JP2010266081A - Device and method of manufacturing melt product - Google Patents

Device and method of manufacturing melt product Download PDF

Info

Publication number
JP2010266081A
JP2010266081A JP2009115353A JP2009115353A JP2010266081A JP 2010266081 A JP2010266081 A JP 2010266081A JP 2009115353 A JP2009115353 A JP 2009115353A JP 2009115353 A JP2009115353 A JP 2009115353A JP 2010266081 A JP2010266081 A JP 2010266081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
melt
heating furnace
water
exhaust gas
raw material
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.)
Withdrawn
Application number
JP2009115353A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takemi Aizawa
健実 相沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2009115353A priority Critical patent/JP2010266081A/en
Publication of JP2010266081A publication Critical patent/JP2010266081A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/121Energy efficiency measures, e.g. improving or optimising the production methods

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method of manufacturing a melt product excellent in the suppression of the emission of a carbon dioxide and thermal efficiency. <P>SOLUTION: The device 1 for manufacturing the melt product includes: an oxyhydrogen manufacturing device 4 for manufacturing oxyhydrogen OH; a heating furnace 2 for bringing a supplied material R into contact with flames generated by burning the oxyhydrogen OH from the oxyhydrogen manufacturing device 4 to melt the material R; and a power generating device 11 generating electric power by using the exhaust gas of the heating furnace 2 and supplying the generated electric power to the oxyhydrogen manufacturing device 4. The power generating device 11 can generate electric power by using exhaust gas G1 discharged from a high-temperature region 2H at the melt outlet side of the heating furnace 2, and the heating furnace 2 can include a partition wall 2e provided between the high-temperature region 2H at the melt outlet side and a low-temperature region 2L at the material inlet side. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、溶融物の製造装置及び製造方法に関し、特に、セメントクリンカの製造等に好適に用いることのできる溶融物の製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a manufacturing method for a melt, and more particularly to an apparatus and a manufacturing method for a melt that can be suitably used for manufacturing a cement clinker.

セメントを製造するには、石灰石を主原料とする粉体原料をプレヒータ及び仮焼炉を通過させた後、ロータリキルンで1,450℃以上の高温で焼成して水硬性を有するセメントクリンカを生成し、セメントクリンカに石膏、混合材を添加して微粉砕する。そのため、セメント製造工程では、エネルギーを多量に消費する。   To produce cement, powder raw material mainly composed of limestone is passed through a pre-heater and calcining furnace, and then fired at a high temperature of 1,450 ° C or higher in a rotary kiln to produce hydraulic cement clinker. Then add gypsum and mixed material to the cement clinker and pulverize. Therefore, a large amount of energy is consumed in the cement manufacturing process.

近年の地球温暖化等の環境問題に対する関心の高まりから、エネルギー大量消費型のセメント産業には、空間資源の枯渇や、二酸化炭素の排出抑制等にこれまで以上の対応が求められているため、セメント製造にあたり、各種廃棄物を燃料の代替として用い、廃棄物の処理に資するとともに、化石燃料の原単位を低減するなど、資源リサイクル及び省エネルギーの両面に資する技術開発が継続して行われている。   Due to the growing interest in environmental issues such as global warming in recent years, the cement industry, which consumes a large amount of energy, is required to respond more than ever to the depletion of spatial resources and the suppression of carbon dioxide emissions. In cement production, various types of waste are used as fuel substitutes, contributing to waste treatment, and reducing the basic unit of fossil fuel, and so on. .

その一環として、例えば、特許文献1等には、流動床プロセス固有の燃焼性能、熱伝達性能、粒子拡散及び造粒特性を利用することにより、低品位炭を効率よく燃焼させ、NOxの排出量を顕著に低減し、プロセスから排出される物及びガスからの熱回収効率を向上させることで、地球環境保全及び省エネルギーに対応することのできる流動床セメント焼成キルンシステムが提案されている。   As part of this, for example, Patent Document 1 discloses that low-grade coal is efficiently burned by utilizing the combustion performance, heat transfer performance, particle diffusion and granulation characteristics inherent to fluidized bed processes, and NOx emissions are reduced. A fluidized bed cement calcining kiln system has been proposed that can significantly reduce environmental impacts and improve the efficiency of heat recovery from materials and gases discharged from the process, and that can support global environmental conservation and energy saving.

特開平8−81245号公報JP-A-8-81245

しかし、上記特許文献1に記載の流動床セメント焼成キルンシステムでも、依然として化石燃料を用い、燃焼した化石燃料から二酸化炭素が発生するため、二酸化炭素の排出抑制の面で改善の余地があった。また、流動床プロセスでは、原料を流動化させるために焼成炉に空気を供給する必要があるため、該空気の加熱に伴う熱効率の低下を回避することができなかった。   However, the fluidized bed cement calcined kiln system described in Patent Document 1 still uses fossil fuel and generates carbon dioxide from the burned fossil fuel, so there is room for improvement in terms of suppressing carbon dioxide emission. Further, in the fluidized bed process, it is necessary to supply air to the calcining furnace in order to fluidize the raw material, and thus it has been impossible to avoid a decrease in thermal efficiency due to heating of the air.

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、二酸化炭素の排出抑制及び熱効率の両面において優れた溶融物の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and an object thereof is to provide a melt production apparatus and a production method that are excellent in both carbon dioxide emission suppression and thermal efficiency. To do.

上記目的を達成するため、本発明は、溶融物の製造装置であって、酸素と水素の混合気を生成する混合気生成手段と、供給された原料に、該混合気生成手段からの混合気を燃焼させて生じた火炎を接触させて溶融させる加熱炉と、該加熱炉の排ガスを用いて発電し、発電した電力を前記混合気生成手段に供給する発電手段とを備えることを特徴とする。ここで、酸素と水素の混合気とは、酸素と水素を別々に発生させた後、混合したものでもよく、水を電気分解して得られる、いわゆる酸水素ガスでもよい。尚、酸素と水素を別々に発生させる場合には、その混合比は概ね1:2であることが望ましい。   In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for producing a melt, which comprises an air-fuel mixture generating means for generating an air-fuel mixture of oxygen and hydrogen, and an air-fuel mixture from the air-fuel mixture generating means. A heating furnace that contacts and melts a flame generated by burning the gas, and a power generation means that generates power using the exhaust gas of the heating furnace and supplies the generated power to the mixture generation means . Here, the mixed gas of oxygen and hydrogen may be a mixture of oxygen and hydrogen generated separately, or may be a so-called oxyhydrogen gas obtained by electrolyzing water. In the case where oxygen and hydrogen are separately generated, the mixing ratio is preferably about 1: 2.

