JP2022152242A - セメント原料供給装置、並びに、セメントクリンカの製造設備及びセメントクリンカの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな装置構成で内壁にセメント原料が付着することを抑制することが可能なセメント原料供給装置を提供すること。【解決手段】セメント原料供給装置１００は、セメント原料が落下する内部空間１２を有し、落下したセメント原料５０を貯蔵可能に構成される本体部１０と、本体部１０の上方からセメント原料５０を導入する導入部２０と、本体部１０の下方からセメント原料５０を導出する導出部３０と、本体部１０の内部空間１２を落下するセメント原料５０の一部のみが衝突することによって、当該一部の落下方向を変える衝突部材１５Ａと、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、セメント原料供給装置、並びに、セメントクリンカの製造設備及びセメントクリンカの製造方法に関する。

セメントクリンカの製造には、複数の原材料が使用される。このため、セメントクリンカの製造設備には、原材料を調合する原料調合設備と、調合した原材料を粉砕する原料ミル等の粉砕設備が設けられる。特許文献１では、セメント製造用の原料を、原料調合設備から粉砕設備に搬送するため、ベルトコンベアを用いる搬送方法が提案されている。ベルトコンベアの上流又は下流には、各設備間を移動するセメント原料のバッファーのため、セメント原料を一旦貯蔵するホッパー及びタンク等が配設される。

種々の原材料を用いる場合、原材料の粒径及び密度の相違に起因して偏析が生じる場合がある。このため、特許文献２では、ベルレス高炉に原料を装入するホッパーの下端に旋回シュートを設けることが提案されている。これによって、原料粒子の粒子径及び密度の相違によって生じる偏析を改善することが試みられている。

特開２０２０－１４７３９２号公報 特開２０１４－２２４２９３号公報

セメント原料供給装置では、下流側の装置への原料の供給量を調整している。このようなセメント原料供給装置で運転を継続して行うと、ホッパー及びタンク等の設備の内壁にセメント原料が付着する場合がある。内壁に付着物が一旦形成されると、設備内の閉塞の原因となることが懸念される。

このような付着物が発生する要因として、セメント原料がセメント原料供給装置の本体部の内部空間を落下する際、落下するセメント原料に含まれる粒子の粒径及び重量の違いに起因して粒子の分布が不均一となり、粗粒物と細粒物とが偏流する現象が生じることが挙げられる。このような偏流が生じると、本体部を構成する内壁に、細粒物のみが集中して落下する部分が生じ、この部分に付着物が形成されやすくなる。

このような付着物の発生を抑制する手段として、特許文献２のような旋回構造を設けることが考えられるものの、このような旋回構造を設けると装置構成が複雑となり、取り付け及びメンテナンスの作業が複雑になることが懸念される。

そこで、本開示では、シンプルな装置構成で内壁にセメント原料が付着することを抑制することが可能なセメント原料供給装置を提供する。また、本開示では、このようなセメント原料供給装置を備えることによって、安定的に運転をすることが可能なセメントクリンカの製造設備を提供する。また、本開示では、セメントクリンカを安定的に製造することが可能なセメントクリンカの製造方法を提供する。

本開示は、セメント原料が落下する内部空間を有し、落下したセメント原料を貯蔵可能に構成される本体部と、本体部の上方からセメント原料を導入する導入部と、本体部の下方からセメント原料を導出する導出部と、本体部の内部空間を落下するセメント原料の一部のみが衝突することによって、当該一部の落下方向を変える衝突部材と、を備える、セメント原料供給装置を提供する。

本開示のセメント原料供給装置は、セメント原料の一部のみが衝突することによって、当該一部の落下方向を変える衝突部材を備えている。衝突部材によってセメント原料の一部のみの落下方向が変わると、落下するセメント原料に偏流が生じていても、当該一部によって偏流が低減され、セメント原料の粒径の分布の均一性を向上することができる。これによって、シンプルな装置構成で、細粒物のみが集中して落下する部分が生じることを抑制し、内部空間を形成する内壁に付着物が形成されることを抑制できる。

上記セメント原料供給装置において、衝突部材に衝突するセメント原料の一部は、セメント原料の平均粒径よりも大きい粒径を有する粗粒物を含むことが好ましい。このような粗粒物の落下方向を変えると、内部空間を形成する内壁に付着物が形成されることを一層抑制することができる。また、内壁に付着物が形成されたとしても、当該付着物に粗粒物が衝突することによって付着物が落下するため、付着物が成長して大きくなることを未然に抑制することができる。

