JP2519020Y2

JP2519020Y2 - 粉粒状原料の流動層焼成装置

Info

Publication number: JP2519020Y2
Application number: JP7306590U
Authority: JP
Inventors: 橋本　　勲; 三樹雄村尾; 昇市谷
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2005-07-09
Also published as: JPH0432495U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、粉粒状原料、例えば、石灰石、または、ド
ロマイトなどをサスペンションプレヒータを用いて予熱
し、この予熱された原料を焼成する流動層焼成装置の改
善に関する。

［従来技術とその課題］石灰石、または、ドロマイトなどの原料を、複数のサ
イクロンを多段的に配設したサスペンションプレヒータ
を用い、焼成炉の排ガスを用いて予熱し、その予熱され
た粉粒状原料を焼成炉に導いて生石灰、または、酸化マ
グネシウムを得る。この反応は次式に示される。

CaCO₃→CaO＋CO₂ ……１ MgCO₃→MgO＋CO₂ ……２サスペンションプレヒータでは、600〜800℃の温度域
において、排ガスに同伴される焼成された粉粒体と、そ
の排ガスに含まれている炭酸ガスとが次式で示されるよ
うに再炭酸化反応を生じる。

CaO＋CO₂→CaCO₃ ……３ MgO＋CO₂→MgCO₃ ……４このような再炭酸化反応によって再生する石灰石や炭
酸マグネシウムは微粉化されていることから、サスペン
ションプレヒータを構成する前記温度域におけるサイク
ロンの内壁には硬質の付着物が生成し易く、これによっ
て長期間にわたる連続運転ができなくなるということが
知られている。

また、サスペンションプレヒータではダクト内での原
料の滞留時間が短いため、排ガスとの熱交換が不十分
で、排ガス温度が上昇し、熱消費が多大となるという課
題がある。

このような課題を解決する手段として、ダクトの中途
部を絞った形状の噴流層構造とし、排ガス流と原料とを
交流接触させて滞留時間を長くし、熱交換率を向上させ
る手段が特開昭53−110624号公報に開示されている。し
かしながらこの予熱手段は、管路構造のダクトに絞りを
形成して、原料の滞留時間の増加を計ったものであるが
ダクト内の排ガス流速は、約4mm径の原料を吹き上げる
に必要な35〜40m/sなので、ダクト内での原料滞留時間
はきわめて短く、排ガスとの熱交換が不十分で、熱消費
が多大となるという課題を解決できない。また、上段の
サイクロンから大量の原料が投入供給された場合には、
一部が次段のサイクロンに直落し、製品に生原料が混入
されるという不都合もある。

また、サスペンションプレヒータを構成する多段的な
サイクロンのうち、再炭酸化反応が生じる600〜800℃の
温度域となる特定の部位のサイクロンを複数の並列型構
造とし、この並列複数のサイクロンを取替ることにより
連続運転を可能とする装置（実公昭63−1196号公報）
や、並列複数のサイクロンを切換え使用することにより
連続運転を可能とした装置（特開平２−63544号公報）
がある。この種のものは、焼成炉における焼成温度条件
や、サスペンションプレヒータにおける熱交換が不十分
であると、排ガス温度が高くなり、設定した並列複数の
特定サイクロンだけでなく、このサイクロンより上位の
サイクロンも再炭酸化反応によるコーチングが発生する
ことから、これらサイクロンも並列複数構造とし、取替
え、または、切換える必要があり、初期の目的が達成し
得ないという課題が残されている。

そこで、このような課題を解消する手段として、サス
ペンションプレヒータを構成するサイクロンのうち、約
600〜800℃の排ガスが流過する領域に位置するサイクロ
ンにあって、その円筒部の排ガス流入部近傍に、冷却用
ジャケットを形成せしめ、サイクロン内面への微粉の付
着，硬化を抑制し、また、微粉が付着してコーチングが
発生した場合でも、コーチングの成長速度を大巾に遅ら
せるとともに、剥離を助長させることができ、保守作業
が不要となり生産性が向上しうる流動層焼成装置が提案
されている。（特開昭63−30350号公報参照）しかしながら、上記出願の焼成装置の実機において
は、排ガス流入部近傍のダクト部にコーチングが発生
し、このコーチングは図で示す冷却用ジャケットでは排
除することができず、また、発生したコーチングはサイ
クロンの円筒部からコーン部へも成長するという課題が
残されている。