酸素と水素の混合気は、局所的に2000℃の高温を発生させることができるため、この高温火炎を、供給された原料に接触させることで、速やかに該原料を溶融させることができる。ここで、酸素と水素の混合気自体の燃焼によって発生するのは、水蒸気だけであり、二酸化炭素や、NOxによる二次的な弊害が発生することがなく、これらのガスの昇温も不要となる。また、加熱炉においては、火炎を放射するバーナと、溶融物の移動経路とを備えれば足りるため、コンパクトで熱効率のよい装置を構成することができる。加えて、酸素と水素の混合気を発生させるために要する電気エネルギーも僅少であるため、運転コストも低く抑えることができる。   Since the mixture of oxygen and hydrogen can locally generate a high temperature of 2000 ° C., the raw material can be rapidly melted by bringing this high-temperature flame into contact with the supplied raw material. Here, only the water vapor is generated by the combustion of the oxygen / hydrogen mixture itself, and there is no secondary adverse effect due to carbon dioxide or NOx, and it is not necessary to raise the temperature of these gases. Become. In addition, in the heating furnace, it is sufficient to provide a burner that emits a flame and a moving path of the melt, so that a compact and highly efficient apparatus can be configured. In addition, since the electric energy required to generate the mixture of oxygen and hydrogen is very small, the operating cost can be kept low.

また、加熱炉の排ガスを発電手段に導き、熱回収して発電に利用するため、製造装置内で発生した熱エネルギーを有効利用することができる。さらに、発電した電力を混合気生成手段に供給し、混合気の生成に要する電力に利用するため、運転に必要な電力の一部を製造装置の内部で賄うことができる。これにより、外部からの受給電力への依存度を低減することができ、二酸化炭素の排出量の更なる削減を図ることが可能になる。   Moreover, since the exhaust gas from the heating furnace is guided to the power generation means, and heat is recovered and used for power generation, the thermal energy generated in the manufacturing apparatus can be effectively used. Furthermore, since the generated electric power is supplied to the air-fuel mixture generating means and used for the electric power required to generate the air-fuel mixture, a part of the electric power necessary for the operation can be covered inside the manufacturing apparatus. Thereby, the dependence on the received electric power from the outside can be reduced, and it becomes possible to further reduce the emission amount of carbon dioxide.

上記溶融物の製造装置において、前記発電手段が、前記加熱炉の溶融物出口側の高温領域から排出される排ガスを用いて発電することができる。高温領域内に存在する高温の排ガスを用いて発電するため、発電効率を向上させることができ、製造装置内で発生した熱エネルギーを効率的に再利用することが可能になる。   In the melt production apparatus, the power generation means can generate power using exhaust gas discharged from a high temperature region on the melt outlet side of the heating furnace. Since power generation is performed using high-temperature exhaust gas existing in the high-temperature region, power generation efficiency can be improved, and thermal energy generated in the manufacturing apparatus can be efficiently reused.

上記溶融物の製造装置において、前記加熱炉が、溶融物出口側の高温領域と原料入口側の低温領域との間に設けられた隔壁を有し、前記発電手段が、前記高温領域から排出される排ガスを用いて発電することができる。加熱炉に設けた隔壁により、高温領域に存在する高温の排ガスと低温領域に存在する低温の排ガスとの接触を防止し、高温の排ガスの温度が低下するのを抑制することができる。その上で、発電手段において、高温領域から排出された排ガスを用いて発電するため、加熱炉の排ガスを適切に発電に利用することができる。   In the melt production apparatus, the heating furnace has a partition wall provided between a high temperature region on the melt outlet side and a low temperature region on the raw material inlet side, and the power generation means is discharged from the high temperature region. It is possible to generate electricity using the exhaust gas. The partition provided in the heating furnace can prevent contact between the high-temperature exhaust gas present in the high-temperature region and the low-temperature exhaust gas present in the low-temperature region, and can suppress the temperature of the high-temperature exhaust gas from decreasing. In addition, since the power generation means generates power using the exhaust gas discharged from the high temperature region, the exhaust gas from the heating furnace can be appropriately used for power generation.

上記溶融物の製造装置において、前記加熱炉に塊状原料を供給し、該加熱炉が、前記火炎を該塊状原料に接触させて溶融させることができる。これによれば、事前の粉砕作業が不要となったり、或いは、粉砕作業を行う場合であっても粉砕の程度を軽度に留めることができるため、設備コストの削減や作業効率の向上を図ることが可能になる。   In the melt production apparatus, a bulk material can be supplied to the heating furnace, and the heating furnace can be brought into contact with the bulk material and melted. According to this, since the prior pulverization work becomes unnecessary or even when the pulverization work is performed, the degree of pulverization can be kept light, so that the equipment cost can be reduced and the work efficiency can be improved. Is possible.

上記溶融物の製造装置において、前記加熱炉からの排ガスに含まれる水分を凝縮させて水を生成し、前記混合気生成手段に供給する復水器を備えることができる。これによれば、加熱炉内で発生した水蒸気を有効に活用することができる。   The melt production apparatus may further include a condenser that condenses moisture contained in the exhaust gas from the heating furnace to generate water, and supplies the water to the mixture generation means. According to this, water vapor generated in the heating furnace can be effectively used.

上記溶融物の製造装置において、前記復水器が、前記発電手段を通過した後の排ガスに含まれる水分を凝縮させて水を生成する第1の復水器と、前記加熱炉の原料入口側の低温領域から排出される排ガスに含まれる水分を凝縮させて水を生成する第2の復水器とを備えることができる。   In the melt production apparatus, the condenser includes a first condenser that generates water by condensing moisture contained in the exhaust gas after passing through the power generation means, and a raw material inlet side of the heating furnace. And a second condenser for generating water by condensing moisture contained in the exhaust gas discharged from the low temperature region.

上記溶融物の製造装置において、水、含水物及び水蒸気のうち少なくとも一以上を前記加熱炉から排出される溶融物に噴射して冷却する冷却手段を備え、前記加熱炉の排ガスを該冷却手段に導き、該冷却手段内で発生する排ガスとともに前記発電手段に供給することができる。   The melt manufacturing apparatus includes a cooling unit that injects and cools at least one of water, water-containing material, and water vapor to the melt discharged from the heating furnace, and the exhaust gas from the heating furnace is supplied to the cooling unit. In addition, the power generation means can be supplied together with the exhaust gas generated in the cooling means.

上記溶融物の製造装置において、前記冷却手段が、一端が閉塞し、他端が開放された管路と、該管路の閉塞端部に挿入されたノズルとを備え、前記閉塞端部に前記バーナの火炎を接触させることにより溶融した溶融物を供給するとともに、前記ノズルから水、含水物及び水蒸気のうち少なくとも一以上を該溶融物に噴射し、該溶融物を冷却しながら、前記水の蒸発による爆裂、前記含水物に含まれる水の蒸発による爆裂及び前記水蒸気の膨張のうち少なくとも一以上によって冷却物を破砕することができる。これにより、溶融物の急冷と急冷物の破砕を一つの装置を用いて略々同時に行うことができ、簡単な装置構成で急冷物の破砕物を得ることができ、装置の運転操作も容易である。また、溶融物の冷却過程で溶融物を細かく破砕し得ることから、事後的な粉砕作業が不要となったり、或いは、粉砕の程度を軽度に留めることができ、設備コストの削減や作業効率の向上を図ることが可能になる。   In the melt production apparatus, the cooling means includes a pipe line having one end closed and the other end opened, and a nozzle inserted into the closed end part of the pipe line. While supplying the melt which melted by making the flame of a burner contact, at least one or more out of water, hydrated matter, and water vapor from the nozzle is injected into the melt, and the water is cooled while cooling the melt. The coolant can be crushed by at least one of explosion due to evaporation, explosion due to evaporation of water contained in the water-containing material, and expansion of the water vapor. As a result, the melt can be rapidly cooled and the rapidly crushed material can be crushed almost simultaneously using a single device, the crushed material of the rapidly cooled material can be obtained with a simple device configuration, and the operation of the device is easy. is there. In addition, since the melt can be finely crushed during the cooling process of the melt, a subsequent pulverization operation becomes unnecessary, or the degree of pulverization can be kept light, reducing equipment costs and improving work efficiency. Improvements can be made.