上記セメント原料供給装置では、導入部から本体部に導入される際のセメント原料の導入方向と、導出部におけるセメント原料の導出方向とが、平面視において互いに交差していてもよい。導入方向と導出方向とが互いに交差していると、粗粒物と細粒物とが偏流する現象が生じた場合に、下流側の設備に付着物が形成されやすい。上記セメント原料供給装置では、上記偏流を抑制できるため、設備設計の自由度を確保しつつ下流側の設備への付着物を大幅に低減することが可能となり、セメント原料を安定的に供給することができる。

上記セメント原料は、複数種類の原材料を含む調合原料であり、上記導出部の下流に原料ミルを備えることが好ましい。原料ミルよりも上流では、セメント原料に含まれる粗粒物と細粒物の粒径の差異が大きい。このため、セメント原料に含まれる粒子の粒径の相違に起因する偏流が生じやすい。したがって、上記原料ミルよりも上流に上記本体部と上記衝突部材を備えることによって、原料ミルよりも上流においても粗粒物と細粒物とが偏流する現象を抑制し、設備の内壁にセメント原料が付着することを抑制することができる。

上記導出部から導出されるセメント原料は、投入シュートを介して原料ミルに導入されることが好ましい。上記導出部から導出されるセメント原料は、粗粒物と細粒物との偏流が抑制されているため、投入シュートにおいて細粒物が付着することを抑制できる。これによって原料ミルを安定的に運転することができる。

セメント原料は、焼却灰、石炭灰、石灰石、鉄源、及びスラグからなる群より選ばれる二種以上の原材料を含むことが好ましい。このように比重の異なる原材料を含んでいても、粗粒物と細粒物との偏流を抑制し、内壁にセメント原料が付着することを抑制することができる。

衝突部材と、衝突部材の衝突面と対向する本体部の内壁と、の間における内部空間に、原料ミルで粉砕される再粉砕原料を落下させることが好ましい。再粉砕原料は、粉砕設備である原料ミルにおいて細粒物と分離された粗粒物である。再粉砕原料は、他のセメント原料に比べて大きい粒径を有する。このため、粒径の小さいセメント原料が落下する部分に再粉砕原料を落下させて、粒径の小さいセメント原料が本体部の内壁に付着することを十分に抑制することができる。

本開示は、上述のいずれかセメント原料供給装置と、当該セメント原料供給装置から供給されるセメント原料を粉砕する原料ミルと、粉砕されたセメント原料を焼成してセメントクリンカを得る焼成装置と、を備える、セメントクリンカの製造設備を提供する。このセメントクリンカの製造設備は、上述のいずれかのセメント原料供給装置を備えるため、安定的にセメント原料を粉砕することができる。したがって、セメントクリンカを安定的に製造することができる。

本開示は、上述のいずれかのセメント原料供給装置から供給されるセメント原料を粉砕する工程と、粉砕されたセメント原料を焼成してセメントクリンカを得る工程と、を有する、セメントクリンカの製造方法を提供する。このセメントクリンカの製造方法は、上述のいずれかセメント原料供給装置から供給されるセメント原料を用いるため、付着物によって設備内部が閉塞することを抑制でき、セメントクリンカを安定的に製造することができる。

本開示によれば、シンプルな装置構成で内壁にセメント原料が付着することを抑制することが可能なセメント原料供給装置を提供することができる。また、このようなセメント原料供給装置を備えることによって、安定的に運転をすることが可能なセメント原料粉砕装置及びセメントクリンカの製造設備を提供することができる。また、セメントクリンカを安定的に製造することが可能なセメントクリンカの製造方法を提供することができる。

一実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。 図１のセメント原料供給装置の平面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ線断面図である。 セメント原料の一部が衝突部材に衝突して落下方向が変わる様子を模式的に示す図である。 別の実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。 図６に示すセメント原料供給装置の平面図の一例である。 さらに別の実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。 さらに別の実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。 （Ａ）は、図１のセメント原料供給装置の導出部において導出されるセメント原料の例を示す写真である。（Ｂ）は、図１１のセメント原料供給装置の導出部において導出されるセメント原料の例を示す写真である。（Ｃ）は、図１２のセメント原料供給装置の導出部において導出されるセメント原料の例を示す写真である。 従来のセメント原料供給装置（比較例）を示す図である。 図１１のセメント原料供給装置の変形例（比較例）を示す図である。 セメント原料を焼成する焼成装置の一例を示す図である。

