JP3224520B2 - 流動層セメント焼成方法及び装置 - Google Patents
流動層セメント焼成方法及び装置Info
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- JP3224520B2 JP3224520B2 JP36739097A JP36739097A JP3224520B2 JP 3224520 B2 JP3224520 B2 JP 3224520B2 JP 36739097 A JP36739097 A JP 36739097A JP 36739097 A JP36739097 A JP 36739097A JP 3224520 B2 JP3224520 B2 JP 3224520B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動層式又は噴流
層式の造粒炉と流動層焼成炉との２炉を備え、造粒炉か
ら造粒物を分級排出して焼成炉に投入する流動層セメン
ト焼成装置において、焼成炉排ガス中に含まれる比較的
高融点の硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣａＳＯ
4 ）等の有害物質を効率よく除去する流動層セメント焼
成方法及び装置に関するものである。
層式の造粒炉と流動層焼成炉との２炉を備え、造粒炉か
ら造粒物を分級排出して焼成炉に投入する流動層セメン
ト焼成装置において、焼成炉排ガス中に含まれる比較的
高融点の硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣａＳＯ
4 ）等の有害物質を効率よく除去する流動層セメント焼
成方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流動層セメント焼成装置においてセメン
トを焼成する際に、セメント原料粉や燃料中に硫黄分が
多く含まれる場合には、焼成炉排ガス中に比較的高融点
の硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣａＳＯ4 ）等
の有害物質の蒸気が循環・濃縮され、造粒炉の分散板
（多孔板）下面に凝縮・付着してコーチングを形成し、
連続運転を阻害することがある。このため、従来のロー
タリキルン式セメント焼成装置における、アルカリ、塩
素等の揮発分濃厚ガスの一部を抽気して系外に取り出す
方式、いわゆるアルカリバイパス方式に相当する流動層
セメント焼成装置に適する対策が必要となる。
トを焼成する際に、セメント原料粉や燃料中に硫黄分が
多く含まれる場合には、焼成炉排ガス中に比較的高融点
の硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣａＳＯ4 ）等
の有害物質の蒸気が循環・濃縮され、造粒炉の分散板
（多孔板）下面に凝縮・付着してコーチングを形成し、
連続運転を阻害することがある。このため、従来のロー
タリキルン式セメント焼成装置における、アルカリ、塩
素等の揮発分濃厚ガスの一部を抽気して系外に取り出す
方式、いわゆるアルカリバイパス方式に相当する流動層
セメント焼成装置に適する対策が必要となる。
【０００３】特開平６−１９９５５３号公報には、流動
層焼成炉のフリーボードのコーチングを防止するため
に、コーチングの発生する温度領域１０００〜１２００
℃を避けるよう、焼成炉のフリーボード又は／及び流動
層クーラのフリーボードにバーナ等の加熱手段を設けて
１３００℃程度に昇温するようにしたセメントクリンカ
の焼成装置が記載されている。また、特開平６−２８７
０４１号公報には、流動層造粒炉のスロートや分散板の
下面等のコーチングを防止するために、コーチングの発
生する温度領域１０５０〜１２００℃を避けるよう、流
動層クーラからの排空気（８００〜９００℃）を流動層
焼成炉のフリーボード又はその上方のスロートに導入し
て降温させるようにしたセメントクリンカの焼成装置が
記載されている。
層焼成炉のフリーボードのコーチングを防止するため
に、コーチングの発生する温度領域１０００〜１２００
℃を避けるよう、焼成炉のフリーボード又は／及び流動
層クーラのフリーボードにバーナ等の加熱手段を設けて
１３００℃程度に昇温するようにしたセメントクリンカ
の焼成装置が記載されている。また、特開平６−２８７
０４１号公報には、流動層造粒炉のスロートや分散板の
下面等のコーチングを防止するために、コーチングの発
生する温度領域１０５０〜１２００℃を避けるよう、流
動層クーラからの排空気（８００〜９００℃）を流動層
焼成炉のフリーボード又はその上方のスロートに導入し
て降温させるようにしたセメントクリンカの焼成装置が
記載されている。
【０００４】また、特開昭６２−２５２３４９号公報に
は、キルン排ガスの一部に空気を供給して６００〜７０
０℃に冷却した後、分級器に導入して１０μm 程度以上
のダストを分離してキルンに戻し、サイクロン排ガスを
ボイラで熱交換した後、集塵機で微粉を除去し系外に排
出して、アルカリ等の循環・濃縮を抑える、いわゆるア
ルカリバイパスを実施するセメントキルン排ガスの処理
方法が記載されている。さらに、特開平７−３０９６４
８号公報には、ロータリキルン排ガス（１０００〜１１
００℃の一次排ガス）の一部をバイパスさせ、この一次
排ガスに予熱器（サスペンションプレヒータ）出口の３
００〜４００℃の２次排ガスの一部を混合させて７００
〜８００℃の混合排ガスとし、この混合排ガスにＣａＯ
又はＣａＣＯ3 からなる吸着剤を投入して、混合排ガス
中に含まれるアルカリ金属イオン等のイオン類を吸着剤
表面に吸着させた後、バイパスサイクロンで吸着剤と混
合排ガスとに分離し、混合排ガスを仮焼炉へ導入するよ
うにしたセメント焼成装置が記載されている。
は、キルン排ガスの一部に空気を供給して６００〜７０
０℃に冷却した後、分級器に導入して１０μm 程度以上
のダストを分離してキルンに戻し、サイクロン排ガスを
ボイラで熱交換した後、集塵機で微粉を除去し系外に排
出して、アルカリ等の循環・濃縮を抑える、いわゆるア
ルカリバイパスを実施するセメントキルン排ガスの処理
方法が記載されている。さらに、特開平７−３０９６４
８号公報には、ロータリキルン排ガス（１０００〜１１
００℃の一次排ガス）の一部をバイパスさせ、この一次
排ガスに予熱器（サスペンションプレヒータ）出口の３
００〜４００℃の２次排ガスの一部を混合させて７００
〜８００℃の混合排ガスとし、この混合排ガスにＣａＯ
又はＣａＣＯ3 からなる吸着剤を投入して、混合排ガス
中に含まれるアルカリ金属イオン等のイオン類を吸着剤
表面に吸着させた後、バイパスサイクロンで吸着剤と混
合排ガスとに分離し、混合排ガスを仮焼炉へ導入するよ
うにしたセメント焼成装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平６−１９９５５
３号公報記載の方式は、コーチングを防止するために、
バーナ等の加熱手段を設けて、コーチングの発生する温
度領域以上にガス温度を昇温させるもので、硫酸塩等の
有害物質の循環・濃縮を防止するものではなく（根本的
な原因対策ではなく）、長期的な効果を得ることはでき
ない。また、特開平６−２８７０４１号公報記載の方式
は、コーチングを防止するために、流動層クーラからの
排空気でコーチングの発生する温度領域以下にガス温度
を降温させるもので、この場合も、硫酸塩等の有害物質
の循環・濃縮を防止するものではなく（根本的な原因対
策ではなく）、長期的な効果を得ることができない。
３号公報記載の方式は、コーチングを防止するために、
バーナ等の加熱手段を設けて、コーチングの発生する温
度領域以上にガス温度を昇温させるもので、硫酸塩等の
