JP3040770B1 - 流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼成率の計算方法 - Google Patents
流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼成率の計算方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 石灰石の飛散率、焼成率を短時間、かつ、低
コストで得る。省エネルギー、省資源、低公害を実現す
る。 【解決手段】 流動層を使用して石灰石を焼成する場合
の石灰石の飛散率と焼成率を石灰石の結晶粒子径によっ
て計算する。石灰石の飛散率は、初期分級飛散率、石灰
石結晶粒子径によって決定される初期粉化飛散率及び定
常粉化飛散率を合計して計算される。石灰石の焼成率
は、石灰石結晶粒子未反応核モデルを使用して、石灰石
結晶粒子径と流動層温度から算出される石灰石結晶粒子
内二酸化炭素有効拡散係数と流動層石灰石焼成炉の石灰
石滞留時間分布関数とから計算される。
コストで得る。省エネルギー、省資源、低公害を実現す
る。 【解決手段】 流動層を使用して石灰石を焼成する場合
の石灰石の飛散率と焼成率を石灰石の結晶粒子径によっ
て計算する。石灰石の飛散率は、初期分級飛散率、石灰
石結晶粒子径によって決定される初期粉化飛散率及び定
常粉化飛散率を合計して計算される。石灰石の焼成率
は、石灰石結晶粒子未反応核モデルを使用して、石灰石
結晶粒子径と流動層温度から算出される石灰石結晶粒子
内二酸化炭素有効拡散係数と流動層石灰石焼成炉の石灰
石滞留時間分布関数とから計算される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動層が石灰石で
形成され、流動層の温度を上げて石灰石を焼成し生石灰
にする流動層石灰石焼成炉に適用される石灰石の飛散
率、焼成率の計算方法に関するものである。
形成され、流動層の温度を上げて石灰石を焼成し生石灰
にする流動層石灰石焼成炉に適用される石灰石の飛散
率、焼成率の計算方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、流動層による石灰石の焼成では、
石灰石の種類によって異なる飛散率と焼成率を、実際に
石灰石を実験設備の流動層で焼成して測定し、実機設計
のデータとしていた。また、例えば、特公平４−３３７
５１号公報に示されるように、石灰石をロータリーキル
ンを利用して焼成し生石灰を製造する設備では、ロータ
リーキルンのプレヒーター内で材料を転動させることな
く焼成し、機械的なショックを抑えて石灰石の粉化を減
らす方法が用いられている。
石灰石の種類によって異なる飛散率と焼成率を、実際に
石灰石を実験設備の流動層で焼成して測定し、実機設計
のデータとしていた。また、例えば、特公平４−３３７
５１号公報に示されるように、石灰石をロータリーキル
ンを利用して焼成し生石灰を製造する設備では、ロータ
リーキルンのプレヒーター内で材料を転動させることな
く焼成し、機械的なショックを抑えて石灰石の粉化を減
らす方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】実験設備で飛散率と焼
成率のデータを測定する場合、流動層の温度をいくつか
変化させて測定を行うので、一回の実験に数時間を必要
とする。また、実験設備は、小型の装置では放熱が大き
くて実機と同じ焼成条件を満足することができないの
で、比較的大きな装置が必要である。したがって、実機
設計のデータを取得するには費用と時間がたくさん必要
となる。また、一定量の石灰石を実験設備で実際に焼成
する必要があるので、石灰石の必要量が多くなり、輸送
エネルギー・費用及び試験焼成によって発生する二酸化
炭素の排出量が増大することになる。したがって、コス
ト、エネルギー及び資源がたくさん必要となり、二酸化
炭素の排出も問題となる。また、特公平４−３３７５１
号公報に記載されたような方法は、機械的なショックを
与えないようにして石灰石の粉化を抑えようとするもの
であるが、粉化は石灰石の焼成反応による結晶の変化で
生じる内部応力で起こるものが大半であり、機械的なシ
ョックを減らしてもあまり効果がない。
成率のデータを測定する場合、流動層の温度をいくつか
変化させて測定を行うので、一回の実験に数時間を必要
とする。また、実験設備は、小型の装置では放熱が大き
くて実機と同じ焼成条件を満足することができないの
で、比較的大きな装置が必要である。したがって、実機
設計のデータを取得するには費用と時間がたくさん必要
