塵設備を活用して除塵処理することで済むので、容易に解消されることができ、従来に比べ、熱効率を増大させることができ、品質が優れた生石灰製品を生産するなどの効果がある。
以下、本発明を図面に用いて、より詳しく説明する。
本発明の第1実施例による回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法は、焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として、コークス製造過程中の副産物として発生する微粉炭、または別途の微粉炭製造工程で製造された所定の粒度を有する微粉炭を熱源として用いる。
図4には本発明による微粉炭吹き込み方法と生石灰製造方法が適用される生石灰製造装置(100)を全体的に図示している。前記生石灰製造装置(100)は焼成炉(105)の一側に予熱機(110)が具備され、前記予熱機(110)を通過して焼成炉(105)の内部に石灰石(CaCO3)が装入される。
そして、本発明はこのように回転式焼成炉(105)に石灰石を投入する段階が行われる。また、前記焼成炉(105)に装入された石灰石に熱を加える段階が行われるが、これはその熱源として微粉炭を用いる段階を含み、このような過程を経て焼成が完了されれば、生石灰を前記回転式焼成炉(105)から排出させる段階を含む。
前記焼成炉(105)は予熱機(110)の反対側にバーナー(120)が具備され、その下部側には焼成が完了された生石灰(CaO)が排出される出口(130)が形成される。
このような生石灰製造装置(100)は本発明によって、所定の粒度を有する微粉炭を熱源として用いる段階を含み、この段階で微粉炭はバーナー(120)の微粉炭供給管(112)を通して焼成炉(105)の内部で燃焼されるようになる。
前記バーナー(120)は、図5A及び5Bに切開された状態で図示している。前記バーナー(120)は一番外側に1次空気供給管(114)が形成されて大気が提供される第1流路(114a)を有し、その内側にはC.O.G供給管(116)が位置されてC.O.Gガスの供給が行われる第2流路(114b)を有し、その内側には微粉炭供給管(112)が連結されて微粉炭が供給される第3流路(114c)を有する多重管の形態で構成される。また、前記微粉炭供給管(112)の一側には押送空気管(122)が配置されて空気圧によって前記微粉炭供給管(112)から提供された第3流路(114c)の微粉炭をバーナー(120)の先端側に移動させ、燃焼させるように構成される。
このようなバーナー(120)を通して投入される微粉炭は、図6Aの表に図示しているような成分を有するものが一般的である。そして、前記微粉炭は押送及び切り出し過程中、問題点が生じるので、98%以上が1mm以下の粒度でなければならない。
すなわち、無煙炭、粉コークス等の様々な種類の燃料であっても、破砕によって1mm以下の粒度を98%以上維持すれば使用可能であり、とりわけ燃料の水分含有量を0.5%以下に維持しなければならないので、たとえばその粒度が大きくて水分が多量に含まれた場合であれば、燃料として使用する前に破砕 → 乾燥過程を経ることが必要である。
例えば、一日当たり315〜320T/D生産する回転式焼成炉(105)において水化率96.5〜94.5%を維持しながら実際操業を行った場合、微粉炭を貯蔵槽(140)に入槽させた後、これを押送し、燃焼バーナー(120)に投入すれば、燃料の1mm以下の粒度が98%以上分布し、水分が0.5%以下の時には押送と投入が良好であるが、1mm以下粒度が98%以下に分布し、水分が1.1%以上維持の時には押送及び投入過程中に詰り現象が生じるようになる。
さらに、微粉炭燃料の粒度中1mm以下粒度が90〜97%分布の時には、使用は可能であるが、押送圧力が4〜7kg/cm2必要なので、 高圧の圧力が必要であり、一部であるが、押送過程中詰り現象が生じるようになる。
従って、燃料の粒度と水分含有量は原料の貯蔵過程とバーナー(120)に投入の際、極めて重要な管理項目であり、基準値に適合しなければ、押送及び投入過程中に配管詰り現象が生じるので、1mm以下の粒度分布を98%以上維持し、含有水分は0.5%以下に管理することが望ましい。
そして、より好ましくは、前記微粉炭は直径0.5mm以下の粒度が98.5%以上のものが良い。これはより小さな粒子を多量含むことにより、管詰り現象がさらに最小化され、燃焼効率を高めることができるからである。
従って、本発明で使用される微粉炭はコークス乾留冷却器(図示せず)で発生したもので、水分率0.5%以下を含有し、1mm以下の粒度粉を98%以上含んでいれば、加工なしに使用が可能である。また、このような燃料として使用される微粉炭はその投入圧力を変化させれば、焼成炉内部においての火炎燃焼距離を調整することができる。
このようにコークス製造過程中に副産物として発生する微粉炭を回転式焼成炉(105)に燃料として投入して使用するようになれば、排気ガス中に含まれるNOx及びSOx排出濃度を減少させることができる。
これは図6Bの表に図示しているように、微粉炭投入割合が焼成炉(105)に供給されるバーナー(120)の総熱量の50%に到逹するまで供給しても従来のC.O.Gガスのみ使用したものに比べ、NOxとSOxの排出量が大きく減少されることが判る。
しかしながら、相対的に灰粉(塵埃)が2倍以上発生する恐れがあるが、これは焼成炉(105)から排出される排気ガスを集塵装置(160)と煙突(170)を通して大気に排出すれば、灰粉による環境汚染を適切に防止することが可能である。
前記のように、石灰焼成炉(105)に微粉炭を投入して燃焼させ、これを熱源として利用すれば、石灰石から高品位の生石灰を製造することができると同時に、NOx及びSOxのような有毒ガスの排出量を大きく減少させることができるので、大気の環境汚染を大きく防止する、改善された効果を得る。
そして、本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例は回転式焼成炉(105)に石灰石を投入する段階、前記焼成炉(105)に装入された石灰石に熱を加える段階、あるいは、前記回転式焼成炉(105)から生石灰を排出させる段階を含むが、前記石灰石に熱を加える段階は図9に示したようなバーナー(220)から噴射されてなる微粉炭が焼成炉(105)の出側から入側に向かって少なくとも焼成炉(105)の中間長さまで噴射されるようにする段階を含んで焼成炉(105)の内部最高温度領域を焼成炉の中間長さ地点まで移動させ、焼成炉(105)の長さ方向区間別内部温度偏差を最小化して内部コーティング層の拡散形成を成すのである。
従って、本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例は、図7に示したように、焼成炉(105)の内部最高温度領域(k)を焼成炉(105)の中間長さ地点まで移動させ、焼成炉(105)の長さ方向区間別内部温度偏差を最小化して内部コーティング層の拡散形成を成すのである。
すなわち、本発明は微粉炭の拡散燃焼による熱効率増大により焼成炉最高温度領域(k)を図7のバーナー(220)から焼成炉(105)の入側に向かって焼成炉(105)の中間長さ以後のC区間から、焼成炉(105)の中間のB区間に移動されるようにし、このように最高温度地点が移動されることによって、焼成炉の入側を構成する(A)区間の温度を従来の方法より50〜400℃上昇させ、バーナー(220)側に隣接したC区間の温度をおよそ0〜150℃下げ、D区間の温度をおよそ0〜100℃下げて、全体的に焼成炉(105)の長さ方向の熱分布集中化現象を減少させ、これによって生じるコーティング層の厚さ偏差を減少させ得る。
このように、本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例はバーナー(220)から噴射されてなる微粉炭が焼成炉(105)の出側から入側に向かって少なくとも焼成炉(105)の中間長さまで噴射されることによって、焼成炉(105)の内部最高温度を焼成炉の中間長さまで移動させ、焼成炉(105)の長さ方向区間別内部温度偏差を最小化して内部コーティング層の拡散形成を成すのである。
本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例は、図8Aに記載した表のように、バーナー(220)に投入される1次、2次および3次空気投入圧力15〜50%を従来の空気投入量に比べて減少させ、C.O.Gガス投入圧力を20〜50%減少させ、相対的に微粉炭投入圧力を20〜50%増加させて、焼成炉(105)で微粉炭が燃焼される範囲を最大限拡大させている。
また、図8Bに示したように、1次空気圧を6.0〜6.3Kg/cm2で維持し、C.O.Gガス投入圧力を1.1〜1.3 Kg/cm2で維持し、微粉炭投入圧力を1.20〜1.50 Kg/cm2で維持するのである。
このように維持すれば微粉炭の燃焼による焼成熱を焼成炉(105)の長さ方向に均一に分布させることによって、焼成炉(105)で局部的に熱を受けて生成されるコーティング層の形成を減少させ得る。
このように維持すれば微粉炭の燃焼による焼成熱を焼成炉(105)の長さ方向に均一に分布させることによって、焼成炉(105)で局部的に熱を受けて生成されるコーティング層の形成を減少させ得る。
一方、このような本発明による回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法の第2実施例を果たすためのバーナー(220)が図9及び図10に図示している。
前記バーナー(220)は一番外側に直線型1次冷却空気供給管(210)が形成されて大気が提供され、その内側ではC.O.G供給管(212)が位置されてC.O.Gガスの供給が行われ、その内側には直線型2次空気管(222)が位置され、その内側には螺旋形3次空気管(230)が形成されるかたわら、その内側には直線型微粉炭供給管(232)が配置されて微粉炭が供給されてなる多重管の形態で構成され、一番外側にはキャスタブル(castable)耐火材層(250)が形成される。
前記バーナー(220)は一番外側に直線型1次冷却空気供給管(210)が形成されて大気が提供され、その内側ではC.O.G供給管(212)が位置されてC.O.Gガスの供給が行われ、その内側には直線型2次空気管(222)が位置され、その内側には螺旋形3次空気管(230)が形成されるかたわら、その内側には直線型微粉炭供給管(232)が配置されて微粉炭が供給されてなる多重管の形態で構成され、一番外側にはキャスタブル(castable)耐火材層(250)が形成される。
このような本発明のバーナー(220)は図9に図示したように、前記1次、2次および3次空気管(210)(222)(230)に空気を提供するための給気ファン(252)を一側に具備し、空気供給本管(254)と枝管(256)及びそれぞれの枝管(256)らに装着されたダンパー(258)らを通して前記1次、2次および3次空気管(210)(222)(230)らに連結されている。さらに、C.O.G供給管(212)にはそれぞれC.O.G供給本管(260)が連結されてC.O.Gガスが供給されることであり、前記微粉炭供給管(232)には微粉炭供給本管(270)が連結されて微粉炭が供給される。
このように前記バーナー(220)は図10に示したように、多重管形態の一番外側に直線型1次冷却空気供給管(210)が形成されて大気が提供されることによって、焼成炉(105)の内壁側に直接火炎が接触して過度な温度上昇が起こることを防止し、その内側に形成されるC.O.G供給管(212)はその内側の直線型2次空気管(222)と螺旋形3次空気管(230)を通して供給される燃焼用空気に混合して燃焼されることによって、螺旋形の火炎を形成し、前記螺旋形3次空気管(230)の内側には直線型微粉炭供給管(232)が配置されて微粉炭が供給されてなるのである。
このような本発明のバーナー(220)は、前記微粉炭供給管(232)から提供された微粉炭がC.O.Gガスと2次直線型空気及び螺旋形3次空気の混合体が形成した火炎の中央に噴射されて微粉炭が予熱されながら噴出されるようにして微粉炭が少なくとも焼成炉(105)の出側に位置したバーナー(220)から焼成炉(105)の入側に向かって焼成炉(105)の中間長さまで噴射されるようにする。従って、焼成炉(105)の内部最高温度を焼成炉(105)の中間長さまで移動させ、微粉炭による焼成炉(105)内壁のコーティング層付着を拡散させて、コーティング層の内径偏差を焼成炉(105)の長さ方向に最小化するのである。
すなわち、本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例で微粉炭を投入させるバーナー(220)は、微粉炭を供給管(270)を通して投入するが、バーナー(220)の隣接部分ですぐ燃焼されないようにし、最大限焼成炉(105)の入側に噴射されて移動燃焼されるようにすることによって、焼成炉(105)の内部温度を均質化する機能を行うと同時に微粉炭によるコーティング層の形成を焼成炉(105)の長さ方向に(入側に)拡散させる作用をするのである。
一方、本発明の微粉炭吹き込みバーナー(220)は、図10に図示しているように、スワラ(SWIRLER)(280)が内部の3次空気供給管(230)の中に装着されてC.O.Gガスと3次空気の迅速な混合が行われるようにし、長い火炎長さを形成するようにし、前記火炎中央に微粉炭が予熱されながら噴出されるようにしてバーナー(220)で噴出される微粉炭が焼成炉(105)の内壁に最大限付着することができないようになったのである。
前記スワラ(280)は図9に拡大図として図示しているように、円筒管(282)の外面に多数の回転羽根(284)らを具備している。このような回転羽根(284)らは3次空気供給管(230)の内部に挟んで固定配置され、前記回転羽根(284)の中央に配置された円筒管(282)の中央空間は微粉炭供給管(232)に連通するように装着されるのである。
従って、微粉炭はスワラ(280)による流れ抵抗を受けない状態で高速で且つ直線的に噴射可能であり、3次空気供給管(230)を通した空気は前記回転羽根(284)によって回転されることによって、C.O.Gガスと迅速な混合が行われるようにして長い火炎を形成するのである。
以下では、前記のような微粉炭吹き込み方法を利用して生石灰を製造する方法及び装置について説明する。
本発明による生石灰製造方法の第1実施例は、焼成炉(105)に石灰石を投入する段階、前記焼成炉(105)に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階および、前記焼成炉(105)から生石灰を冷却及び引出する段階を含む。
このように本発明による生石灰製造方法の第1実施例は先に焼成炉(105)に石灰石を投入する段階が行われるが、これは焼成炉(105)に焼成しようとする石灰石を投入し、図11に示しているような予熱機(110)を通して焼成炉(105)の内部に石灰石を投入するようになる。前記予熱機(110)はその上端からベルトコンベア(312)を通して石灰石がホッパー(314)の内部に流入され、前記ホッパー(314)は順次的に石灰石をその下部の外筒(316)に定量切り出しさせる。
前記外筒(316)の内部には石灰石による焼成を防止し、予熱機(110)の過熱を防止するための中筒(317)が配置され、前記中筒(317)の内部には冷却空気が流入されて循環排出される構造を持つ。
また、前記外筒(316)の下部側には外筒(316)の円周方向に多数個のプッシャー(319)が位置されて焼成炉(105)に石灰石を装入するようになり、前記焼成炉(105)側で排出される排気ガスは前記外筒(316)の内側で流れながら、外筒(316)内の石灰石と熱交換してこれを予熱させ、前記外筒(316)上端の排出管(316a)を通して図4に示しているような集塵装置(160)に排出されるようになり、 最終的には除塵された状態で煙突(170)を通して排出される。このように本発明は予熱機(110)を通して石灰石を焼成炉(105)の内部に予熱状態で装入するようになるのである。
また、本発明は前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階を含む。これは図12に示しているように、前記微粉炭がスクリーン装置(330)を通して1mm以下の粒度で供給されるところ、前記スクリーン装置(330)は上端側で微粉炭が流入される傾斜筒(332)を具備し、前記傾斜筒(332)の一側には送風ファン(334)が配置され、前記送風ファン(334)の反対側にはバックフィルター(336)が位置され、前記傾斜筒(332)の下端には複数の破砕ロール(338)らが具備されている。
