JP2922093B2 - セメントクリンカ製造装置 - Google Patents
セメントクリンカ製造装置Info
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- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセメントクリンカの焼成
温度を下げることができるようにしたセメントクリンカ
製造装置に関する。
温度を下げることができるようにしたセメントクリンカ
製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポルトランド系セメントクリンカ
は主にロータリキルン（回転焼成炉）を用いて、温度１
４００〜１６００℃程度で焼成されている。すなわち、
焼成温度１５００℃を目標として焼成し、この場合に許
容される焼成温度幅は約５０〜１００℃であり、その焼
成温度を維持することはエネルギーコストのみならず公
害防止上も大きな負担となっている。
は主にロータリキルン（回転焼成炉）を用いて、温度１
４００〜１６００℃程度で焼成されている。すなわち、
焼成温度１５００℃を目標として焼成し、この場合に許
容される焼成温度幅は約５０〜１００℃であり、その焼
成温度を維持することはエネルギーコストのみならず公
害防止上も大きな負担となっている。
【０００３】従来におけるセメントクリンカ製造装置
は、図６に示すように、予熱炉を複数段に組み合わせた
予熱装置１と、その予熱装置１で予熱された原料を仮焼
する仮焼炉２と、仮焼された原料を焼成しクリンカを形
成するロータリーキルン３と、この焼成されたクリンカ
を冷却するクリンカクーラー４と、クリンカクーラー４
に冷却用としての空気を送風する送風機５とからなる。
は、図６に示すように、予熱炉を複数段に組み合わせた
予熱装置１と、その予熱装置１で予熱された原料を仮焼
する仮焼炉２と、仮焼された原料を焼成しクリンカを形
成するロータリーキルン３と、この焼成されたクリンカ
を冷却するクリンカクーラー４と、クリンカクーラー４
に冷却用としての空気を送風する送風機５とからなる。
【０００４】そして、冷却されたセメントクリンカは、
その後、製品化工程（図示せず）へ搬送され、粉砕、分
級を経て、製品化される。このようなセメントクリンカ
製造装置におけるセメントクリンカの焼成には、セメン
トクリンカ原料が予熱装置１および仮焼炉２にて温度 8
00〜900 ℃に昇温されてロータリキルン３に投入され、
温度を約 1500 ℃に昇温させる。このロータリキルン３
では、原料への熱伝導率が低いため、 1300 〜 1400 ℃
に昇温させるのに少なくとも 10 分以上かかるため、昇
温速度が約 50 ℃／min以下になる。
その後、製品化工程（図示せず）へ搬送され、粉砕、分
級を経て、製品化される。このようなセメントクリンカ
製造装置におけるセメントクリンカの焼成には、セメン
トクリンカ原料が予熱装置１および仮焼炉２にて温度 8
00〜900 ℃に昇温されてロータリキルン３に投入され、
温度を約 1500 ℃に昇温させる。このロータリキルン３
では、原料への熱伝導率が低いため、 1300 〜 1400 ℃
に昇温させるのに少なくとも 10 分以上かかるため、昇
温速度が約 50 ℃／min以下になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造装置を
用いた焼成技術においては、セメントクリンカの焼成に
は約１５００℃で焼成することが行われており、製造装
置の省エネルギ化および窒素酸化物等を低減した低公害
化の要請のためには、焼成温度が１３００〜１４００℃
程度のより低温度で焼成することが望まれているが、低
温度で焼成するには塩素系のフラックスを添加しなけれ
ばならないかまたは焼成時間を長くしなければならない
ため公害防止上およびコスト低減上好ましくない、さら
にまた、焼成時間を長くした低温焼成により生成させた
セメントを用いたモルタルやコンクリートは強度が低い
等の問題点があった。
用いた焼成技術においては、セメントクリンカの焼成に
は約１５００℃で焼成することが行われており、製造装
置の省エネルギ化および窒素酸化物等を低減した低公害
化の要請のためには、焼成温度が１３００〜１４００℃
程度のより低温度で焼成することが望まれているが、低
温度で焼成するには塩素系のフラックスを添加しなけれ
ばならないかまたは焼成時間を長くしなければならない
ため公害防止上およびコスト低減上好ましくない、さら
にまた、焼成時間を長くした低温焼成により生成させた
セメントを用いたモルタルやコンクリートは強度が低い
等の問題点があった。
【０００６】本発明は、従来の技術における前記問題点
を解消するためのものであり、そのための課題は、公害
防止効果およびコスト低減効果を生じ、フラックスを添
加せずに低温焼成しても高強度なモルタルまたはコンク
リートが得られるセメントクリンカを生成させるセメン
トクリンカ製造装置を提供することにある。
を解消するためのものであり、そのための課題は、公害
防止効果およびコスト低減効果を生じ、フラックスを添
加せずに低温焼成しても高強度なモルタルまたはコンク
リートが得られるセメントクリンカを生成させるセメン
トクリンカ製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を達成
できるようにするため、図１に示す実施例装置のよう
に、セメントクリンカ製造装置を構成する。
できるようにするため、図１に示す実施例装置のよう
に、セメントクリンカ製造装置を構成する。
【０００８】ここに、セメントクリンカ製造装置は、セ
メントクリンカ用原料を投入後、予熱し、仮焼してから
焼成することによりセメントクリンカを製造する装置に
おいて、仮焼炉と焼成炉との間に、仮焼されたセメント
クリンカ用原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1300
〜 1400 ℃の焼成反応温度まで昇温させる少なくとも１