上記溶融物の製造装置において、 前記加熱炉が、複数のバーナを備え、該複数のバーナのうち、前記原料の流れの最も下流のバーナのみで前記混合気を燃焼させることができる。最も下流のバーナ以外のバーナでは、廃棄物から得られた燃料、化石燃料等を用いることもでき、この場合、これらの燃料から二酸化炭素が生成されることとなるが、その一方で、酸素と水素の混合気を発生させるための電力量を減少させることができる。   In the melt production apparatus, the heating furnace includes a plurality of burners, and the air-fuel mixture can be burned only by the burner downstream of the raw material flow among the plurality of burners. In burners other than the most downstream burner, fuel obtained from waste, fossil fuel, etc. can be used. In this case, carbon dioxide is generated from these fuels, while oxygen and The amount of electric power for generating the hydrogen gas mixture can be reduced.

上記溶融物の製造装置において、 前記加熱炉を、移動槽式、ロータリキルン式、流動床式又は回転炉床炉式とすることができる。   In the melt production apparatus, the heating furnace may be a moving tank type, a rotary kiln type, a fluidized bed type, or a rotary hearth type.

また、本発明は、溶融物の製造方法であって、酸素と水素の混合気を生成し、供給された原料に、前記混合気を燃焼させて生じた火炎を接触させて溶融させ、前記原料を溶融させる際に発生する排ガスを用いて発電し、発電した電力を前記混合気の生成に要する電力に利用することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、溶融物を製造するにあたって、二酸化炭素の排出を抑制し、高熱効率を確保することができる。   Further, the present invention is a method for producing a melt, wherein a mixture of oxygen and hydrogen is generated, a flame generated by burning the mixture is brought into contact with the supplied raw material, and the raw material is melted. It is characterized by generating electric power using the exhaust gas generated when melting the gas, and using the generated electric power for the electric power required to generate the air-fuel mixture. According to the present invention, similarly to the above-described invention, when producing a melt, it is possible to suppress the discharge of carbon dioxide and ensure high thermal efficiency.

以上のように、本発明によれば、二酸化炭素の排出抑制及び熱効率の両面において優れた溶融物の製造装置及び製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a melt production apparatus and a production method that are excellent in terms of both suppression of carbon dioxide emission and thermal efficiency.

本発明にかかる溶融物の製造装置の一実施の形態を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a melt production apparatus according to the present invention.

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、本発明にかかる溶融物の製造装置を用いてセメント原料(以下「原料」という)を溶融させ、セメントクリンカを製造する場合を例にとって説明する。   Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a case where a cement clinker is manufactured by melting a cement raw material (hereinafter referred to as “raw material”) using the melt manufacturing apparatus according to the present invention will be described as an example.

図1は、本発明にかかる溶融物の製造装置の一実施の形態を示し、この溶融物の製造装置1は、大別して、加熱炉2と、加熱炉2に設けられたバーナ3(3A〜3D)と、バーナ3に酸水素OHを供給する酸水素製造装置4と、加熱炉2に塊状の原料Rを供給する供給装置6と、原料Rの溶融物Mを急冷してセメントクリンカCLを製造する急冷装置9と、急冷装置9からの排ガスを利用して発電する発電装置11と、加熱炉2内で発生する排ガスを誘引するファン15等で構成される。   FIG. 1 shows an embodiment of a melt production apparatus according to the present invention. This melt production apparatus 1 is roughly divided into a heating furnace 2 and a burner 3 (3A to 3A) provided in the heating furnace 2. 3D), an oxyhydrogen production device 4 for supplying oxyhydrogen OH to the burner 3, a supply device 6 for supplying a bulk material R to the heating furnace 2, and a cement clinker CL by rapidly cooling the melt M of the material R It comprises a quenching device 9 to be manufactured, a power generation device 11 that generates power using the exhaust gas from the quenching device 9, a fan 15 that induces the exhaust gas generated in the heating furnace 2, and the like.

加熱炉2は、原料供給部2aと、溶融物排出部2bとを備える移動槽式の加熱炉であって、加熱炉2の天井面には、バーナ3が貫通し、バーナ3の火炎によって加熱炉2内の原料Rが加熱される。また、加熱炉2には、炉本体の保護のため、必要に応じて耐火物(不図示)が施工されるとともに、傾斜した底面2c及び側面2dを加熱する補助加熱装置(不図示)が設けられる。尚、補助加熱装置には、二酸化炭素の排出抑制の面から、電気エネルギーによる加熱装置を用いることが好ましい。この際、電気エネルギーによる加熱装置としては、電磁誘導加熱、高周波/マイクロ波等の電磁波加熱、電極投入直接通電/発熱体間接加熱等の抵抗加熱、アーク放電によるプラズマ加熱等の加熱方法を用いた装置を使用することができる。   The heating furnace 2 is a moving tank type heating furnace including a raw material supply unit 2 a and a melt discharge unit 2 b, and a burner 3 penetrates the ceiling surface of the heating furnace 2 and is heated by the flame of the burner 3. The raw material R in the furnace 2 is heated. The heating furnace 2 is provided with a refractory (not shown) as needed to protect the furnace body and an auxiliary heating device (not shown) for heating the inclined bottom surface 2c and side surface 2d. It is done. In addition, it is preferable to use the heating apparatus by an electrical energy for the auxiliary | assistant heating apparatus from the surface of discharge | emission suppression of a carbon dioxide. At this time, as a heating device using electric energy, a heating method such as electromagnetic induction heating, electromagnetic wave heating such as high frequency / microwave, resistance heating such as direct charging of electrodes / indirect heating of heating element, plasma heating using arc discharge, or the like was used. The device can be used.

また、加熱炉2の内部には、内壁から中心軸に向けて延びる隔壁2eが設けられる。この隔壁2eは、溶融物排出部2b側の領域(高温領域)2Hで発生する高温排ガスG1と、原料供給部2a側の領域(低温領域)2Lで発生する低温排ガスG2との接触を防止するために備えられる。さらに、加熱炉2の出口側には、高温領域2Hの排ガスG1を急冷装置9に導く排気ダクト2fが設けられる。   Further, a partition wall 2e extending from the inner wall toward the central axis is provided inside the heating furnace 2. This partition wall 2e prevents contact between the high temperature exhaust gas G1 generated in the region (high temperature region) 2H on the melt discharge unit 2b side and the low temperature exhaust gas G2 generated in the region (low temperature region) 2L on the raw material supply unit 2a side. Provided for. Further, an exhaust duct 2 f that guides the exhaust gas G 1 in the high temperature region 2 H to the quenching device 9 is provided on the outlet side of the heating furnace 2.