以下、場合により図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

図１は、一実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。セメント原料供給装置１００は、セメント原料５０が落下する内部空間１２を有し、落下したセメント原料５０を貯蔵可能に構成される本体部１０と、本体部１０の上方からセメント原料５０を導入する導入部２０と、本体部１０の下方からセメント原料５０を導出する導出部３０と、本体部１０の内部空間１２を落下するセメント原料５０の一部のみが衝突することによって、当該一部のみの落下方向を変える衝突部材１５Ａと、を備える。

導入部２０はセメント原料５０を搬送し、セメント原料５０を本体部１０に導入する。導入部２０は、例えばベルトコンベア等の通常の搬送機であってよい。本体部１０は、例えばタンクであり、セメント原料５０を一旦貯蔵する内部空間１２を有する。本体部１０は下部に、上方から下方に向かうにつれて細くなる絞り部１０Ａを有する。セメント原料５０は、導入部２０から本体部１０内に導入され、本体部１０の内部空間１２を落下する。内部空間１２を落下するセメント原料５０は、本体部１０の下部で絞り部１０Ａによって集められ、一旦本体部１０内に溜められた後に、本体部１０の底部の中央部にある導出口から、本体部１０の下方に設けられる導出部３０に導出される。

導出部３０は、本体部１０から導出されたセメント原料５０を搬送し、下流側の設備の投入シュート４０にセメント原料５０を導入する。導出部３０は、例えばベルトコンベア等の通常の搬送機であってよい。下流側の設備は、例えば、セメント製造に用いる原料ミルであってよい。導出部３０は、セメント原料の搬送速度を変えることによって、セメント原料５０の本体部１０からの導出量を調節する。セメント原料５０の導入量及び導出量が異なる場合、本体部１０の内部空間１２におけるセメント原料５０の在庫を変えてセメント原料供給装置の運転を安定的に継続することができる。

セメント原料５０は、セメントの製造に用いられる各種の原料を用いることができる。例えば互いに大きさの異なる複数種類の原材料を含む調合原料であってよく、調合前の原材料であってもよい。このように、セメント原料５０には各種の原料が用いられるため、粒径の範囲も広い。セメント原料５０にはＣａＯ等、固まりやすい性質を有するものも含まれる。また、セメント原料５０のうち、粒径の小さい細粒物は、粒径の大きい粗粒物に比べて、設備の内壁等に付着しやすい傾向にある。

図１１は、従来のセメント原料供給装置（比較例）を示す図である。セメント原料供給装置２００では、導入部２２０から本体部２１０に導入されるセメント原料２５０は、内部空間２１２を落下する。このとき、セメント原料２５０のうち、粗粒物は、導入部２２０の搬送方向の下流側（図１１の左側）に偏って落下する。一方、セメント原料２５０のうち細粒物は、粗粒物よりも、導入部２２０の搬送方向の上流側（図１１の右側）に偏って落下する。このため、本体部２１０の下部にある絞り部２１０Ａでは、図１１の右側に細粒物のみが落下して内壁に付着し、付着物９１を形成する。例えば、通常運転では内部空間２１２内に、セメント原料２５０が溜まっているが、全てのセメント原料２５０を導出しようとしても、絞り部２１０Ａには、セメント原料２５０の付着物９１が残留する。

付着物９１が残留すると、導出部２３０からの原料の抜き出し不良が発生し易くなる。また、導入部２２０の搬送方向の上流側（図１１の右側）に偏って落下した細粒物は投入シュート２４０の付着物９２が生じる要因にもなる。このような付着物９２が生じると投入シュート２４０においても正常にセメント原料が供給できなくなる。投入シュート２４０が閉塞した場合は、セメント原料供給装置２００の運転を停止して内部の清掃等を行わなければならなくなる。

図１２は、図１１のセメント原料供給装置の変形例（比較例）を示す図である。セメント原料供給装置２０１は、本体部２１０の内部に、内部空間２１２を落下するセメント原料２５０の全てが衝突することによって、全てのセメント原料２５０の落下方向を変える衝突部材２１５を備える。この場合、セメント原料２５０のうち、粗粒物は、衝突部材２１５によって落下方向が大きく変わり、導入部２２０の搬送方向の上流側（図１２の右側）に偏って落下する。一方、セメント原料２５０のうち細粒物は、衝突部材２１５に沿って落下するものもあり、このような細粒物は、導入部２２０の搬送方向の下流側（図１２の左側）に偏って落下する。このため、本体部２１０の下部にある絞り部２１０Ａでは、図１２の左側に細粒物のみが落下して付着し、付着物９３を形成する。この場合も、内部空間２１２内に、セメント原料２５０を一旦貯留し、その後、全てのセメント原料２５０を導出しようとしても、絞り部２１０Ａには、セメント原料２５０の付着物９３が残留する。