つの急速昇温炉を備え、かつ前記焼成炉は原料中の遊離
石灰が所定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の焼
成反応温度域を保持できることを特徴とするものであ
る。
メントクリンカ用原料を投入後、予熱し、仮焼してから
焼成することによりセメントクリンカを製造する装置に
おいて、仮焼炉と焼成炉との間に、仮焼されたセメント
クリンカ用原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1300
〜 1400 ℃の焼成反応温度まで昇温させる少なくとも１
つの急速昇温炉を備え、かつ前記焼成炉は原料中の遊離
石灰が所定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の焼
成反応温度域を保持できることを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、セメントクリンカ製造装置は、前記
急速昇温炉と前記焼成炉とを単一の急速昇温炉により兼
用させることもできる。そしてまた、セメントクリンカ
製造装置は、前記急速昇温炉を、流動層炉、噴流層炉、
噴流流動層炉、プラズマ炉、電融炉のいずれかとするこ
とが望ましい。
急速昇温炉と前記焼成炉とを単一の急速昇温炉により兼
用させることもできる。そしてまた、セメントクリンカ
製造装置は、前記急速昇温炉を、流動層炉、噴流層炉、
噴流流動層炉、プラズマ炉、電融炉のいずれかとするこ
とが望ましい。
【００１０】そしてまた、セメントクリンカ製造装置
は、前記焼成炉を、流動層炉、噴流層炉、噴流流動層
炉、プラズマ炉、電融炉、またはロータリキルンのいず
れかとすることが望ましい。
は、前記焼成炉を、流動層炉、噴流層炉、噴流流動層
炉、プラズマ炉、電融炉、またはロータリキルンのいず
れかとすることが望ましい。
【００１１】
【作用】このように構成したことにより、セメントクリ
ンカ製造装置では、セメントクリンカ用原料を予熱し、
仮焼してから、仮焼炉と焼成炉との間に備えた急速昇温
炉によって、仮焼されたセメントクリンカ用原料を 100
℃／min 以上の昇温速度で 1300 〜 1400 ℃の焼成反応
温度まで、すみやかに融液反応温度以上に昇温させ、焼
成炉により原料中の遊離石灰が所定含有量になるまで前
記 1300 〜 1400℃の焼成反応温度域で保持させて、フ
ラックスを添加せずに低温焼成する。
ンカ製造装置では、セメントクリンカ用原料を予熱し、
仮焼してから、仮焼炉と焼成炉との間に備えた急速昇温
炉によって、仮焼されたセメントクリンカ用原料を 100
℃／min 以上の昇温速度で 1300 〜 1400 ℃の焼成反応
温度まで、すみやかに融液反応温度以上に昇温させ、焼
成炉により原料中の遊離石灰が所定含有量になるまで前
記 1300 〜 1400℃の焼成反応温度域で保持させて、フ
ラックスを添加せずに低温焼成する。
【００１２】また、セメントクリンカ製造装置では、単
一の急速昇温炉によって、急速昇温炉と焼成炉とを兼用
させた場合、仮焼後に急速昇温炉に投入されたセメント
クリンカ用原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1300
〜 1400 ℃の焼成反応温度域まで急速に昇温させ、引き
続いて原料中の遊離石灰が所定含有量になるまで前記13
00 〜 1400 ℃の焼成反応温度域で保持させて、遊離石
灰の少ないセメントクリンカを焼成させる。
一の急速昇温炉によって、急速昇温炉と焼成炉とを兼用
させた場合、仮焼後に急速昇温炉に投入されたセメント
クリンカ用原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1300
〜 1400 ℃の焼成反応温度域まで急速に昇温させ、引き
続いて原料中の遊離石灰が所定含有量になるまで前記13
00 〜 1400 ℃の焼成反応温度域で保持させて、遊離石
灰の少ないセメントクリンカを焼成させる。
【００１３】そして、セメントクリンカ製造装置では、
急速昇温炉を流動層炉、噴流層炉、噴流流動層炉、プラ
ズマ炉、電融炉のいずれかとする場合、投入されたセメ
ントクリンカ用原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1
300 〜 1400 ℃の焼成反応温度域まで急速に昇温させる
ことができ、その後の焼成炉による低温焼成を容易にさ
せ、遊離石灰の少ないセメントクリンカを焼成させる。
急速昇温炉を流動層炉、噴流層炉、噴流流動層炉、プラ
ズマ炉、電融炉のいずれかとする場合、投入されたセメ
ントクリンカ用原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1
300 〜 1400 ℃の焼成反応温度域まで急速に昇温させる
ことができ、その後の焼成炉による低温焼成を容易にさ
せ、遊離石灰の少ないセメントクリンカを焼成させる。
【００１４】そしてまた、セメントクリンカ製造装置で
は、焼成炉が流動層炉、噴流層炉、噴流流動層炉、プラ
ズマ炉、電融炉、またはロータリキルンのいずれかとす
る場合、容易に低温焼成温度 1300 〜 1400 ℃に保持で
き、かつ焼成反応温度保持時間を調整することができ
て、遊離石灰含有量の調節を容易にさせる。
は、焼成炉が流動層炉、噴流層炉、噴流流動層炉、プラ
ズマ炉、電融炉、またはロータリキルンのいずれかとす
る場合、容易に低温焼成温度 1300 〜 1400 ℃に保持で
き、かつ焼成反応温度保持時間を調整することができ
て、遊離石灰含有量の調節を容易にさせる。
【００１５】
【実施例】本発明における実施例を以下に図示説明す
る。 〔第１実施例の構成〕セメントクリンカ製造装置の第１
実施例は、急速昇温炉として流動層炉を、焼成炉として
ロータリキルンを備えた場合のセメントクリンカ製造装
置で、そのブロック図を図１に、装置構成を図２に示
す。
る。 〔第１実施例の構成〕セメントクリンカ製造装置の第１
実施例は、急速昇温炉として流動層炉を、焼成炉として