バーナ3は、酸水素製造装置4で製造した酸水素OHをバーナ先端から加熱炉2の下方に向けて噴射し、噴射した酸水素OHを燃焼させて生じた高温の火炎を加熱炉2内の原料Rに接触させ、原料Rを溶融させるために備えられる。本実施の形態では、4本のバーナ3A〜3Dが配置されているが、バーナ3の設置本数は、1本又は2本以上から適宜選択することができる。   The burner 3 injects the oxyhydrogen OH produced by the oxyhydrogen production device 4 from the tip of the burner toward the lower side of the heating furnace 2, and burns the injected oxyhydrogen OH to cause a high-temperature flame in the heating furnace 2. It is provided for bringing the raw material R into contact with the raw material R and melting it. In the present embodiment, four burners 3 </ b> A to 3 </ b> D are arranged, but the number of burners 3 to be installed can be appropriately selected from one or two or more.

酸水素製造装置4は、バーナ3に供給する酸水素OHを発生させるために設けられ、発電装置11から供給される電力P1、受電した電力(又は廃棄物を利用したごみ発電設備からの電力等)P2を利用して酸水素OHを製造する。酸水素製造装置4で製造した酸水素OHは、配管5を介してバーナ3に供給される。   The oxyhydrogen production apparatus 4 is provided to generate oxyhydrogen OH to be supplied to the burner 3, and includes power P <b> 1 supplied from the power generation apparatus 11, received power (or power from a waste power generation facility using waste, etc. ) P2 is used to produce oxyhydrogen OH. The oxyhydrogen OH produced by the oxyhydrogen production apparatus 4 is supplied to the burner 3 through the pipe 5.

供給装置6は、加熱炉2の入口側に位置し、原料Rを加熱炉2内に投入するために備えられる。供給装置6には、原料Rを受け入れるホッパ6aと、ホッパ6aに投入された原料Rを加熱炉2の原料供給部2aに搬送するスクリューフィーダ6bと、加熱炉2の低温領域2Lに存在する排ガスG2を抽気する抽気ダクト6cとが設けられる。   The supply device 6 is located on the inlet side of the heating furnace 2 and is provided for feeding the raw material R into the heating furnace 2. The supply device 6 includes a hopper 6a that receives the raw material R, a screw feeder 6b that conveys the raw material R charged into the hopper 6a to the raw material supply unit 2a of the heating furnace 2, and an exhaust gas that exists in the low temperature region 2L of the heating furnace 2. An extraction duct 6c for extracting G2 is provided.

また、抽気ダクト6cの下流側には、抽気した排ガスG2に含まれる水分を凝縮させて水W2に戻すコンデンサ(復水器)7が付設され、コンデンサ7には、凝縮させた水W2を酸水素製造装置4に搬送する配管8が接続される。   Further, a condenser (condenser) 7 for condensing moisture contained in the extracted exhaust gas G2 and returning it to the water W2 is attached downstream of the extraction duct 6c. A pipe 8 to be transported to the hydrogen production apparatus 4 is connected.

急冷装置9は、右端が閉塞し、左端が開放された円筒状に形成された管路9aと、管路9aの右端部に挿入されたノズル9bと、管路9aから排出される急冷物Qを回収するチェンバ9cと、管路9aの左端から離間して設けられた衝突板9dとを備える。この急冷装置9では、ノズル9bから水W1を噴射して溶融物Mを急冷するが、その過程で、水W1の蒸発による爆裂で溶融物Mを吹き飛ばしながら細裂し、細裂した溶融物Mを水蒸気流に乗せて左端側に高速で移動させる。そして、管路9aから排出される急冷物Qを衝撃板9dに衝突させ、その衝撃により、さらに細かく破砕する。尚、急冷装置9は、図示のような1基だけでなく、冷却性能等に応じて複数段にわたって設けることもできる。   The quenching device 9 includes a pipe 9a formed in a cylindrical shape with the right end closed and the left end opened, a nozzle 9b inserted into the right end of the pipe 9a, and a quenching object Q discharged from the pipe 9a. And a collision plate 9d provided apart from the left end of the conduit 9a. In this rapid cooling device 9, water W1 is jetted from the nozzle 9b to rapidly cool the melt M. In the process, the melt M is split while being blown off by explosion caused by evaporation of the water W1, and the melt M is split. Is put on the water vapor stream and moved to the left end side at high speed. Then, the rapidly cooled object Q discharged from the pipe 9a collides with the impact plate 9d, and is further crushed by the impact. The quenching device 9 can be provided not only in one unit as shown, but also in a plurality of stages depending on the cooling performance or the like.

発電装置11は、急冷装置9のチェンバ9cから排出される排ガスG3で水蒸気Sを発生させる水管ボイラ11aと、水管ボイラ11aで発生した水蒸気Sを利用して発電するための蒸気タービン11b及び発電機11cとから構成される。   The power generation device 11 includes a water tube boiler 11a that generates steam S from the exhaust gas G3 discharged from the chamber 9c of the quenching device 9, a steam turbine 11b and a generator for generating power using the steam S generated in the water tube boiler 11a. 11c.

水管ボイラ11aは、排ガスG3が保有する熱を利用して水蒸気Sを発生させるために備えられ、蒸気タービン11bは、水管ボイラ11aによって発生した水蒸気Sによって回転し、発電機11cで電気を発生させる。発電機11cで発生させた電力は、電力線16、17を介して酸水素製造装置4及び補助加熱装置に各々供給され、酸水素OHの製造及び加熱炉2の加熱に利用することができる。   The water tube boiler 11a is provided to generate steam S using the heat held by the exhaust gas G3, and the steam turbine 11b is rotated by the steam S generated by the water tube boiler 11a and generates electricity by the generator 11c. . The electric power generated by the generator 11 c is supplied to the oxyhydrogen production device 4 and the auxiliary heating device via the power lines 16 and 17, respectively, and can be used for producing the oxyhydrogen OH and heating the heating furnace 2.

また、水管ボイラ11aの下流には、水管ボイラ11aを通過した排ガスG4に含まれる水分を凝縮させて水W1に戻すコンデンサ12が付設される。コンデンサ12には、凝縮させた水W1を酸水素製造装置4に搬送するための配管13と、水W1を急冷装置9のノズル9bに搬送するための配管14とが接続される。   A condenser 12 is provided downstream of the water tube boiler 11a to condense moisture contained in the exhaust gas G4 that has passed through the water tube boiler 11a and return it to the water W1. The condenser 12 is connected with a pipe 13 for conveying the condensed water W1 to the oxyhydrogen production apparatus 4 and a pipe 14 for conveying the water W1 to the nozzle 9b of the quenching apparatus 9.

ファン15は、急冷装置9のチェンバ9cから排ガスG3を誘引して水管ボイラ11aやコンデンサ12に導くとともに、加熱炉2の低温領域2Lから低温排ガスG2を誘引してコンデンサ7に導くために備えられる。   The fan 15 is provided for attracting the exhaust gas G3 from the chamber 9c of the quenching device 9 and guiding it to the water tube boiler 11a and the condenser 12 and for attracting the low temperature exhaust gas G2 from the low temperature region 2L of the heating furnace 2 to the condenser 7. .