付着物９３が残留すると、導出部２３０からの原料の抜き出し不良が発生し易くなる。また、細粒物が偏って導出部２３０から導出されることとなるため、下流側の設備における投入シュート２４０において付着物９４が生じる。このような付着物９４が生じると、投入シュート２４０で閉塞が発生し易くなる。このため、セメント原料供給装置２０１の運転を停止して内部の清掃等を行わなければならなくなる。

一方、図１に示すように、セメント原料供給装置１００では、セメント原料５０の一部のみが衝突する衝突部材１５Ａを備えている。衝突部材１５Ａによってセメント原料の一部のみの落下方向が変わると、当該一部によって粒径の偏りが低減され、落下するセメント原料５０の粒径の分布の均一性を向上することができる。これによって、絞り部１０Ａにおいて細粒物のみが集中して落下する部分が生じることを抑制し、内部空間１２を形成する内壁１０ａに付着物が形成されることを抑制できる。また、投入シュート４０においても付着物が形成されることを抑制できる。

セメント原料５０は、セメント原料５０が、焼却灰、石炭灰、石灰石、鉄源、及びスラグからなる群より選ばれる二種以上を含んでもよい。上記原材料は、粒径が互いに異なるうえに、ＣａＯを含んでいるため固まりやすい性質を有する。セメント原料供給装置１００は、衝突部材１５Ａを有するため、セメント原料５０がＣａＯを含んでいても、セメント原料５０の粒径の偏りが低減されているため、内部空間１２を構成する内壁１０ａにセメント原料５０が付着することを十分に抑制することができる。

図２は、図１のセメント原料供給装置を導入部の上方から見たときの図である。衝突部材１５Ａは、枠体１５の一部であってよい。枠体１５は、図示しない支持部によって、本体部１０の内壁１０ａに固定されてもよいし、本体部１０の上面を覆うように蓋部材を設け、この蓋部材に固定されてもよい。このような蓋部材は、導入部２０からのセメント原料５０が通過可能な導入口を有する。

図２に示すような平面視（ｘ－ｙ平面）において、導入部２０から本体部１０に導入される際のセメント原料の導入方向（Ｃ１方向）と、導出部３０におけるセメント原料の導出方向（Ｃ２方向）とが、交差していてもよい。Ｃ１方向とＣ２方向とが互いに交差していると、粗粒物と細粒物とが偏流する現象が生じた場合に、下流側の設備に付着物が形成されやすい。例えば、図１において、本体部１０の右側に細粒物が偏って落下した場合、図２において、本体部１０の下段に設けられる導出口１８から導出部３０に導出されるセメント原料は、図２の右側に細粒物が偏った状態で搬送される。そうすると、下流側の設備の投入シュート４０にも、右側に細粒物が偏った状態で供給されることとなる。

本実施形態では、セメント原料５０の粗粒物及び細粒物の偏りが抑制できるため、Ｃ１方向とＣ２方向とが互いに交差していても、下流側の設備に付着物が形成されることを十分に抑制することができる。本実施形態では、Ｃ１方向とＣ２方向が互いに直交しているが、これに限定されない。例えば、図２のＣ１方向がｘ方向からずれていてもよい。例えば、図２のＣ２方向がｙ方向からずれていてもよい。このように、Ｃ１方向とＣ２方向を種々の方向に設定することが可能であるため、設備設計の自由度を十分に確保することができる。

図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線断面図である。図３では、枠体１５は、矩形筒状の断面形状を有する。図３よりも下方の断面構造を示す図４では、枠体１５のうち、衝突部材１５Ａの断面構造のみが示されている。このように、矩形筒状の枠体１５の一部をなす衝突部材１５Ａは、枠体１５の他部１５Ｂよりも、鉛直方向における長さが長くなっている。この長くなっている部分に、内部空間１２を落下するセメント原料５０の一部が衝突してよい。衝突部材１５Ａは、鉛直方向に沿う長さが調整可能に構成されていてよい。例えば、衝突部材１５Ａを２枚の板材を重ね合わせて構成し、一方の板材に対して他方の板材を移動させて、ｘ－ｙ平面における長さを調整してもよい。これによって、セメント原料５０の粒径分布、及び、内壁１０ａにおけるセメント原料５０の付着状況によって、衝突部材１５Ａの他部１５Ｂに対する長さを調整し、衝突部材１５Ａの衝突するセメント原料５０の割合を変更してもよい。