となる。また、一定量の石灰石を実験設備で実際に焼成
する必要があるので、石灰石の必要量が多くなり、輸送
エネルギー・費用及び試験焼成によって発生する二酸化
炭素の排出量が増大することになる。したがって、コス
ト、エネルギー及び資源がたくさん必要となり、二酸化
炭素の排出も問題となる。また、特公平４−３３７５１
号公報に記載されたような方法は、機械的なショックを
与えないようにして石灰石の粉化を抑えようとするもの
であるが、粉化は石灰石の焼成反応による結晶の変化で
生じる内部応力で起こるものが大半であり、機械的なシ
ョックを減らしてもあまり効果がない。
【０００４】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、流動層石灰石焼成炉に供給された
石灰石の飛散率、焼成率を、石灰石の物性値を測定して
シミュレーションによって算出することにより、石灰石
の飛散率、焼成率を短時間、かつ、低コストで得ること
ができ、プラントの見積り、設計の時間が短縮されてコ
ストダウンが図れる流動層石灰石焼成炉における石灰石
の飛散率、焼成率の計算方法を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、実際に石灰石を流動層で焼成
することなく、石灰石の粒度分布及び結晶粒子径の測定
にのみ石灰石を使用して計算により石灰石の飛散率、焼
成率を算出することにより、石灰石の飛散率、焼成率を
把握するために必要な時間が短縮され、費用が軽減され
るだけでなく、石灰石の必要量が減少して、輸送エネル
ギー・費用及び試験焼成によって発生する二酸化炭素の
排出がなくなり、省エネルギー、省資源、低公害が実現
できる流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼
成率の計算方法を提供することにある。
で、本発明の目的は、流動層石灰石焼成炉に供給された
石灰石の飛散率、焼成率を、石灰石の物性値を測定して
シミュレーションによって算出することにより、石灰石
の飛散率、焼成率を短時間、かつ、低コストで得ること
ができ、プラントの見積り、設計の時間が短縮されてコ
ストダウンが図れる流動層石灰石焼成炉における石灰石
の飛散率、焼成率の計算方法を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、実際に石灰石を流動層で焼成
することなく、石灰石の粒度分布及び結晶粒子径の測定
にのみ石灰石を使用して計算により石灰石の飛散率、焼
成率を算出することにより、石灰石の飛散率、焼成率を
把握するために必要な時間が短縮され、費用が軽減され
るだけでなく、石灰石の必要量が減少して、輸送エネル
ギー・費用及び試験焼成によって発生する二酸化炭素の
排出がなくなり、省エネルギー、省資源、低公害が実現
できる流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼
成率の計算方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛
散率の計算方法は、流動層が石灰石で形成され、流動層
の温度を上げて石灰石を焼成し生石灰にする流動層石灰
石焼成炉に供給された石灰石の飛散率を計算する方法で
あって、供給された石灰石のうちの風力分級され飛散す
る微粉である、流動層の空塔速度を終端速度とする粒子
径以下の石灰石の重量割合を、石灰石の粒度分布から求
めて初期分級飛散率とし、流動層内に供給された石灰石
が焼成され、内部応力により粉化して飛散する割合を、
石灰石結晶粒子径から求めて初期粉化飛散率とし、焼成
した生石灰が流動化状態で摩耗して飛散する割合を一定
の粉化飛散速度と炉内滞留時間から求めて定常粉化飛散
率とし、初期分級飛散率、初期粉化飛散率及び定常粉化
飛散率の３種類の飛散率を計算しこれらを合計して、流
動層に供給された石灰石の飛散率とするように構成され
ている。
めに、本発明の流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛
散率の計算方法は、流動層が石灰石で形成され、流動層
の温度を上げて石灰石を焼成し生石灰にする流動層石灰
石焼成炉に供給された石灰石の飛散率を計算する方法で
あって、供給された石灰石のうちの風力分級され飛散す
る微粉である、流動層の空塔速度を終端速度とする粒子
径以下の石灰石の重量割合を、石灰石の粒度分布から求
めて初期分級飛散率とし、流動層内に供給された石灰石
が焼成され、内部応力により粉化して飛散する割合を、