次に、上記構成を有する溶融物の製造装置1の動作について、図1を参照しながら説明する。   Next, operation | movement of the manufacturing apparatus 1 of the melt which has the said structure is demonstrated, referring FIG.

酸水素製造装置4において酸水素OHを発生させるとともに、補助加熱装置を稼働させて加熱炉2を加熱する。ファン15を運転した後、所定の配合に調合した塊状原料Rを供給装置6のホッパ6aに投入し、スクリューフィーダ6bを通じて加熱炉2に供給する。   In addition to generating oxyhydrogen OH in the oxyhydrogen production apparatus 4, the auxiliary heating apparatus is operated to heat the heating furnace 2. After the fan 15 is operated, the bulk material R prepared in a predetermined composition is charged into the hopper 6a of the supply device 6 and supplied to the heating furnace 2 through the screw feeder 6b.

加熱炉2の内部において、原料Rを補助加熱装置によって加熱しながら左下方向に移動させ、高温になった原料Rに、さらに、バーナ3から噴射された酸水素OHが燃焼して生じた高温火炎を接触させ、原料Rを溶融させる。   Inside the heating furnace 2, the raw material R is moved in the lower left direction while being heated by the auxiliary heating device, and the high-temperature flame generated by burning the oxyhydrogen OH injected from the burner 3 into the raw material R that has become high temperature. And the raw material R is melted.

上記の際、酸水素OHの燃焼によって水蒸気が発生するとともに、加熱された原料Rから二酸化炭素が発生するため、加熱炉2内には、それらの混合ガスが滞留する。そして、低温領域2Lの排ガスG2を供給装置6の抽気ダクト6cによって抽気し、供給装置6内の原料Rを予熱しながら、排ガスG2をコンデンサ7に導く。次に、コンデンサ7で排ガスG2に含まれる水分を凝縮させるとともに、生成した水W2を酸水素製造装置4に搬送し、酸水素OHの製造に利用する。   At the time described above, steam is generated by the combustion of the oxyhydrogen OH, and carbon dioxide is generated from the heated raw material R. Therefore, the mixed gas stays in the heating furnace 2. Then, the exhaust gas G2 in the low temperature region 2L is extracted by the extraction duct 6c of the supply device 6, and the exhaust gas G2 is guided to the capacitor 7 while preheating the raw material R in the supply device 6. Next, the condenser 7 condenses moisture contained in the exhaust gas G2, and transports the generated water W2 to the oxyhydrogen production apparatus 4 for use in the production of oxyhydrogen OH.

一方、加熱炉2の出口側では、溶融した原料(溶融物)Mを急冷装置9に供給し、急冷装置9において、溶融物Mにノズル9bから水W1を噴射する。すると、溶融物Mは、水W1によって急冷され、管路9aに噴射された水W1は、気化して水蒸気S1となり、さらに膨張する。   On the other hand, on the outlet side of the heating furnace 2, the melted raw material (melt) M is supplied to the quenching device 9, and in the quenching device 9, water W <b> 1 is injected into the melt M from the nozzle 9 b. Then, the melt M is rapidly cooled by the water W1, and the water W1 injected into the pipe line 9a is vaporized to become steam S1, and further expands.

ここで、管路9aの右端部側が閉じているため、水W1が気化して膨張することにより生じた水蒸気S1は、管路9a内で左方向に高速で移動する。そして、管路9a内の溶融物Mは、水W1の蒸発による爆裂で細裂されつつ、水蒸気流によって左方向に高速で移動する。管路9aから排出された急冷物Qは、衝突板9dに衝突し、さらに細かく破砕された後、チェンバ9cの排出部9eからセメントクリンカCLとして排出される。   Here, since the right end portion side of the pipe line 9a is closed, the water vapor S1 generated by the vaporization and expansion of the water W1 moves at high speed in the left direction in the pipe line 9a. And the molten material M in the pipe line 9a moves at high speed in the left direction by the steam flow while being shredded by the explosion caused by the evaporation of the water W1. The rapidly cooled object Q discharged from the pipe line 9a collides with the collision plate 9d and is further finely crushed, and then discharged as a cement clinker CL from the discharge portion 9e of the chamber 9c.

上記の処理と併行し、加熱炉2において、排気ダクト2fを介して高温領域2Hの排ガスG1を急冷装置9のチェンバ9cに導く。そして、ファン15によって、チェンバ9c内の水蒸気S1及び排ガスG1の混合ガスG3を誘引し、発電装置11の水管ボイラ11aに供給する。   In parallel with the above processing, in the heating furnace 2, the exhaust gas G1 in the high temperature region 2H is guided to the chamber 9c of the quenching device 9 through the exhaust duct 2f. Then, the mixed gas G3 of the water vapor S1 and the exhaust gas G1 in the chamber 9c is attracted by the fan 15 and supplied to the water tube boiler 11a of the power generator 11.

次いで、水管ボイラ11aで排ガスG3が保有する熱を利用して水蒸気Sを発生させるとともに、発生した水蒸気Sを蒸気タービン11bに供給してこれを回転させ、発電機11cで発電する。これと同時に、水管ボイラ11aを通過した排ガスG4をコンデンサ12に導き、コンデンサ12において、排ガスG4に含まれる水分を凝縮させる。そして、凝縮した水W1を、酸水素製造装置4に搬送して酸水素OHの製造に利用するとともに、急冷装置9に搬送して溶融物Mの冷却水W1として利用する。   Next, the water pipe boiler 11a generates the steam S using the heat held by the exhaust gas G3, and the generated steam S is supplied to the steam turbine 11b and rotated to generate power by the generator 11c. At the same time, the exhaust gas G4 that has passed through the water tube boiler 11a is guided to the condenser 12, and the condenser 12 condenses the moisture contained in the exhaust gas G4. The condensed water W1 is conveyed to the oxyhydrogen production apparatus 4 and used for the production of oxyhydrogen OH, and is conveyed to the quenching apparatus 9 and utilized as the cooling water W1 for the melt M.

溶融物の製造装置1が継続して運転されている状態では、受電した電力P2に加え、発電装置11で発電した電力P1を、酸水素製造装置4及び補助加熱装置で利用することができる。   In the state where the melt production apparatus 1 is continuously operated, the power P1 generated by the power generation apparatus 11 in addition to the received power P2 can be used by the oxyhydrogen production apparatus 4 and the auxiliary heating apparatus.

以上のように、本実施の形態によれば、原料の溶融に化石燃料を使用することなく、酸水素OHを燃焼させた火炎を用いて原料Rを溶融する。酸水素OHの燃焼によって発生するのは、水蒸気のみであるため、燃料からの二酸化炭素が発生せず、二酸化炭素の排出を抑制することができる。尚、原料Rから発生する二酸化炭素が存在するものの、従来のような燃料からの二酸化炭素、NOxによる二次的な弊害が発生することがなく、これらのガスの昇温による熱損失もない。   As described above, according to the present embodiment, the raw material R is melted using a flame in which oxyhydrogen OH is burned without using fossil fuel for melting the raw material. Since only the water vapor is generated by the combustion of the oxyhydrogen OH, carbon dioxide from the fuel is not generated, and emission of carbon dioxide can be suppressed. Although carbon dioxide generated from the raw material R exists, there is no secondary adverse effect due to carbon dioxide and NOx from the conventional fuel, and there is no heat loss due to the temperature rise of these gases.