図５は、セメント原料５０の一部が衝突部材１５Ａに衝突して落下方向が変わる様子を模式的に示す図である。セメント原料５０の一部５２は、衝突部材１５Ａの衝突面１６に衝突し、落下方向が、左斜め下向きから、右斜め下向きに変わっている。一方、セメント原料５０の一部５１は、衝突部材１５Ａに衝突せずに、左斜め下向きに落下している。このように、一部５２の落下方向が変わることによって、落下するセメント原料の粒径の偏りが抑制される。

衝突部材１５Ａは、鋼板で形成されており、衝突面が上向きになるように傾斜して固定されている。これによって、衝突するセメント原料５０の一部５２の落下方向を大きく変更することができる。これによって、落下するセメント原料５０の粒径の偏りを十分に抑制し、落下位置におけるセメント原料５０の粒径の分布の均一性を一層向上することができる。ただし、必ずしも衝突面が上向きである必要はなく、例えば衝突部材の衝突面が鉛直方向と平行であっても、セメント原料５０の一部５２の落下方向を変えて粒径の偏りを抑制することができる。

本実施形態では、衝突部材１５Ａが枠体１５の一部を構成しているが、これに限定されない。例えば、衝突部材１５Ａが平板で構成され、この平板が本体部１０の内壁１０ａ又は本体部１０の上部を覆う蓋体に固定されていてもよい。また、衝突部材１５Ａには、下端における中央部に切り欠き部が形成され、凹形状を有していてもよい。この切り欠き部の大きさを変えて、衝突部材１５Ａに衝突するセメント原料５０の一部５２の割合を調節してもよい。切り欠き部を中央部に設けることによって、衝突部材１５Ａの摩耗を抑制できる。

衝突部材１５Ａに衝突するセメント原料５０の一部５２は、セメント原料５０全体の平均粒径よりも大きい粒径を有する粗粒物を含むことが好ましい。このような粗粒物の落下方向を変えると、内部空間１２を形成する内壁１０ａに付着物が形成されることを一層抑制することができる。また、内壁１０ａに付着物が形成されたとしても、当該付着物に粗粒物が衝突することによって付着物が落下するため、付着物が成長して大きくなることを未然に抑制することができる。

セメント原料５０全体の平均粒径は、例えば、ランダムに１００個以上の粒子を選択し、その二次元画像において、粒径として当該粒子の外縁に外接する外接円の直径を測定する。平均粒径は、このようにして測定された粒径の個数平均値として求められる。なお、粒径の測定には、必要に応じて光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いてもよい。

図６は、別の実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。図６のセメント原料供給装置１０１は、導入部２０（第１導入部）に加えて第２導入部２２を有する点、及び、２枚の板状部材１５ａ，１５ｄで構成される衝突部材１５Ａ’を有する点で、上述のセメント原料供給装置１００と異なっている。その他の構成は、セメント原料供給装置１００と同様であってよい。

第２導入部２２からは、例えば原料ミルの再粉砕原料５５が導入される。再粉砕原料５５とは、原料ミルに投入されたものの十分に粉砕されなかったために、原料ミルで再粉砕される粗粒物である。原料ミルは、粉砕を必要とする全てのセメント原料が調合された後に粉砕及び分級を行う装置であり、原料ミルで得られる粉砕物（細粒物）は、後述する焼成装置に供給される。一方、この粉砕物よりも大きい粒径を有する再粉砕原料５５は、衝突部材１５Ａ’と、衝突部材１５Ａ’の衝突面に対向する本体部１０の内壁１０ｂと、の間における内部空間１２を落下する。再粉砕原料５５は、セメント原料５０に含まれる細粒物よりも粒径が大きいため、セメント原料５０の細粒物が衝突部材１５Ａ’の衝突面と対向する本体部１０の内壁１０ｂとの間における内部空間１２に偏って落下している場合であっても、再粉砕原料５５によって細粒物が絞り部１０Ａの右側部分に付着することを抑制できる。

再粉砕原料５５の導入量は、原料ミルの運転に応じて変動する場合がある。このため、再粉砕原料５５の導入量の変化に応じて衝突部材１５Ａ’の衝突面の大きさを調整してもよい。衝突面の大きさは、互いに重ね合わせて設けられる２つの板状部材１５ａ，１５ｄの重ね合わせ部分と非重ね合わせ部分との割合を変えて調整することができる。