有害物質の循環・濃縮を防止するものではなく（根本的
な原因対策ではなく）、長期的な効果を得ることはでき
ない。また、特開平６−２８７０４１号公報記載の方式
は、コーチングを防止するために、流動層クーラからの
排空気でコーチングの発生する温度領域以下にガス温度
を降温させるもので、この場合も、硫酸塩等の有害物質
の循環・濃縮を防止するものではなく（根本的な原因対
策ではなく）、長期的な効果を得ることができない。
【０００６】また、特開昭６２−２５２３４９号公報記
載の方式では、高温の排ガスの系外排出に際し、できる
だけ熱損失、原料損失を少なくするようにしているが、
この公報記載の技術は、ロータリキルン式焼成炉に関す
るものであり、焼成炉の構造、機能が異なる流動層焼成
炉には適用することができない。さらに、特開平７−３
０９６４８号公報記載の方式は、キルン排ガスの一部に
サスペンションプレヒータからの排ガスの一部及び吸着
剤（生石灰又は石灰石）を加えるものであるが、この公
報記載の技術は、ロータリキルン式焼成炉に関するもの
であり、焼成炉の構造、機能が異なる流動層焼成炉には
適用することができない。
載の方式では、高温の排ガスの系外排出に際し、できる
だけ熱損失、原料損失を少なくするようにしているが、
この公報記載の技術は、ロータリキルン式焼成炉に関す
るものであり、焼成炉の構造、機能が異なる流動層焼成
炉には適用することができない。さらに、特開平７−３
０９６４８号公報記載の方式は、キルン排ガスの一部に
サスペンションプレヒータからの排ガスの一部及び吸着
剤（生石灰又は石灰石）を加えるものであるが、この公
報記載の技術は、ロータリキルン式焼成炉に関するもの
であり、焼成炉の構造、機能が異なる流動層焼成炉には
適用することができない。
【０００７】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、流動層焼成炉排ガス中の硫酸塩等
の有害物質を効率よく除去することができ、コーチング
の発生を抑制し、連続安定運転が可能で、また、熱損失
の減少を図ることができ、かつ、有害物質含有量の少な
い高品質のセメントクリンカを得ることができる流動層
セメント焼成方法及び装置を提供することにある。
で、本発明の目的は、流動層焼成炉排ガス中の硫酸塩等
の有害物質を効率よく除去することができ、コーチング
の発生を抑制し、連続安定運転が可能で、また、熱損失
の減少を図ることができ、かつ、有害物質含有量の少な
い高品質のセメントクリンカを得ることができる流動層
セメント焼成方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【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、本発明の流動層セメント焼成方法は、原料予熱系
統で予熱されたセメント原料粉を流動層式又は噴流層式
の造粒炉に導入して造粒し、ついで、造粒炉から造粒物
を分級排出して流動層焼成炉に投入し焼成した後、焼成
物を空冷式クーラに導入して冷却するセメントクリンカ
の焼成方法において、１３５０〜１４００℃前後の焼成
炉排ガスの一部を流動層焼成炉のフリーボードから抽気
するとともに、この抽気排ガスに冷却用空気及び吸着剤
粉末を混入させて抽気排ガスを９００〜１０５０℃の範
囲に冷却することにより、抽気排ガス中のＫ 2 ＳＯ 4 、Ｎ
ａ 2 ＳＯ 4 、ＣａＳＯ 4 等からなる硫酸塩を主成分とする
揮発物を冷却し凝縮物として吸着剤粉末に吸着させた
後、この抽気排ガスをサイクロンに導入し硫酸塩を主成
分とする凝縮物を吸着した吸着剤粉末を捕集して系外に
排出し、サイクロン排ガスを造粒炉のフリーボードに戻
すように構成されている（図１〜図９参照）。
めに、本発明の流動層セメント焼成方法は、原料予熱系
統で予熱されたセメント原料粉を流動層式又は噴流層式
の造粒炉に導入して造粒し、ついで、造粒炉から造粒物
を分級排出して流動層焼成炉に投入し焼成した後、焼成
物を空冷式クーラに導入して冷却するセメントクリンカ
の焼成方法において、１３５０〜１４００℃前後の焼成
炉排ガスの一部を流動層焼成炉のフリーボードから抽気
するとともに、この抽気排ガスに冷却用空気及び吸着剤
粉末を混入させて抽気排ガスを９００〜１０５０℃の範
囲に冷却することにより、抽気排ガス中のＫ 2 ＳＯ 4 、Ｎ
ａ 2 ＳＯ 4 、ＣａＳＯ 4 等からなる硫酸塩を主成分とする
揮発物を冷却し凝縮物として吸着剤粉末に吸着させた
後、この抽気排ガスをサイクロンに導入し硫酸塩を主成
分とする凝縮物を吸着した吸着剤粉末を捕集して系外に
排出し、サイクロン排ガスを造粒炉のフリーボードに戻
すように構成されている（図１〜図９参照）。
【０００９】また、本発明の流動層セメント焼成方法
は、原料予熱系統で予熱されたセメント原料粉を流動層
式又は噴流層式の造粒炉に導入して造粒し、ついで、造
粒炉から造粒物を分級排出して流動層焼成炉に投入し焼
成した後、焼成物を空冷式クーラに導入して冷却するセ
メントクリンカの焼成方法において、１３５０〜１４０
０℃前後の焼成炉排ガスの一部を流動層焼成炉のフリー
ボードから抽気するとともに、この抽気排ガスに冷却用
空気及び吸着剤粉末を混入させて抽気排ガスを９００〜
１０５０℃の範囲に冷却することにより、抽気排ガス中
のＫ 2 ＳＯ 4 、Ｎａ 2 ＳＯ 4 、ＣａＳＯ 4 等からなる硫酸塩
を主成分とする揮発物を冷却し凝縮物として吸着剤粉末
に吸着させた後、この抽気排ガスをサイクロンに導入し
硫酸塩を主成分とする凝縮物を吸着した吸着剤粉末を捕
集して系外に排出し、サイクロン排ガスの一部を熱回収
又は冷却した後、集塵処理して系外に排出し、サイクロ
ン排ガスの残部を造粒炉のフリーボードに戻すことを特
徴としている（図１０〜図１２参照）。この方法は、高
塩素の燃料等を使用する場合に適用される。
は、原料予熱系統で予熱されたセメント原料粉を流動層
式又は噴流層式の造粒炉に導入して造粒し、ついで、造
粒炉から造粒物を分級排出して流動層焼成炉に投入し焼
成した後、焼成物を空冷式クーラに導入して冷却するセ
メントクリンカの焼成方法において、１３５０〜１４０
０℃前後の焼成炉排ガスの一部を流動層焼成炉のフリー
ボードから抽気するとともに、この抽気排ガスに冷却用
空気及び吸着剤粉末を混入させて抽気排ガスを９００〜
１０５０℃の範囲に冷却することにより、抽気排ガス中
のＫ 2 ＳＯ 4 、Ｎａ 2 ＳＯ 4 、ＣａＳＯ 4 等からなる硫酸塩
を主成分とする揮発物を冷却し凝縮物として吸着剤粉末
に吸着させた後、この抽気排ガスをサイクロンに導入し
硫酸塩を主成分とする凝縮物を吸着した吸着剤粉末を捕
集して系外に排出し、サイクロン排ガスの一部を熱回収
又は冷却した後、集塵処理して系外に排出し、サイクロ
ン排ガスの残部を造粒炉のフリーボードに戻すことを特
徴としている（図１０〜図１２参照）。この方法は、高
塩素の燃料等を使用する場合に適用される。
【００１０】これらの方法において、１３５０〜１４０
０℃前後の焼成炉排ガスの１０〜２０％程度を流動層焼
成炉のフリーボードから抽気し、９００〜１０５０℃、
望ましくは９００〜１０００℃に冷却して、排ガス中の
硫酸塩等の蒸気の大部分を凝縮させる。温度が下限未満
の場合は熱損失が多くなる上に冷却用空気量も多くな
り、一方、温度が上限を超える場合は硫酸塩等の蒸気が
完全に凝縮しないので、コーチングが発生し易い。ま
た、冷却用空気に予め吸着剤粉末を添加して含塵冷却用
空気とした後、この含塵冷却用空気を抽気排ガスに混入
させる場合がある（図１、図９、図１０、図１２参
照）。また、冷却用空気に予め吸着剤粉末を添加して含
塵冷却用空気とした後、この含塵冷却用空気を抽気排ガ
スの抽気抜出し部に噴出・供給する場合がある（図１、