また、前記バックフィルター(336)の出側には、導管(336a)が連結されて微粉炭貯蔵槽(140)に前記バックフィルター(336)から収去された微粉炭が移送されて一時貯蔵されるよう構成され、前記微粉炭貯蔵槽(140)の出側配管(140a)は、図5A及び5Bに図示しているようなバーナー(120)の微粉炭供給管(112)に連結されて定量的にコントロールされながら、前記バーナー(120)に供給される。
このようにスクリーン装置(330)は前記傾斜筒(332)の上端から微粉炭(C)が下降されれば、前記送風ファン(334)の作動により微粉炭(C)に風を供給し、風によって粒子が小さな微粉炭ら、すなわち粒度1mm以下のものなどがバックフィルター(336)側に飛散されて捕集されるようにする。そして、粒子が大きい微粉炭(C)は下降して破砕ロール(338)らによってより小さな粒子に破砕されるようになる。
そして、破砕された微粉炭(C)は再び循環管(339)を通して傾斜筒(332)の上端に供給され、再び送風ファン(334)を通して飛散されてバックフィルター(336)に捕集される。
このような過程を通じて前記バーナー(120)に供給される微粉炭は1mm以下粒度分布が98%以上となるのである。前記のように微粉炭貯蔵槽(140)に入れられた微粉炭(C)は図13に示しているような切り出しフィーダー(feeder)(344)を通して焼成炉(105)のバーナー(120)に移送される。
そして、本発明は焼成炉(105)に加えられる熱源の燃料として微粉炭(C)を用いる過程において、前記微粉炭は微粉炭貯蔵槽(140)に具備された下部ホッパー(342)の下端切り出しフィーダを通して2〜5Kg/cm2圧力でバーナー(120)に供給される。また、前記下部ホッパー(342)には定量検出器(342a)が具備されてホッパーからバーナー(120)に提供される微粉炭の供給量を捉えることができ、前記バーナー(120)の微粉炭供給量を制御する制御部(350)は切り出しフィーダ(344)を動作させて、事前に決められたプログラムに応じて定量的に微粉炭をバーナー(120)に供給するようになる。
一方、前記のようにバーナー(120)の微粉炭供給管(112)側に移動された微粉炭は、前記焼成炉(105)から排出される生石灰を冷却させて昇温され、昇圧された吹き込み空気によってバーナー(120)の先端側に押送される。
前記吹き込み空気は図4及び図14Aに図示しているように、出口(130)に隣接して配置された冷却器(360)の内部に円錐型の拡がった端部を持つ引き出し笠部(362)から高温の状態で引き出され、前記笠部(362)は導管(364)を通して集塵機(370)に連結されることによって、冷却器(360)から引き出しされた高温の吹き込み空気が除塵され、これは送風機(366)を通過してバーナー(120)内部の押送空気管(122)に連結されるようになる(図4、5A参照)。
従って、前記押送空気管(122)から噴射されてバーナー(120)内側の微粉炭を押送する吹き込み空気は高温の昇温および昇圧された状態である。また、前記微粉炭を押送する吹き込み空気は集塵機(370)を通過して除塵されたものであることが判る。すなわち、冷却器(360)から引き出された吹き込み空気は集塵機(370)で塵埃を捕集した後、送風機(366)を通して200〜250℃の熱を維持したまま微粉炭とともに投入され得る。
そして、本発明は前記焼成炉(105)で製造された生石灰を排出させる段階を備えているが、これは図14A及び図14Bに図示しているように、加熱焼成処理された生石灰らが出側の冷却器(360)に臨時貯蔵された後、送風ファン(374)から導管(374a)を通して冷却器(360)下端の笠部破損防止具(363)に供給される冷風によって80℃以下に冷却された後、その下部側の切り出し及び輸送設備を利用して製品ホッパー(図示せず)に貯蔵されるようにする。
従来では冷却器(360)を通過した空気を焼成炉(105)に直接投入させて2次燃焼空気として使用することによって、焼成炉(105)の内部に過剰空気を投入する要因になったが、本発明においては冷却器(360)から発生した200〜250℃の冷却空気を捕集笠部(362)と集塵機(370)を経ながら塵埃を除去した後、微粉炭吹き込み空気として活用すると同時に、2次燃焼空気として使用することができるのである。
本発明において、バーナー(120)に供給される吹き込み空気は塵埃の含有量が50mg以下を維持すれば、集塵機(370)と送風機(366)を連結させる送風管(378)の塵埃累積を防止することができる。前記吹き込み空気から冷却器(360)で発生した粉塵らを除塵する集塵機(370)は図14Aに図示しているように、内部に大きな気空の大粒フィルター(372a)と微細な気空の小粒フィルター(372b)らを多数個内蔵する構造であり得る。このような構造によって吹き込み空気から粉塵を除塵処理するのである。
そして、送風管(378)に装着された送風機(366)を通して2〜5Kg/cm2範囲の圧力でバーナー(120)に供給することによって吹き込み空気によって移送される微粉炭の火炎燃焼長さの調整が可能である。
また、図6Bの表に記載したように、微粉炭をバーナー(120)の総熱量に対し30%の熱量で使用する際、従来の2次燃焼空気に比べて吹き込み空気量の 20〜24%が減少され、過剰空気比を抑制することによって、従来のC.O.Gガスのみを全量使用したものに比べ、NOx45〜49%、SOx23〜26%を減少することが可能になる。
このように本発明は、図6Bの表からわかるように、微粉炭を総熱源の30%以下使用の際には、大気に排出される排気ガスのNOx成分を最大50%以上減少させ、SOx発生も従来に比べ、最大30%以上減らすことができる利点がある。
一方、本発明においては微粉炭の使用で焼成炉(105)に投入される燃焼空気を従来に比べ、23〜25%減少させ、それに伴い、燃料中“N”含量が少ないため、前記のような効果を得ることができるが、微粉炭を用いることで灰粉(塵埃)が多量発生するので、このような灰粉は煙突(170)を通して大気に放出される前に集塵装置(160)により回収されるようにするのである。
一方、前記では冷却器(360)から回収された200〜250℃の高温吹き込み空気について説明したが、これとは違って、前記吹き込み空気は冷却器(360)から笠部(362)を通して引き出しされず、直接大気から提供される常温の昇圧された空気であり得る。これは図4に図示しているように集塵機(370)から連結された送風管(378)のバルブ(378a)を遮断し、導管(367)とバルブ(367a)らを通して大気から吹き込み空気を引き出せば、常温の空気で微粉炭を押送させ得ることは勿論のことである。
このようにバーナー(120)に流入された吹き込み空気はその供給圧力によって微粉炭をバーナー(120)の先端に押送するようになる。前記バーナー(120)は図5Aに図示しているように、押送空気管(122)の先端にその流路断面積が縮小されるのど部(Venturi)(182)を形成し、前記のど部(182)を押送空気管(122)から提供される空気が早い速度で通過する際に発生する負圧を利用して微粉炭をバーナー(120)の前方側で吸い込み、前記吹き込み空気によって円滑に移動されるようにする。同時にバーナー(120)の先端には多数の螺旋形流路を形成した旋回具(184)を装着してバーナー(120)の出側から螺旋形の火炎を形成し、より広範囲に分散されるようにして焼成炉(105)内部の石灰石を加熱させる。
前記旋回具(184)は直径が縮小された円柱型本体(186)の一側にバーナー(120)の入口側に向かって円錐状突起部(186a)を形成し、前記本体(186)の外周面には多数個の旋回羽根(188)らを形成する。そして、前記旋回羽根(188)らはそれぞれその外径が前記バーナー(120)の微粉炭排出口(189)に一致する大きさを備え、それによって、前記吹き込み空気と微粉炭らの混合体は図5Bに示しているように、前記旋回羽根(188)らと前記本体(186)の外周面及び前記微粉炭排出口(189)の内面が形成する多数個の螺旋形の流路(190)らを通してのみ焼成炉(105)の内部に排出されることができるので、結果的には螺旋形の火炎を形成するのである。
このように前記バーナー(120)は微粉炭供給管(112)を通して微粉炭を焼成炉(105)の内部に供給して燃焼させる場合、螺旋形の火炎を形成する。それだけでなく、本発明に具備されたバーナー(120)は図5Aに図示しているように、C.O.G供給管(116)と1次空気供給管(114)だけを利用してC.O.Gガスを燃焼させたり、またはC.O.G供給管(116)と1次空気供給管(114)及び微粉炭供給管(112)と押送空気管(122)を利用してC.O.Gガスと微粉炭を同時に燃焼させ得る。それだけでなく、微粉炭供給管(112)と押送空気管(122)だけを利用して微粉炭のみを焼成炉(105)の内部で燃焼させ得るのである。
前記燃料として用いられる微粉炭は、前記焼成炉(105)の温度が1100℃未満ではC.O.Gガスを使用し、1100℃以上では前記燃料の総熱量に対して0〜100%の割合で微粉炭を使用するようになる。すなわち、本発明は焼成炉(105)において、微粉炭を燃焼させるためには焼成炉(105)を1100℃以上の温度で維持しなければならないので、焼成操業の初期にはC.O.Gガスのみを使用して焼成炉(105)の内部を24時間にわたって昇温し、その後1100℃以上の時にはバーナー(120)に供給される総熱量に対する微粉炭の熱量の割合を0〜100℃まで全量使用することができる。
実際に一日当たり315〜320T/D生産する回転式焼成炉(105)で水化率96.5〜94.5%を維持しながら、実際操業を実施した結果、焼成炉(105)の温度が1100℃未満維持の時には、微粉炭を投入すれば未燃焼現象が生じるので、1100℃以上維持された場合投入が可能であった。また、1100℃以上維持の時には微粉炭を100%投入することができた。
そして、前記焼成炉(105)に投入される微粉炭はその使用割合に応じて吹き込み圧力を調整して燃焼される距離を調整することができる。すなわち、前記燃料として用いられる微粉炭は、その吹き込み圧力が4Kg/cm2以上で、使用熱量が前記燃料の総熱量に対して15〜100%の割合で維持され得る。これはC.O.Gガスの燃焼範囲は従来には7〜10m範囲内で維持されているが、本発明においては微粉炭の投入される圧力によって火炎の長さが7〜15m燃焼範囲を維持することができる。
このような燃焼範囲調整は図15に示しているように、燃焼の効率性を高めることができるので、従来の方法より焼成炉(105)の内部温度分布中、1000℃ 以上温度区間範囲を10〜13%増加させる効果が生じる。
これは従来のC.O.Gガスのみを利用して燃焼させた場合、焼成炉(105)の内部1000℃以上温度区間範囲がおよそ50%を占めていたが、本発明においては総熱量に対する熱量70%のC.O.Gガスと熱量30%の微粉炭を同時燃焼させる場合、微粉炭の拡散燃焼によって1000℃以上温度区間範囲がおよそ75%を占めていることから、従来の方式に比べ、生石灰生産量を10〜13%増大させることができるのである。それだけでなく、排気ガスの温度が50℃以上上昇されて予熱機(1010)に貯蔵されている石灰石の予熱効果をさらに増大させることができるのである。
実際に一日当たり315〜320T/D生産する回転式焼成炉(105)において、水化率96.5〜94.5%を維持しつつ、微粉炭30%を使用しながら実際操業を実施すれば、微粉炭の30%使用時、焼成炉(105)内部に1000℃温度区間が10〜13%増加されて石灰石が貯蔵されている予熱機(110)に供給されるガス温度が従来の方法より40〜50℃上昇されるので、生産量が10〜13%増加される要因になる。
すなわち、石灰石が予熱機(110)に9〜10時間貯蔵され、予熱された後焼成炉(105)に装入されるため、従来の方法より石灰石の温度が40〜50℃上昇され得るのである。
これのみならず、微粉炭は火炎の燃焼の距離がC.O.Gガスに比べ、7〜8m長く、また焼成炉(105)の内部において拡散燃焼による反応で燃焼効率が向上して予熱機(110)に貯蔵されている石灰石の予熱効果を従来の方法より著しく増大させる重要要因になって生石灰生産量が10〜13%増加されることが判る。
前記のように微粉炭を供給して石灰石の焼成が完了すれば、焼成炉(105)から生石灰を冷却及び引き出しするようになる。前記のように引き出される生石灰はセメントとして使用されるクリンカー(clinker)を含むのである。
前記焼成炉(105)の出側に備えられる冷却器(360)は、図14Aに示しているように、円錐型の笠部(362)の下部側には冷風を流入させる冷風配管(374a)とこれに冷気を供給する送風ファン(374)を具備する。そして、前記冷風配管(374a)の上部には図14Bに示しているように、冷却器(360)の内部に落下する生石灰らから冷風配管(374a)の入口を保護すると同時に、冷風をより広い範囲で拡散させるための円錐型蓋の保護具(363)が多数個の支持台(363a)を通して冷却器(360)の内面に固定されている。
このような冷却器(360)は焼成炉(105)の出口(130)を通して800〜850℃の温度を維持する生石灰が落下されれば、前記生石灰らは引き出し笠部(362)のまわりに落下し、冷風配管(374a)から供給される冷気によって熱交換されて80℃以下に冷却される。そして、その下部側の切り出しフィーダ(392)とベルトコンベア(394)を通して別途の場所に移動されるのである。
前記のように本発明は、C.O.Gガスと共に微粉炭を兼用でバーナー(120)の燃料として使用するのである。このようにして焼成炉(105)の内部に過剰空気の投入を防止し、過度な冷却空気の流入を防止して燃料中の“N”入量を減少させて、高品位生石灰製造過程中、必然的に発生するNOx発生量を減らすことができる利点がある。
さらに、本発明は石灰石を焼成させて、生石灰を製造する全工程に適用することができ、とりわけセメントを生産するクリンカー(Clinker) 製造工程に適しており、低“S”含量が要求される溶鋼精製用の生石灰品質を満たすことができる。
そして、本発明による生石灰製造方法の第2実施例は焼成炉(105)に石灰石を投入する段階、前記焼成炉(105)に加えられる熱源の燃料として微粉炭を使用する段階及び前記焼成炉(105)から生石灰を冷却及び引き出しする段階を含む。
そして、本発明による生石灰製造方法の第2実施例は前記微粉炭を使用する段階が、前記焼成炉(105)に加えられる熱源の燃料として微粉炭を使用するが、1mm以下の粒度が98%以上で維持される微粉炭を重量50%に該当する割合で固体燃料に混合して微粉原料を形成する段階と、前記微粉原料を空気圧を利用して浮遊化させて粒度1mm以下の物をバックフィルター側で選別する段階及び前記微粉原料の粒度1mm以上の物を破砕機で破砕してケーシングを再び通過するように再循環させる段階を含んで、前記バックフィルターから得られる微粉原料の粒度は1mm以下の粒度が98%以上で維持されるように選別するのである。
従って、本発明による生石灰製造方法の第2実施例は回転式焼成炉(105)で燃焼に適切な微粉粒度で選別、破砕する過程を経て微粉炭、一般コークス、オイルコークス、無煙炭等の固体燃料を熱源として使用する方法である。
前記のように、本発明において、前記焼成炉(105)に加えられる熱源の燃料として微粉炭(C)を使用するが、1mm以下の粒度が98%以上で維持される微粉炭を重量50%に該当する割合で固体燃料に混合して微粉原料を形成する段階について説明すれば下のようである。
本発明において、回転式焼成炉(105)のバーナー(120)で使用される微粉炭燃料は1mm以下の粒度分布が98%以上で、水分が0.5%以下の時には押送と投入が良好であるが、1mm以下粒度分布が98%以下で、水分が1.1%以上維持の時には押送及び投入過程中詰り現象が生じる恐れがある。
また、微粉炭燃料の粒度中、1mm以下の粒度分布が90〜97%の時には、使用が可能であるが、押送圧力が4〜7Kg/cm2必要なため、高圧の圧力が必要であり、一部であるが、押送過程中の詰り現象が生じる恐れがある。
従って、微粉炭燃料の粒度と水分含有量はその貯蔵過程とバーナー(120)に投入の時、極めて重要な管理項目であり、基準値に適合しなければ押送及び投入過程中に配管詰り現象が発生するので、1mm以下粒度分布を98%以上維持し、含有水分は0.5%以下に管理された方が良い。そして、より好ましくは前記微粉炭は直径0.5mm以下の粒度が98.5%以上の方が良い。これはより小さな粒子を多量含むことによって押送管詰り現象がさらに最小化され、燃焼効率を高めることができるからである。