図７は、図６に示すセメント原料供給装置１０１の平面図の一例である。図７に示すように、第１導入部２０におけるセメント原料の導入方向（Ｃ１方向）と、第２導入部２２における再粉砕原料の導入方向（Ｃ３方向）は、正反対を向いていてもよい。これによって、セメント原料の細粒物が本体部１０の内部空間１２をＣ１方向とは反対方向に偏って落下する場合に、再粉砕原料をＣ３方向に搬送する第２導入部２２から再粉砕原料を導入することによって、細粒物の偏り及び内壁への付着を解消することができる。

本実施形態では、Ｃ１方向とＣ３方向が正反対の方向を向いているが、これに限定されない。例えば、図７のＣ１方向がｘ方向からずれていてもよい。例えば、図７のＣ３方向がｘ方向とは反対の方向からずれていてもよい。このように、Ｃ１方向とＣ３方向は種々の方向に設定することができる。図７に示すように、第１導入部２０と第２導入部２２は、図７に示すように、図７の上下方向にずれるようにして設けられていてもよい。

図８は、さらに別の実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。図８のセメント原料供給装置１０２は、原料ミルで粉砕された再粉砕原料５７を導入する第３導入部２４を備える点で、上述のセメント原料供給装置１００と異なっている。その他の構成は、セメント原料供給装置１００と同様であってよい。

第３導入部２４は、本体部１０に対して、図６に示す第２導入部２２よりも左側にずれて設置されている。このため第３導入部２４から内部空間１２に導入された再粉砕原料５７は、衝突部材１５Ａの衝突面を滑るように接触して落下する。このように再粉砕原料５７を落下することによって、セメント原料５０の衝突部材１５Ａへの衝突量及び衝突速度を低減することができる。これによって、衝突部材１５Ａの摩耗を低減することができる。再粉砕原料５７としては、再粉砕原料５５と同様のものを用いることができる。

セメント原料供給装置１０２の変形例では、第３導入部２４から、セメント原料５０を導入してもよい。このように２つの導入部から同じ原料を導入してもよい。別の変形例では、衝突部材１５Ａの代わりに、図６及び図７の衝突部材１５Ａ’を有していてもよい。

図９は、さらに別の実施形態に係るセメント原料供給装置を正面からみたときの本体部の内部を示す図である。図９のセメント原料供給装置１０３は、図１のセメント原料供給装置１００の衝突部材１５Ａの代わりに、衝突部材１５Ｃを備える。その他の部分は、セメント原料供給装置１００と同様であってよい。

衝突部材１５Ｃは、下端にフック部１５ｆが形成されている。このフック部１５ｆに衝突部材１５Ｃに衝突したセメント原料５０の一部が堆積する。図９では、フック部１５ｆに堆積しているセメント原料を白抜きの粒子として示している。セメント原料５０が、衝突部材１５Ｃのフック部１５ｆ上に堆積すると、その後、セメント原料５０の一部は、フック部１５ｆ上の堆積物に衝突する。これによって、衝突部材の摩耗を抑制することができる。フック部１５ｆ上の堆積物は、衝突部材１５Ｃに付着していてもよい。

セメント原料供給装置１０３の変形例では、図６に示すような第２導入部２２を設けて本体部１０に再粉砕原料５５を導入してもよいし、図８に示すような第３導入部２４を設けて再粉砕原料５７を導入してもよい。この場合、フック部１５ｆ上の堆積物の少なくとも一部は再粉砕原料５７であってもよい。

図１０（Ａ）は、図１のセメント原料供給装置１００の導出部３０において導出されるセメント原料の例を示す写真である。図１０（Ａ）では、写真の上から下に向かってセメント原料が導出部３０であるコンベアで搬送されている様子を示している。図１０（Ａ）では、セメント原料の粒径の偏りが十分に低減されている。セメント原料供給装置１０１，１０２，１０３においても、同様にセメント原料の粒径の偏りを十分に低減することができる。このように、セメント原料供給装置１００，１０１，１０２，１０３によれば、流通するセメント原料の粒径の分布の均一性を向上することができる。これによって、シンプルな装置構成で、細粒物のみが集中して落下する部分が生じることを抑制し、内部空間１２を構成する内壁１０ａ及び下流側の投入シュート４０の内壁に付着物が形成されることを抑制できる。

図１０（Ｂ）は、図１１のセメント原料供給装置２００の導出部２３０において導出されるセメント原料の例を示す写真である。図１０（Ｂ）も、写真の上から下に向かってセメント原料が導出部２３０であるコンベアで搬送されている様子を示している。図１０（Ｂ）では、写真の左側に粗粒物が偏っている。この場合、図１１に示されるように、本体部２１０の右側、及び、投入シュート２４０の右側に細粒物が付着して付着物９１，９２が形成される。