図１０参照）。この場合、抽気抜出し部を空冷ボックス
構造にして多数の噴出孔から含塵冷却用空気を抽気排ガ
ス中に噴出させて、抽気抜出し部の全面を均一に冷却す
ることが好ましい（図１〜図３、図１０参照）。また、
吸着剤粉末と冷却用空気とを抽気排ガスに別々に混入さ
せることも可能である（図８、図１１参照）。
０℃前後の焼成炉排ガスの１０〜２０％程度を流動層焼
成炉のフリーボードから抽気し、９００〜１０５０℃、
望ましくは９００〜１０００℃に冷却して、排ガス中の
硫酸塩等の蒸気の大部分を凝縮させる。温度が下限未満
の場合は熱損失が多くなる上に冷却用空気量も多くな
り、一方、温度が上限を超える場合は硫酸塩等の蒸気が
完全に凝縮しないので、コーチングが発生し易い。ま
た、冷却用空気に予め吸着剤粉末を添加して含塵冷却用
空気とした後、この含塵冷却用空気を抽気排ガスに混入
させる場合がある（図１、図９、図１０、図１２参
照）。また、冷却用空気に予め吸着剤粉末を添加して含
塵冷却用空気とした後、この含塵冷却用空気を抽気排ガ
スの抽気抜出し部に噴出・供給する場合がある（図１、
図１０参照）。この場合、抽気抜出し部を空冷ボックス
構造にして多数の噴出孔から含塵冷却用空気を抽気排ガ
ス中に噴出させて、抽気抜出し部の全面を均一に冷却す
ることが好ましい（図１〜図３、図１０参照）。また、
吸着剤粉末と冷却用空気とを抽気排ガスに別々に混入さ
せることも可能である（図８、図１１参照）。
【００１１】吸着剤粉末としては、セメント原料粉、石
灰石粉末及び生石灰粉末の少なくともいずれかが用いら
れる。この場合、同じ系内にあるセメント原料粉を用い
れば、コストを低減することができるので、とくに好ま
しい。この場合、吸着剤粉末の混入量を、原料予熱系統
へ投入するセメント原料粉の０．５〜２．０wt％、望ま
しくは０．５〜１．０wt％とする。また、サイクロンと
しては、粒径４μm 程度以上のダストを捕集できるもの
を、１基又は複数基並列に接続して用いることが好まし
い。さらに、空冷式クーラからの排気を流動層焼成炉の
フリーボードに導入する際に、流動層焼成炉のフリーボ
ードからの抽気量に相当する量を増加させたクーラ排気
を流動層焼成炉のフリーボードに導入することが好まし
い。このようにすることにより、焼成炉内上部のコーチ
ングが減少するとともに、造粒炉の流速が略一定に確保
されて運転が安定する。
灰石粉末及び生石灰粉末の少なくともいずれかが用いら
れる。この場合、同じ系内にあるセメント原料粉を用い
れば、コストを低減することができるので、とくに好ま
しい。この場合、吸着剤粉末の混入量を、原料予熱系統
へ投入するセメント原料粉の０．５〜２．０wt％、望ま
しくは０．５〜１．０wt％とする。また、サイクロンと
しては、粒径４μm 程度以上のダストを捕集できるもの
を、１基又は複数基並列に接続して用いることが好まし
い。さらに、空冷式クーラからの排気を流動層焼成炉の
フリーボードに導入する際に、流動層焼成炉のフリーボ
ードからの抽気量に相当する量を増加させたクーラ排気
を流動層焼成炉のフリーボードに導入することが好まし
い。このようにすることにより、焼成炉内上部のコーチ
ングが減少するとともに、造粒炉の流速が略一定に確保
されて運転が安定する。
【００１２】本発明の流動層セメント焼成装置は、サス
ペンションプレヒータ、又はサスペンションプレヒータ
と仮焼炉とからなる原料予熱系統と、予熱された原料を
造粒する流動層式又は噴流層式の造粒炉と、造粒炉の側
部の排出シュートから分級排出された造粒物を焼成する
流動層焼成炉と、流動層焼成炉からの焼成物を冷却する
空冷式クーラとを備えたセメント焼成装置において、流
動層焼成炉のフリーボードに排ガスの一部を抽気するた
めの内管に多数の噴出孔を有する二重管からなる空冷ボ
ックス構造である抽気抜出し部を設け、この抽気抜出し
部に吸着剤粉末を添加した含塵冷却用空気を供給するた
めの含塵冷却用空気供給管を接続するとともに、この抽
気抜出し部に抽気排ガス導管を介して１基又は並列複数
基のサイクロンを接続し、該サイクロンの上部と造粒炉
のフリーボードとをサイクロン排ガス導管を介して接続
したことを特徴としている（図１、図２、図３参照）。
ペンションプレヒータ、又はサスペンションプレヒータ
と仮焼炉とからなる原料予熱系統と、予熱された原料を
造粒する流動層式又は噴流層式の造粒炉と、造粒炉の側
部の排出シュートから分級排出された造粒物を焼成する
流動層焼成炉と、流動層焼成炉からの焼成物を冷却する
空冷式クーラとを備えたセメント焼成装置において、流
動層焼成炉のフリーボードに排ガスの一部を抽気するた
めの内管に多数の噴出孔を有する二重管からなる空冷ボ
ックス構造である抽気抜出し部を設け、この抽気抜出し
部に吸着剤粉末を添加した含塵冷却用空気を供給するた
めの含塵冷却用空気供給管を接続するとともに、この抽
気抜出し部に抽気排ガス導管を介して１基又は並列複数
基のサイクロンを接続し、該サイクロンの上部と造粒炉
のフリーボードとをサイクロン排ガス導管を介して接続
したことを特徴としている（図１、図２、図３参照）。
【００１３】また、本発明の流動層セメント焼成装置
は、サスペンションプレヒータ、又はサスペンションプ
レヒータと仮焼炉とからなる原料予熱系統と、予熱され
た原料を造粒する流動層式又は噴流層式の造粒炉と、造
粒炉の側部の排出シュートから分級排出された造粒物を
焼成する流動層焼成炉と、流動層焼成炉からの焼成物を
冷却する空冷式クーラとを備えたセメント焼成装置にお
いて、流動層焼成炉のフリーボードに排ガスの一部を抽
気するための内管に多数の噴出孔を有する二重管からな
る空冷ボックス構造である抽気抜出し部を設け、この抽
気抜出し部に吸着剤粉末を添加した含塵冷却用空気を供
給するための含塵冷却用空気供給管を接続するととも
に、この抽気抜出し部に抽気排ガス導管を介して１基又
は並列複数基のサイクロンを接続し、該サイクロンの排
ガス導管を２つに分岐し、一方のサイクロン排ガス導管
を造粒炉のフリーボードに接続し、他方のサイクロン排
ガス導管に熱交換器又は冷却器、及び集塵機を直列に設
けたことを特徴としている（図２、図３、図１０参
照）。
は、サスペンションプレヒータ、又はサスペンションプ
レヒータと仮焼炉とからなる原料予熱系統と、予熱され
た原料を造粒する流動層式又は噴流層式の造粒炉と、造
粒炉の側部の排出シュートから分級排出された造粒物を
焼成する流動層焼成炉と、流動層焼成炉からの焼成物を
冷却する空冷式クーラとを備えたセメント焼成装置にお
いて、流動層焼成炉のフリーボードに排ガスの一部を抽
気するための内管に多数の噴出孔を有する二重管からな
る空冷ボックス構造である抽気抜出し部を設け、この抽
気抜出し部に吸着剤粉末を添加した含塵冷却用空気を供
給するための含塵冷却用空気供給管を接続するととも
に、この抽気抜出し部に抽気排ガス導管を介して１基又
は並列複数基のサイクロンを接続し、該サイクロンの排
ガス導管を２つに分岐し、一方のサイクロン排ガス導管
を造粒炉のフリーボードに接続し、他方のサイクロン排
ガス導管に熱交換器又は冷却器、及び集塵機を直列に設
けたことを特徴としている（図２、図３、図１０参
照）。
【００１４】これらの装置においては、サイクロンとし
て、例えば、上側部に接線方向に排ガスを導入する排ガ
ス導入口を有するとともに、上面中央部に排ガス排出管
を有する円筒胴体の下部に、略逆円錐胴体を連設し、こ
の略逆円錐胴体の下部に拡大壁部を連設し、さらに、こ
の拡大壁部に略逆円錐胴部を連設し、略逆円錐胴体の下
端部内径Ｄ1 と排ガス排出管の内径ｄがＤ1 ≧ｄの関係
を有し、円筒胴体の内径Ｄと拡大壁部の下端部内径Ｄ2
との間にＤ2 ＝（０．８〜１．０）×Ｄの関係を有する
ようにした高効率サイクロンを用いることが好ましい
（図５参照）。