また、加熱炉2の排ガスG1を発電装置11に導き、熱回収して発電に利用するため、製造装置1内で発生した熱エネルギーを有効利用することができる。さらに、発電した電力を酸水素製造装置4に供給し、酸水素OHの生成に要する電力に利用するため、運転に必要な電力の一部を製造装置1の内部で賄うことができる。これにより、外部からの受給電力P2への依存度を低減することができ、二酸化炭素の排出量の更なる削減を図ることが可能になる。   In addition, since the exhaust gas G1 from the heating furnace 2 is guided to the power generation device 11 and recovered and used for power generation, the heat energy generated in the manufacturing device 1 can be used effectively. Furthermore, since the generated electric power is supplied to the oxyhydrogen production apparatus 4 and used for the electric power required to generate the oxyhydrogen OH, a part of the electric power necessary for the operation can be provided inside the production apparatus 1. Thereby, the dependence on the received power P2 from the outside can be reduced, and it becomes possible to further reduce the discharge amount of carbon dioxide.

また、加熱炉2で原料Rを溶融させることから、加熱炉2に供給する原料として、塊状の原料を用いることができる。これにより、事前の粉砕作業が不要となったり、或いは、粉砕作業を行う場合であっても粉砕の程度を軽度に留めることができるため、設備コストの削減や作業効率の向上を図ることが可能になる。   In addition, since the raw material R is melted in the heating furnace 2, a bulk raw material can be used as the raw material supplied to the heating furnace 2. This eliminates the need for prior pulverization work, or even when pulverization work is performed, the degree of pulverization can be kept light, thereby reducing equipment costs and improving work efficiency. become.

さらに、急冷装置9を用いることで、溶融物Mの急冷と急冷物Qの破砕を一つの装置を用いて略々同時に行うことができ、簡単な装置構成で急冷物Qの破砕物を得ることができ、装置の運転操作も容易である。また、溶融物Mの冷却過程で溶融物Mを細かく破砕し得ることから、事後的な粉砕作業が不要となったり、或いは、粉砕の程度を軽度に留めることができ、製品粉砕ミルの負担を軽減することが可能になる。   Furthermore, by using the quenching device 9, the melt M can be rapidly cooled and the quenching product Q can be crushed almost simultaneously using one device, and the crushed product of the quenching product Q can be obtained with a simple device configuration. The operation of the device is easy. Further, since the melt M can be finely crushed during the cooling process of the melt M, a subsequent pulverization operation becomes unnecessary, or the degree of pulverization can be kept light, and the burden of the product pulverization mill is reduced. It becomes possible to reduce.

さらに、溶融物の製造装置1は、コンパクトに構成することができるため、加熱炉2や急冷装置9等の断熱を効果的に行うことで高温雰囲気を維持することができ、高熱効率の溶融物の製造装置を実現することができる。   Furthermore, since the melt production apparatus 1 can be made compact, it is possible to maintain a high temperature atmosphere by effectively insulating the heating furnace 2, the quenching apparatus 9, and the like, and a high thermal efficiency melt. The manufacturing apparatus can be realized.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.

例えば、上記実施の形態においては、加熱炉2にバーナ3と補助加熱装置とを設けたが、補助加熱装置は補助的に設けたものであって、必ずしも補助加熱装置を設ける必要がなく、バーナ3のみで原料Rを溶融させることもできる。   For example, in the above embodiment, the burner 3 and the auxiliary heating device are provided in the heating furnace 2, but the auxiliary heating device is provided as an auxiliary, and it is not always necessary to provide the auxiliary heating device. The raw material R can be melted by only 3.

また、上記実施の形態においては、加熱炉2の高温領域2Hの排ガスG1を急冷装置9のチェンバ9cに導くが、排ガスG1を、チェンバ9cと水管ボイラ11aを繋ぐガス管路18に導き、急冷装置9を経由することなく水管ボイラ11aに供給するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the exhaust gas G1 of the high temperature area | region 2H of the heating furnace 2 is guide | induced to the chamber 9c of the rapid cooling apparatus 9, the exhaust gas G1 is guide | induced to the gas pipe line 18 which connects the chamber 9c and the water pipe boiler 11a, and quenching is carried out. You may make it supply to the water pipe boiler 11a, without passing through the apparatus 9. FIG.

さらに、バーナ3A〜3Dのすべてにおいて酸水素OHを燃焼させる必要性は必ずしもなく、原料Rの流れから見て最も下流側のバーナ3Aのみで酸水素OHを燃焼させ、その他のバーナ3B〜3Dでは、廃棄物から得られた燃料、化石燃料等を用いて原料Rを加熱することもできる。これらの燃料を燃焼させると、二酸化炭素等が生成されるが、原料Rの加熱によっても二酸化炭素が発生しているため、前記燃料の燃焼によって、溶融物の製造装置1から排出される二酸化炭素の総量が激増することもなく、バーナ3B〜3Dで酸水素OHを燃焼させないことで、電力量の低減に繋がるため、いずれを選択するかは状況に応じて適宜選択することができる。   Further, it is not always necessary to burn the oxyhydrogen OH in all of the burners 3A to 3D, but the oxyhydrogen OH is burned only by the burner 3A on the most downstream side as viewed from the flow of the raw material R, and in the other burners 3B to 3D The raw material R can also be heated using fuel obtained from waste, fossil fuel, or the like. When these fuels are burned, carbon dioxide and the like are generated. However, since carbon dioxide is also generated by heating the raw material R, the carbon dioxide discharged from the melt production apparatus 1 by the combustion of the fuel. Since the total amount of NO does not increase drastically and the oxyhydrogen OH is not burned by the burners 3B to 3D, which leads to a reduction in the amount of electric power, which one can be selected as appropriate according to the situation.

また、上記実施の形態では、溶融物の製造装置1によってセメント原料Rを溶融させ、セメントクリンカCLを製造する場合を例にとって説明したが、セメントクリンカCL以外にも、各種セメント鉱物、急結材原料及びガラス質組成物等の水硬性物質、溶融スラグ等の水硬性物質以外の物(例えば、骨材として用い得る)を製造する場合に、溶融物の製造装置1を好適に用いることができる。さらに、溶融物の製造装置1に、原料として、アスベスト、アスベスト含有物等の有害物質を用い、それらを溶融することで無害化することができる。   In the above embodiment, the case where the cement raw material R is melted by the melt production apparatus 1 to produce the cement clinker CL has been described as an example. However, in addition to the cement clinker CL, various cement minerals and quick setting materials are used. When manufacturing materials other than hydraulic materials such as raw materials and glassy compositions, and hydraulic materials such as molten slag (for example, they can be used as aggregates), the melt manufacturing apparatus 1 can be suitably used. . Furthermore, harmful substances such as asbestos and asbestos-containing substances can be used as raw materials in the melt production apparatus 1 and can be rendered harmless by melting them.