本発明において使える微粉炭燃料は1mm以下の粒度分布が98%以上であれば使用が可能である。
しかしながら、図18Aの表のように、一般コークスとオイルコークスは1mm以下粒度が10%未満で維持されるものがほとんどであり、このようなものなどは破砕に非常に困難があり、無煙炭は通常1mm以下粒度が40%で維持され破砕工程によって破砕された場合のみ、回転式焼成炉(105)に熱源として使用が可能である。
従って、本発明は図16及び図17に図示しているように、前記微粉原料を選別機(400)より浮遊化させ、粒度1mm以下の物をバックフィルター(440)側で選別する段階が行われる。
これは本発明の選別機(400)に具備されたケーシング(410)の内側に1mm以下の粒度が98%以上に維持される微粉炭を重量50%に該当する割合で一般コークスあるいは、オイルコークスあるいは無煙炭中のいずれか一つからなる固体燃料に混合して形成した微粉原料を予備ホッパー(405)から導入し、流動化配管(412)を通して飛散させて1mm直径以下の物らが空気排出ポート(435)を通してバックフィルター(440)内に吸入されるようにする。
微粉原料は、前記バックフィルター(440)では内部に備えられたフィルターバック(443)らによって捕集収去され、その下部側に落下された微粉原料を駆動モーター(447)によって螺旋形のオーガー部材(Auger member)(445)で駆動させて外部に収去する。
そして、本発明は前記のように流動化されずに、バックフィルター(440)で吸入され得ない粒度1mm以上の微粉原料らを破砕機(420)で破砕して再循環させる段階を含む。
ここで、粒度1mm以上の微粉原料らはその下部に配置した破砕機(420)で駆動モーター(425)の作動で破砕ロール(422a)(422b)らが回転しながら破砕されて微粉原料の粒度は1mm以下になる。そして、バケットコンベア(450)を通して予備ホッパー(405)に再循環されて再び投入されるのである。
このような過程において、図18Aの表のように、1mm以下粒度分布が10%以下を有する一般コークス及びオイルコークス等の固体燃料が選別機(400)を通して本発明で要求される粒度中、1mm以下分布が97%以上維持される粒度を満たすように破砕されることが要求される。
図18Bの表には選別機を通して一般コークスとオイルコークスを選別する場合に対する稼動結果が図示されている。すなわち、図17に示しているような本発明の選別機(400)を稼動させる時間を基準に、1mm以下粒度が10%未満を有する一般コークスとオイルコークスに対して前記選別機を通して1mm以下粒度分布が97%以上を占めた物に破砕させる場合には、微粉コークスを基準にすると、選別機(400)の稼動率が3.0〜3.5倍以上増加されて非効率的であり、破砕機(420)の寿命が30〜40%水準しかならないため、耐久性低下の側面から使用が不可能である。
しかしながら、図18Cの表のように一般コークス、オイルコークスまたは無煙炭とからなる固体燃料の各性状別に1mm以下の粒度分布を98%以上有する微粉炭を50%重量割合で混合させ微粉原料を形成し、これを選別機(400)を通して選別した結果、選別機の稼動率は0.8〜1.2倍増加され、破砕機(420)の寿命が10〜30%程度のみ減少されながらも本発明で要求される微粉原料の粒度を満たすことができる。
このような選別機(400)の稼動率と破砕機(420)の寿命減少率は、現場で許容できる位なので、このような多様な固体燃料らの組み合わせは好ましく、現場においての使用が可能になるのである。
そして、本発明は前記生石灰製造方法を具現するために、図17に図示しているように、焼成燃焼に適切な微粉粒度で選別、破砕する選別機(400)を備える生石灰製造装置を提供する。
前記選別機(400)は回転式焼成炉(105)で固体燃料を熱源として使用するためのもので、微粉炭装入車(図示せず)の押送管一側に微粉炭が押送されて貯蔵される予備ホッパー(405)が備えられ、前記予備ホッパー(405)の下部には二重構造になった二重ダンパー(407a)(407b)が装着され、その下部には中空型のケーシング(410)が連結される。
前記中空型のケーシング(410)はその内側空間が微粉炭の拡散空間になり、その下部側には流動化配管(412)が備えられ、前記流動化配管(412)の下部側には破砕機(420)が具備される。前記破砕機(420)は一対の対向した破砕ロール(422a)(422b)を有するもので、これらはそれぞれモーター(425)によって互いに反対方向に面接しながら回転して微粉炭の直径が1mm以上である物らを破砕して、その下部側の出側ホッパー(430)へ落下させる。
そして、前記ケーシング(410)の上部側には一側に低圧空気供給ポート(432)が形成され、その反対側には空気排出ポート(435)が形成され、前記空気排出ポート(435)はバックフィルター(440)の入側に連結される。
前記バックフィルター(440)はその内部に多数のフィルターバック(443)らを備えた構造であり、その下部側には捕集された微粉コークスを外部に排出する螺旋形のオーガー部材(Auger Member)(445)と駆動モーター(447)が備えられ、前記バックフィルター(440)の排出口(449)は前記回転式焼成炉(105)のバーナー(120)前方側に具備された微粉炭貯蔵槽(140) 側に向かうように連結される。
そして、前記破砕機(420)の出側ホッパー(430)は無限軌道型でバケット(bucket)(452)らが回転するバケットコンベア(450)の入側に連結されて前記破砕機(420)を通過して下部に落下された微粉炭らが再度上昇されて予備ホッパー(405)側に復帰装入されるように構成される。
一方、前記ケーシング(410)の内側に備えられた流動化配管(412)はケーシング(410)の内側空間下部から上部側に向けた多数の空気噴射ノズル(415)らを形成し、前記ノズル(415)には流動化空気が供給されて前記ケーシング(410)に落下される微粉炭の中で、その直径が1mm以下の物らをケーシング(410)の内部空間で飛散させ、空気排出ポート(435)を通してバックフィルター(440)側に移動させる。
また、前記流動化配管(412)と同一な圧力で前記低圧空気供給ポート(432)を通して空気が補充されることによりケーシング(410)の内部に流入された空気らは効果的に直径粒度1mm以下の微粉炭らを飛散させて、バックフィルター(440)側に提供することができるのである。
前記のように構成された本発明の生石灰製造装置(100)は下記のように作動する。
まず、コークス乾留冷却器から発生した微粉炭を乾式集塵機に捕集して装入車(図示せず)で輸送した後、図17に示しているように予備ホッパー(405)に貯蔵されるようにする。
この時、前記予備ホッパー(405)に貯蔵されてなる微粉炭は該粒度が1mm以上のものらを多量含んだものであり、前記予備ホッパー(405)はその下部に備えられた二重構造になった二重ダンパー(407a)(407b)を通して下部ケーシング(410)側に微粉炭を落下させる。このような場合、前記 二重ダンパー(407a)(407b)は順次に開かれるようになることにより、前記予備ホッパー(405)と下部ケーシング(410)の間では気密を維持しながら加工されない微粉炭が下部に切り出しされるよう作用する。
このようにケーシング(410)の内側に微粉炭が下降すると、前記低圧空気供給ポート(432)を通して供給される低圧空気によって微粉炭が下部に下りながら拡散され、流動化配管(412)を通して供給される低圧空気によってケーシング(410)内部の空間全体にわたって流動化現象が起こり、このような流動化過程において、微粉炭中の小さな粒度、すなわち直径1mm以下のものなどは空気排出ポート(435)を通して連結されたバックフィルター(440)内に吸入されるように作用する。
この時、流動化されずに、フィルター(440)で吸入されない粒度の粗い微粉炭はその下部に位置した破砕機(420)に落下されられ、前記破砕機(420)では駆動モーター(425)の作動で破砕されてバケットコンベア(450)を経由して予備ホッパー(405)に投入され、微粉炭原料に再加工されるように作用される。
本発明による生石灰製造方法の第3実施例は、焼成炉に石灰石を投入する段階と、前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階、あるいは前記焼成炉から生石灰を冷却及び引き出しする段階を含む。
そして、前記焼成炉に石灰石を投入する段階は、図19に図示しているような石灰石選別機(500)よりなる。すなわち、本発明による生石灰製造方法の第3実施例は石灰石が貯蔵された水洗貯蔵ホッパー(505)から予熱機(110)に供給される石灰石の粒度を選別する段階を含む。これは水洗貯蔵ホッパー(505)と予熱期(110)の間の配管系(550)に中空のチャンバ(510)を形成し、前記チャンバ(510)の内側にはスクリーン(520)を具備してスクリーン(520)の小さな穴を通して5mm以下の微粉石灰石らが通り抜けるように構成されている。
このような過程を通して、5mm以上の粒度を有する石灰石らが前記スクリーン(520)を通して予熱機(110)の装入ホッパー(522)側に提供されるようにするのである。
そして、本発明は前記のように石灰石の粒度を選別すると同時に石灰石を加熱させて水分を除去する段階が行われる。このように水分を除去する段階は回転式焼成炉(105)の排気ガスを引き出して前記チャンバ(510)に通過させ、集塵装置(160)側に排出されることにより、前記チャンバ(510)内の石灰石らが焼成炉の排気ガスによって乾燥、加熱されるのである。
このように、水分で洗浄された石灰石らが乾燥加熱されれば、大粒の表面に付着している異物質または微粒の石灰石粒子らの結合力が水分が除去されることによって大きく弱化されて大粒と微粒の分離が簡単に行われる。
そして、原料を予熱させた後、排出される焼成炉ガスは従来の集塵装置(160)に連結されることによって、集塵処理後に煙突(170)を通して大気に排出される。
このような本発明によれば、大気に排出される焼成炉の排気ガスを利用して石灰石を焼成炉(105)に装入する前の工程において、粒度選別段階を行い、乾燥段階を経ることによって、石灰石の表面についている土砂及び異物質を簡単に除去することができる。同時に、石灰石の粒子中5mm以下の粒度分布を3%以内に維持して予熱機(110)側に供給することによって、前記予熱機(110)で通気性が確保されることは勿論、熱効率が増加されて生産量が1日10Ton以上増加され、石灰石の過焼現象を防止して実収率は2〜3%増加され、生石灰の水化率は0.2〜0.5%向上される効果を得るようになる。
前記のような本発明の生石灰製造方法を具現するための装置の構成が図19及び図20Aと20Bに詳しく図示されている。
本発明による生石灰製造方法の第3実施例を具現するための生石灰製造装置(100)は図19に図示しているように、水洗貯蔵ホッパー(505)と予熱機(110)の配管系 (550)に中空のチャンバ(510)を形成し、前記チャンバ(510)の内側で前記水洗貯蔵ホッパー(505)から予熱機(110)に供給される石灰石の粒度を選別する多数のグレーチングバー(525)らを具備したスクリーン(520)を有する。
前記スクリーン(520)はその上部側に水洗貯蔵ホッパー(505)に連結された原料装入ホッパー(527)が形成され、その反対側には予熱機(110)の装入ホッパー(522)に連結された原料排出口(529)が形成される。
そして、前記チャンバ(510)の内側には多数の駆動スプロケット(532)と従動スプロケット(534)らがそれぞれ回転軸(532a)(534a)らを通して回転可能になるように配置され、前記駆動スプロケット(532)らが装着された回転軸(532a)にはチャンバ(510)の外側に備えられた駆動モーター(538)の軸(538a)が前記チャンバ(510)を貫通して連結されている。
このようなスクリーン(520)は駆動モーター(538)の作動で駆動スプロケット(532)らが回転され、前記駆動スプロケット(532)と従動スプロケット(534)らにそれぞれ無限軌道型でかけられた多数のチェーン(543)らを回転させる。そして、前記チェーン(543)には多数のグレーチングバー(525)らが回転可能になるように装着されるが、前記グレーチングバー(525)らはその一側角の両端にそれぞれ回転軸(545)らを形成し、これらは隣接したチェーン(543)の中間にブッシング(bush)(547)らにより回転可能になるように連結されてそれぞれ多数個がチェーン(543)にぶら下げられる状態で装着される。
そして、図20Bに示しているように、それぞれのグレーチングバー(525)らは下端部に両側へレバー(551)らが突き出されている。これは前記グレーチングバー(525)らの一側角両端が回転軸(545)を形成してチェーン(543)にぶら下げられるように連結されるので、前記チェーン(543)が回転しても図20Aで上部側水平部を通り過ぎるようになると、グレーチングバー(525)らが水平を維持するために前記レバー(551)らがチェーン(543)上にかけられ、 グレーチングバー(525)らは水平を維持するようになる。
しかしながら、前記グレーチングバー(525)らはチェーン(543)によって導かれてチェーン(543)の下部側水平部を通過するようになれば、回転軸(545)によって前記チェーン(543)にぶら下げられる形態でチェーン(543)と共に移動され、移動される過程でチャンバ(510)に落下した微粒の石灰石らが下部のダンパー(555)らを通して排出されるようにする。
前記チャンバ(510)の下部面にはそれぞれ多数個の排出ダンパー(555)らが形成されて前記スクリーン(520)のグレーチングバー(525)らを通して粒度が濾過された状態で落下された微粒の石灰石が別途の収去装置(557)で回収されるようにするのである。
また、前記原料排出口(529)の前方にはグレーチングバー(525)らに積まれてきた大粒の石灰石らをグレーチングバー(525)らから分離させるための傾いた分離板(570)が固定されて前記原料排出口(529)側に石灰石が誘導されるように構成されるのである。
そして、本発明は前記回転式焼成炉(105)の排気ガスを引き出して前記チャンバ(510)に通過させ、集塵装置(160)側に排出されるようにして前記チャンバ(510)内の石灰石を加熱させて水分を除去するように前記予熱機(110)と前記チャンバ(510)及び集塵装置(160)を繋ぐ配管系(550a)を含む。
これは図19に示しているように、前記予熱機(110)と集塵装置(160)を繋ぐ配管(550a)を具備し、前記配管(550a)はチャンバ(510)の両側に形成された排気ガス流入口(511a)と排気ガス排出口(511b)にそれぞれ連通するように結合されるのである。
前記のように構成された本発明による生石灰製造装置(100)はチャンバ(510)が水分が混ざった石灰石原料の供給を受け、グレーチングバー(525)に原料が積まれるようになれば、前記予熱機(110)で原料を予熱させて前記チャンバ(510)に流入された排気ガスがグレーチングバー(525)らに積まれた石灰石に接触した後、これを乾燥させる。
同時に駆動モーター(538)の作動で前記駆動スプロケット(532)と従動スプロケット(534)が回転し、チェーン(543)を通して無限軌道型で回転するグレーチングバー(525)は小さな穴のスリット(525a)で微粒の石灰石、すなわち5mm以下の石灰石らが通り抜けるようになって大粒の、すなわち5mm以上の石灰石だけが原料排出口(529)と配管系(550)を通して予熱機(110)側に入槽されるのである。
このような過程で、作業者は駆動モーター(538)の回転速度の加減を調整して予熱機(110)側に供給される石灰石の入槽量を調節することによって、石灰石の安定的な在庫管理と良質の原料を供給するのである。
そして、図21の表のように、本発明によって焼成炉(105)に装入される前の工程において、石灰石の乾燥とその表面についている土砂及び異物質を除去すれば、従来の方式に比べて5mm以下の石灰石粒度を3%以内で少なく維持することができ、それに伴い、石灰石の粒度を確保して予熱機(110)で通気性が確保されることは勿論、熱効率が大きく増加される。
また、前記生石灰製造装置(100)は図19に図示された固定式の予熱機(110)代りに図22に示しているような回転式予熱機(600)を具備してその内部で原料鉱石である石灰石に均一な熱を伝達し、部分的な石灰石の過焼現象や死焼現象を防止して焼成炉(105)で良好な生石灰製造を行われるようにする。