このように従来技術では、サイクロン内付着物の脱落
排除などの改善策を講じているが、付着物が脱落すると
大量の未焼成物がシュートを介してダクト内に瞬間的に
投入される。ダクト内に投入された付着物は排ガスによ
り全量吹き上げることができず、一部直落して流動層
炉、あるいは、流動層クーラに未焼成物が混入し、流動
層焼成温度が急激に低下し、品質悪化となるし、また、
流動層クーラに直落したときにも品質が悪化するという
課題がある。

このような課題の対応策として従来では、第５図に示
すように直落を防止するために、ダクト31に対するシュ
ート32の投入口に近接した下部に分散板33を配置し、該
分散板33上に投入される付着物を破砕して吹き上げるよ
うにした配慮策があるが、分散板33上を矢印方向に走る
付着物などはその勢で対向するダクト壁面に至り、ダク
ト31の内壁面の吹き上げ流速の小さいゾーンにそって直
落するという課題が残されている。また、付着性の強い
粉粒状原料を使用する場合には、分散板上に付着物が堆
積成長して、シュート32の投入口を閉塞するという課題
がある。

本考案の目的は、付着，脱落の起るサスペンションプ
レヒータ中のサイクロンで捕集した付着物を含む原料
を、シュートを介してダクトに導入する投入口の下方
に、多孔状の直落防止板を張設し、この直落防止板によ
り落下する付着物を合理的に破砕分散して落下のエネル
ギーを殺し、排ガスの吹き上げ流速によって吹き上げ処
理しするとともに、吹き上げられない付着物は直落防止
板上において転動させながら順次細分化して吹き上げ、
直落がなく品質の向上が図れる流動層焼成装置を提供せ
んとするものである。

［課題を解決するための手段］従来技術の課題を解決する本考案の構成は、焼成炉の
上方に複数のサイクロン（C₁〜C_n）を多段的に配設する
とともに、各サイクロンのシュートを次段のダクトなど
に接続させたサスペンションプレヒータに、上記焼成炉
の排ガスを導いて粉粒状原料を予熱し、この予熱された
粉粒状原料を焼成炉にて焼成するようにした粉粒状原料
の流動層焼成装置において、上記サスペンションプレヒ
ータを構成するサイクロンのうち、上記排ガス中の成分
が再炭酸化反応を起す部分のサイクロンのシュートが接
続されるダクト内で、かつ、シュートの投入口より下方
に多孔状の直落防止板を張設したものである。

［作用］付着，脱落の起るサイクロンのシュートからダクト内
に投入される付着物のうち、重量の大きいものはダクト
内に張設した直落防止板上に落下して破砕分散せしめら
れ、排ガスの吹き上げ流速によって吹き上げ処理され
る。吹き上げられない付着物は直落防止板の孔から噴出
する排ガス流によって転動しながら順次破砕されて吹き
上げられ、直落の全くない品質の良い製品が得られる。

［実施例］次に、図面について本考案実施例の詳細を説明する。

第１図は本考案装置が適用されるサスペンションプレ
ヒータを備えた流動層焼成装置の全体構成図、第２図は
本考案装置に使用される直落防止板を張設したダクト要
部の断面図、第３図は同上直落防止板の平面図、第４図
は直落防止板の別実施例の平面図、第５図は従来技術の
分散板をもつダクト要部の断面図である。

第１図に示す複数のサイクロンC₁，C₂，C₃，C₄は、図
のように多段的に配設されてサスペンションプレヒータ
１を構成している。上記サイクロンC₃とC₄とを接続する
ダクト２に設けた原料投入シュート３から投入される石
灰石、または、ドロマイトなどの粉粒状原料は、流動層
焼成炉４からの排ガスによって予熱され、その予熱され
た粉粒状原料は、順次上記焼成炉４に導かれて焼成され
る。そして、焼成炉４において焼成された製品は、製品
の捕集サイクロンC₀などを経て流動層クーラ５において
冷却され、コンベア（図示略）から製品として取出し回
収される。