図１０（Ｃ）は、図１２のセメント原料供給装置２０１の導出部２３０において導出されるセメント原料の例を示す写真である。図１０（Ｃ）も、写真の上から下に向かってセメント原料が導出部２３０であるコンベアで搬送されている様子を示している。図１０（Ｃ）では、写真の右側に粗粒物が偏っている。このため、図１２に示されるように、本体部２１０の左側、及び、投入シュート２４０の左側に細粒物が付着して付着物９３，９４が形成される。

一実施形態に係るセメントクリンカの製造設備は、上述のセメント原料供給装置１００，１０１，１０２，１０３のいずれか又はその変形例と、そのセメント原料供給装置から供給されるセメント原料を粉砕する粉砕装置と、当該粉砕装置で粉砕されたセメント原料を焼成する焼成装置とを備える。

図１３は、セメント原料を焼成する焼成装置の一例を示す図である。セメント原料供給装置１００（１０１，１０２，１０３）の導出部３０から導出されるセメント原料は、例えば、投入シュート４０を介して原料ミルで破砕される。原料ミルで粉砕され、必要に応じて分級されたセメント原料は、セメント原料を、予熱及び仮焼する導入部１５１と、予熱及び仮焼されたセメント原料を焼成してセメントクリンカを得るキルン１５２と、キルン１５２で得られたセメントクリンカを冷却するクリンカクーラ１５３とを備える焼成装置１５０に導入される。導入部１５１は、４つのサイクロンＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（プレヒータ）と仮焼炉１１２とを有する。

キルン１５２の窯尻１２２と導入部１５１の仮焼炉１１２はライジングダクト１１４で接続されている。ライジングダクト１１４には、ライジングダクト１１４内の排ガスを抽気して、抽気ガスを塩素バイパス１４０に導入するプローブ１４２が接続されている。

塩素バイパス１４０は、プローブ１４２側から、抽気ガスを冷却する冷却部１４３、チャンバ１４５、熱交換器１４６、集塵器１４７及び吸引ファン１４８をこの順に有する。抽気ガスは冷却部１４３及び熱交換器１４６で揮発性アルカリ塩の融点以下に冷却される。冷却に伴って析出した、抽気ガスに含まれるクリンカダストは、集塵器１４７で回収される。吸引ファン１４８から排出される排出ガスは、例えば、セメントクリンカの冷却ガスとして、クリンカクーラ１５３に導入されてもよい。塩素バイパス１４０を備えることによって、焼成装置１５０内の揮発性成分を低減することができる。

導入部１５１のサイクロンＣ１とサイクロンＣ２との接続部から導入されるセメント原料は、サイクロンＣ１、サイクロンＣ２、サイクロンＣ３、ライジングダクト１１４、仮焼炉１１２、サイクロンＣ４を流通してキルン１５２の窯尻１２２に到達する。キルン１５２では、予熱及び仮焼されたセメント原料が、本体部１２６の後端側に設けられたバーナ１２４の燃焼によって加熱されセメントクリンカとなる。得られたセメントクリンカは、クリンカクーラ１５３で冷却される。クリンカクーラ１５３によって冷却された後、セメントクリンカが得られる。

このように、セメント原料供給装置１００，１０１，１０２，１０３のいずれか又はその変形例を備えるセメントクリンカの製造設備は、付着物によって設備内部が閉塞することを抑制できる。したがって、導入部１５１に導入されるセメント原料を安定的に製造することが可能であり、セメントクリンカの製造設備を安定的に運転することができる。そして、セメントクリンカを安定的に製造することができる。

一実施形態に係るセメントクリンカの製造方法は、セメント原料供給装置から供給されるセメント原料を粉砕する工程と、粉砕されたセメント原料を焼成してセメントクリンカを得る工程、を有する。このセメントクリンカの製造方法は、セメント原料供給装置１００，１０１，１０２，１０３のいずれか又はその変形例を用いてよい。上記工程では、セメント原料供給装置から供給されるセメント原料を粉砕し、図１３に示すような焼成装置１５０に粉砕されたセメント原料を供給してセメント原料を焼成してセメントクリンカを得る。この製造方法では、上記セメント原料供給装置１００，１０１，１０２，１０３のいずれか又はその変形例から供給されるセメント原料を用いるため、付着物によって設備内部が閉塞することを抑制できる。そのため、セメント原料を安定的に製造することが可能となり、セメントクリンカを安定的に製造することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、導出部３０から導出されるセメント原料は、投入シュート４０を通過する前に、シールホッパー、ロールフィーダー、三段ゲート等の設備を通過させてもよい。このような設備においても付着物が生じることを抑制することができる。導出部３０はロールフィーダーであってもよい。