このため、本発明の生石灰製造装置(100)は中空型の外筒(616)とその内側に位置した中筒(617)を具備し、前記外筒(616)の上部側で前記中筒(617)との間に石灰石を装入して予熱させ、焼成炉(105)に供給するようになる。
そして、本発明は前記外筒(616)の下端外周面に装着されたリングギア(610)を具備するが、前記リングギア(610)は前記外筒(616)に一体に固定され、駆動モーター(612)の回転軸に装着された駆動ギア(614)とかみ合わせて結合する。
このように本発明は前記リングギア(610)にかみ合わせ結合する駆動ギア(614)を備え、これを回転させる駆動モーター(612)を有する駆動部(620)を具備するが、前記駆動モーター(612)の作動で回転軸が回転すれば、前記駆動ギア(614)を通して前記リングギア(610)を回転させることにより前記リングギア(610)が装着された外筒(616)と中筒(617)を回転させるのである。
さらに、本発明は前記外筒(616)の下部で仮想円に沿って配置された多数個のローラー(632)らと、前記ローラー(632)らを支持する円型レール(634)を具備した回転部(630)を含むが、前記回転部(630)は図22及び図23に示しているように、前記予熱機(600)の下端排出口(620a)に引き続いて配置された排出シュート(640)が装着されてなる支持フレーム(642)の上部面に丸い円型のレール(634)を形成し、前記レール(634)上で滑走されるようにする多数のローラー(632)らを前記外筒(616)の下部面に固定させる。
このような回転部(630)は前記レール(634)に沿ってローラー(632)らが回転するようにするもので、これは前記駆動部(620)のモーター(612)が作動してリングギア(610)を通じて外筒(616)を回転させれば、前記外筒(616)はローラー(632) とレール(634)を介して支持フレーム(642)上で回転されるのである。
一方、前記外筒(616)は集塵装置(160)に繋がる排出ダクト(616a)と前記排出ダクト(616a)が固定されてなる予熱機(600)の上部側装入部(650)に対して回転可能な構造を成すために、図24に示しているような、水封部(660)をその上端角に形成する。前記水封部(660)は外筒(616)の上端に∪型断面の折曲部(662)を形成し、前記折曲部(662)の内側には水(665)が充鎮され、前記折曲部(662)の水内部に、その下端角が浸るように前記装入部(650)の下端角(650a)が配置される。
このような水封部(660)の構造を通じて前記装入部(650)の下端角(650a)と外筒(616)の上端折曲部(662)は排気ガスの外部流出を防止しながら前記装入部(650)に対して外筒(616)の円滑な回転を保障するのである。
そして、前記中筒(617)を冷却させるための冷却システム(670)は前記外筒(616)の一側に台(support)(672)を形成し、前記台(672)の上部には空気流入ポンプ(674)を装着して前記外筒(616)と共に回転可能にする。そして、前記空気流入ポンプ(674)から導管(676)を通して中筒(617)の内部に流入された冷却空気は中筒(617)を経由してその反対側の導管(676)に排出され、前記導管(676)の端部に装着されたダンパー(680)によって開閉が行われるように構成されるのである。
また、本発明は前記空気流入ポンプ(674)及びプッシャー(319)などに動力を提供するために、外部から電源の提供を受ける電源供給部(690)を具備するが、これは図22及び図25に示しているように、前記外筒(616)の上部側に丸い環状の端子フレーム(692)を周辺支持物(693)に連結させて固定し、前記端子フレーム(692)に結合して電源の供給を受けるトロリ(Trolley)(695)が前記外筒(616)に連結されて回転されるようにするのである。
このような電源供給部(690)は前記端子フレーム(692)の3相端子(692a)らから前記トロリ(695)に備えられた3相端子(695a)側に電源が供給されられ、このような電源はケーブル(697)を通して前記空気流入ポンプ(674)やプッシャー(619)のシリンダーを作動させるように使用されるのである。
前記のように構成された本発明による生石灰製造装置(100)は石灰石が装入ホッパー(522)を通して予熱機の装入部(650)側に流入され、これは前記外筒(616)と中筒(617)の間の空間に流入され、このように流入された状態で前記外筒(616)の回転が行われる。このように外筒(616)が回転されると、前記外筒(616)の下部側に位置された排出シュート(640)側を経由して焼成炉(105)から外筒(616)の内部に流入される排気ガスは、前記外筒(616)の回転によって全体的に均一に石灰石に加えられるのである。
同時に、前記中筒(617)のための冷却システム(670)の空気流入ポンプ(674)も作動して前記中筒(617)の内部に冷却空気を提供し、ダンパー(680)を通して排出されるようにすることによって、中筒(617)の効果的な冷却を成すようになる。
さらに、このように外筒(616)と中筒(617)の間の空間に位置する石灰石を予熱しながら排出される排気ガスは、集塵装置(160)を経由して煙突(170)に排出されるものであり、周期的に前記プッシャー(619)が動作して前記排出シュート(640)で石灰石を下降させ、焼成炉(105)側に供給するのである。
従って、本発明は予熱機(600)内部の原料鉱石である石灰石に均一な熱を伝達して部分的な石灰石の過焼現象や死焼現象を防止して焼成炉(105)で良好な生石灰製造を行うことができるのである。
そして、本発明による生石灰製造方法の第4実施例は図26に示しているように、ロータリー焼成炉を1次焼成炉(710)と2次焼成炉(730)で区分する段階を含んで生石灰の製造作業を行う。
本発明は1、2次に分割されたロータリー焼成炉(710)(730)に石灰石を投入して順に移動されるようにし、前記1次焼成炉(710)の内部には微粉炭をCOGガスと混合して使用し、2次焼成炉(730)では微粉炭を使用なしにCOGガスのみを燃料として使用する方式である。
そして、本発明はこのような生石灰製造方法の第4実施例を具現するために、図26及び図27に図示しているように、微粉炭吹き込みバーナー(720)が装着された一側に1次焼成炉(710)が具備され、前記1次焼成炉(710)の前端には予熱機(721)が位置され、前記予熱機(721)の原料出口管(712)は1次焼成炉(710)の前端に連結され、前記1次焼成炉(710)はその後端の排出シュート(714)を通して2次焼成炉(730)の前端に連結され、前記2次焼成炉(730)にはCOGガスバーナー(740)が装着されるようになる。
従って、前記1次焼成炉(710)の前端に連結された予熱機(721)はその内部の原料を1次焼成炉(710)から予熱機(721)側に流れる排気ガスによって予熱させて原料が1次焼成炉(710)側に装入されるようにし、前記排気ガス管(716)は図26に示しているように前記予熱機(721)の上部側に導かれて集塵機(160)と煙突(170)に連結されるようになる。
そして、前記1次焼成炉(710)の下流側には、2次焼成炉(730)がシュート(714)を通して連結され、前記2次焼成炉(730)の一側には微粉炭が噴出されないCOGガスバーナー(740)が装着され、前記COGガスバーナー(740)の下部には製品を冷却する冷却器(733)が連結構成される。
このように、本発明は前記1次焼成炉(710)では微粉炭とCOGガスを混合燃料として使用するバーナー(720)を装着し、2次焼成炉(730)にはCOGガスのみを燃料として使用するバーナー(740)を装着する段階を含む。
また、本発明は前記1次焼成炉(710)側に具備された微粉炭吹き込みバーナー(720)に連結された吹き込み微粉炭の噴射空気と、前記微粉炭吹き込みバーナー(720)及びCOGガスバーナー(740)らに供給される燃焼空気は、前記冷却器(733)から引き出される導管(732)を通して高温空気が提供されるようにする。従って、前記バーナー(720)(740)らの熱効率が向上するのである。
前記1次焼成炉(710)において使用される微粉炭吹き込みバーナー(720)は、図28及び図29に図示しているように、中央に微粉炭吹き込み管(722)が備えられ、その外側には複数の燃焼空気管(724)らが形成され、該外側にはCOGガス管(726)が形成され、該外側にはさらに異なる燃焼空気管(728)が形成される構造である。
このような微粉炭吹き込みバーナー(720)は前記微粉炭吹き込み管(722)の外側に渦流器(Swirler)(722a)が形成されて燃焼空気を回転させ、前記微粉炭吹き込み管(722)を通過した微粉炭と、COGガス管(726)を通過したCOGガスとを混合させて、これらを1次焼成炉(710)の内部で燃焼させるようになるのである。
このような本発明は1次焼成炉(710)で燃料として用いられる微粉炭の含有量に何の制限も有しないだけでなく、COGガスと混合される微粉炭の量も制限がない特徴を有する。
そして、本発明は前記予熱機(721)と1次焼成炉(710)には、全体使用燃料量の80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる段階と、前記2次焼成炉(730)と冷却器(733)に全体使用燃料量に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させる段階を含む。
この段階らは前記1次焼成炉(710)に設けられた微粉炭吹き込みバーナー(720)で噴射されるCOGガス量に対する20%以上の微粉炭を用いる際、図27に図示しているように、バーナー(720)のガス火花は区間(A)を維持しながら燃焼され、同時に噴出される微粉炭は区間(A)に噴射されてその一部はガスとともに燃焼され、他の一部は区間(B)に燃焼されて飛んでいくかたわら、残り一部は区間(C)に流入されて前記1次焼成炉(710)で1次に予熱及び焼成された石灰石製品とともにシュート(714)を通って2次焼成炉(730)に移動されるのである。
また、前記2次焼成炉(730)に設けられたCOGガスバーナー(740)は微粉炭が噴出されない構造で、前記COGガスと燃焼空気のみで燃焼される状態を維持しながら1次焼成炉(710)から入って来た石灰石原料を良質の生石灰製品に焼成し、冷却器(733)に送って冷却させる作用をする。
すなわち, 前記COGガスバーナー(740)は図30及び図31に示しているように、渦流器(742a)が具備された複数の燃焼空気管(742)の外側にはCOGガス管(744)が形成され、その外側にはさらに異なる燃焼空気管(746)が形成される構造である。
このようなCOGガスバーナー(740)は渦流器(Swirler)(742a)を通して燃焼空気を回転させ、COGガス管(744)を通過したガスらを燃焼空気と混合させてこれらを2次焼成炉(730)の内部で燃焼させるようになるのである。
このような場合、2次焼成炉(730)ではCOGガスバーナー(740)からの火炎が図27に図示しているように、2次焼成炉(730)の前方側区間(E)で前記1次焼成炉(710)から流入された微粉炭を追加的に燃焼させてその熱を焼成熱として使用し、区間Dにわたって石灰石を焼成して生石灰に焼成変換させ、区間(F)では燃焼作用すること無しに冷却台(733)側に生石灰が移動して落下するようにするのである。
このような本発明による生石灰製造方法の第4実施例によれば、前記1次焼成炉(710)に具備された微粉炭吹き込みバーナー(720)から噴出されて燃焼される微粉炭が1次焼成炉(710)で完全に燃焼することができず、前記1次焼成炉(710)の内部で移動する製品と共に2次焼成炉(730)側にずり落ちる場合にも、2次焼成炉(730)側のCOGガスバーナー(740)が前記石灰石を焼成させて生石灰に製造する過程において、これを再燃焼させて除去するのである。
また、このように2次焼成炉(730)で微粉炭が再燃焼される過程において発生する熱は、2次焼成炉(730)で石灰石の焼成に活用されて石灰石の過焼現象なしに生石灰に焼成されるのである。
前記のように本発明は1、2次焼成炉(710)(730)を具備しており、前記1次焼成炉(710)の予熱機(721)に貯蔵された石灰石の切り出し量によってその生産量を調整することができる。本発明においては、図32Aの表のように、1次予熱機(721)と1次焼成炉(710)で8.5〜9.5時間を滞留し、2次焼成炉(730)と冷却器(733)では2.5〜3.5時間が滞留され、この時の燃料の投入方法は1次焼成炉(710)では微粉炭とCOGガスの混合燃料を全体燃料使用量の80〜85%の燃料量を用い、2次焼成炉(730)ではCOGガスのみの燃料を全体燃料使用量の15〜20%に該当する程度用いる。
さらに、本発明は前記石灰石の滞留時間を1次予熱機(721)では6〜6.5時間滞留させ、1次焼成炉(710)では2.5〜3時間滞留させ、2次焼成炉(730)では1〜1.5時間滞留させ、冷却器(733)では1.5〜2時間を滞留させる。
そして、本発明は図32Bの表のように、1次焼成炉(710)前方の予熱機(721)に貯蔵された石灰石の切り出し量または滞留時間によって生石灰の生産量と品質調整が可能である。すなわち、前記予熱機(721)で石灰石の切り出し量が増加されれば、すなわち滞留時間が短くなれば相対的に生産量は増加されるが、焼成時間が短縮されて相対的に焼成度は低下する。
また、2次焼成炉(730)の燃料投入割合変動によって焼成度の品質調整ができる。前記1次焼成炉(710)では通常的に燃料投入量を80〜85%用い、2次焼成炉(730)で15〜20%用いるが、生石灰製品の品質によって2次焼成炉(730)で総投入熱量を増加させれば焼成度が改善される効果を得ることができる。
本発明による生石灰製造方法の第5実施例は焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料としてコークス製造過程中の副産物として発生する微粉炭、あるいは別途の微粉炭製造工程により製造された所定の粒度を持つ微粉炭を熱源として用いる。
このために本発明が適用されてなる生石灰製造装置(800)が、図33に全体的に示している。前記生石灰製造装置(800)は焼成炉(805)の一側に予熱機(810)が具備され、前記予熱機(810)の前端には予熱機(810)から排出される排気ガス管(802)が図20Aに示しているような原料選別機(500)の配管(550a)に連結されてその内部を流れる排気ガスが前記原料選別機(500)内部の原料を予熱させる。
そして、前記排気ガスは原料が装入される位置に排出されながら集塵機(160)に導入され、煙突(170)を通して排出される。従って、原料選別機(500)で原料はその上端に位置した装入ホッパー(図示せず)から原料選別機(500)の内部に流入されて排気ガスによって水分が除去され、原料選別機(500)から前記予熱機(810)に流入された後、焼成炉(805)の内部に一定温度を維持しながら石灰石(CaCO3)の状態で装入される。
このように石灰石が流入される前記焼成炉(805)は予熱機(810)の反対側にバーナー(820)が具備され、その下部側には冷却器(830)が配置され、その内部で焼成が完了した生石灰(CaO)が一時停滞されて冷却された後排出される。
そして、前記焼成炉(805)の後端に設けられたバーナー(820)は第9図に示しているように微粉炭を用いる構造となっている。
本発明による生石灰製造方法の第5実施例は、先に焼成炉(805)に10〜30mm大きさの粒度で石灰石を選別して供給する段階と前記石灰石を回転式予熱機(810)を利用して1000〜1100℃の排気ガスと熱交換させて予熱させた後、焼成炉に装入する段階が行われる。
この段階は原石処理段階として、これは焼成炉(805)に石灰石を予熱して水分と残物を除去して投入するのである。
この段階は石灰石を水洗機(図示せず)で表面をきれいに洗浄した後、原料選別機(500)から10〜30mm大きさの粒度で選別して装入ホッパー(822)を経て予熱機(810)に装入し、9〜10時間位1000〜1100℃程度の排気ガスを通過させて焼成炉(805)に装入する。
このように前記回転式焼成炉(805)に装入される石灰石は洗浄と選別過程を通じて表面についている異物質を除去し、選別過程を通じて10mm以下に除去するようになっているが、洗浄過程中、石灰石表面には7〜10%水分を含有しているので、その表面に少ない粒度の微粉と異物質が付着されて前記予熱機(810)と焼成炉(805)に原石(石灰石)と共に装入される問題を有するようになる。