て、例えば、上側部に接線方向に排ガスを導入する排ガ
ス導入口を有するとともに、上面中央部に排ガス排出管
を有する円筒胴体の下部に、略逆円錐胴体を連設し、こ
の略逆円錐胴体の下部に拡大壁部を連設し、さらに、こ
の拡大壁部に略逆円錐胴部を連設し、略逆円錐胴体の下
端部内径Ｄ1 と排ガス排出管の内径ｄがＤ1 ≧ｄの関係
を有し、円筒胴体の内径Ｄと拡大壁部の下端部内径Ｄ2
との間にＤ2 ＝（０．８〜１．０）×Ｄの関係を有する
ようにした高効率サイクロンを用いることが好ましい
（図５参照）。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
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できるもので
ある。図１は本発明の実施の第１形態による流動層セメ
ント焼成装置を示している。図１において、１０は流動
層造粒炉、１２は流動層焼成炉、１４は空冷式の流動層
クーラ（１次冷却器）、１６は空冷式の充填層クーラ
（２次冷却器）である。後述の原料予熱系統で予熱され
たセメント原料を造粒炉１０で造粒し、造粒炉１０の側
部の排出シュートから分級排出された造粒物は、流動層
焼成炉１２で焼成され、流動層焼成炉１２から排出され
たセメントクリンカは流動層クーラ１４で冷却された
後、充填層クーラ１６で冷却され、ついで、少量の石膏
を加えて再粉砕されて製品となる。流動層クーラ１４の
上部と流動層焼成炉１２のフリーボード１８とは排空気
導管２０を介して接続され、充填層クーラ１６の上部と
流動層焼成炉１２の風箱２２とは排空気導管２４を介し
て接続されている。２６、２８は冷却用空気供給ファ
ン、３０、３２は冷却用空気流量調節弁（例えば、ダン
パ）である。
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できるもので
ある。図１は本発明の実施の第１形態による流動層セメ
ント焼成装置を示している。図１において、１０は流動
層造粒炉、１２は流動層焼成炉、１４は空冷式の流動層
クーラ（１次冷却器）、１６は空冷式の充填層クーラ
（２次冷却器）である。後述の原料予熱系統で予熱され
たセメント原料を造粒炉１０で造粒し、造粒炉１０の側
部の排出シュートから分級排出された造粒物は、流動層
焼成炉１２で焼成され、流動層焼成炉１２から排出され
たセメントクリンカは流動層クーラ１４で冷却された
後、充填層クーラ１６で冷却され、ついで、少量の石膏
を加えて再粉砕されて製品となる。流動層クーラ１４の
上部と流動層焼成炉１２のフリーボード１８とは排空気
導管２０を介して接続され、充填層クーラ１６の上部と
流動層焼成炉１２の風箱２２とは排空気導管２４を介し
て接続されている。２６、２８は冷却用空気供給ファ
ン、３０、３２は冷却用空気流量調節弁（例えば、ダン
パ）である。
【００１６】流動層焼成炉１２のフリーボード１８に
は、排ガスの一部を抽気するための抽気抜出し部３４が
設けられ、この抽気抜出し部３４に予め吸着剤粉末（例
えば、セメント原料粉）を添加した冷却用空気を供給す
るための含塵冷却用空気供給管３６が接続されている。
３８は冷却用空気供給ファン、４０は冷却用空気流量調
節弁（例えば、ダンパ）、４２は吸着剤粉末供給ライン
である。また、抽気抜出し部３４には抽気排ガス導管４
４を介してサイクロン４６が接続され、このサイクロン
４６の上部と造粒炉１０のフリーボード４８とがサイク
ロン排ガス導管５０を介して接続されている。５２は排
ガス流量調節弁（例えば、ダンパ）である。
は、排ガスの一部を抽気するための抽気抜出し部３４が
設けられ、この抽気抜出し部３４に予め吸着剤粉末（例
えば、セメント原料粉）を添加した冷却用空気を供給す
るための含塵冷却用空気供給管３６が接続されている。
３８は冷却用空気供給ファン、４０は冷却用空気流量調
節弁（例えば、ダンパ）、４２は吸着剤粉末供給ライン
である。また、抽気抜出し部３４には抽気排ガス導管４
４を介してサイクロン４６が接続され、このサイクロン
４６の上部と造粒炉１０のフリーボード４８とがサイク
ロン排ガス導管５０を介して接続されている。５２は排
ガス流量調節弁（例えば、ダンパ）である。
【００１７】図２は抽気抜出し部３４の一例を示し、図
３は図２におけるＡ−Ａ線断面の一例を示している。こ
の抽気抜出し部３４は、内管５４に多数の噴出孔５６を
有する二重管からなる空冷ボックス構造に形成されてい
る。５８は外管、６０は空気入口、６２は空冷ボックス
である。この場合、図３に示すように、空気入口６０を
外管５８の接線方向に接続し、噴出孔５６を排ガス流が
旋回流となるように斜め方向に設けることが好ましい。
このように構成すれば、より効率よく内管５４及び抽気
を冷却することができる。
３は図２におけるＡ−Ａ線断面の一例を示している。こ
の抽気抜出し部３４は、内管５４に多数の噴出孔５６を
有する二重管からなる空冷ボックス構造に形成されてい
る。５８は外管、６０は空気入口、６２は空冷ボックス
である。この場合、図３に示すように、空気入口６０を
外管５８の接線方向に接続し、噴出孔５６を排ガス流が
旋回流となるように斜め方向に設けることが好ましい。
このように構成すれば、より効率よく内管５４及び抽気
を冷却することができる。
【００１８】図４は流動層造粒炉１０の横断面の一例の
概略を示している。ただし、流動層の図示を省略してい
る。すなわち、流動層造粒炉１０は、ガス分散板６４の
上面の延長上に造粒物落下口６６を有し、ガス分散板６
４から造粒物落下口６６に至る排出溝部６８が形成さ
れ、この排出溝部６８にノズル７０が設けられ、造粒物
落下口６６に排出シュート７２が連設され、この排出シ
ュート７２の下部から分級用空気が供給されるように構
成されている。図１及び図４に示すような構造の流動層
造粒炉１０を用いることにより、分級性能の向上を図る
ことができ、流動層焼成炉１２のフリーボード１８にお
ける排ガス中には、ダストは殆ど含まれなくなる。
概略を示している。ただし、流動層の図示を省略してい
る。すなわち、流動層造粒炉１０は、ガス分散板６４の
上面の延長上に造粒物落下口６６を有し、ガス分散板６
４から造粒物落下口６６に至る排出溝部６８が形成さ
れ、この排出溝部６８にノズル７０が設けられ、造粒物
落下口６６に排出シュート７２が連設され、この排出シ
ュート７２の下部から分級用空気が供給されるように構
成されている。図１及び図４に示すような構造の流動層
造粒炉１０を用いることにより、分級性能の向上を図る
ことができ、流動層焼成炉１２のフリーボード１８にお
ける排ガス中には、ダストは殆ど含まれなくなる。
【００１９】サイクロン４６を複数基並列に設置する場
合もある。この場合は、サイクロンの径が、１基設置の
場合に比べて小さくなるので、より細かいダストを捕集
することができる。サイクロン４６としては、例えば、
実公平７−４６３５７号公報に示されているような高効
率サイクロンを用いることが好ましい。この高効率サイ
クロンは、図５に示すように、上側部に接線方向に排ガ
スを導入する排ガス導入口７４を有するとともに、上面
中央部に排ガス排出管７６を有する円筒胴体７８の下部
に、略逆円錐胴体８０を連設し、この略逆円錐胴体８０
の下部に拡大壁部８２を連設し、さらに、この拡大壁部
８２に略逆円錐胴部８４を連設し、略逆円錐胴体８０の
下端部内径Ｄ1 と排ガス排出管７６の内径ｄがＤ1 ≧ｄ
の関係を有し、円筒胴体７８の内径Ｄと拡大壁部８２の
下端部内径Ｄ2 との間にＤ2 ＝（０．８〜１．０）×Ｄ
の関係を有するように構成されたものである。このよう
な構造のサイクロンを使用することにより、４μm 程度
以上のダストを効率よく捕集することができる。
合もある。この場合は、サイクロンの径が、１基設置の
場合に比べて小さくなるので、より細かいダストを捕集