第１図の系統図について作用を説明しながら更に構成
の詳細を述べると、上記原料投入シュート３から投入供
給された粉粒状原料は、ダクト２からサイクロンC₄に導
かれて捕集され、シュート６からダンパ７を介してサイ
クロンC₂とC₃を接続するダクト８に供給せしめられる。
そして、サイクロンC₃に至って捕集された粉粒状原料
は、シュート９からフラップダンパ10を介してサイクロ
ンC₁とC₂とを接続するダクト11に投入されサイクロンC₂
に至る。このサイクロンC₂で捕集された粉粒状原料は、
シュート12からフラップダンパ13を介して捕集サイクロ
ンC₀とサイクロンC₁とを接続するダクト14に投入供給さ
れてサイクロンC₁に至り、排ガスとの間で充分に熱交換
が行われた粉粒状原料は、サイクロンC₁にて捕集されて
シュート15からダンパ16を経て流動層焼成炉４に投入せ
しめられ、ここで焼成された製品の大半はＬバルブ17を
もつシュート18により流動層クーラ５に導入されるとと
もに、一部の製品は捕集サイクロンC₀にて捕集されてシ
ュート19からダンパ20を介して流動層クーラ５に送ら
れ、コンベア（図示略）から製品として取出し回収せし
められる。図中21は押込みファン,22,23はサイクロン
で、上記流動層クーラ５からの空気は、ダクト24,25か
ら上記サイクロン22,23を経て上記流動層焼成炉４の風
箱26に燃焼用の空気として供給される。

以上のように構成された粉粒状原料の流動層焼成装置
において本考案は、上記サスペンションプレヒータ１を
構成し、かつ、排ガス中の粉粒体が約600〜800℃、即
ち、再炭酸化反応を起す部分に該当する、例えば、上記
サイクロンC₂、および／または、C₃のシュート12,9が接
続されるダクト14,11の内部、即ち、上記シュート12,9
の投入口より下方のダクト14,11内に、多数の排ガスが
吹き上げられる孔27を備えた脱落付着物の直落防止板28
を張設したものである。尚、上記直落防止板28は、第４
図に示すように格子状構造や網構造とすることも可能で
あるので、図示実施例のものに特定されることはない。

上記シュート投入口と直落防止板28との距離は、脱落
付着物が有効に破砕される距離を確保することが望まし
いし、また、この直落防止板28は、第１図に示すように
捕集サイクロンC₀とサイクロンC₁に近接した部位に設け
ることが望ましい。その理由は、排ガス温度が比較的高
温であることと、排ガス流速が大きいことによる。

［考案の効果］上述のように本考案の構成によれば、次のような効果
が得られる。

（ａ）付着，脱落の起るサイクロンのシュート投入口か
らダクト内に投入される付着物のうち、重量の大きいも
のはダクト内に張設した直落防止板上に落下して破砕分
散せしめられ、孔から噴出する排ガスの吹き上げ流速に
よって吹き上げ処理される。

（ｂ）吹き上げられない付着物は、孔から噴出する排ガ
ス流速によって直落防止板上において転動されながら順
次破砕されて吹き上げられ、直落の全くない品質の優れ
た製品が得られる。

（ｃ）ダクトに対するシュート投入口と直落防止板とが
離れているため、第５図に示す分散板のように付着物の
堆積によってシュート投入口が閉塞されることがなく、
長期の連続運転が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置が適用されるサスペンションプレヒ
ータを備えた流動層焼成装置の全体構成図、第２図は本
考案装置に使用される直落防止板を張設したダクト要部
の断面図、第３図は同上直落防止板の平面図、第４図は
直落防止板の別実施例の平面図、第５図は従来技術の分
散板をもつダクト要部の断面図である。 C₀……捕集サイクロン，C₁〜C₄……サイクロン,1……サ
スペンションプレヒータ,2……ダクト,3……原料投入シ
ュート,4……焼成炉,5……流動層クーラ,6……シュー
ト,7……ダンパ,8……ダクト,9……シュート,10……フ
ラップダンパ,11……ダクト,12……シュート,13……フ
ラップダンパ,14……ダクト,15……シュート,16……ダ
ンパ,17……Ｌバルブ,18……シュート,19……シュート,
20……ダンパ,27……孔,28……直落防止板。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】焼成炉の上方に複数のサイクロン（C₁〜
C_n）を多段的に配設するとともに、各サイクロンのシュ
ートを次段のダクトなどに接続させたサスペンションプ
レヒータに、上記焼成炉の排ガスを導いて粉粒状原料を
予熱し、この予熱された粉粒状原料を焼成炉にて焼成す
るようにした粉粒状原料の流動層焼成装置において、上記サスペンションプレヒータを構成するサイクロンの
うち、上記排ガス中の成分が再炭酸化反応を起す部分の
サイクロンのシュートが接続されるダクト内で、かつ、
シュートの投入口より下方に多孔状の直落防止板を張設
したことを特徴とする粉粒状原料の流動層焼成装置。