このような微粉と異物質らは焼成炉(805)の内部で通気性を低下させて高品位の生石灰を製造することができない。
従って、本発明は原石を水洗して図20Aに示しているようなスクリーン(520)で細粒粒子を1次選別(図示せず)した後、焼成炉(805)に装入する前に乾燥作業のために予熱機(810)に装入する段階を有するのである。
前記原料選別機(500)はその内部にスクリーン(520)らを具備したもので、これは図20Aに詳しく図示したような構造によって石灰石を洗浄して選別するものである。
また、本発明は前記のように前記焼成炉(805)から予熱機(810)に伝達される熱源が予熱機(810)の内部にある原料に均一に伝達されるようにする。
これのため本発明は、回転式予熱機(810)を具備し、これは図22に提示しているものと類似な構造を通って内部に装入された石灰石を全体的に均一に加熱するのである。
このように前記回転式予熱機(810)はその内部の原料鉱石である石灰石に均一な熱を伝達して部分的な石灰石の過焼現象や死焼現象を防止して焼成炉(805)で良好な生石灰製造を行うことができるのである。
そして、本発明は焼成炉に加えられる熱源の燃料として、微粉炭を適正粒度、好ましくは直径1mm以下の粒度でバーナー(820)に提供するようになる。
前記焼成炉(805)に加えられる熱源の燃料として微粉炭を直径1mm以下の粒度に破砕させる段階と前記直径1mm以下粒度の微粉炭を定量切り出して2〜5kg/cm2圧力で、COGガスとともにバーナー(820)に提供する段階を含む。
前記焼成炉(805)に加えられる熱源の燃料として微粉炭を直径1mm以下の粒度で破砕させるためには、図34に示しているように、微粉炭を輸送する装入車(844)のCDQ押送管(846)にCDQ上部ホッパー(841)が連結され、その下部側には二重ダンパー(841a)を通ってCDQ下部ホッパー(842)が連結され、その後方にはCDQサージ上部ホッパー(843)と微粉炭貯蔵槽(856)及び定量切り出し機(860)らが連結されてバーナー(820)に微粉炭を供給するのである。
前記CDQ上部ホッパー(841)の前端には図17に示しているような、直径粒度1mm以下の微粉炭らを選別するための微粉炭選別装置(400)を有する。
前記微粉炭の選別装置(400)は微粉炭燃料がこれを通過することによって、1mm以上の粒度分布が98%で、水分が0.5%以下で維持されて押送及び投入過程中に詰り現象が防止される。
前記微粉炭の選別装置(400)は微粉炭燃料がこれを通過することによって、1mm以上の粒度分布が98%で、水分が0.5%以下で維持されて押送及び投入過程中に詰り現象が防止される。
そして、本発明は前記直径1mm以下粒度の微粉炭を定量切り出しし、2〜5kg/cm2圧力でC.O.Gガスとともにバーナー(820)に提供するようになる。
本段階はコークス製造過程中、副産物として発生する微粉炭をC.O.Gガスとともに燃料を回転式焼成炉(805)に投入して、高品位生石灰製造の際、必然的に発生するNOx排出上昇を減少させるようになる。
このために、前記定量切り出し機(140)が図13に示しているように具備され、これを通して1mm以下粒度が98%以上分布する微粉炭が2〜5kg/cm2圧力でバーナー(820)に供給されるのである。
前記定量切り出し機(140)によって回転式焼成炉(805)のバーナー(820)に供給される微粉炭は操業中に0〜100%までその排出量の制御が可能であり、操業状況によってその使用量を調整することができる。
そして、本発明は前記焼成炉(805)で石灰石を生石灰に焼成処理し、焼成炉(805)の出側に800〜850℃の温度を維持する生石灰を引き出す段階を有する。
これは前記焼成炉(805)から生産された生石灰を冷却及び引き出しすることによって、前記焼成炉(805)の出側に備えられる冷却器(830)は図14Aおよび図14Bに示しているような構造であり、生石灰を80℃以下に冷却させて排出するのである。このように生石灰が80℃以下に冷却して排出されることによって、後続工程において取り扱いが簡便になり、火災等の設備事故や安全事故等が予防されるのである。
このように本発明による生石灰製造方法の第5実施例は焼成炉によって石灰石を生石灰に生産しようとする場合、10〜30mm大きさの粒度で石灰石を選別して供給し、石灰石を回転式予熱機(810)を利用して1000〜1100℃の排気ガスと熱交換させて予熱させた後、焼成炉(805)に装入するので、焼成炉(805)の内部では全体的に均一に石灰石が加熱されるのである。
また、本発明は石灰石の洗浄後に石灰石の表面に付着した異物質らを除去し、微粒の石灰石らを減少させ10〜30mm大きさの粒度で予熱機(810)に供給することによって、焼成炉(805)の内部で焼成作業の際、通気性が確保されるのである。そして、前記焼成炉(805)の内部においては微粉による固形物の形成が最小化されることによって、石灰石が過多焼成されることが防止され、それによって生石灰の実収率が大きく向上されるようになる。
さらに、生石灰の過熱焼成が防止されて生石灰品質の尺度である水化率が大きく向上する効果を得ることができるのである。
そして、本発明は回転式焼成炉(805)で高品位生石灰を製造する場合、前記予熱機(810)が回転式の構造を成し、排出ガスと熱交換されるので、前記予熱機(810)内で予熱される原石(石灰石)の均一な予熱を行うことができる。従って、部分的な過焼現象や死焼現象によって生じるハンギング(Hanging) 現象を防止することができ、高品質の生石灰製品を増産することができ、単位時間あたり生石灰生産量を著しく向上させる効果が得られるのである。
そして、本発明は前記焼成炉(805)に加えられる熱源の燃料として、微粉炭を直径1mm以下の粒度で破砕させて、これを定量切り出して2〜5kg/cm2圧力でCOGガスとともにバーナー(820)に提供するのである。
このような場合、前記回転式焼成炉(805)のバーナー(820)において使用されてなる微粉炭燃料は1mm以下の粒度が98%以上分布し、水分が0.5%以下で維持されて押送及び投入過程中詰り現象が効果的に防止される。
そして、操業中、0〜100%までその排出量の制御が可能であり、操業状況によってその使用量を調整することができるため、焼成炉(805)の内部に固着される付着物の進行速度を従来生産量に比べて著しく低くして運転することが可能である。
そして、本発明は前記焼成炉で石灰石を生石灰に焼成処理し、焼成炉の出側に800〜850℃の温度を維持する生石灰を引き出し、前記焼成炉(805)から生産された生石灰を80℃以下に冷却させて排出するのである。
このように80℃以下で冷却されて排出されることによって、後続工程で取り扱いが簡便になり、火災等の設備事故や安全事故等が予防されるのである。
前記のように本発明による生石灰製造方法の第5実施例によれば、COGガスとともに微粉炭を兼用でバーナー(820)の燃料として用いることによって、焼成炉(805)の内部に過剰空気の投入を防止し、過度な冷却空気の流入を防止して燃料中の“N”入量を減少させて、高品位生石灰製造過程中、必然的に発生するNOx発生量を減らすことができる利点がある。本発明は石灰石を焼成させて生石灰を製造するすべての工程に適用することができ、低“S”含量が要求される溶鋼精製用の生石灰品質を満たすことができる。
以下、本発明を実験例に従って具体的に説明する。
[実験例1]
[実験例1]
本発明の作用効果を検証するために多数の実験を行った。
本発明による微粉炭吹き込み方法の第1実施例を利用して一日あたり315〜320Tonの生石灰を生産する回転式焼成炉(105)で生石灰を生産する実技操業を行った。
本発明による微粉炭吹き込み方法の第1実施例を利用して一日あたり315〜320Tonの生石灰を生産する回転式焼成炉(105)で生石灰を生産する実技操業を行った。
本実験例では、図3Aの表の(d)(e)のような高品位生石灰を生産するために、焼成に必要な総投入熱量中、COGガスを50%にし、50%を微粉炭に取り替えて実技操業を実施し、その結果を図6Bの表に記載した。
本実験例によって得られた結果は、微粉炭使用熱量を30%以下で使用時、NOx、SOx排出量が非常に良好な実績を得ることができ、残留灰粉の影響で塵埃の排出濃度0.4〜0.6倍増加された。そして微粉炭使用熱量を35%以上で使用の時にはNOx、SOx排出量が非常に良好な実績を得ることができたが、残留灰粉の大気放出が0.7〜1.3倍増加されて過度な排出がなされることによって、排気ガスを除塵するための集塵装置(160)の用量増大が必要であるとして判定された。
[実験例2]
[実験例2]
さらに、本発明による微粉炭吹き込み方法の第1実施例のために、回転式焼成炉(105)で使用される燃料を図35Aの表に記載のように、従来の方法でC.O.Gガスを100%全量使用し、また、本発明のようにバーナー(10)の総使用熱量に対するCOGガス70%、微粉炭30%を用いて比較試験を行った。
本実験によって水化率96.6〜97.5%の高品位生石灰を生産した結果、従来の方式によれば、水化率92.0%の一般生石灰を生産することに比べ、NOxは2.0〜2.3倍発生されておよそ200%の増加が来され、SOxは1.3〜1.4倍が発生されておよそ35%の増加が来され環境汚染をもたらした。
しかしながら、本発明のように微粉炭30%使用の時、残留灰粉の影響で塵埃は1.5〜1.6倍増加されたが、従来操業方法に比べ、NOxは0.52〜0.54発生されておよそ50%の減少に達し、SOxは0.75〜0.77倍発生されおよそ24%減少された。
このような実験結果からみれば、本発明は従来のC.O.Gガスのみ吹き込みする方式に比べ、相対的にNOx及びSOxの発生量を大きく減少させ得ることが判った。
但し、微粉炭燃焼による灰粉の増大が来されたが、これは排気ガス集塵設備を活用して除塵処理することが必要であった。
[実験例3]
[実験例3]
本発明による生石灰製造方法の第1実施例のために、一日当たり315〜320T/D生産する回転式焼成炉(105)で、水化率96.5〜94.5%を維持しながら実技操業を行い、その結果を図35Bの表に記載した。
従来の方法のようにC.O.Gガスのみを使用した場合、焼成炉(105)内部の最高温度は1250〜1300℃を維持し、最低温度は710〜750℃を形成し、焼成に直接影響を与える1000℃以上区間が48〜52%維持され、315〜320T/D生産量を記録した。本発明のように微粉炭を30%添加して操業する時には、焼成炉(105)の最高温度は1360〜1400℃を維持し、最低温度は800〜850℃を形成し、焼成に直接影響を与える1000℃以上温度分布区間は74〜77%を占め、346〜350T/D生産量を記録した。前記のような実験結果、本発明は従来に比べ、微粉炭拡散燃焼による熱効率が増加されて生産量が従来より25〜30T/D増加される効果を得ることができた。
[実験例4]
従来の方法のようにC.O.Gガスのみを使用した場合、焼成炉(105)内部の最高温度は1250〜1300℃を維持し、最低温度は710〜750℃を形成し、焼成に直接影響を与える1000℃以上区間が48〜52%維持され、315〜320T/D生産量を記録した。本発明のように微粉炭を30%添加して操業する時には、焼成炉(105)の最高温度は1360〜1400℃を維持し、最低温度は800〜850℃を形成し、焼成に直接影響を与える1000℃以上温度分布区間は74〜77%を占め、346〜350T/D生産量を記録した。前記のような実験結果、本発明は従来に比べ、微粉炭拡散燃焼による熱効率が増加されて生産量が従来より25〜30T/D増加される効果を得ることができた。
[実験例4]
本発明による微粉炭吹き込み方法の第2実施例に従って実施操業を行った。本実験例においては、焼成炉(105)の内部からコーティング層を完全に除去した後、図36の表のように操業期間を1〜15日、16〜50日、51〜70日、70〜80日及びその以上に分け、該期間にかけて図7に示しているような操業条件で実際操業を行った。
これは従来の焼成方式に比べて、本発明はノズルに投入される1次空気投入圧力を25〜50%減少させ、C.O.Gガス投入圧力を20〜50%減少させ、相対的に微粉炭投入圧力を20〜50%増加させて焼成炉(105)で微粉炭が、到逹して燃焼される範囲を焼成炉(105)の入側に向かって少なくとも焼成炉(105)の中間長さまで噴射されるようにすることにより、微粉炭による燃焼領域を焼成炉(105)の入側に最大限に拡大させた。
その結果がまとめており、前記図36の表からわかるように、従来の操業方式では15日が経過するとコーティングが形成され始めて、徐々にその厚さが増大され、70日経過の後には操業が不可能な400mm以上の厚さに成長したので、焼成炉(1005)の休止後、コーティング除去作業を行わなければならなかった。
しかしながら、本発明は25日経過してコーティング層が形成され、70日後にも操業が可能な200mm厚さで形成されて従来の方法よりコーティング層の形成厚さが50%以上減少され、80日が経過しても操業に差し支えないことは勿論、原石の実収率も3〜4%増加された。
一方、このようにして得られた操業結果が、図37A、Bのグラフと表としてそれぞれ図示している。前記から分かるように、本発明は従来の方法よりコーティング層の形成期間を10日以上延長させ、コーティング層の形成進行速度を減少させると同時に従来の方法より微粉炭の拡散燃焼による熱集中現象を防止してコーティング層の発生による原石の過度な焼成を防止し、それによって、実収率が減少される現象を防止することができた。
[実験例5]
[実験例5]
本発明による生石灰製造方法の第2実施例に従って、選別機を通して1%以下水分を含有した固体燃料を選別する実技操業を行い、その結果は図18Bの表に図示したようであった。本実験例5は従来のように性状が異なる燃料の粒度を有し、選別機(400)を通過させて、破砕の際に、回転式焼成炉(105)に用いるための粒度条件は満たすことができるが、選別機(400)に入槽される一般コークス、オイルコークスまたは無煙炭等の固体燃料の粒度分布範囲によって、一般コークスとオイルコークスの場合、微粉コークスに対する稼動率が1.6〜3.5倍増加されながら破砕機(420)の寿命は60〜70%短縮される結果を得ることができた。
しかしながら、本発明のように微粉コークスを重量割合50%基準で各性状別に事前に混合して微粉原料を形成して入槽させた後、試験操業した結果、図18cの表に図示しているように、投入される1mm以下粒度分布範囲が50〜80%維持される微粉原料の形成が可能であり、これを本発明の選別機(400)を通過させて、選別後には、1mm以下粒度分布範囲が98〜99%で維持されて回転式焼成炉の熱源として使用可能な水準であった。
そして、選別機(400)の稼動率は純粋な微粉コークスに比べ、0.5〜0.8%増加され、破砕機(420)寿命が20〜30%減少される影響があったが、一般コークス、オイルコークスまたは無煙炭等の固体燃料を性状に区別なしに使用することができるという利点が得られた。
[実験例6]
[実験例6]
本発明による生石灰製造方法の第3実施例を利用して、340〜350T/Dを生産する回転式焼成炉(105)において、総熱量に対して微粉炭を30%投入して実技操業を行った。石灰石を破砕 → 選別 → 洗浄過程を経て前処理し、回転式焼成炉(105)から発生する140〜150℃の温度を占める排気ガスを集塵装置(160)に通過する前に引き出して、本発明に具備された配管系(550a)を通してチャンバ(510)に投入させた。
チャンバ(510)を通過した排気ガスは7〜10%の水分を含有している石灰石を乾燥させ、表面についている微粉及び異物質を排気ガスの送風によって除去し、集塵装置(160)で集塵処理された。この過程において前記チャンバ(510)内の石灰石は予熱されて40〜50℃まで維持することができた。
また、スクリーン(520)のグレーチングバー(525)らによって、図38の表に図示しているように、5mm以下の石灰石粒度を3%以内に維持することができ、石灰石の含有水分乾燥と表面に付いている微粉及び異物質を除去し、予熱させて予熱機(110)に装入することによって、予熱機(110)の通気性が大きく向上された。
そして、微粒の石灰石はチャンバ(510)の下部から排出ダンパー(555)らを通して別途に収去処理することによって、図39の表に示しているように、予熱機(110)から排出される排気ガス中の塵埃排出を0.3〜0.4%減少させ、焼成過程中過焼現象が減少されて実収率が2〜3%増加され、水化率が0.5〜0.8%向上された。