石灰石結晶粒子径から求めて初期粉化飛散率とし、焼成
した生石灰が流動化状態で摩耗して飛散する割合を一定
の粉化飛散速度と炉内滞留時間から求めて定常粉化飛散
率とし、初期分級飛散率、初期粉化飛散率及び定常粉化
飛散率の３種類の飛散率を計算しこれらを合計して、流
動層に供給された石灰石の飛散率とするように構成され
ている。
【０００６】すなわち、本発明の石灰石の飛散率の計算
方法は、流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の飛散
率を以下の３つに分けて計算するものである。石灰石の
飛散には次の３種類があり、それぞれを求めて合計した
ものが石灰石の飛散率である。 （１） 初期分級飛散率 供給された原料（石灰石）のうち微粉が風力分級されて
飛散する。この飛散率は流動層の空塔速度を終端速度と
する粒子径以下の石灰石重量割合である。 （２） 初期粉化飛散率 流動層内に供給された石灰石が焼成され、内部応力によ
り粉化して飛散する。この粉化割合は石灰石結晶粒子径
によって決定される。 （３） 定常粉化飛散率 焼成した生石灰が流動化状態で摩耗して飛散する。この
粉化は流動化に伴うもので、石灰石の種類によらない粉
化を示す。
方法は、流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の飛散
率を以下の３つに分けて計算するものである。石灰石の
飛散には次の３種類があり、それぞれを求めて合計した
ものが石灰石の飛散率である。 （１） 初期分級飛散率 供給された原料（石灰石）のうち微粉が風力分級されて
飛散する。この飛散率は流動層の空塔速度を終端速度と
する粒子径以下の石灰石重量割合である。 （２） 初期粉化飛散率 流動層内に供給された石灰石が焼成され、内部応力によ
り粉化して飛散する。この粉化割合は石灰石結晶粒子径
によって決定される。 （３） 定常粉化飛散率 焼成した生石灰が流動化状態で摩耗して飛散する。この
粉化は流動化に伴うもので、石灰石の種類によらない粉
化を示す。
【０００７】また、本発明の流動層石灰石焼成炉におけ
る石灰石の焼成率の計算方法は、流動層が石灰石で形成
され、流動層の温度を上げて石灰石を焼成し生石灰にす
る流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の焼成率を計
算する方法であって、流動層温度Ｔ［℃］から下記の数
２で示される式を用いて石灰石結晶粒子内二酸化炭素の
有効拡散係数Ｄｅ［m2・s-1］を算出し、流動層内の石灰
石焼成は石灰石結晶粒子内二酸化炭素拡散速度が全体の
焼成速度を決定しており、結晶の焼成は結晶の周囲から
二酸化炭素が抜け、未反応の核が中心に残るという石灰
石結晶粒子未反応核モデルを使用して、石灰石結晶粒子
径と石灰石結晶粒子内二酸化炭素有効拡散係数と流動層
石灰石焼成炉の石灰石滞留時間分布関数とから、流動層
に供給された石灰石の焼成率を計算することを特徴とし
ている。
る石灰石の焼成率の計算方法は、流動層が石灰石で形成
され、流動層の温度を上げて石灰石を焼成し生石灰にす
る流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の焼成率を計
算する方法であって、流動層温度Ｔ［℃］から下記の数
２で示される式を用いて石灰石結晶粒子内二酸化炭素の
有効拡散係数Ｄｅ［m2・s-1］を算出し、流動層内の石灰
石焼成は石灰石結晶粒子内二酸化炭素拡散速度が全体の
焼成速度を決定しており、結晶の焼成は結晶の周囲から
二酸化炭素が抜け、未反応の核が中心に残るという石灰
石結晶粒子未反応核モデルを使用して、石灰石結晶粒子
径と石灰石結晶粒子内二酸化炭素有効拡散係数と流動層
石灰石焼成炉の石灰石滞留時間分布関数とから、流動層
に供給された石灰石の焼成率を計算することを特徴とし
ている。
【０００８】すなわち、本発明の石灰石の焼成率の計算
方法は、流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の焼成
率を以下のモデルと数２で示される実験式を使って算出
するものである。 （モデル）流動層内の石灰石焼成は石灰石結晶粒子内二
酸化炭素拡散速度が全体の焼成速度を決定しており、結
晶の焼成は結晶の周囲から二酸化炭素が抜け、未反応の
核が中心に残る。 （実験式）流動層温度Ｔ［℃］から下記の数２で示され
る式で石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ
［m2・s-1］を算出する。
方法は、流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の焼成