ロータリキルンを備えた場合のセメントクリンカ製造装
置で、そのブロック図を図１に、装置構成を図２に示
す。
【００１６】第１実施例のセメントクリンカ製造装置
は、予熱炉を複数段に組み合わせた予熱装置１と、予熱
された原料を仮焼しておよそ８００〜９００℃に昇温さ
せる仮焼炉２と、仮焼された原料が投入されると１００
℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で温度１３００〜１４００℃
まで昇温させる急速昇温炉１２と、急速昇温された原料
が移送されると原料温度１３００〜１４００℃を一定時
間維持して焼成反応させる焼成炉１３とからなる。
は、予熱炉を複数段に組み合わせた予熱装置１と、予熱
された原料を仮焼しておよそ８００〜９００℃に昇温さ
せる仮焼炉２と、仮焼された原料が投入されると１００
℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で温度１３００〜１４００℃
まで昇温させる急速昇温炉１２と、急速昇温された原料
が移送されると原料温度１３００〜１４００℃を一定時
間維持して焼成反応させる焼成炉１３とからなる。
【００１７】焼成されたセメントクリンカは、クリンカ
クーラ１４に移送されて送風機１５から供給される冷却
空気によって冷却される。送風機１５からの空気は、ク
リンカクーラ１４内で加熱されて昇温し、クリンカクー
ラ１４から焼成炉１３側への送風と仮焼炉２側への送風
とに分岐される。クリンカクーラ１４から焼成炉１３側
への送風は、焼成炉１３内でさらに加熱されて昇温し、
焼成炉１３に接続している急速昇温炉１２へ送られ、急
速昇温炉１２に堆積している原料を流動化させる流動化
用加熱気体および燃焼用空気として利用される。また、
クリンカクーラ１４で分岐した仮焼炉２側への送風は仮
焼用加熱気体および燃焼用空気として利用される。
クーラ１４に移送されて送風機１５から供給される冷却
空気によって冷却される。送風機１５からの空気は、ク
リンカクーラ１４内で加熱されて昇温し、クリンカクー
ラ１４から焼成炉１３側への送風と仮焼炉２側への送風
とに分岐される。クリンカクーラ１４から焼成炉１３側
への送風は、焼成炉１３内でさらに加熱されて昇温し、
焼成炉１３に接続している急速昇温炉１２へ送られ、急
速昇温炉１２に堆積している原料を流動化させる流動化
用加熱気体および燃焼用空気として利用される。また、
クリンカクーラ１４で分岐した仮焼炉２側への送風は仮
焼用加熱気体および燃焼用空気として利用される。
【００１８】急速昇温炉１２は、図２に示すように、流
動層炉を構成する。仮焼炉２からの原料を側壁部より投
入させ、焼成炉１３側から粉体流動化のための加熱空気
を導入し、下部側方からは燃料を導入して燃焼させ、そ
の燃焼ガスを流動する粉体を通過させて粉体を昇温さ
せ、舞い上がった粉体を気体の流動に従って、側壁中央
部の排出管１２ａから焼成炉１３の入口側へ移送させ
る。
動層炉を構成する。仮焼炉２からの原料を側壁部より投
入させ、焼成炉１３側から粉体流動化のための加熱空気
を導入し、下部側方からは燃料を導入して燃焼させ、そ
の燃焼ガスを流動する粉体を通過させて粉体を昇温さ
せ、舞い上がった粉体を気体の流動に従って、側壁中央
部の排出管１２ａから焼成炉１３の入口側へ移送させ
る。
【００１９】この急速昇温炉１２の昇温能力は、１００
〜２００℃／ｍｉｎの昇温能力を有し、原料到達温度は
１４００℃まで昇温可能とする。焼成炉１３は、急速昇
温炉１２で必要とした経過時間に相当する処理時間分の
ドラム長さだけ短く形成したロータリキルンとする。こ
の焼成炉１３はもっぱら焼成反応処理に用い、定常的に
目標処理温度（最高温度≦１４００℃）を維持するよう
に運転される。この焼成炉１３における処理温度が低く
抑えられるようになったことに付随して、クリンカクー
ラ１４への冷却用空気の送風量を下げることができるよ
うになり、冷却性能を従来よりも低く抑えられるように
なる。
〜２００℃／ｍｉｎの昇温能力を有し、原料到達温度は
１４００℃まで昇温可能とする。焼成炉１３は、急速昇
温炉１２で必要とした経過時間に相当する処理時間分の
ドラム長さだけ短く形成したロータリキルンとする。こ
の焼成炉１３はもっぱら焼成反応処理に用い、定常的に
目標処理温度（最高温度≦１４００℃）を維持するよう
に運転される。この焼成炉１３における処理温度が低く
抑えられるようになったことに付随して、クリンカクー
ラ１４への冷却用空気の送風量を下げることができるよ
うになり、冷却性能を従来よりも低く抑えられるように
なる。
【００２０】〔第１実施例の作用〕このように構成した
第１実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱装置１で予熱し、仮焼炉２によって８００〜９００℃
まで昇温させて仮焼してから、急速昇温炉１２に投入す
る。急速昇温炉１２では下部より加熱空気を導入させる
とともに下部側方からは燃料を導入して、燃料を空気と
混合して燃焼させ、導入された加熱空気と燃焼ガスによ
って、炉内に堆積している粉体を流動化させるとともに
粉体を１００〜２００℃／ｍｉｎの昇温速度により目標
処理温度１３００〜１４００℃まで昇温させ、そして、
舞い上がった粉体を気体の流れにのせて側壁中央部に設
けられている排出管１２ａを介して排出させ、接続して
いる焼成炉１３へ移送させる。急速昇温された原料が導
入された焼成炉１３では、引き続き温度を１３００〜１
４００℃に維持して、遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）が所定範
囲の含有量に低減するまで、焼成反応を続行させる。
第１実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱装置１で予熱し、仮焼炉２によって８００〜９００℃
まで昇温させて仮焼してから、急速昇温炉１２に投入す
る。急速昇温炉１２では下部より加熱空気を導入させる
とともに下部側方からは燃料を導入して、燃料を空気と
混合して燃焼させ、導入された加熱空気と燃焼ガスによ