さらに、バーナ3において酸水素製造装置4で製造した酸水素OHを用いたが、酸水素製造装置4を用いずに、酸素と水素を別々に発生させた後、混合したものをバーナ3に供給して燃焼させてもよい。   Furthermore, although the oxyhydrogen OH produced by the oxyhydrogen production apparatus 4 was used in the burner 3, oxygen and hydrogen were generated separately without using the oxyhydrogen production apparatus 4, and the mixed one was supplied to the burner 3. And may be burned.

また、上記実施の形態では、移動槽式の加熱炉2を用いた場合を説明したが、従来セメント製造装置に用いられているロータリキルン式、流動床式又は回転炉床炉式の加熱炉を用いることもできる。ここで、回転炉床炉式の加熱炉の一例としては、内部が空洞化された円環状の炉体フレームの内部に原料(被溶融物)を投入するとともに、炉体フレームの側面から内部の原料に向けて火炎を放射し、炉体フレームを一回転させる間に原料を溶融させるものがある。   Moreover, although the case where the moving tank type heating furnace 2 was used was demonstrated in the said embodiment, the rotary kiln type, fluidized bed type, or rotary hearth furnace type heating furnace conventionally used for the cement manufacturing apparatus was used. It can also be used. Here, as an example of a rotary hearth-type heating furnace, a raw material (melted material) is introduced into an annular furnace body frame whose inside is hollowed, and from the side of the furnace body frame, Some radiate a flame toward the raw material and melt the raw material while rotating the furnace frame once.

さらに、急冷装置9のノズル9bから水Wを噴射する代わりに、含水物を溶融物Mに噴射し、溶融物Mを冷却しながら、含水物に含まれる水の蒸発による爆裂により急冷物Qを破砕することもできる。また、ノズル9bから水蒸気を溶融物Mに噴射し、水蒸気の膨張により急冷物Qを破砕することもできる。さらに、ノズル9bから水Wと含水物を同時に噴射してもよい。   Further, instead of injecting water W from the nozzle 9b of the rapid cooling device 9, the water-containing material is injected into the melt M, while the melt M is cooled, It can also be crushed. Moreover, water vapor | steam can be sprayed on the melt M from the nozzle 9b, and the rapidly cooled thing Q can also be crushed by expansion | swelling of water vapor | steam. Further, the water W and the hydrated material may be simultaneously ejected from the nozzle 9b.

また、上記実施の形態では、急冷装置9のチェンバ9cからの排ガスG3を水管ボイラ11aに導き、水蒸気Sを生成するための熱源として利用するが、排ガスG3中に異物がなければ、或いは、異物を除去することができれば、排ガスG3を蒸気タービン11bに導き、排ガスG3により蒸気タービン11bを回転させてもよい。   In the above embodiment, the exhaust gas G3 from the chamber 9c of the quenching apparatus 9 is guided to the water tube boiler 11a and used as a heat source for generating the water vapor S. However, if there is no foreign matter in the exhaust gas G3, If it can be removed, the exhaust gas G3 may be guided to the steam turbine 11b, and the steam turbine 11b may be rotated by the exhaust gas G3.

さらに、上記実施の形態では、加熱炉2の原料入口側からの排ガスG2をコンデンサ7に導いて水W2を生成するが、コンデンサ7を設けずに、排ガスG2を大気放出したり、露点に達しない範囲で原料の予熱や乾燥に利用することもできる。   Furthermore, in the above embodiment, the exhaust gas G2 from the raw material inlet side of the heating furnace 2 is guided to the capacitor 7 to generate water W2. However, without providing the capacitor 7, the exhaust gas G2 is released into the atmosphere or reaches the dew point. It can also be used for preheating and drying the raw materials as long as they are not.

1 溶融物の製造装置
2 加熱炉
2a 原料供給部
2b 溶融物排出部
2c 底面
2d 側面
2e 隔壁
2f 排気ダクト
2H 高温領域
2L 低温領域
3 バーナ(3A〜3D)
4 酸水素製造装置
5 配管
6 供給装置
6a ホッパ
6b スクリューフィーダ
6c 抽気ダクト
7 コンデンサ
8 配管
9 急冷装置
9a 管路
9b ノズル
9c チェンバ
9d 衝突板
9e 排出部
9f 供給部
11 発電装置
11a 水管ボイラ
11b 蒸気タービン
11c 発電機
12 コンデンサ
13、14 配管
15 ファン
16、17 電力線
18 ガス管路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Melt manufacturing apparatus 2 Heating furnace 2a Raw material supply part 2b Melt discharge part 2c Bottom face 2d Side face 2e Partition wall 2f Exhaust duct 2H High temperature area 2L Low temperature area 3 Burner (3A-3D)
4 Oxyhydrogen production device 5 Piping 6 Feeding device 6a Hopper 6b Screw feeder 6c Extraction duct 7 Capacitor 8 Piping 9 Rapid cooling device 9a Pipe line 9b Nozzle 9c Chamber 9d Collision plate 9e Discharge unit 9f Supply unit 11 Power generation device 11a Water tube boiler 11b Steam turbine 11c Generator 12 Capacitors 13 and 14 Piping 15 Fans 16 and 17 Power line 18 Gas pipeline

Claims (11)