率を以下のモデルと数２で示される実験式を使って算出
するものである。 （モデル）流動層内の石灰石焼成は石灰石結晶粒子内二
酸化炭素拡散速度が全体の焼成速度を決定しており、結
晶の焼成は結晶の周囲から二酸化炭素が抜け、未反応の
核が中心に残る。 （実験式）流動層温度Ｔ［℃］から下記の数２で示され
る式で石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ
［m2・s-1］を算出する。
【０００９】
【数２】 Ｄｅ＝４．８×１０-6×ｅｘｐ（−０．００７８Ｔ）
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。 実施の第１形態 流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の飛散率を以下
の３つに分けて計算する。 （１） 初期分級飛散率 Ｘ１ 流動層の中を流れているガス量を流動層の断面積で割
り、流動層の空塔速度を求める。そして、流動層の空塔
速度を終端速度とする石灰石の粒子径を算出し、限界粒
子径とする。すなわち、空塔速度において石灰石粒子が
ガスから受ける力が重力と同じ値である石灰石粒子径を
求め、これが限界粒子径となる。石灰石の粒度分布を重
量基準で測定し、限界粒子径以下の石灰石重量割合を算
出する。この値が石灰石を供給した時の初期分級飛散量
であり、初期分級飛散量の供給した石灰石に対する比が
初期分級飛散率Ｘ１である。 （２） 初期粉化飛散率 Ｘ２ 流動層内に供給された石灰石が焼成され、内部応力によ
り粉化して飛散する割合Ｘ２（初期粉化飛散率）は、実
験によって、石灰石結晶粒子径Ｄ［μm］によって決定
されることがわかった。図１に示すように、石灰石結晶
粒子径と石灰石の初期粉化割合とは直線的な相関関係が
認められ、実験式によってＸ２は下記の数３で示される
式で算出することができる。なお、数３で示される式で
は、初期粉化飛散率の値がＸ２［％］として算出され
る。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。 実施の第１形態 流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の飛散率を以下
の３つに分けて計算する。 （１） 初期分級飛散率 Ｘ１ 流動層の中を流れているガス量を流動層の断面積で割
り、流動層の空塔速度を求める。そして、流動層の空塔
速度を終端速度とする石灰石の粒子径を算出し、限界粒
子径とする。すなわち、空塔速度において石灰石粒子が
ガスから受ける力が重力と同じ値である石灰石粒子径を
求め、これが限界粒子径となる。石灰石の粒度分布を重
量基準で測定し、限界粒子径以下の石灰石重量割合を算
出する。この値が石灰石を供給した時の初期分級飛散量
であり、初期分級飛散量の供給した石灰石に対する比が
初期分級飛散率Ｘ１である。 （２） 初期粉化飛散率 Ｘ２ 流動層内に供給された石灰石が焼成され、内部応力によ
り粉化して飛散する割合Ｘ２（初期粉化飛散率）は、実
験によって、石灰石結晶粒子径Ｄ［μm］によって決定
されることがわかった。図１に示すように、石灰石結晶
粒子径と石灰石の初期粉化割合とは直線的な相関関係が
認められ、実験式によってＸ２は下記の数３で示される
式で算出することができる。なお、数３で示される式で
は、初期粉化飛散率の値がＸ２［％］として算出され
る。
【００１１】
【数３】Ｘ２＝０．８７Ｄ−７．９
【００１２】石灰石結晶粒子径は、例えば、石灰石の表
面を磨き、顕微鏡で結晶粒子を観察して、平均の結晶粒
子径を測定する。そして、上記の数３で示される実験式
に石灰石結晶粒子径を代入して焼成反応によって粉化す
る石灰石の割合を算出する。 （３） 定常粉化飛散率 Ｘ３ 焼成した生石灰が流動化状態で摩耗し飛散する割合とし
ては、実験によって、滞留石灰石が１時間で５％粉化し
て飛散することがわかった。定常粉化飛散率Ｘ３は石灰
石の平均滞留時間に０．０５を乗じた値である。このよ
うに、石灰石の流動化による粉化飛散速度と滞留時間と
から、流動化に伴う粉化飛散率を算出する。石灰石の飛
散率は（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）であり、石灰石の飛散量
は、供給した石灰石の量に（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）を乗じ
た値である。
面を磨き、顕微鏡で結晶粒子を観察して、平均の結晶粒