って、炉内に堆積している粉体を流動化させるとともに
粉体を１００〜２００℃／ｍｉｎの昇温速度により目標
処理温度１３００〜１４００℃まで昇温させ、そして、
舞い上がった粉体を気体の流れにのせて側壁中央部に設
けられている排出管１２ａを介して排出させ、接続して
いる焼成炉１３へ移送させる。急速昇温された原料が導
入された焼成炉１３では、引き続き温度を１３００〜１
４００℃に維持して、遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）が所定範
囲の含有量に低減するまで、焼成反応を続行させる。
【００２１】〔第１実施例の効果〕このように第１実施
例では、急速昇温させたことによって焼成反応を急速に
進行させることができるようになり、このため、焼成温
度をおよそ１００〜２００℃低下させることができて、
従来に比較して、最高焼成温度を下げることができ、熱
消費量を３〜５％低減でき、窒素酸化物の発生量を２０
〜３０％抑制させることができる。
例では、急速昇温させたことによって焼成反応を急速に
進行させることができるようになり、このため、焼成温
度をおよそ１００〜２００℃低下させることができて、
従来に比較して、最高焼成温度を下げることができ、熱
消費量を３〜５％低減でき、窒素酸化物の発生量を２０
〜３０％抑制させることができる。
【００２２】〔第２実施例の構成〕セメントクリンカ製
造装置の第２実施例は、急速昇温炉として流動層炉を備
えるとともに焼成炉にも流動層炉を備えたセメントクリ
ンカ製造装置で、そのブロック図を図３に示す。第２実
施例のセメントクリンカ製造装置は、予熱炉を複数段に
組み合わせた予熱装置１と、予熱された原料をおよそ８
００〜９００℃に昇温させて仮焼させる仮焼炉２と、仮
焼された原料が投入されると１００℃／ｍｉｎ以上の昇
温速度で１３００〜１４００℃まで昇温させる第１実施
例と同じ性能を有する急速昇温炉１２と、急速昇温され
た原料が投入されると原料温度１３００〜１４００℃を
一定時間維持して焼成反応を継続させる流動層焼成炉１
３ａとからなる。
造装置の第２実施例は、急速昇温炉として流動層炉を備
えるとともに焼成炉にも流動層炉を備えたセメントクリ
ンカ製造装置で、そのブロック図を図３に示す。第２実
施例のセメントクリンカ製造装置は、予熱炉を複数段に
組み合わせた予熱装置１と、予熱された原料をおよそ８
００〜９００℃に昇温させて仮焼させる仮焼炉２と、仮
焼された原料が投入されると１００℃／ｍｉｎ以上の昇
温速度で１３００〜１４００℃まで昇温させる第１実施
例と同じ性能を有する急速昇温炉１２と、急速昇温され
た原料が投入されると原料温度１３００〜１４００℃を
一定時間維持して焼成反応を継続させる流動層焼成炉１
３ａとからなる。
【００２３】この流動層焼成炉１３ａは、急速昇温炉１
２と同型式の装置であるが、もっぱら焼成反応処理に用
い、定常的に目標処理温度（最高温度≦１４００℃）を
維持するように運転される。この流動層焼成炉１３ａで
焼成されたセメントクリンカは、クリンカクーラ（図示
せず）に移送されると、送風機（図示せず）から供給さ
れる冷却空気によって所定温度に冷却される。
２と同型式の装置であるが、もっぱら焼成反応処理に用
い、定常的に目標処理温度（最高温度≦１４００℃）を
維持するように運転される。この流動層焼成炉１３ａで
焼成されたセメントクリンカは、クリンカクーラ（図示
せず）に移送されると、送風機（図示せず）から供給さ
れる冷却空気によって所定温度に冷却される。
【００２４】〔第２実施例の作用〕このように構成した
第２実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱装置１により予熱し、仮焼炉２によって８００〜９０
０℃まで昇温させて仮焼してから、急速昇温炉１２に投
入する。急速昇温炉１２では下部より加熱空気を導入す
るとともに下部側方からは燃料を導入し、燃料を空気と
混合して燃焼させ、導入された加熱空気と燃焼ガスによ
って、炉内に堆積している粉体を流動化させるとともに
粉体を１００〜２００℃／ｍｉｎの昇温速度により目標
処理温度１３００〜１４００℃まで昇温させ、そして、
舞い上がった粉体を気体の流れにのせて側壁中央部に設
けられている排出管（図示せず）を介して排出させて、
接続している流動層焼成炉１３ａへ移送させる。セメン
トクリンカ用原料が導入された流動層焼成炉１３ａで
は、引き続き処理温度を１３００〜１４００℃に維持
し、遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）が所定範囲の含有量に低減
するまで、焼成反応を続行させる。
第２実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱装置１により予熱し、仮焼炉２によって８００〜９０
０℃まで昇温させて仮焼してから、急速昇温炉１２に投
入する。急速昇温炉１２では下部より加熱空気を導入す
るとともに下部側方からは燃料を導入し、燃料を空気と
混合して燃焼させ、導入された加熱空気と燃焼ガスによ
って、炉内に堆積している粉体を流動化させるとともに
粉体を１００〜２００℃／ｍｉｎの昇温速度により目標
処理温度１３００〜１４００℃まで昇温させ、そして、
舞い上がった粉体を気体の流れにのせて側壁中央部に設
けられている排出管（図示せず）を介して排出させて、
接続している流動層焼成炉１３ａへ移送させる。セメン
トクリンカ用原料が導入された流動層焼成炉１３ａで
は、引き続き処理温度を１３００〜１４００℃に維持
し、遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）が所定範囲の含有量に低減
するまで、焼成反応を続行させる。
【００２５】〔第２実施例の効果〕このように第２実施
例では、従来に比較して、急速昇温させたことによって
焼成反応を急速に進行させることができるとともに、最
高焼成温度を下げることができ、このため、熱消費量を
低減させることができ、窒素酸化物の発生量を低減させ
ることができる。また、焼成炉として流動層焼成炉１３