することができる。サイクロン４６としては、例えば、
実公平７−４６３５７号公報に示されているような高効
率サイクロンを用いることが好ましい。この高効率サイ
クロンは、図５に示すように、上側部に接線方向に排ガ
スを導入する排ガス導入口７４を有するとともに、上面
中央部に排ガス排出管７６を有する円筒胴体７８の下部
に、略逆円錐胴体８０を連設し、この略逆円錐胴体８０
の下部に拡大壁部８２を連設し、さらに、この拡大壁部
８２に略逆円錐胴部８４を連設し、略逆円錐胴体８０の
下端部内径Ｄ1 と排ガス排出管７６の内径ｄがＤ1 ≧ｄ
の関係を有し、円筒胴体７８の内径Ｄと拡大壁部８２の
下端部内径Ｄ2 との間にＤ2 ＝（０．８〜１．０）×Ｄ
の関係を有するように構成されたものである。このよう
な構造のサイクロンを使用することにより、４μm 程度
以上のダストを効率よく捕集することができる。
【００２０】図６は原料予熱系統が、サスペンションプ
レヒータと仮焼炉とを有するニューサスペンションプレ
ヒータ（ＮＳＰ方式）とからなる場合を示している。８
６はサスペンションプレヒータで、複数基（図６では一
例として４基）のサイクロンＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 か
らなっている。このサスペンションプレヒータ８６と仮
焼炉８８とで原料予熱系統が構成され、仮焼炉８８の下
端は流動層造粒炉１０の上部に接続されている。９０は
排ガスファンである。図７は仮焼炉を省略してサスペン
ションプレヒータ８６のみで原料予熱系統を構成するサ
スペンションプレヒータ（ＳＰ）方式の場合を示してい
る。本発明は、上記のＮＳＰ方法、ＳＰ方式のいずれに
も適用することができる。
レヒータと仮焼炉とを有するニューサスペンションプレ
ヒータ（ＮＳＰ方式）とからなる場合を示している。８
６はサスペンションプレヒータで、複数基（図６では一
例として４基）のサイクロンＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 か
らなっている。このサスペンションプレヒータ８６と仮
焼炉８８とで原料予熱系統が構成され、仮焼炉８８の下
端は流動層造粒炉１０の上部に接続されている。９０は
排ガスファンである。図７は仮焼炉を省略してサスペン
ションプレヒータ８６のみで原料予熱系統を構成するサ
スペンションプレヒータ（ＳＰ）方式の場合を示してい
る。本発明は、上記のＮＳＰ方法、ＳＰ方式のいずれに
も適用することができる。
【００２１】上記のように構成された流動層セメント焼
成装置において、造粒炉１０からの１２００〜１２５０
℃前後の排ガスは仮焼炉８８及びサスペンションプレヒ
ータ８６、又はサスペンションプレヒータ８６に導入さ
れ、これらを順次に、原料の流れとは反対方向に通過し
て原料を予熱し、排ガスファン９０により系外に排出さ
れる。予熱された原料は造粒炉１０の流動層に供給され
て造粒され、造粒物は造粒物落下口６６から排出シュー
ト７２に落下する際に、分級用空気により微粒は造粒炉
１０に戻され、大粒のみが排出シュート７２を落下して
焼成炉１２に投入される。焼成物は流動層クーラ１４で
１次冷却された後、充填層クーラ１６で２次冷却され
る。
成装置において、造粒炉１０からの１２００〜１２５０
℃前後の排ガスは仮焼炉８８及びサスペンションプレヒ
ータ８６、又はサスペンションプレヒータ８６に導入さ
れ、これらを順次に、原料の流れとは反対方向に通過し
て原料を予熱し、排ガスファン９０により系外に排出さ
れる。予熱された原料は造粒炉１０の流動層に供給され
て造粒され、造粒物は造粒物落下口６６から排出シュー
ト７２に落下する際に、分級用空気により微粒は造粒炉
１０に戻され、大粒のみが排出シュート７２を落下して
焼成炉１２に投入される。焼成物は流動層クーラ１４で
１次冷却された後、充填層クーラ１６で２次冷却され
る。
【００２２】焼成炉１２のフリーボード１８における排
ガスは、１２５０〜１３００℃前後の温度であり、燃料
中の硫黄分等に基因する硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 、Ｎａ2 Ｓ
Ｏ4、ＣａＳＯ4 ）等の有害物質の蒸気を含んでいる。
この焼成炉１２には、前述のように、分級された大粒の
造粒物のみが投入されるので、焼成炉排ガス中には、ダ
ストは殆ど含まれていない。焼成炉排ガスの一部を焼成
炉１２のフリーボード１８から抽気するとともに、抽気
抜出し部３４に、予め吸着剤粉末を添加した含塵冷却用
空気を多数の噴出孔５６から噴出させ、抽気ガスを冷却
用空気量を調節することにより９００〜１０５０℃の範
囲に急冷する。抽気量は、コーチング発生状況により調
整されるが、通常は、焼成炉排ガス量の１０〜２０％で
ある。吸着剤粉末としてセメント原料粉を用いる場合
は、サスペンションプレヒータ８６へ投入する原料の
０．５〜２．０wt％の予熱前のものが用いられる。
ガスは、１２５０〜１３００℃前後の温度であり、燃料
中の硫黄分等に基因する硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 、Ｎａ2 Ｓ
Ｏ4、ＣａＳＯ4 ）等の有害物質の蒸気を含んでいる。
この焼成炉１２には、前述のように、分級された大粒の
造粒物のみが投入されるので、焼成炉排ガス中には、ダ
ストは殆ど含まれていない。焼成炉排ガスの一部を焼成
炉１２のフリーボード１８から抽気するとともに、抽気
抜出し部３４に、予め吸着剤粉末を添加した含塵冷却用
空気を多数の噴出孔５６から噴出させ、抽気ガスを冷却
用空気量を調節することにより９００〜１０５０℃の範
囲に急冷する。抽気量は、コーチング発生状況により調
整されるが、通常は、焼成炉排ガス量の１０〜２０％で
ある。吸着剤粉末としてセメント原料粉を用いる場合
は、サスペンションプレヒータ８６へ投入する原料の
０．５〜２．０wt％の予熱前のものが用いられる。
【００２３】このようにして、冷却用空気量を調節して
抽気排ガスを９００〜１０５０℃に冷却することによ
り、抽気排ガス中の硫酸塩を主成分とする揮発物を冷却
して凝縮させ、凝縮物を吸着剤に付着又は吸着させる。
ついで、抽気排ガスをサイクロン４６に導入し、硫酸塩
を主成分とする凝縮物を付着又は吸着した吸着剤粉末を
捕集して系外に排出・廃棄する。サイクロン排ガスは造
粒炉１０のフリーボード４８に戻される。サイクロン４
６としては、粒径４μm 程度以上のダストを捕集できる
ものを用いることが好ましい。このようなサイクロンを
用いることにより、硫酸塩を主成分とする凝縮物を吸着
した吸着剤粉末の大部分を捕集することができる。ま
た、９００〜１０５０℃のサイクロン排ガスを造粒炉１
０のフリーボード４８に戻すことにより、焼成炉上部及
び造粒炉下部のコーチングを低減させることができる。
流動層クーラ１４からの排空気は、排空気導管２０を介
して焼成炉１２のフリーボード１８に導入されている。
この場合、抽気抜出し部３４からの抽気量に相当する量
を増加させたクーラ排空気を焼成炉１２のフリーボード
１８に導入することにより、焼成炉１２内上部を降温さ
せてコーチングを低減させるとともに、造粒炉への流速
を略一定に確保して、安定運転を行うことができる。
抽気排ガスを９００〜１０５０℃に冷却することによ
り、抽気排ガス中の硫酸塩を主成分とする揮発物を冷却
して凝縮させ、凝縮物を吸着剤に付着又は吸着させる。
ついで、抽気排ガスをサイクロン４６に導入し、硫酸塩
を主成分とする凝縮物を付着又は吸着した吸着剤粉末を
捕集して系外に排出・廃棄する。サイクロン排ガスは造
粒炉１０のフリーボード４８に戻される。サイクロン４
６としては、粒径４μm 程度以上のダストを捕集できる
ものを用いることが好ましい。このようなサイクロンを