また、幾つかの例では、全ての原料調合が完了した後のセメント原料、すなわち、原料ミルに投入されるセメント原料について説明したが、これに限定されない。例えば、セメント原料は、原料調合が完了する前のものであってもよい。例えば、１つのベルトコンベアから粒径が大きく異なる２種類以上のセメント原料（例えば、焼却灰、石炭灰、石灰石、鉄源、及びスラグから選ばれる二種）が本体部に導入される場合にも適用できる。この場合も、上記各実施形態のように本体部内に衝突部材を設け、本体部の内部空間を落下するセメント原料の一部のみの落下方向を変えることによって、粒径の偏りを抑制し、セメント原料の粒径の分布の均一性を向上することができる。これによって、シンプルな装置構成で設備の内壁に付着物が形成されることを抑制できる。また、セメント原料の抜き出し不良等の発生を抑制することができる。

１０，２１０…本体部、１０Ａ，２１０Ａ…絞り部、１０ａ，１０ｂ…内壁、１２，２１２…内部空間、１５…枠体、１５Ａ，１５Ａ’、１５Ｃ，２１５…衝突部材、１５ａ，１５ｄ…板状部材、１５ｆ…フック部、１６…衝突面、１８…導出口、２０…導入部（第１導入部）、２２…第２導入部，２４…第３導入部，２２０…導入部、３０，２３０…導出部、４０，２４０…投入シュート、５０，２５０…セメント原料、５５，５７…再粉砕原料、９１，９２，９３，９４…付着物、１００，１０１，１０２，１０３，２００，２０１…セメント原料供給装置、１１２…仮焼炉、１１４…ライジングダクト、１２２…窯尻、１２４…バーナ、１２６…本体部、１４０…塩素バイパス、１４２…プローブ、１４３…冷却部、１４５…チャンバ、１４６…熱交換器、１４７…集塵器、１４８…吸引ファン、１５０…焼成装置、１５１…導入部、１５２…キルン、１５３…クリンカクーラ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…サイクロン。

Claims (9)

1. セメント原料が落下する内部空間を有し、落下した前記セメント原料を貯蔵可能に構成される本体部と、
   前記本体部の上方から前記セメント原料を導入する導入部と、
   前記本体部の下方から前記セメント原料を導出する導出部と、
   前記本体部の前記内部空間を落下するセメント原料の一部のみが衝突することによって、当該一部のみの落下方向を変える衝突部材と、を備える、セメント原料供給装置。
2. 前記衝突部材に衝突する前記セメント原料の前記一部は、前記セメント原料の平均粒径よりも大きい粒径を有する粗粒物を含む、請求項１に記載のセメント原料供給装置。
3. 前記導入部から前記本体部に導入される際の前記セメント原料の導入方向と、前記導出部における前記セメント原料の導出方向とが、平面視において互いに交差する、請求項１又は２に記載のセメント原料供給装置。
4. 前記セメント原料が、複数種類の原材料を含む調合原料であり、
   前記導出部の下流に原料ミルを備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のセメント原料供給装置。
5. 前記導出部から導出される前記セメント原料は、投入シュートを介して前記原料ミルに導入される、請求項４に記載のセメント原料供給装置。
6. 前記セメント原料が、焼却灰、石炭灰、石灰石、鉄源、及びスラグからなる群より選ばれる二種以上を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のセメント原料供給装置。
7. 前記衝突部材と、前記衝突部材の衝突面と対向する前記本体部の内壁と、の間における前記内部空間に、原料ミルで粉砕される再粉砕原料を落下させる、請求項１～６のいずれか一項に記載のセメント原料供給装置。
8. 請求項１～７のいずれか一項のセメント原料供給装置と、前記セメント原料供給装置から供給される前記セメント原料を粉砕する原料ミルと、粉砕されたセメント原料を焼成してセメントクリンカを得る焼成装置と、を備える、セメントクリンカの製造設備。
9. 請求項１～７のいずれか一項のセメント原料供給装置から供給される前記セメント原料を粉砕する工程と、粉砕された前記セメント原料を焼成してセメントクリンカを得る工程と、を有する、セメントクリンカの製造方法。

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