ａを用いたことによって、ロータリキルンを用いた場合
に比較して、より精密な温度管理ができ、成分調整が容
易にできる。
例では、従来に比較して、急速昇温させたことによって
焼成反応を急速に進行させることができるとともに、最
高焼成温度を下げることができ、このため、熱消費量を
低減させることができ、窒素酸化物の発生量を低減させ
ることができる。また、焼成炉として流動層焼成炉１３
ａを用いたことによって、ロータリキルンを用いた場合
に比較して、より精密な温度管理ができ、成分調整が容
易にできる。
【００２６】〔第３実施例の構成〕セメントクリンカ製
造装置の第３実施例は、予熱装置、仮焼炉、急速昇温炉
としてそれぞれ流動層炉を備えて多段式急速昇温炉を形
成させたセメントクリンカ製造装置で、そのブロック図
を図４に示す。第３実施例のセメントクリンカ製造装置
は、セメントクリンカ用原料を予熱する予熱用の流動層
炉２１と、予熱された原料をおよそ８００〜９００℃に
昇温させて仮焼する仮焼用の流動層炉２２と、仮焼され
た原料を１００℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で１３００〜
１４００℃まで昇温させる急速昇温炉１２と、急速昇温
させた原料の温度１３００〜１４００℃を一定時間維持
して焼成反応を継続させる流動層焼成炉１３ａとからな
る。
造装置の第３実施例は、予熱装置、仮焼炉、急速昇温炉
としてそれぞれ流動層炉を備えて多段式急速昇温炉を形
成させたセメントクリンカ製造装置で、そのブロック図
を図４に示す。第３実施例のセメントクリンカ製造装置
は、セメントクリンカ用原料を予熱する予熱用の流動層
炉２１と、予熱された原料をおよそ８００〜９００℃に
昇温させて仮焼する仮焼用の流動層炉２２と、仮焼され
た原料を１００℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で１３００〜
１４００℃まで昇温させる急速昇温炉１２と、急速昇温
させた原料の温度１３００〜１４００℃を一定時間維持
して焼成反応を継続させる流動層焼成炉１３ａとからな
る。
【００２７】この流動層焼成炉１３ａは、急速昇温炉１
２と同型式の装置であるが、もっぱら焼成反応処理に用
い、定常的に目標処理温度（最高温度≦１４００℃）を
維持するように運転される。この流動層焼成炉１３ａで
焼成されたセメントクリンカは、クリンカクーラ（図示
せず）に移送されると、送風機（図示せず）から供給さ
れる冷却空気によって冷却される。
２と同型式の装置であるが、もっぱら焼成反応処理に用
い、定常的に目標処理温度（最高温度≦１４００℃）を
維持するように運転される。この流動層焼成炉１３ａで
焼成されたセメントクリンカは、クリンカクーラ（図示
せず）に移送されると、送風機（図示せず）から供給さ
れる冷却空気によって冷却される。
【００２８】〔第３実施例の作用〕このように構成した
第３実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱用の流動層炉２１により予熱し、仮焼用の流動層炉２
２によって８００〜９００℃まで昇温させて仮焼してか
ら、急速昇温炉１２に投入する。急速昇温炉１２では下
部より加熱空気を導入させるとともに下部側方からは燃
料を導入して、燃料を空気と混合して燃焼させ、導入さ
れた加熱空気と燃焼ガスによって、炉内に堆積している
粉体を流動化させるとともに粉体を１００〜２００℃／
ｍｉｎの昇温速度により目標処理温度１３００〜１４０
０℃まで昇温させ、そして、舞い上がった粉体を気体の
流れにのせて側壁中央部に設けられている排出管（図示
せず）を介して排出させて、接続している流動層焼成炉
１３ａへ移送させる。セメントクリンカ用原料が導入さ
れた流動層焼成炉１３ａでは、引き続き温度を１３００
〜１４００℃に維持し、遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）が所定
範囲の含有量に低減するまで、焼成反応を続行させる。
第３実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱用の流動層炉２１により予熱し、仮焼用の流動層炉２
２によって８００〜９００℃まで昇温させて仮焼してか
ら、急速昇温炉１２に投入する。急速昇温炉１２では下
部より加熱空気を導入させるとともに下部側方からは燃
料を導入して、燃料を空気と混合して燃焼させ、導入さ
れた加熱空気と燃焼ガスによって、炉内に堆積している
粉体を流動化させるとともに粉体を１００〜２００℃／
ｍｉｎの昇温速度により目標処理温度１３００〜１４０
０℃まで昇温させ、そして、舞い上がった粉体を気体の
流れにのせて側壁中央部に設けられている排出管（図示
せず）を介して排出させて、接続している流動層焼成炉
１３ａへ移送させる。セメントクリンカ用原料が導入さ
れた流動層焼成炉１３ａでは、引き続き温度を１３００
〜１４００℃に維持し、遊離石灰（ｆ−ＣａＯ）が所定
範囲の含有量に低減するまで、焼成反応を続行させる。
【００２９】〔第３実施例の効果〕このように第３実施
例では、従来に比較して、急速昇温させたことによって
焼成反応を急速に進行させることができるとともに、最
高焼成温度を下げることができ、このため、熱消費量を
低減させることができ、窒素酸化物の発生量を低減させ
ることができる。また、予熱用の流動層炉２１、仮焼用
の流動層炉２２、急速昇温炉１２、および流動層焼成炉
１３ａを、すべて流動層炉にし、同一形式の装置を多段
に設けて形成させたことによって、設置すべき装置が統
一されるため、各炉の管理が容易になるとともに、より
精密な温度管理ができ、省エネルギ化を促進させ、公害
防止効果を高め、セメントクリンカの成分調整を容易に
させることができる。
例では、従来に比較して、急速昇温させたことによって
焼成反応を急速に進行させることができるとともに、最
高焼成温度を下げることができ、このため、熱消費量を
低減させることができ、窒素酸化物の発生量を低減させ
ることができる。また、予熱用の流動層炉２１、仮焼用