子径を測定する。そして、上記の数３で示される実験式
に石灰石結晶粒子径を代入して焼成反応によって粉化す
る石灰石の割合を算出する。 （３） 定常粉化飛散率 Ｘ３ 焼成した生石灰が流動化状態で摩耗し飛散する割合とし
ては、実験によって、滞留石灰石が１時間で５％粉化し
て飛散することがわかった。定常粉化飛散率Ｘ３は石灰
石の平均滞留時間に０．０５を乗じた値である。このよ
うに、石灰石の流動化による粉化飛散速度と滞留時間と
から、流動化に伴う粉化飛散率を算出する。石灰石の飛
散率は（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）であり、石灰石の飛散量
は、供給した石灰石の量に（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）を乗じ
た値である。
【００１３】実施の第２形態 流動層石灰石焼成炉に供給された石灰石の焼成率を以下
のモデルと実験式を使って算出する。具体的には、石灰
石結晶粒子径と石灰石結晶粒子内二酸化炭素有効拡散係
数と石灰石の滞留時間分布関数より、流動層内の石灰石
焼成は石灰石結晶粒子内二酸化炭素拡散速度が全体の焼
成速度を決定しており、結晶の焼成は結晶の周囲から二
酸化炭素が抜け、未反応の核が中心に残るというモデル
を使用して、シミュレーションを行い焼成率を算出す
る。石灰石結晶粒子径を測定し、流動層温度を設定して
以下の数式で石灰石の焼成率を計算する。石灰石結晶粒
子径は、例えば、石灰石の表面を磨き、顕微鏡で結晶粒
子を観察して、平均の結晶粒子径を測定する。流動層温
度Ｔ［℃］から下記の数４で示される式を用いて石灰石
結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ［m2・s-1］を
算出する。図２の片対数グラフに示すように、流動層温
度と石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数との相
関関係から、下記の数４で示される実験式が導き出され
る。なお、図２では、種類の異なる複数の石灰石のデー
タをプロットしている。
のモデルと実験式を使って算出する。具体的には、石灰
石結晶粒子径と石灰石結晶粒子内二酸化炭素有効拡散係
数と石灰石の滞留時間分布関数より、流動層内の石灰石
焼成は石灰石結晶粒子内二酸化炭素拡散速度が全体の焼
成速度を決定しており、結晶の焼成は結晶の周囲から二
酸化炭素が抜け、未反応の核が中心に残るというモデル
を使用して、シミュレーションを行い焼成率を算出す
る。石灰石結晶粒子径を測定し、流動層温度を設定して
以下の数式で石灰石の焼成率を計算する。石灰石結晶粒
子径は、例えば、石灰石の表面を磨き、顕微鏡で結晶粒
子を観察して、平均の結晶粒子径を測定する。流動層温
度Ｔ［℃］から下記の数４で示される式を用いて石灰石
結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ［m2・s-1］を
算出する。図２の片対数グラフに示すように、流動層温
度と石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数との相
関関係から、下記の数４で示される実験式が導き出され
る。なお、図２では、種類の異なる複数の石灰石のデー
タをプロットしている。
【００１４】
【数４】 Ｄｅ＝４．８×１０-6×ｅｘｐ（−０．００７８Ｔ）
【００１５】上記の数４で示される実験式に焼成温度
（流動層温度）を代入して石灰石結晶粒子内二酸化炭素
有効拡散係数を算出する。下記の数５で示される式を用
いて、流動層温度Ｔ［℃］から、焼成反応によって発生
した二酸化炭素の、粒子温度における反応平衡状態での
濃度ＣA *［mol・m- 3］を算出する。
（流動層温度）を代入して石灰石結晶粒子内二酸化炭素
有効拡散係数を算出する。下記の数５で示される式を用
いて、流動層温度Ｔ［℃］から、焼成反応によって発生
した二酸化炭素の、粒子温度における反応平衡状態での
濃度ＣA *［mol・m- 3］を算出する。
【００１６】
【数５】ＣA *＝４５２×ｅｘｐ（−２１４４１／Ｔ＋１
７．０１）
７．０１）
【００１７】下記の数６で示される式を用いて、石灰石
結晶粒子径（石灰石結晶半径ｒo）と石灰石結晶粒子内
二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ［m2・s-1］とから、石灰
石が完全に焼成するまでの時間τ［s］を算出する。な
お、数６で示される式において、ρB［mol・m-3］は石灰
石の密度、ＣAb［mol・m-3］は流動層出口の二酸化炭素