酸素と水素の混合気を生成する混合気生成手段と、
供給された原料に、該混合気生成手段からの混合気を燃焼させて生じた火炎を接触させて溶融させる加熱炉と、
該加熱炉の排ガスを用いて発電し、発電した電力を前記混合気生成手段に供給する発電手段とを備えることを特徴とする溶融物の製造装置。
A mixture generating means for generating a mixture of oxygen and hydrogen;
A heating furnace in which a flame generated by burning the air-fuel mixture from the air-fuel mixture generating means is brought into contact with the supplied raw material and melted;
An apparatus for producing a melt, comprising: power generation means that generates power using the exhaust gas of the heating furnace and supplies the generated power to the mixture generation means.
前記発電手段は、前記加熱炉の溶融物出口側の高温領域から排出される排ガスを用いて発電することを特徴とする請求項1に記載の溶融物の製造装置。   2. The melt production apparatus according to claim 1, wherein the power generation unit generates power using exhaust gas discharged from a high temperature region on a melt outlet side of the heating furnace. 前記加熱炉は、溶融物出口側の高温領域と原料入口側の低温領域との間に隔壁が設けられ、
前記発電手段は、前記高温領域から排出される排ガスを用いて発電することを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融物の製造装置。
The heating furnace is provided with a partition wall between a high temperature region on the melt outlet side and a low temperature region on the raw material inlet side,
The apparatus for producing a melt according to claim 1 or 2, wherein the power generation means generates power using exhaust gas discharged from the high temperature region.
前記加熱炉に塊状原料を供給し、該加熱炉は、前記火炎を該塊状原料に接触させて溶融させることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の溶融物の製造装置。   The apparatus for producing a melt according to claim 1, 2 or 3, wherein a bulk material is supplied to the heating furnace, and the heating furnace is brought into contact with the bulk material and melted. 前記加熱炉からの排ガスに含まれる水分を凝縮させて水を生成し、前記混合気生成手段に供給する復水器を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の溶融物の製造装置。   The melt according to any one of claims 1 to 4, further comprising a condenser that condenses moisture contained in the exhaust gas from the heating furnace to generate water and supplies the condensed gas to the mixture generation means. Manufacturing equipment. 前記復水器は、前記発電手段を通過した後の排ガスに含まれる水分を凝縮させて水を生成する第1の復水器と、前記加熱炉の原料入口側の低温領域から排出される排ガスに含まれる水分を凝縮させて水を生成する第2の復水器とを備えることを特徴とする請求項5に記載の溶融物の製造装置。   The condenser includes a first condenser for generating water by condensing moisture contained in the exhaust gas after passing through the power generation means, and exhaust gas discharged from a low temperature region on the raw material inlet side of the heating furnace. The apparatus for producing a melt according to claim 5, further comprising a second condenser that condenses moisture contained in the water to generate water. 水、含水物及び水蒸気のうち少なくとも一以上を前記加熱炉から排出される溶融物に噴射して冷却する冷却手段を備え、
前記加熱炉の排ガスを該冷却手段に導き、該冷却手段内で発生する排ガスとともに前記発電手段に供給することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の溶融物の製造装置。
A cooling means for injecting and cooling at least one of water, water-containing material and water vapor to the melt discharged from the heating furnace;
The apparatus for producing a melt according to any one of claims 1 to 6, wherein the exhaust gas from the heating furnace is guided to the cooling means and supplied to the power generation means together with the exhaust gas generated in the cooling means.
前記冷却手段は、一端が閉塞し、他端が開放された管路と、該管路の閉塞端部に挿入されたノズルとを備え、前記閉塞端部に前記バーナの火炎を接触させることにより溶融した溶融物を供給するとともに、前記ノズルから水、含水物及び水蒸気のうち少なくとも一以上を該溶融物に噴射し、該溶融物を冷却しながら、前記水の蒸発による爆裂、前記含水物に含まれる水の蒸発による爆裂及び前記水蒸気の膨張のうち少なくとも一以上によって冷却物を破砕することを特徴とする請求項7に記載の溶融物の製造装置。   The cooling means includes a pipe line with one end closed and the other end opened, and a nozzle inserted into the closed end part of the pipe line, and the flame of the burner is brought into contact with the closed end part. While supplying the molten material, at least one of water, water-containing material, and water vapor is sprayed from the nozzle onto the molten material, and while the molten material is cooled, the explosion by evaporation of the water is performed on the water-containing material. The apparatus for producing a melt according to claim 7, wherein the coolant is crushed by at least one of explosion caused by evaporation of water and expansion of the water vapor. 前記加熱炉は、複数のバーナを備え、該複数のバーナのうち、前記原料の流れの最も下流のバーナのみで前記混合気を燃焼させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の溶融物の製造装置。   The said heating furnace is provided with a some burner, The said air-fuel | gaseous mixture is burned only with the burner of the most downstream of the flow of the said raw material among these some burners, The 1st to 8 characterized by the above-mentioned. Melt production equipment. 前記加熱炉は、移動槽式、ロータリキルン式、流動床式又は回転炉床炉式であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の溶融物の製造装置。   The apparatus for producing a melt according to any one of claims 1 to 9, wherein the heating furnace is a moving tank type, a rotary kiln type, a fluidized bed type, or a rotary hearth furnace type. 酸素と水素の混合気を生成し、
供給された原料に、前記混合気を燃焼させて生じた火炎を接触させて溶融させ、
前記原料を溶融させる際に発生する排ガスを用いて発電し、発電した電力を前記混合気の生成に要する電力に利用することを特徴とする溶融物の製造方法。
Produces a mixture of oxygen and hydrogen,
The supplied raw material is brought into contact with the flame generated by burning the air-fuel mixture and melted,
A method for producing a melt, comprising: generating electric power using an exhaust gas generated when melting the raw material, and using the generated electric power for electric power required for generating the air-fuel mixture.
JP2009115353A 2009-05-12 2009-05-12 Device and method of manufacturing melt product Withdrawn JP2010266081A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009115353A JP2010266081A (en) 2009-05-12 2009-05-12 Device and method of manufacturing melt product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009115353A JP2010266081A (en) 2009-05-12 2009-05-12 Device and method of manufacturing melt product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010266081A true JP2010266081A (en) 2010-11-25

Family

ID=43363211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009115353A Withdrawn JP2010266081A (en) 2009-05-12 2009-05-12 Device and method of manufacturing melt product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010266081A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113277763A (en) * 2021-04-30 2021-08-20 中建材创新科技研究院有限公司 Steam calcinator
JP2023500152A (en) * 2019-11-05 2023-01-04 クリーン ハイ-ドロ-ゲン インコーポレイテッド Process and apparatus for burning hydrogen
JP2023038887A (en) * 2021-09-07 2023-03-17 忠世 野田 Method and apparatus for producing calcium carbonate

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023500152A (en) * 2019-11-05 2023-01-04 クリーン ハイ-ドロ-ゲン インコーポレイテッド Process and apparatus for burning hydrogen
CN113277763A (en) * 2021-04-30 2021-08-20 中建材创新科技研究院有限公司 Steam calcinator
CN113277763B (en) * 2021-04-30 2022-06-21 中建材创新科技研究院有限公司 Steam calcinator
JP2023038887A (en) * 2021-09-07 2023-03-17 忠世 野田 Method and apparatus for producing calcium carbonate
JP7269393B2 (en) 2021-09-07 2023-05-08 忠世 野田 Calcium carbonate manufacturing method and calcium carbonate manufacturing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103527276B (en) Agglomerating plant Waste Heat Recovery generating equipment
JP5607047B2 (en) Method for producing cement clinker in the facility and such cement clinker production facility
US9790570B2 (en) Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material
JP6256710B2 (en) Oxygen blast furnace operation method
AU2024203476A1 (en) Plasma heated furnace for iron ore pellet induration
JP2010266081A (en) Device and method of manufacturing melt product
CN100498069C (en) Circulating fluid bed boiler for mixing, burning and blowing air
JP4650106B2 (en) Sintering apparatus and sintering method
JP2001342476A (en) Method and facility for producing carbonized waste
CN113881460B (en) Multi-arc plasma gasification furnace
JP2010216743A (en) Device and method of manufacturing melt
JP2005098676A (en) Tuyere structure of waste melting furnace and blowing method of combustible dust
CN107062200A (en) High-efficiency boiler fire grate system
CN104781606B (en) Method for running steam generator
WO2010103578A1 (en) Method of blowing combustible dust into waste melting furnace
JP5469878B2 (en) Carbide combustion apparatus and method
JP2008281316A (en) Carbide combustion equipment and its method
CN113614049A (en) Method and apparatus for producing quick lime using coke dry fire extinguishing equipment
CN104197360B (en) With the furnace smoke drying enclosed powder process coal-burning boiler unit that weary air water reclaims
JP5534500B2 (en) Waste treatment method and waste treatment facility
KR20070026568A (en) Tuyere structure of waste fusion furnace and combustible dust blowing method
JP2003106771A (en) Rotary kiln and processing method of flammable waste using the same
RU2027951C1 (en) Low-grade coal combustion process
JPS60161481A (en) Apparatus for burning powdered coke in coke dry quenching apparatus
CN114561499A (en) Method and apparatus for producing iron with low carbon using mixed gas of hydrogen and oxygen

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120807