用いることにより、硫酸塩を主成分とする凝縮物を吸着
した吸着剤粉末の大部分を捕集することができる。ま
た、９００〜１０５０℃のサイクロン排ガスを造粒炉１
０のフリーボード４８に戻すことにより、焼成炉上部及
び造粒炉下部のコーチングを低減させることができる。
流動層クーラ１４からの排空気は、排空気導管２０を介
して焼成炉１２のフリーボード１８に導入されている。
この場合、抽気抜出し部３４からの抽気量に相当する量
を増加させたクーラ排空気を焼成炉１２のフリーボード
１８に導入することにより、焼成炉１２内上部を降温さ
せてコーチングを低減させるとともに、造粒炉への流速
を略一定に確保して、安定運転を行うことができる。
【００２４】図８は本発明の実施の第２形態による流動
層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本実
施形態は、抽気抜出し部３４に冷却用空気供給管９２か
ら冷却用空気を供給し、抽気抜出し部３４の内管内に吸
着剤粉末を供給するように構成したものである。９４は
吸着剤粉末供給ラインである。他の構成及び作用は、実
施の第１形態の場合と同様である。
層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本実
施形態は、抽気抜出し部３４に冷却用空気供給管９２か
ら冷却用空気を供給し、抽気抜出し部３４の内管内に吸
着剤粉末を供給するように構成したものである。９４は
吸着剤粉末供給ラインである。他の構成及び作用は、実
施の第１形態の場合と同様である。
【００２５】図９は本発明の実施の第３形態による流動
層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本実
施形態は、吸着剤粉末を予め添加した含塵冷却用空気
を、抽気排ガス導管４４に供給するように構成したもの
である。他の構成及び作用は、実施の第１形態の場合と
同様である。
層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本実
施形態は、吸着剤粉末を予め添加した含塵冷却用空気
を、抽気排ガス導管４４に供給するように構成したもの
である。他の構成及び作用は、実施の第１形態の場合と
同様である。
【００２６】図１０は本発明の実施の第４形態による流
動層セメント焼成装置を示している。本実施形態は、サ
イクロン４６からの排ガス導管５０を２つに分岐し、一
方のサイクロン排ガス導管９６を造粒炉１０のフリーボ
ード４８に接続し、他方のサイクロン排ガス導管９８に
熱交換器１００及び集塵機（例えば、電気集塵機）１０
２を直列に設けたものである。なお、熱交換器１００の
代わりに、水を散布して排ガス温度を下げる冷却器、例
えば、スタビライザーを設けることも可能である。１０
４は排ガス流量調節弁（例えば、ダンパ）、１０６は排
ガスファンである。本実施形態においては、サイクロン
排ガスの一部を熱回収又は冷却した後、集塵処理して系
外に排出し、サイクロン排ガスの残部を造粒炉１０のフ
リーボード４８に戻すように構成されており、塩素等の
含有量の多い燃料等を使用する場合に適用される。他の
構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様である。
動層セメント焼成装置を示している。本実施形態は、サ
イクロン４６からの排ガス導管５０を２つに分岐し、一
方のサイクロン排ガス導管９６を造粒炉１０のフリーボ
ード４８に接続し、他方のサイクロン排ガス導管９８に
熱交換器１００及び集塵機（例えば、電気集塵機）１０
２を直列に設けたものである。なお、熱交換器１００の
代わりに、水を散布して排ガス温度を下げる冷却器、例
えば、スタビライザーを設けることも可能である。１０
４は排ガス流量調節弁（例えば、ダンパ）、１０６は排
ガスファンである。本実施形態においては、サイクロン
排ガスの一部を熱回収又は冷却した後、集塵処理して系
外に排出し、サイクロン排ガスの残部を造粒炉１０のフ
リーボード４８に戻すように構成されており、塩素等の
含有量の多い燃料等を使用する場合に適用される。他の
構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様である。
【００２７】図１１は本発明の実施の第５形態による流
動層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本
実施形態は、実施の第２形態における、吸着剤粉末と冷
却用空気とを別々に供給する方式、及び実施の第４形態
における排ガス系外排出方式を組み合わせたものであ
る。他の構成及び作用は、実施の第２、４形態の場合と
同様である。
動層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本
実施形態は、実施の第２形態における、吸着剤粉末と冷
却用空気とを別々に供給する方式、及び実施の第４形態
における排ガス系外排出方式を組み合わせたものであ
る。他の構成及び作用は、実施の第２、４形態の場合と
同様である。
【００２８】図１２は本発明の実施の第６形態による流
動層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本
実施形態は、実施の第３形態における、吸着剤粉末を予
め添加した含塵冷却用空気を抽気排ガス導管内に供給す
る方式、及び実施の第４形態における排ガス系外排出方
式を組み合わせたものである。他の構成及び作用は、実
施の第３、４形態の場合と同様である。
動層セメント焼成方法を実施する装置を示している。本
実施形態は、実施の第３形態における、吸着剤粉末を予
め添加した含塵冷却用空気を抽気排ガス導管内に供給す
る方式、及び実施の第４形態における排ガス系外排出方
式を組み合わせたものである。他の構成及び作用は、実
施の第３、４形態の場合と同様である。
【００２９】
【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） 造粒炉から造粒物を分級排出して流動層焼成炉
に投入しているので、焼成炉排ガス中のダストが少な
く、このままでは排ガスの一部を抽気し冷却しても、硫
酸塩等の凝縮物が微粉になりサイクロンに導入しても捕
集できないが、吸着剤粉末を冷却用空気に混入した後、
抽気排ガスと混合するか、又は吸着剤粉末と冷却用空気
とを別々に抽気排ガスに供給し混合して、抽気排ガスを
９００〜１０５０℃に冷却することにより、凝縮物は効
率よく吸着剤粉末に付着又は吸着し、サイクロンで容易
に捕集することができる。 （２） 抽気抜出し部に含塵冷却用空気又は冷却用空気
を供給する場合は、抽気排ガスは急冷され、１０５０℃
以下になるので、それ以降の付着、すなわちコーチング
はなくなる。 （３） サイクロンとして、分離粒径４μm 程度の高効
率サイクロンを用いる場合は、大半の凝縮物を捕集する
ことができる。この場合、サイクロンを複数基並列に設
置すれば、１基当たりの径が小さくなり、より効率よく
凝縮物を捕集することができる。 （４） 従来のロータリキルン式セメント焼成装置にお
けるアルカリバイパス方式（６００〜８００℃に冷却）
と異なり、９００〜１０５０℃に冷却すれば良いので、
冷却用空気量も少なく、サイクロン排ガスを造粒炉に戻
して熱回収（原料の予熱・仮焼）するので、熱損失はき
わめて少ない。 （５） 抽気量に相当する量を増加させたクーラ排気を
流動層焼成炉のフリーボードに導入する場合は、焼成炉
内上部のコーチングが減少するとともに、造粒炉の流速
が略一定に確保され、運転が安定する。 （６） サイクロン排ガスの一部を系外に抜き出す系外
排出ルートを加える場合は、上記の効果に加えて、排ガ
ス中に循環・濃縮される塩素やアルカリ等の有害物質を