濃度である。
結晶粒子径（石灰石結晶半径ｒo）と石灰石結晶粒子内
二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ［m2・s-1］とから、石灰
石が完全に焼成するまでの時間τ［s］を算出する。な
お、数６で示される式において、ρB［mol・m-3］は石灰
石の密度、ＣAb［mol・m-3］は流動層出口の二酸化炭素
濃度である。
【００１８】
【数６】
【００１９】滞留時間がｔで、石灰石結晶半径がｒo、
未反応石灰石の半径がｒである石灰石の焼成率η（ｒ
o，ｔ）を下記の数７で示される式より算出する。
未反応石灰石の半径がｒである石灰石の焼成率η（ｒ
o，ｔ）を下記の数７で示される式より算出する。
【００２０】
【数７】
【００２１】滞留時間がｔの未反応石灰石の半径ｒは拡
散の方程式の解である下記の数８で示される式より算出
する。
散の方程式の解である下記の数８で示される式より算出
する。
【００２２】
【数８】
【００２３】石灰石の滞留時間分布関数をＦ（ｔ）とし
て、全体の焼成率ηallは下記の数９で示される式で算
出する。
て、全体の焼成率ηallは下記の数９で示される式で算
出する。
【００２４】
【数９】
【００２５】石灰石の滞留時間分布関数Ｆ（ｔ）は、流
動層が１室の場合は下記の数１０で示される式で表され
る。また、流動層がＮ室の場合は下記の数１１で示され
る式で表される。数１０、数１１で示される式におい
て、θは平均滞留時間である。
動層が１室の場合は下記の数１０で示される式で表され
る。また、流動層がＮ室の場合は下記の数１１で示され
る式で表される。数１０、数１１で示される式におい
て、θは平均滞留時間である。
【００２６】
【数１０】Ｆ（ｔ）＝１−ｅｘｐ（−ｔ／θ）
【００２７】
【数１１】
【００２８】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 石灰石の飛散率、焼成率を短時間で、かつ、低
コストで得ることができるようになり、プラントの見積
り、設計等の時間が短縮されてコストダウンが図れる。 （２） 石灰石を使用した実験、測定は、顕微鏡観察に
よる結晶粒子径の測定、粒度分布の測定に限られ、石灰
石の結晶粒子径、粒度分布によって計算により石灰石の
飛散率、焼成率を算出するので、石灰石の飛散率、焼成
率を把握するために必要な時間が短縮され、費用が軽減
されるだけでなく、石灰石を実験設備で実際に焼成する
必要がないので、石灰石の必要量が減少して、輸送エネ
ルギー・費用及び試験焼成によって発生する二酸化炭素
の排出がなくなり、省エネルギー、省資源、低公害が実
現できる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 石灰石の飛散率、焼成率を短時間で、かつ、低
コストで得ることができるようになり、プラントの見積
り、設計等の時間が短縮されてコストダウンが図れる。 （２） 石灰石を使用した実験、測定は、顕微鏡観察に
よる結晶粒子径の測定、粒度分布の測定に限られ、石灰
石の結晶粒子径、粒度分布によって計算により石灰石の
飛散率、焼成率を算出するので、石灰石の飛散率、焼成
率を把握するために必要な時間が短縮され、費用が軽減
されるだけでなく、石灰石を実験設備で実際に焼成する
必要がないので、石灰石の必要量が減少して、輸送エネ
ルギー・費用及び試験焼成によって発生する二酸化炭素
の排出がなくなり、省エネルギー、省資源、低公害が実
現できる。
【図１】本発明の実施の第１形態において、石灰石結晶
粒子径と石灰石の初期粉化割合との関係を示すグラフで
ある。
粒子径と石灰石の初期粉化割合との関係を示すグラフで
ある。
【図２】本発明の実施の第２形態において、流動層の温
度と石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数との関
係を示す片対数グラフである。
度と石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数との関
係を示す片対数グラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 流動層が石灰石で形成され、流動層の温
度を上げて石灰石を焼成し生石灰にする流動層石灰石焼
成炉に供給された石灰石の飛散率を計算する方法であっ
て、 供給された石灰石のうちの風力分級され飛散する微粉で
ある、流動層の空塔速度を終端速度とする粒子径以下の
石灰石の重量割合を、石灰石の粒度分布から求めて初期
分級飛散率とし、 流動層内に供給された石灰石が焼成され、内部応力によ