[実験例7]
[実験例7]
本発明による生石灰製造方法の第4実施例に従い、1次焼成炉(710)と2次焼成炉(730)を有する図26に図示しているようなロータリータイプの焼成炉において、一日当たり315〜320Tonを生産するように図32Bの表と図32Cの表のように実技操業を行った。
前記図32Bの表のように、1次予熱機(721)で切り出し量を調整して滞留時間が変動されれば、すなわち予熱時間が変動されれば、製品の生産量を最小90%から最大110%まで各々±10%変動させ、生石灰品質に合うように操業を行うことができた。
そして、図32Cの表のように、2次焼成炉(730)において、燃料投入量を100%基準にして最小90%から最大110%まで±10%変動させると製品の焼成度が95.5%から98.5%まで変動された。
すなわち、高品位生石灰を製造するためには2次焼成炉(730)のCOGガス燃料の投入量を増加させ、さらに1次予熱機(721)の切り出し量を変動させれば、操業者の所望の品質が得られることが判った。
本発明は回転式焼成炉で微粉炭を燃料として使用する微粉炭吹き込み方法及びバーナーとこれを利用して水化率が優れた生石灰を製造する方法及び装置を提供する。
105…回転式焼成炉、 120…バーナー、 210…直線型1次冷却空気供給管、
212…C.O.G供給管、 222…直線型2次空気管、
230…螺旋型3次空気管、 232…直線型微粉炭供給管、 252…給気ファン、
254…空気供給本管、 256…枝管、 258…ダンパー、
260…C.O.G供給本管、 280…スワラ、 282…円筒管、
284…回転羽根、 110…予熱機、 330…スクリーン装置、 370…集塵機、
360…冷却器、 122…押送空気管、 184…旋回具、 186…円柱型本体、
186a…円錐型突起部、 188…旋回羽根、 190…螺旋型流路、
332…傾斜筒、 334…送風ファン、 336…バックフィルター、
338…破砕ロール、 336a…導管、 140…微粉炭貯蔵槽、
140a…微粉炭貯蔵槽の出側配管、 339…循環管、 342…ホッパー、
342a…定量検出器、 344…切り出しフィーダー、 366…送風機、
362…笠部、 374a…導管、 410…ケーシング、 420…破砕機、
400…選別機、 100…生石灰製造装置、 405…予備ホッパー、
412…流動化配管、 422a、422b…破砕ロール、 420…破砕機、
440…バックフィルター、 447…駆動モーター、 450…バケットコンベア、
505…水洗貯蔵ホッパー、 510…中空のチャンバ、 520…スクリーン、
160…集塵装置、 525…グレーチングバー、 550a…配管系、
532…駆動スプロケット、 534…従動スプロケット、
532a、534a…回転軸、 538…駆動モーター、
538a…駆動モーターの軸、 543…チェーン、 551…レバー、
616…外筒、 670…中筒、 610…リングギア、 551…駆動ギア、
612…駆動モーター、 620…駆動部、 632…ローラー、
634…円型レール、 630…回転部、 616a…排出ダクト、 660…水封部、
662…折曲部、 670…冷却システム、 672…台、 674…空気流入ポンプ、
676…導管、 680…ダンパー、 690…電源供給部、 692…端子フレーム、
693…周辺支持物、 695…トロリー、 710…1次焼成炉、
730…2次焼成炉、 720…バーナー、 721…予熱機、
720…微粉炭吹き込みバーナー、 714…シュート、
740…COGガスバーナー、 733…冷却器、 712…原料出口管、
732…導管、 805…回転式焼成炉、 810…回転式予熱機、
820…バーナー。
212…C.O.G供給管、 222…直線型2次空気管、
230…螺旋型3次空気管、 232…直線型微粉炭供給管、 252…給気ファン、
254…空気供給本管、 256…枝管、 258…ダンパー、
260…C.O.G供給本管、 280…スワラ、 282…円筒管、
284…回転羽根、 110…予熱機、 330…スクリーン装置、 370…集塵機、
360…冷却器、 122…押送空気管、 184…旋回具、 186…円柱型本体、
186a…円錐型突起部、 188…旋回羽根、 190…螺旋型流路、
332…傾斜筒、 334…送風ファン、 336…バックフィルター、
338…破砕ロール、 336a…導管、 140…微粉炭貯蔵槽、
140a…微粉炭貯蔵槽の出側配管、 339…循環管、 342…ホッパー、
342a…定量検出器、 344…切り出しフィーダー、 366…送風機、
362…笠部、 374a…導管、 410…ケーシング、 420…破砕機、
400…選別機、 100…生石灰製造装置、 405…予備ホッパー、
412…流動化配管、 422a、422b…破砕ロール、 420…破砕機、
440…バックフィルター、 447…駆動モーター、 450…バケットコンベア、
505…水洗貯蔵ホッパー、 510…中空のチャンバ、 520…スクリーン、
160…集塵装置、 525…グレーチングバー、 550a…配管系、
532…駆動スプロケット、 534…従動スプロケット、
532a、534a…回転軸、 538…駆動モーター、
538a…駆動モーターの軸、 543…チェーン、 551…レバー、
616…外筒、 670…中筒、 610…リングギア、 551…駆動ギア、
612…駆動モーター、 620…駆動部、 632…ローラー、
634…円型レール、 630…回転部、 616a…排出ダクト、 660…水封部、
662…折曲部、 670…冷却システム、 672…台、 674…空気流入ポンプ、
676…導管、 680…ダンパー、 690…電源供給部、 692…端子フレーム、
693…周辺支持物、 695…トロリー、 710…1次焼成炉、
730…2次焼成炉、 720…バーナー、 721…予熱機、
720…微粉炭吹き込みバーナー、 714…シュート、
740…COGガスバーナー、 733…冷却器、 712…原料出口管、
732…導管、 805…回転式焼成炉、 810…回転式予熱機、
820…バーナー。
Claims (46)
- 回転式焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階;及び
前記回転式焼成炉から生石灰を排出させる段階;を含み、
前記回転式焼成炉で石灰石を投入して生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階は、該熱源としてバーナーを通して微粉炭を用いる段階;を含むことを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法。 - 前記微粉炭は直径1mm以下の粒度のものが98%以上であることを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み方法。
- 前記微粉炭は直径0.5mm以下の粒度のものが98.5%以上であることを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み方法。
- 前記燃料は、前記焼成炉の温度が1100℃未満ではC.O.Gガスを使用し、1100℃以上では前記燃料の総熱量に対する0〜100%の割合で微粉炭を用いることを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み方法。
- 前記燃料として用いられる微粉炭は吹き込み圧力が4kg/cm2以上で、該使用熱量が前記燃料の総熱量に対する15〜100%の割合であることを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み方法。
- 回転式焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に装入された石灰石に熱を加える段階;及び
前記回転式焼成炉から生石灰を排出させる段階;を含んで
前記回転式焼成炉で石灰石を投入して生石灰を焼成処理する方法において、
前記石灰石に熱を加える段階はバーナーから噴射されてなる微粉炭が、バーナーから焼成炉の入側に向かって少なくとも焼成炉の中間長さまで噴射されるようにする段階を含んで焼成炉の内部最高温度領域を焼成炉の中間長さまで移動させ、焼成炉の長さ方向区間別内部温度偏差を最小化し、内部コーティング層の拡散形成を成すことを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法。 - 前記微粉炭噴射段階は空気圧力を6.0〜6.3Kg/cm2で維持し、C.O.Gガス投入圧力を1.1〜1.3Kg/cm2で維持し、微粉炭投入圧力を1.2〜1.50Kg/cm2で維持して焼成作業を行うことを特徴する請求項6に記載の回転式焼成炉の微粉炭吹込み方法。
- 回転式焼成炉で微粉炭を燃料として用いて生石灰を製造するのに使用されるバーナー装置において、
一番外側に配置されて大気が提供される直線型1次冷却空気供給管;
前記直線型1次冷却空気供給管の内側に配置されてC.O.Gガスの供給が行われるC.O.G供給管;
前記C.O.G供給管の内側に配置されて空気が提供される直線型2次空気管;
前記直線型2次空気管の内側に配置されて空気が提供される螺旋型3次空気管;及び;
前記螺旋型3次空気管の内側に配置されて微粉炭が供給されてなる多重管の形態の直線型微粉炭供給管;を含んで
前記微粉炭供給管から提供される微粉炭をC.O.Gガスと螺旋型3次空気の混合体が形成した火炎中央に噴射させ、微粉炭が予熱されながら、噴出されるようにし、焼成炉の内壁に微粉炭によるコーティング層の付着を最小化することを特徴とする回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法に使用されるバーナー。 - 前記1次、2次および3次空気管はその内部に空気の提供を受けるため、給気ファンを一側に具備し、該給気ファンは空気供給本管と枝管およびそれぞれの枝管らに装着されたダンパー等を通して前記1次、2次および3次空気管らに連結され、前記C.O.G供給管にはそれぞれC.O.G供給本管が連結されてC.O.Gガスが供給され、前記微粉炭供給管には微粉炭供給本管が連結されて微粉炭の供給を受け、前記1次冷却空気管を通した大気は焼成炉の内壁側に直接火炎が接触して過度に温度上昇が起こることを防止することを特徴とする請求項8に記載の回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法に使用されるバーナー。
- 前記3次空気供給管の中にはスワラ(SWIRLER)が装着されてC.O.Gガスと3次空気の迅速な混合が行われるようにし、前記スワラは円筒管の外面に多数の回転羽根を具備し、このような回転羽根が前記3次空気供給管に配置され、円筒管の中央空間は微粉炭供給管に連通されることによって、前記微粉炭はスワラによる流れ抵抗を受けない状態であって、高速で、直線的に噴射可能であり、前記3次空気供給管を通した空気は前記回転羽根によって回転されることで、C.O.Gガスと迅速な混合が行われることを特徴とする請求項8に記載の回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法に使用されるバーナー。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引出する段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法。 - 前記生石灰はセメントとして使用されるクリンカー(clinker)を含むことを特徴とする請求項11に記載の生石灰製造方法。
- 前記焼成炉に供給される石灰石は予熱機を通過して供給されることを特徴とする請求項11に記載の生石灰製造方法。
- 前記微粉炭はスクリーン装置を通して1mm以下の粒度で供給されてなることを特徴とする請求項11に記載の生石灰製造方法。
- 前記微粉炭を押送する空気は前記焼成炉から排出される生石灰を冷却させることによって昇温され、昇圧されたことを特徴とする請求項11に記載の生石灰製造方法。
- 前記微粉炭を押送する空気は集塵機を通過して除塵されることを特徴とする請求項11に記載の生石灰製造方法。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を備えたバーナー;
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置。 - 前記バーナーは一番外側に1次空気供給管が形成されて大気が提供され、その内側にはC.O.G供給管が配置されてC.O.Gガスの供給が行われ、その内側には微粉炭供給管が配置されて微粉炭が供給されてなる多重管の形態で構成され、前記微粉炭供給管の一側には押送空気管が配置されて空気圧によって前記微粉炭供給管から提供された微粉炭をバーナーの先端側に移動させ、燃焼させることを特徴とする請求項17に記載の生石灰製造装置。
- 前記バーナーは先端には多数の螺旋型流路を形成した旋回具を装着し、前記旋回具は直径が縮小された円柱型本体の一側に微粉炭供給管側に向かって円錐型突起部を形成し、前記本体の外周面には多数個の旋回羽根を形成し、前記旋回羽根はそれぞれ該外径が前記バーナーの微粉炭排出口に一致する大きさを有することにより、前記吹き込み空気と微粉炭との混合体は、前記旋回羽根と前記本体の外周面および前記微粉炭排出口の内面に形成する多数個の螺旋型流路を通して排出されて螺旋型の火炎を形成することを特徴とする請求項17に記載の生石灰製造装置。
- 前記バーナーに供給されてなる微粉炭を選別するスクリーン装置を追加して含み、前記スクリーン装置は微粉炭が上端から流入される傾斜筒を具備し、前記傾斜筒の一側には送風ファンが位置され、前記送風ファンの反対側にはバックフィルターが位置され、前記傾斜筒の下端には複数の破砕ロール等が具備される一方で、前記バックフィルターの出側には導管が連結されて微粉炭貯蔵槽に前記バックフィルターから収去された微粉炭が移送されて一時貯蔵されるよう構成され、前記微粉炭貯蔵槽の出側配管は、バーナーの微粉炭供給管に連結されて前記微粉炭が定量的にコントロールされながら、前記バーナーに供給されてなり、前記傾斜筒の下端には微粉炭をより小さい粒子に破砕させる破砕ロール等が位置され、前記破砕ロール等の出側には循環管が配置されて破砕された微粉炭を傾斜筒の上端に再供給するよう構成されて前記バーナーに供給される微粉炭は1mm以下の粒度分布が98%以上であることを特徴とする請求項17に記載の生石灰製造装置。
- 前記微粉炭貯蔵槽はホッパーに定量検出器が具備されてホッパーからバーナーに提供される微粉炭の供給量を捉えることができ、前記ホッパー下部に具備された切り出しフィーダーを通して微粉炭を2〜5kg/cm2の圧力で事前に決められた制御部のプログラムによって定量的に供給することを特徴とする請求項20に記載の生石灰製造装置。
- 前記バーナーにおいて、微粉炭を押送する吹き込み空気は焼成炉の出側冷却器を通して流入され、生石灰を冷却して昇温され、送風機を通して昇圧された状態で前記微粉炭供給管に隣接した押送空気管を通して噴射されることを特徴とする請求項17に記載の生石灰製造装置。
- 前記冷却器はその内部に吹き込み空気を引き出すための円錐型の拡大段部からなる笠部が具備され、前記笠部は導管を通して集塵機に連結されることによって、高温の吹き込み空気が除塵されることを特徴とする請求項22に記載の生石灰製造装置。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引き出す段階;を含み、
前記微粉炭を使用する段階は、
1mm以下の粒度が98%以上で維持される微粉炭を重量50%に該当する割合で固体燃料に混合して微粉原料を形成する段階;
前記微粉原料をケーシング内で空気圧を利用して浮遊化させ、粒度1mm以下のものをバックフィルター側に選別する段階;及び
前記微粉原料の粒度1mm以上のものを破砕機で破砕してケーシングを再度通過するよう再循環させる段階;を含んで
前記バックフィルターから得られる微粉原料の粒度は1mm以下の粒度が98%以上で維持するよう選別することを特徴とする生石灰製造方法。 - 前記固体燃料は一般コークス、オイルコークス、無煙炭中のいずれかの1つであることを特徴とする請求項24に記載の生石灰製造方法。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記回転式焼成炉で固体燃料を熱源として使用するために、焼成燃焼に適切な微粉粒度で選別、破砕する選別機;