除去することができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 造粒炉から造粒物を分級排出して流動層焼成炉
に投入しているので、焼成炉排ガス中のダストが少な
く、このままでは排ガスの一部を抽気し冷却しても、硫
酸塩等の凝縮物が微粉になりサイクロンに導入しても捕
集できないが、吸着剤粉末を冷却用空気に混入した後、
抽気排ガスと混合するか、又は吸着剤粉末と冷却用空気
とを別々に抽気排ガスに供給し混合して、抽気排ガスを
９００〜１０５０℃に冷却することにより、凝縮物は効
率よく吸着剤粉末に付着又は吸着し、サイクロンで容易
に捕集することができる。 （２） 抽気抜出し部に含塵冷却用空気又は冷却用空気
を供給する場合は、抽気排ガスは急冷され、１０５０℃
以下になるので、それ以降の付着、すなわちコーチング
はなくなる。 （３） サイクロンとして、分離粒径４μm 程度の高効
率サイクロンを用いる場合は、大半の凝縮物を捕集する
ことができる。この場合、サイクロンを複数基並列に設
置すれば、１基当たりの径が小さくなり、より効率よく
凝縮物を捕集することができる。 （４） 従来のロータリキルン式セメント焼成装置にお
けるアルカリバイパス方式（６００〜８００℃に冷却）
と異なり、９００〜１０５０℃に冷却すれば良いので、
冷却用空気量も少なく、サイクロン排ガスを造粒炉に戻
して熱回収（原料の予熱・仮焼）するので、熱損失はき
わめて少ない。 （５） 抽気量に相当する量を増加させたクーラ排気を
流動層焼成炉のフリーボードに導入する場合は、焼成炉
内上部のコーチングが減少するとともに、造粒炉の流速
が略一定に確保され、運転が安定する。 （６） サイクロン排ガスの一部を系外に抜き出す系外
排出ルートを加える場合は、上記の効果に加えて、排ガ
ス中に循環・濃縮される塩素やアルカリ等の有害物質を
除去することができる。
【図１】本発明の実施の第１形態による流動層セメント
焼成装置の概略構成図である。
焼成装置の概略構成図である。
【図２】図１における抽気抜出し部の一例を示す断面説
明図である。
明図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１における造粒炉の横断面説明図である。た
だし、流動層の図示を省略している。
だし、流動層の図示を省略している。
【図５】図１におけるサイクロンの一例を示す立面説明
図である。
図である。
【図６】サスペンションプレヒータと仮焼炉とで原料予
熱系統を構成するニューサスペンションプレヒータ（Ｎ
ＳＰ）方式の場合の原料予熱系統と造粒炉とを示す概略
構成図である。
熱系統を構成するニューサスペンションプレヒータ（Ｎ
ＳＰ）方式の場合の原料予熱系統と造粒炉とを示す概略
構成図である。
【図７】サスペンションプレヒータのみで原料予熱系統
を構成するサスペンションプレヒータ（ＳＰ）方式の場
合の原料予熱系統と造粒炉とを示す概略構成図である。
を構成するサスペンションプレヒータ（ＳＰ）方式の場
合の原料予熱系統と造粒炉とを示す概略構成図である。
【図８】本発明の実施の第２形態による流動層セメント
焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
【図９】本発明の実施の第３形態による流動層セメント
焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
【図１０】本発明の実施の第４形態による流動層セメン
ト焼成装置の概略構成図である。
ト焼成装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の実施の第５形態による流動層セメン
ト焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
ト焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の第６形態による流動層セメン
ト焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
ト焼成方法を実施する装置の概略構成図である。
１０ 流動層造粒炉 １２ 流動層焼成炉 １４ 流動層クーラ １６ 充填層クーラ １８、４８ フリーボード ２０、２４ 排空気導管 ２２ 風箱 ２６、２８、３８ 冷却用空気供給ファン ３０、３２、４０ 冷却用空気流量調節弁 ３４ 抽気抜出し部 ３６ 含塵冷却用空気供給管 ４２、９４ 吸着剤粉末供給ライン ４４ 抽気排ガス導管 ４６ サイクロン ５０、９６、９８ サイクロン排ガス導管 ５２、１０４ 排ガス流量調節弁 ５４ 内管 ５６ 噴出孔 ５８ 外管 ６０ 空気入口 ６２ 空冷ボックス ６４ ガス分散板 ６６ 造粒物落下口 ６８ 排出溝部 ７０ ノズル ７２ 排出シュート ７４ 排ガス導入口 ７６ 排ガス排出管 ７８ 円筒胴体 ８０ 略逆円錐胴体 ８２ 拡大壁部 ８４ 略逆円錐胴部 ８６ サスペンションプレヒータ ８８ 仮焼炉 ９０、１０６ 排ガスファン ９２ 冷却用空気供給管 １００ 熱交換器 １０２ 集塵機
フロントページの続き (72)発明者 市谷 昇 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 向井 克治 東京都千代田区神田美土代町１番地 住 友大阪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 友大阪セメント株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−287041（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−309648（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−175847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−7653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270447（ＪＰ，Ａ) 実公 平７−46357（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 7/36 - 7/60 F27B 15/00 - 15/20 F27D 17/00
Claims (13)
- 【請求項１】 原料予熱系統で予熱されたセメント原料
粉を流動層式又は噴流層式の造粒炉に導入して造粒し、
ついで、造粒炉から造粒物を分級排出して流動層焼成炉
に投入し焼成した後、焼成物を空冷式クーラに導入して
冷却するセメントクリンカの焼成方法において、１３５０〜１４００℃の 焼成炉排ガスの一部を流動層焼
成炉のフリーボードから抽気するとともに、この抽気排
ガスに冷却用空気及び吸着剤粉末を混入させて抽気排ガ
スを９００〜１０５０℃の範囲に冷却することにより、
抽気排ガス中のＫ 2 ＳＯ 4 、Ｎａ 2 ＳＯ 4 及びＣａＳＯ 4 か
らなる硫酸塩を主成分とする揮発物を冷却し凝縮物とし
て吸着剤粉末に吸着させた後、この抽気排ガスをサイク
ロンに導入し硫酸塩を主成分とする凝縮物を吸着した吸
着剤粉末を捕集して系外に排出し、サイクロン排ガスを
造粒炉のフリーボードに戻すことを特徴とする流動層セ
メント焼成方法。 - 【請求項２】 原料予熱系統で予熱されたセメント原料
粉を流動層式又は噴流層式の造粒炉に導入して造粒し、
ついで、造粒炉から造粒物を分級排出して流動層焼成炉
に投入し焼成した後、焼成物を空冷式クーラに導入して
冷却するセメントクリンカの焼成方法において、１３５０〜１４００℃の 焼成炉排ガスの一部を流動層焼