り粉化して飛散する割合を、石灰石結晶粒子径から求め
て初期粉化飛散率とし、 焼成した生石灰が流動化状態で摩耗して飛散する割合を
一定の粉化飛散速度と炉内滞留時間から求めて定常粉化
飛散率とし、 初期分級飛散率、初期粉化飛散率及び定常粉化飛散率の
３種類の飛散率を計算しこれらを合計して、流動層に供
給された石灰石の飛散率とすることを特徴とする流動層
石灰石焼成炉における石灰石の飛散率の計算方法。 - 【請求項２】 流動層が石灰石で形成され、流動層の温
度を上げて石灰石を焼成し生石灰にする流動層石灰石焼
成炉に供給された石灰石の焼成率を計算する方法であっ
て、 流動層温度Ｔ［℃］から下記の数１で示される式を用い
て石灰石結晶粒子内二酸化炭素の有効拡散係数Ｄｅ［m2
・s-1］を算出し、 流動層内の石灰石焼成は石灰石結晶粒子内二酸化炭素拡
散速度が全体の焼成速度を決定しており、結晶の焼成は
結晶の周囲から二酸化炭素が抜け、未反応の核が中心に
残るという石灰石結晶粒子未反応核モデルを使用して、
石灰石結晶粒子径と石灰石結晶粒子内二酸化炭素有効拡
散係数と流動層石灰石焼成炉の石灰石滞留時間分布関数
とから、流動層に供給された石灰石の焼成率を計算する
ことを特徴とする流動層石灰石焼成炉における石灰石の
焼成率の計算方法。 【数１】 Ｄｅ＝４．８×１０-6×ｅｘｐ（−０．００７８Ｔ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6249099A JP3040770B1 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼成率の計算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6249099A JP3040770B1 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼成率の計算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3040770B1 true JP3040770B1 (ja) | 2000-05-15 |
| JP2000256046A JP2000256046A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13201679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6249099A Expired - Fee Related JP3040770B1 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 流動層石灰石焼成炉における石灰石の飛散率、焼成率の計算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3040770B1 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR100887153B1 (ko) * | 2002-10-16 | 2009-03-04 | 주식회사 포스코 | 회전식 소성로의 배가스 온도변화에 따른 소성율 예측 방법 |
| ES2292925T3 (es) * | 2003-01-20 | 2008-03-16 | Maerz Ofenbau Ag | Procedimiento de quemar una mezcla de materias minerales. |
| KR101129977B1 (ko) * | 2009-06-26 | 2012-03-26 | 현대제철 주식회사 | 수화율 예측 방법 |
| KR101299385B1 (ko) | 2011-10-31 | 2013-08-22 | 현대제철 주식회사 | 소결 생산성 예측방법 |
| CN103601375B (zh) * | 2013-11-15 | 2015-04-22 | 东北大学 | 并流蓄热式石灰窑燃烧膛内气体、固体温度的确定方法 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP6249099A patent/JP3040770B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000256046A (ja) | 2000-09-19 |
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