の流動層炉２２、急速昇温炉１２、および流動層焼成炉
１３ａを、すべて流動層炉にし、同一形式の装置を多段
に設けて形成させたことによって、設置すべき装置が統
一されるため、各炉の管理が容易になるとともに、より
精密な温度管理ができ、省エネルギ化を促進させ、公害
防止効果を高め、セメントクリンカの成分調整を容易に
させることができる。
【００３０】〔第４実施例の構成〕セメントクリンカ製
造装置の第４実施例は、第３実施例における急速昇温炉
と流動層焼成炉とを単一の流動層炉により兼用させて多
段式急速昇温炉を形成させたセメントクリンカ製造装置
で、そのブロック図を図５に示す。第３実施例のセメン
トクリンカ製造装置は、セメントクリンカ用原料を予熱
する予熱用の流動層炉２１と、予熱された原料を８００
〜９００℃に昇温させて仮焼する仮焼用の流動層炉２２
と、仮焼された原料を１００〜２００℃／ｍｉｎの昇温
速度により目標処理温度１３００〜１４００℃まで昇温
させ、そして、その目標処理温度を一定時間維持して焼
成反応を継続させる急速昇温炉１２とからなる。その他
は第３実施例と同様である。
造装置の第４実施例は、第３実施例における急速昇温炉
と流動層焼成炉とを単一の流動層炉により兼用させて多
段式急速昇温炉を形成させたセメントクリンカ製造装置
で、そのブロック図を図５に示す。第３実施例のセメン
トクリンカ製造装置は、セメントクリンカ用原料を予熱
する予熱用の流動層炉２１と、予熱された原料を８００
〜９００℃に昇温させて仮焼する仮焼用の流動層炉２２
と、仮焼された原料を１００〜２００℃／ｍｉｎの昇温
速度により目標処理温度１３００〜１４００℃まで昇温
させ、そして、その目標処理温度を一定時間維持して焼
成反応を継続させる急速昇温炉１２とからなる。その他
は第３実施例と同様である。
【００３１】〔第４実施例の作用〕このように構成した
第４実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱用の流動層炉２１により予熱し、仮焼用の流動層炉２
２により仮焼してから、急速昇温炉１２に投入する。急
速昇温炉１２では、仮焼された原料を１００℃／ｍｉｎ
以上の昇温速度により１３００〜１４００℃まで昇温さ
せ、その温度を一定時間維持して、遊離石灰（ｆ−Ｃａ
Ｏ）が所定範囲の含有量に低減するまで、焼成反応を続
行させる。
第４実施例においては、セメントクリンカ用原料を、予
熱用の流動層炉２１により予熱し、仮焼用の流動層炉２
２により仮焼してから、急速昇温炉１２に投入する。急
速昇温炉１２では、仮焼された原料を１００℃／ｍｉｎ
以上の昇温速度により１３００〜１４００℃まで昇温さ
せ、その温度を一定時間維持して、遊離石灰（ｆ−Ｃａ
Ｏ）が所定範囲の含有量に低減するまで、焼成反応を続
行させる。
【００３２】〔第４実施例の効果〕このように第４実施
例では、従来に比較して、急速昇温させたことによって
焼成反応を急速に進行させることができるとともに、引
き続き焼成温度を維持し、最高焼成温度を下げることが
でき、第３実施例までの装置よりもさらに一層熱効率を
良くして熱消費量を低減させることができ、窒素酸化物
の発生量を低減させることができる。また、すべて流動
層炉にし、同一形式の装置を多段に設けて形成させると
ともに第３実施例よりも装置数を減少させたことによっ
て、設備費が削減できるとともに、第３実施例よりも一
層各炉の管理を容易にすることができる。
例では、従来に比較して、急速昇温させたことによって
焼成反応を急速に進行させることができるとともに、引
き続き焼成温度を維持し、最高焼成温度を下げることが
でき、第３実施例までの装置よりもさらに一層熱効率を
良くして熱消費量を低減させることができ、窒素酸化物
の発生量を低減させることができる。また、すべて流動
層炉にし、同一形式の装置を多段に設けて形成させると
ともに第３実施例よりも装置数を減少させたことによっ
て、設備費が削減できるとともに、第３実施例よりも一
層各炉の管理を容易にすることができる。
【００３３】〔別態様〕以上の実施例の装置構成は、そ
の一例を掲げたにすぎず、別態様を制限するものではな
い。従って、具体的には他の装置構成を採用することも
可能である。例えば、流動層炉の他に、噴流層炉、噴流
流動層炉、プラズマ炉、または電融炉等を使用目的に合
わせ、その性能や経済性を十分有効に発揮させる限り、
適宜選択して設置しても良い。
の一例を掲げたにすぎず、別態様を制限するものではな
い。従って、具体的には他の装置構成を採用することも
可能である。例えば、流動層炉の他に、噴流層炉、噴流
流動層炉、プラズマ炉、または電融炉等を使用目的に合
わせ、その性能や経済性を十分有効に発揮させる限り、
適宜選択して設置しても良い。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に係るセ
メントクリンカ製造装置では、セメントクリンカ用原料
を予熱し、仮焼してから、仮焼炉と焼成炉との間に備え
た急速昇温炉によって、仮焼されたセメントクリンカ用
原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1300 〜 1400 ℃
の焼成反応温度まで昇温させ、焼成炉により原料中の遊
離石灰が所定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の
焼成反応温度域で保持させることにより、セメントクリ
ンカ原料を仮焼温度 ( 800〜900 ℃) から目標とする焼
成反応温度 (1300〜1400℃) まで効率良く昇温させるこ
とができるとともに、すみやかに融液反応温度以上に昇
温させて焼成反応に進ませることができ、しかも、セメ
ントクリンカ原料を遊離石灰が所定含有量になるまで焼
成反応温度を保持しておくことができるため、フラック
スを添加せずに従来よりも 100〜200 ℃低い焼成温度で
低温焼成でき、高強度なモルタルまたはコンクリートが
得られるセメントクリンカを製造することができて、セ
メントクリンカの品質を向上させることができるととも