前記選別機から排出され、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を有するバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置。 - 前記選別機は、内部に微粉炭が一時貯蔵される予備ホッパー;
前記予備ホッパーの下部側に連結され、その内側には流動化配管を具備して予備ホッパーから落下された固体燃料中で、粒度1mm以下の固体燃料の浮遊状態を成す中空型のケーシング;
前記ケーシングの下部側に配置されて回転する複数の破砕ロールらを具備して粒度1mm以上の固体燃料らをより小さい粒度で破砕させる破砕機;及び;前記ケーシングの上端に連結されてケーシングから浮遊された粒度1mm以下の固体燃料を集塵するバックフィルター;を含むことを特徴とする請求項26に記載の生石灰製造装置。 - 前記破砕機において、駆動モーターの作動で破砕された微粉原料はバケットコンベアを経由して予備ホッパーに復帰投入されることを特徴とする請求項27に記載の生石灰製造装置。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を用いる段階;及び
前記焼成炉から生石灰を冷却および引出する段階;を含み、
前記焼成炉に石灰石を投入する段階は、
前記石灰石を水洗貯蔵ホッパーに貯蔵する段階;
前記水洗貯蔵ホッパーと予熱機の間に中空のチャンバを形成し、前記チャンバの内側にはスクリーンを具備して前記水洗貯蔵ホッパーから予熱機に供給される石灰石の粒度を選別する段階;
前記回転式焼成炉の排気ガスを引き出して前記チャンバを通過させ、集塵装置側へ排出されるようにすることによって、前記チャンバ内の石灰石を加熱させて、水分を除去する段階;及び
前記予熱機から回転式焼成炉に石灰石を供給する段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法。 - 前記石灰石の粒度選別段階は石灰石の粒子中、5mm以下の粒度を3%以内に維持することを特徴とする請求項29に記載の生石灰製造方法。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
石灰石が入れられて貯蔵される水洗貯蔵ホッパー;
前記水洗貯蔵ホッパーの後方側で、中空のチャンバを形成し、前記チャンバの内側で前記水洗貯蔵ホッパーから予熱機に供給される石灰石の粒度を選別する多数のグレーチングバー(grating bars)らを具備するスクリーン;
前記スクリーンの後方で、粒度選別された石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記選別機から排出され、前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を有するバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含んで回転式焼成炉に供給される石灰石の水分と粒度を調節することを特徴とする生石灰製造装置。 - 前記回転式焼成炉の排気ガスを引き出して前記チャンバに通過させ、集塵装置側に排出させるようにして前記チャンバ内の石灰石を加熱させて、水分を除去するよう前記予熱機と前記チャンバ及び集塵装置を繋げる配管系;を追加して含むことを特徴とする請求項31に記載の生石灰製造装置。
- 前記スクリーンは前記チャンバの内側に多数の駆動スプロケットと、従動スプロケットらがそれぞれ回転軸らによって回転が可能になるよう配置され、前記駆動スプロケットらが装着された回転軸にはチャンバの外側に備えられた駆動モーターの軸が前記チャンバを貫通して連結され、前記駆動モーターの作動により前記駆動スプロケットと従動スプロケットらにそれぞれ無限軌道型でかけられた多数のチェーンらを回転させる一方、前記チェーンには多数のグレーチングバーらが連結されて回転可能な構造であることを特徴とする請求項31に記載の生石灰製造装置。
- 前記それぞれのグレーチングバーらは下端部に両側でレバーらが突き出されチェーン上にかけられることによって、前記チェーンが回転して上部側水平部を通り抜けるようになると、グレーチングバーらが水平を維持することを特徴とする請求項33に記載の生石灰製造装置。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
中空型の外筒;
前記外筒の内側に位置し、前記外筒との間の空間に石灰石を装入する中筒;
前記外筒の下端外周面に装着されたリングギア;
前記リングギアにかみあう駆動ギアを備え、これを回転させる駆動モーターを具備して前記駆動モーターの作動で中筒と外筒を回転させる駆動部;
前記外筒の下部で仮想円に沿って配置された多数個のローラーらと、前記ローラーらを支持する円型レールを具備した回転部;
前記焼成炉に装入された石灰石に加えられる熱源の燃料として微粉炭を供給するための微粉炭供給管を有するバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置。 - 前記外筒は集塵装置に繋がる排出ダクトと、前記排出ダクトが固定されてなった予熱機の上部側装入部に対して回転可能な構造を成すために、水封部をその上端角側に追加して含み、前記水封部は折曲部を形成し、前記折曲部の内側には水が充鎮され、前記折曲部の水の内部に沈むよう前記装入部の下端角が配置されることを特徴とする請求項35に記載の生石灰製造装置。
- 前記中筒を冷却させるための冷却システムを追加して含み、前記冷却システムは前記外筒の一側に台(support)を形成し、前記台の上部には空気流入ポンプを装着して前記外筒と共に回転が可能になるようにし、前記空気流入ポンプから導管を通して中筒の内部に流入された冷却空気は中筒を経由してその反対側の導管に排出され、前記導管の段部に装着されたダンパーによって開閉が行われるよう構成されることを特徴とする請求項35に記載の生石灰製造装置。
- 外部から電源の提供を受ける電源供給部を追加して含み、前記電源供給部は外筒の上部側に丸い環状の端子フレームを周辺支持物に連結させ固定し、前記端子フレームに結合して電源の供給を受けるトロリー(Trolley)を前記外筒に連結して回転されるようにすることを特徴とする請求項35に記載の生石灰製造装置。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する方法において、
回転式焼成炉を1次焼成炉と2次焼成炉に区分する段階;
前記1次焼成炉から2次焼成炉に石灰石を投入する段階;
前記1次焼成炉には微粉炭とCOGガスを混合燃料として用いるバーナーを装着し、全体使用燃料量に対する80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる段階;
前記2次焼成炉にはCOGガスのみを燃料として用いるバーナーを装着し、全体使用燃料量に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させる段階;及び
前記2次焼成炉から生石灰を冷却及び引き出しする段階;を含むことを特徴とする生石灰製造方法。 - 前記1次予熱機においては石灰石を6〜6.5時間滞留させ、1次焼成炉においては2.5〜3時間滞留させ、2次焼成炉においては1〜1.5時間滞留させ、冷却器においては1.5〜2時間を滞留させることを特徴とする請求項39に記載の生石灰製造方法。
- 回転式焼成炉で生石灰を製造する装置において、
前記回転式焼成炉に石灰石を予熱させて供給する予熱機;
前記予熱機の後方側に位置されて予熱された石灰石を受ける1次焼成炉;
前記1次焼成炉に熱源を提供するよう全体使用燃料量に対する80〜85%の微粉炭とCOGガスを投入して石灰石を予熱させる微粉炭吹き込みバーナー;
前記1次焼成炉に直列でシュートを通して連結され、予熱された石灰石を受ける2次焼成炉;
前記2次焼成炉に熱源を提供するように全体使用燃料に対する15〜20%のCOGガスを投入して石灰石を生石灰に焼成させるCOGガスバーナー;及び
前記焼成炉から生石灰を排出する冷却器;を含むことを特徴とする生石灰製造装置。 - 前記予熱機の原料出口管は1次焼成炉の前段に連結され、前記1次焼成炉はその後方の排出シュートを通して2次焼成炉の前段に連結されることを特徴とする請求項41に記載の生石灰製造装置。
- 前記微粉炭吹き込みバーナーに連結された吹き込み微粉炭の噴射空気と、前記微粉炭吹き込みバーナー及びCOGガスバーナーらに供給される燃焼空気は、前記冷却器から引き出しされる導管を通して高温空気が提供されることを特徴とする請求項41に記載の生石灰製造装置。
- 回転式焼成炉で石灰石を加熱して生石灰を製造する方法において、
焼成炉に10〜30mm大きさの粒度で石灰石を選別して供給する段階;
前記石灰石を、回転式予熱機を利用して1000〜1100℃の排気ガスと熱交換させ、予熱させた後焼成炉に装入する段階;
前記焼成炉に加えられる熱源の燃料として微粉炭を直径1mm以下の粒度で破砕させる段階;
前記直径1mm以下粒度の微粉炭を定量切り出して2〜5kg/cm2の圧力で、C.O.Gガスと共にバーナーに提供する段階;
前記焼成炉で石灰石を生石灰に焼成処理し、焼成炉の出側に800〜850℃の温度を維持する生石灰を引き出す段階;及び
前記焼成炉から生産された生石灰を80℃以下に冷却させ排出する段階;を
含んでNOx及びSOx排出濃度を減少させ、高品質の製品を生産することを特徴とする回転式焼成炉における生石灰製造方法。 - 前記微粉炭は1mm以下の粒度が98%以上分布し、水分が0.5%以下で維持されて押送及び投入過程中に、詰り現象が防止されることを特徴とする請求項44に記載の回転式焼成炉における生石灰製造方法。
- 前記バーナーは冷却器の上部に設けられた笠部を通して排出されたガスを集塵機に通過させた後、微粉炭吹き込み空気用ファンによってバーナーの中央部に位置した微粉炭燃料吹き込み管に供給して微粉炭を焼成炉の内部で噴射させ燃焼させることを特徴とする請求項44に記載の回転式焼成炉における生石灰製造方法。
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030011270A KR100957933B1 (ko) | 2003-02-24 | 2003-02-24 | 회전식 소성로의 미분탄 취입방법및 이를 이용한 생석회제조방법및 장치 |
KR1020030033462A KR20040101748A (ko) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | 내벽 코팅층을 분산 형성하는 로터리 소성로의 온도균일화 방법및 이를 위한 미분탄 취입버너 |
KR1020030037208A KR100931156B1 (ko) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 회전식 소성로용 취입 미분탄의 선별장치및 방법 |
KR1020030056981A KR101027298B1 (ko) | 2003-08-18 | 2003-08-18 | 소성로에 장입하는 석회석의 사전처리방법및 장치 |
KR1020030072039A KR101053386B1 (ko) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | 생석회 제조방법 및 장치 |
KR1020030072038A KR100994000B1 (ko) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | 로터리 소성로의 회전식 예열기 |
KR1020030079184A KR101070086B1 (ko) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 회전식 소성로에서의 생석회 제조방법 |
PCT/KR2004/000364 WO2004087601A1 (en) | 2003-02-24 | 2004-02-23 | METHOD AND BURNER APPARATUS FOR INJECTING A PULVERIZED COAL INTO ROTARY KILNS, METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING CaO USING THEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006518695A true JP2006518695A (ja) | 2006-08-17 |
Family
ID=36755141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006500651A Pending JP2006518695A (ja) | 2003-02-24 | 2004-02-23 | 回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法およびバーナー装置、これを利用した生石灰製造方法および装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060169181A1 (ja) |
JP (1) | JP2006518695A (ja) |
DE (1) | DE112004000319T5 (ja) |
WO (1) | WO2004087601A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008535385A (ja) * | 2005-03-31 | 2008-08-28 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | 動的リンク選択を実行する方法および装置 |
KR101271443B1 (ko) | 2011-05-04 | 2013-06-05 | 주식회사 에스엔엔씨 | Cog 공급 버너 장치 |
CN104139967A (zh) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 | 散装物料输送系统 |
JP2016522324A (ja) * | 2013-05-16 | 2016-07-28 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッドTechnological Resources Pty.Limited | 固形物注入ランス |
JPWO2020203630A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ||
WO2020203629A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Jfeスチール株式会社 | コークス乾式消火設備を用いた生石灰の製造方法および製造装置 |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4984688B2 (ja) * | 2006-07-04 | 2012-07-25 | 宇部興産機械株式会社 | 竪型粉砕機の運転方法 |
FR2926872B1 (fr) * | 2008-01-28 | 2010-02-19 | Imerys Tc | Bruleur, notamment pour four de cuisson de produits en ceramique et installation correspondante. |
EP2304316A2 (de) * | 2008-07-11 | 2011-04-06 | Rheinkalk GmbH | Brennereinheit und brenneranordnung für staubförmigen festbrennstoff |
BRPI0904780B1 (pt) * | 2009-09-17 | 2017-05-30 | Petrocoque S/A Indústria e Comércio | aperfeiçoamentos nos meios de alimentação de um forno rotativo utilizado para calcinação de coque verde de petróleo |
US20110150755A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-23 | Flsmidth A/S | Method and Apparatus for Hydrating Lime |