成炉のフリーボードから抽気するとともに、この抽気排
ガスに冷却用空気及び吸着剤粉末を混入させて抽気排ガ
スを９００〜１０５０℃の範囲に冷却することにより、
抽気排ガス中のＫ 2 ＳＯ 4 、Ｎａ 2 ＳＯ 4 及びＣａＳＯ 4 か
らなる硫酸塩を主成分とする揮発物を冷却し凝縮物とし
て吸着剤粉末に吸着させた後、この抽気排ガスをサイク
ロンに導入し硫酸塩を主成分とする凝縮物を吸着した吸
着剤粉末を捕集して系外に排出し、サイクロン排ガスの
一部を熱回収又は冷却した後、集塵処理して系外に排出
し、サイクロン排ガスの残部を造粒炉のフリーボードに
戻すことを特徴とする流動層セメント焼成方法。 - 【請求項３】 焼成炉排ガスの１０〜２０％を流動層焼
成炉のフリーボードから抽気する請求項１又は２記載の
流動層セメント焼成方法。 - 【請求項４】 冷却用空気に予め吸着剤粉末を添加して
含塵冷却用空気とした後、この含塵冷却用空気を抽気排
ガスに混入させる請求項１、２又は３記載の流動層セメ
ント焼成方法。 - 【請求項５】 冷却用空気に予め吸着剤粉末を添加して
含塵冷却用空気とした後、この含塵冷却用空気を抽気排
ガスの抽気抜出し部に噴出・供給する請求項１、２又は
３記載の流動層セメント焼成方法。 - 【請求項６】 抽気抜出し部を空冷ボックス構造にして
多数の噴出孔から含塵冷却用空気を抽気排ガス中に噴出
させて、抽気抜出し部の全面を均一に冷却する請求項５
記載の流動層セメント焼成方法。 - 【請求項７】 吸着剤粉末と冷却用空気とを抽気排ガス
に別々に混入させる請求項１、２又は３記載の流動層セ
メント焼成方法。 - 【請求項８】 吸着剤粉末の混入量が、原料予熱系統へ
投入するセメント原料粉の０．５〜２．０wt％である請
求項１〜７のいずれかに記載の流動層セメント焼成方
法。 - 【請求項９】 サイクロンとして、粒径４μm 程度以上
のダストを捕集できるものを、１基又は複数基並列に接
続して用いる請求項１〜８のいずれかに記載の流動層セ
メント焼成方法。 - 【請求項１０】 空冷式クーラからの排気を流動層焼成
炉のフリーボードに導入する際に、流動層焼成炉のフリ
ーボードからの抽気量に相当する量を増加させたクーラ
排気を流動層焼成炉のフリーボードに導入する請求項１
〜９のいずれかに記載の流動層セメント焼成方法。 - 【請求項１１】 サスペンションプレヒータ、又はサス
ペンションプレヒータと仮焼炉とからなる原料予熱系統
と、予熱された原料を造粒する流動層式又は噴流層式の
造粒炉と、造粒炉の側部の排出シュートから分級排出さ
れた造粒物を焼成する流動層焼成炉と、流動層焼成炉か
らの焼成物を冷却する空冷式クーラとを備えたセメント
焼成装置において、 流動層焼成炉のフリーボードに排ガスの一部を抽気する
ための内管に多数の噴出孔を有する二重管からなる空冷
ボックス構造である抽気抜出し部を設け、この抽気抜出
し部に吸着剤粉末を添加した含塵冷却用空気を供給する
ための含塵冷却用空気供給管を接続するとともに、この
抽気抜出し部に抽気排ガス導管を介して１基又は並列複
数基のサイクロンを接続し、該サイクロンの上部と造粒
炉のフリーボードとをサイクロン排ガス導管を介して接
続したことを特徴とする流動層セメント焼成装置。 - 【請求項１２】 サスペンションプレヒータ、又はサス
ペンションプレヒータと仮焼炉とからなる原料予熱系統
と、予熱された原料を造粒する流動層式又は噴流層式の
造粒炉と、造粒炉の側部の排出シュートから分級排出さ
れた造粒物を焼成する流動層焼成炉と、流動層焼成炉か
らの焼成物を冷却する空冷式クーラとを備えたセメント
焼成装置において、 流動層焼成炉のフリーボードに排ガスの一部を抽気する
ための内管に多数の噴出孔を有する二重管からなる空冷
ボックス構造である抽気抜出し部を設け、この抽気抜出
し部に吸着剤粉末を添加した含塵冷却用空気を供給する
ための含塵冷却用空気供給管を接続するとともに、この
抽気抜出し部に抽気排ガス導管を介して１基又は並列複
数基のサイクロンを接続し、該サイクロンの排ガス導管
を２つに分岐し、一方のサイクロン排ガス導管を造粒炉
のフリーボードに接続し、他方のサイクロン排ガス導管
に熱交換器又は冷却器、及び集塵機を直列に設けたこと
を特徴とする流動層セメント焼成装置。 - 【請求項１３】 サイクロンが、上側部に接線方向に排
ガスを導入する排ガス導入口を有するとともに、上面中
央部に排ガス排出管を有する円筒胴体の下部に、略逆円
錐胴体を連設し、この略逆円錐胴体の下部に拡大壁部を
連設し、さらに、この拡大壁部に略逆円錐胴部を連設
し、略逆円錐胴体の下端部内径Ｄ1 と排ガス排出管の内
径ｄがＤ1 ≧ｄの関係を有し、円筒胴体の内径Ｄと拡大
壁部の下端部内径Ｄ2 との間にＤ2 ＝（０．８〜１．
０）×Ｄの関係を有するようにした高効率サイクロンで
ある請求項１１又は１２記載の流動層セメント焼成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36739097A JP3224520B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 流動層セメント焼成方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36739097A JP3224520B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 流動層セメント焼成方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189446A JPH11189446A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3224520B2 true JP3224520B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=18489198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36739097A Expired - Fee Related JP3224520B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 流動層セメント焼成方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224520B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0746357Y2 (ja) * | 1990-08-30 | 1995-10-25 | 丸尾カルシウム株式会社 | サイクロン |
| JPH0717413B2 (ja) * | 1993-03-31 | 1995-03-01 | 住友大阪セメント株式会社 | セメントクリンカの焼成装置 |
| JPH07309648A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | セメント焼成装置 |
| JP3438489B2 (ja) * | 1995-10-24 | 2003-08-18 | 宇部興産株式会社 | 抽気セメントキルン排ガスの処理方法及び処理装置 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP36739097A patent/JP3224520B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11189446A (ja) | 1999-07-13 |
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