に、セメントクリンカの焼成が効率良くできて、熱消費
量が低減でき、運転費を低減させることができ、しかも
窒素酸化物等の公害物質の発生を低減させることができ
る。
メントクリンカ製造装置では、セメントクリンカ用原料
を予熱し、仮焼してから、仮焼炉と焼成炉との間に備え
た急速昇温炉によって、仮焼されたセメントクリンカ用
原料を 100℃／min 以上の昇温速度で 1300 〜 1400 ℃
の焼成反応温度まで昇温させ、焼成炉により原料中の遊
離石灰が所定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の
焼成反応温度域で保持させることにより、セメントクリ
ンカ原料を仮焼温度 ( 800〜900 ℃) から目標とする焼
成反応温度 (1300〜1400℃) まで効率良く昇温させるこ
とができるとともに、すみやかに融液反応温度以上に昇
温させて焼成反応に進ませることができ、しかも、セメ
ントクリンカ原料を遊離石灰が所定含有量になるまで焼
成反応温度を保持しておくことができるため、フラック
スを添加せずに従来よりも 100〜200 ℃低い焼成温度で
低温焼成でき、高強度なモルタルまたはコンクリートが
得られるセメントクリンカを製造することができて、セ
メントクリンカの品質を向上させることができるととも
に、セメントクリンカの焼成が効率良くできて、熱消費
量が低減でき、運転費を低減させることができ、しかも
窒素酸化物等の公害物質の発生を低減させることができ
る。
【００３５】また、請求項２に係るセメントクリンカ製
造装置では、急速昇温炉と焼成炉とを単一の急速昇温炉
により兼用させたことにより、仮焼された原料を 100℃
／min 以上の昇温速度で 1300 〜 1400 ℃の焼成反応温
度域まで急速に昇温させ、引き続いて原料中の遊離石灰
が所定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の焼成反
応温度域で保持でき、遊離石灰の少ないセメントクリン
カを熱効率良く焼成させることができるとともに各炉の
管理を容易にすることができ、熱消費量を低減でき、窒
素酸化物の発生量を低減でき、さらに、装置数を減少さ
せることができて設備費が削減できる。
造装置では、急速昇温炉と焼成炉とを単一の急速昇温炉
により兼用させたことにより、仮焼された原料を 100℃
／min 以上の昇温速度で 1300 〜 1400 ℃の焼成反応温
度域まで急速に昇温させ、引き続いて原料中の遊離石灰
が所定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の焼成反
応温度域で保持でき、遊離石灰の少ないセメントクリン
カを熱効率良く焼成させることができるとともに各炉の
管理を容易にすることができ、熱消費量を低減でき、窒
素酸化物の発生量を低減でき、さらに、装置数を減少さ
せることができて設備費が削減できる。
【００３６】そして、請求項３に係るセメントクリンカ
製造装置では、急速昇温炉を流動層炉、噴流層炉、噴流
流動層炉、プラズマ炉、電融炉のいずれかとしたことに
より、従来における焼成装置のロータリキルン単体では
不可能であった 100℃／min以上の昇温速度により昇温
させることができるため、焼成反応へすみやかに移行さ
せることができる。
製造装置では、急速昇温炉を流動層炉、噴流層炉、噴流
流動層炉、プラズマ炉、電融炉のいずれかとしたことに
より、従来における焼成装置のロータリキルン単体では
不可能であった 100℃／min以上の昇温速度により昇温
させることができるため、焼成反応へすみやかに移行さ
せることができる。
【００３７】そしてまた、請求項４に係るセメントクリ
ンカ製造装置では、焼成炉が流動層炉、噴流層炉、噴流
流動層炉、プラズマ炉、電融炉、またはロータリキルン
のいずれかであることにより、急速昇温炉によって焼成
反応温度にまで急速昇温された原料を焼成炉で焼成反応
温度域に保持してセメントクリンカを焼成させることが
でき、従来よりも低い温度で遊離石灰の少ない高品質な
セメントクリンカが焼成できるとともに省エネルギで低
公害な焼成反応処理を行うことができる。
ンカ製造装置では、焼成炉が流動層炉、噴流層炉、噴流
流動層炉、プラズマ炉、電融炉、またはロータリキルン
のいずれかであることにより、急速昇温炉によって焼成
反応温度にまで急速昇温された原料を焼成炉で焼成反応
温度域に保持してセメントクリンカを焼成させることが
でき、従来よりも低い温度で遊離石灰の少ない高品質な
セメントクリンカが焼成できるとともに省エネルギで低
公害な焼成反応処理を行うことができる。
【００３８】
【００３９】
【図１】本発明によるセメントクリンカ製造装置の第１
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明によるセメントクリンカ製造装置の第１
実施例を示す構成図である。
実施例を示す構成図である。
【図３】本発明によるセメントクリンカ製造装置の第２
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明によるセメントクリンカ製造装置の第３
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明によるセメントクリンカ製造装置の第４
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図６】従来のセメントクリンカ製造装置を示す構成図
である。
である。
１ 予熱炉（予熱装置） ２ 仮焼炉 １２ 急速昇温炉 １２ａ 排出路 １３ 焼成炉 １３ａ 焼成炉 １４ クリンカクーラ １５ 送風機 ２１ 予熱炉 ２２ 仮焼炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 省三 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 佐藤 二千隆 東京都千代田区神田美土代町１番地 住 友セメント株式会社内 (72)発明者 向井 克治 東京都千代田区神田美土代町１番地 住 友セメント株式会社内 (72)発明者 石鉢 俊幸 東京都千代田区神田美土代町１番地 住 友セメント株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−176251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−266338（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 7/44