CN101985558B (zh) * | 2010-08-19 | 2012-01-04 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 煤物质的分解设备 |
MX338191B (es) * | 2010-10-07 | 2016-04-06 | Afs Technology Llc | Sistema de combustion en suspension con sesgadora para combustibles solidos. |
CN101984022B (zh) * | 2010-10-26 | 2011-08-10 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 多管外热式煤粉分解设备 |
ES2684089T3 (es) | 2012-03-05 | 2018-10-01 | Afs Technology, Llc | Sistema de quemado en suspensión de brocheta de combustible sólido |
CN102826772A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-19 | 鞍山市英台建筑材料有限公司 | 一种多用回转干法均化炉 |
GB201217741D0 (en) | 2012-10-04 | 2012-11-14 | Stamp Clive R | Carbon neutral fuel |
CN103030164B (zh) * | 2012-11-27 | 2015-03-11 | 刘立文 | 一种硫酸钙生产氧化钙的工艺与设备 |
CN103058245B (zh) * | 2012-12-24 | 2014-12-24 | 刘立文 | 一种用硫酸钙生产氧化钙的设备与工艺 |
CN103043697B (zh) * | 2012-12-28 | 2014-12-24 | 刘立文 | 一种利用石膏生产氧化钙的装置 |
CN103521008A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-01-22 | 山东开泰工业科技有限公司 | 一种布袋脉冲除尘器的优化节能除尘控制方法及系统 |
JP6187315B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2017-08-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 流動仮焼炉 |
US9845963B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-12-19 | Honeywell International Inc. | Economizer having damper modulation |
EP3037765A1 (en) | 2014-12-26 | 2016-06-29 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Direct-fired inclined counterflow rotary kilns and use thereof |
BE1023896B1 (fr) * | 2016-06-28 | 2017-09-06 | Lhoist Rech Et Developpement Sa | Procede de combustion de combustible dans une chambre de combustion tubulaire |
CN106440802B (zh) * | 2016-09-13 | 2019-06-07 | 昆明理工大学 | 一种高效环保微波气固反应鼓风炉及其生产方法 |
CN106440797B (zh) * | 2016-09-13 | 2018-10-23 | 昆明理工大学 | 一种高效低能耗环保高温气固反应鼓风炉 |
CN106403542A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-15 | 广东技术师范学院 | 一种钢铁余热节能型利用装置 |
CN107587900B (zh) * | 2017-09-29 | 2024-04-16 | 广东东实开能能源有限公司 | 一种适用于兰炭末回收综合利用发电系统 |
CN107986311B (zh) * | 2017-12-08 | 2023-11-24 | 重庆庆龙新材料科技有限公司 | 一种碳酸锶高温煅烧设备 |
CN109163571B (zh) * | 2018-08-27 | 2020-07-14 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | 基于母管制的罐式煅烧炉余热发电系统 |
CN111056754B (zh) * | 2020-01-03 | 2023-09-29 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种石灰立窑摆头皮带式旋转布料系统及布料方法 |
CN111777341B (zh) * | 2020-07-03 | 2021-11-19 | 中琉科技有限公司 | 一种石灰石悬浮煅烧设备 |
WO2022087860A1 (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 江苏惠然实业有限公司 | 一种回转窑焙烧结构及其培烧工艺 |
CN112960916A (zh) * | 2020-11-28 | 2021-06-15 | 张顺元 | 活性石灰回转窑自循环系统 |
CN112710149B (zh) * | 2020-12-15 | 2022-07-01 | 索通发展股份有限公司 | 一种炭素焙烧烟气综合治理系统 |
CN112777956A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-05-11 | 上海柯来浦能源科技有限公司 | 一种石灰-电石联合生产系统和方法 |
CN113237326A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-10 | 安徽省泽乾冶金科技有限公司 | 一种回转窑余热利用装置 |
CN113184852A (zh) * | 2021-05-23 | 2021-07-30 | 上海柯来浦能源科技有限公司 | 一种电石联产石灰的生产装置 |
CN113336457B (zh) * | 2021-07-10 | 2023-02-10 | 阳泉恒跃兴钙业有限公司 | 回转窑烧制石灰的自反馈煅烧控制方法和装置 |
CN115031230B (zh) * | 2022-06-09 | 2023-03-24 | 安徽锐星节能科技有限公司 | 一种燃烧器的全方位窑尾喷煤器、使用方法及燃烧器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4387654A (en) * | 1980-05-05 | 1983-06-14 | Coen Company, Inc. | Method for firing a rotary kiln with pulverized solid fuel |
DK169633B1 (da) * | 1990-01-29 | 1994-12-27 | Smidth & Co As F L | Brænder til fast og flydende eller gasformigt brændsel |
FI98658C (fi) * | 1990-03-07 | 1997-07-25 | Hitachi Ltd | Jauhetun hiilen poltin, jauhetun hiilen kattila ja menetelmä polttaa jauhettua hiiltä |
US5156676A (en) * | 1990-04-13 | 1992-10-20 | Hoke M. Garrett | Manufacture of cement clinker in long rotary kilns by the addition of volatile fuel elements directly into the calcining zone of the rotary kiln |
DK169446B1 (da) * | 1991-04-19 | 1994-10-31 | Smidth & Co As F L | Brænder til roterovn samt fremgangsmåde til dannelse af en brænderflamme med brænderen |
JP3285463B2 (ja) * | 1995-04-14 | 2002-05-27 | 吉澤石灰工業株式会社 | ロータリーキルンにおける廃プラスチックの燃焼方法 |
DK173204B1 (da) * | 1997-03-07 | 2000-03-13 | F.L.Smidth & Co A/S | r i en ovn Fremgangsmaede og braender til at indfoere braende |
MXPA01007229A (es) * | 2001-07-13 | 2003-08-19 | Cemex Trademarks Worldwide Ltd | Metodo para producir clinker de cemento utilizando coque de alto contenido de azufre. |
-
2004
- 2004-02-23 DE DE112004000319T patent/DE112004000319T5/de not_active Withdrawn
- 2004-02-23 JP JP2006500651A patent/JP2006518695A/ja active Pending
- 2004-02-23 US US10/547,120 patent/US20060169181A1/en not_active Abandoned
- 2004-02-23 WO PCT/KR2004/000364 patent/WO2004087601A1/en active Application Filing
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008535385A (ja) * | 2005-03-31 | 2008-08-28 | インターデイジタル テクノロジー コーポレーション | 動的リンク選択を実行する方法および装置 |
KR101271443B1 (ko) | 2011-05-04 | 2013-06-05 | 주식회사 에스엔엔씨 | Cog 공급 버너 장치 |
CN104139967A (zh) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 | 散装物料输送系统 |
JP2016522324A (ja) * | 2013-05-16 | 2016-07-28 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッドTechnological Resources Pty.Limited | 固形物注入ランス |
JPWO2020203630A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ||
WO2020203629A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Jfeスチール株式会社 | コークス乾式消火設備を用いた生石灰の製造方法および製造装置 |
JPWO2020203629A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ||
WO2020203630A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Jfeスチール株式会社 | コークス乾式消火設備及び熱交換器を用いた生石灰の製造方法および製造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060169181A1 (en) | 2006-08-03 |
DE112004000319T5 (de) | 2006-02-02 |
WO2004087601A1 (en) | 2004-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006518695A (ja) | 回転式焼成炉の微粉炭吹き込み方法およびバーナー装置、これを利用した生石灰製造方法および装置 | |
EP1756502B1 (en) | Method and apparatus for incineration of combustible waste | |
CN103304157B (zh) | 一种节能减排型活性石灰煅烧方法及装置 | |
US6213764B1 (en) | Disposal of waste tires | |
KR100957933B1 (ko) | 회전식 소성로의 미분탄 취입방법및 이를 이용한 생석회제조방법및 장치 | |
CN1245489C (zh) | 配制燃料的方法和装置 | |
US4646661A (en) | Combustion furnace | |
JP2005351495A (ja) | 回転式熱交換装置用リフター、それを装備した回転式熱交換装置、およびニッケル酸化鉱石の熱処理法 | |
JPS60187330A (ja) | 粉末状鉱物材料のか焼方法及び装置 | |
CA1195111A (en) | Double-incline shaft kiln | |
DE60120787T2 (de) | Kombiniertes wirbelbett- und kohlenstaubverbrennungsverfahren | |
JPS58130142A (ja) | 空気圧制御装置 | |
DE2621220A1 (de) | Verfahren zur behandlung von materialien und ofensystem zur waermebehandlung von materialien | |
JP2010052991A (ja) | 独楽型石灰焼成炉を用いた石灰石、ドロマイトの焼成方法 | |
RU2755057C2 (ru) | Способ и устройство для подачи предварительно нагретого зернистого минерального материала для получения минерального расплава | |
US4089697A (en) | Manufacture of Portland cement | |
US6293208B1 (en) | Method of installation of supply of air of solid and pulverized fuel burner | |
KR101070086B1 (ko) | 회전식 소성로에서의 생석회 제조방법 | |
JP2018536837A (ja) | 原料装入装置及び方法 | |
KR890001441B1 (ko) | 고체 탄소질 환원제의 공급 방법 및 장치 | |
CN201368662Y (zh) | 竖窑 | |
US4469509A (en) | Process of producing sponge iron by a direct reduction of iron oxide-containing material in a rotary kiln | |
KR101189408B1 (ko) | 로타리킬른형 광석소성로 및 조업방법 | |
KR101053386B1 (ko) | 생석회 제조방법 및 장치 | |
KR101027298B1 (ko) | 소성로에 장입하는 석회석의 사전처리방법및 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081118 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090728 |