Claims (4)
- 【請求項１】セメントクリンカ用原料を投入後、予熱
し、仮焼してから焼成することによりセメントクリンカ
を製造する装置において、仮焼炉と焼成炉との間に、仮焼された セメントクリンカ
用原料を 100℃／min以上の昇温速度で 1300 〜 1400
℃の焼成反応温度まで昇温させる少なくとも１つの急速
昇温炉を備え、かつ前記焼成炉は原料中の遊離石灰が所
定含有量になるまで前記 1300 〜 1400 ℃の焼成反応温
度域を保持できることを特徴とするセメントクリンカ製
造装置。 - 【請求項２】前記急速昇温炉と前記焼成炉とを単一の急
速昇温炉により兼用させることを特徴とする請求項１記
載のセメントクリンカ製造装置。 - 【請求項３】前記急速昇温炉が、流動層炉、噴流層炉、
噴流流動層炉、プラズマ炉、電融炉のいずれかであるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のセメントクリン
カ製造装置。 - 【請求項４】前記焼成炉が流動層炉、噴流層炉、噴流流
動層炉、プラズマ炉、電融炉、またはロータリーキルン
のいずれかであることを特徴とする請求項１または３記
載のセメントクリンカ製造装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162031A JP2922093B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | セメントクリンカ製造装置 |
| EP93120421A EP0605832B1 (en) | 1992-12-28 | 1993-12-17 | Apparatus for manufacturing cement clinker |
| DE69330940T DE69330940T2 (de) | 1992-12-28 | 1993-12-17 | Apparat zur Herstellung von Zementklinker |
| DK93120421T DK0605832T3 (da) | 1992-12-28 | 1993-12-17 | Apparat til fremstilling af cementklinker |
| US08/174,693 US5478234A (en) | 1992-12-28 | 1993-12-27 | Apparatus for manufacturing cement clinker |
| CN93119976A CN1055755C (zh) | 1992-12-28 | 1993-12-28 | 生产水泥熟料的装置 |
| KR1019930030196A KR970001243B1 (ko) | 1992-12-28 | 1993-12-28 | 시멘트 클링커 제조장치 |
| US08/469,198 US5944513A (en) | 1992-12-28 | 1995-06-06 | Apparatus for manufacturing cement clinker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162031A JP2922093B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | セメントクリンカ製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0717751A JPH0717751A (ja) | 1995-01-20 |
| JP2922093B2 true JP2922093B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15746768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162031A Expired - Fee Related JP2922093B2 (ja) | 1992-12-28 | 1993-06-30 | セメントクリンカ製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2922093B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4628773B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-02-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 有機系汚泥の処理方法及び処理装置 |
| JP6020785B2 (ja) | 2011-12-26 | 2016-11-02 | 三菱マテリアル株式会社 | セメントクリンカ製造システム |
| JP5911091B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-04-27 | 太平洋セメント株式会社 | セメント焼成装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162031A patent/JP2922093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0717751A (ja) | 1995-01-20 |
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