JP3395827B2 - セメントクリンカーの製造方法 - Google Patents
セメントクリンカーの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメントクリンカ
ーの製造方法に関するもので、特に含有するＣｒ+6が無
害なクロムになるセメントクリンカーの製造方法に関す
るものである。
ーの製造方法に関するもので、特に含有するＣｒ+6が無
害なクロムになるセメントクリンカーの製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメントクリンカーの製造は、キ
ルン中で原料である石灰石、粘土、珪石、硫化鉄鉱焼
滓、その他の酸化鉄原料等を混合し、高温で焼成してク
リンカーを製造するが、このようにして得られたクリン
カーは、セメントの品質を低下させないために、造粒中
の原料粒子あるいはクリンカー粒子の内部に未燃焼の可
燃物が含有するのを避ける必要があり、そのために可燃
物をキルン内に投入後、可及的速やかに完全燃焼させる
のが原則であった。
ルン中で原料である石灰石、粘土、珪石、硫化鉄鉱焼
滓、その他の酸化鉄原料等を混合し、高温で焼成してク
リンカーを製造するが、このようにして得られたクリン
カーは、セメントの品質を低下させないために、造粒中
の原料粒子あるいはクリンカー粒子の内部に未燃焼の可
燃物が含有するのを避ける必要があり、そのために可燃
物をキルン内に投入後、可及的速やかに完全燃焼させる
のが原則であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに製造されたクリンカーには、クロム塩が有害な６価
クロム（Ｃｒ+6）の形態で含有されており、したがって
セメントを使用したコンクリート構造物や改良土壌など
から、クリンカー中の６価クロムが溶出しやすいという
問題があった。クリンカー中の６価クロムの量が多いほ
ど、その溶出量は増し、環境基準の厳しい昨今では、各
種の基準値や規制値を越すことがしばしば起こるように
なった。そのため、クリンカー中の６価クロムの含有量
を極力低減したいという強い希望があった。
うに製造されたクリンカーには、クロム塩が有害な６価
クロム（Ｃｒ+6）の形態で含有されており、したがって
セメントを使用したコンクリート構造物や改良土壌など
から、クリンカー中の６価クロムが溶出しやすいという
問題があった。クリンカー中の６価クロムの量が多いほ
ど、その溶出量は増し、環境基準の厳しい昨今では、各
種の基準値や規制値を越すことがしばしば起こるように
なった。そのため、クリンカー中の６価クロムの含有量
を極力低減したいという強い希望があった。
【０００４】そこで、本発明者等は、クロム含有原材料
の使用を止めたり、減らしたりする方法はあるものの、
代替原材料によるコスト高を考慮すると、セメントの製
造原価が大幅に上がる点で好ましくない。そこで、本発
明者等は、更にこの点について種々検討したところ、セ
メントの製造原価が大幅に上がることがなく、６価クロ
ムを無害なクロムに変化させることにより有害な６価ク
ロムの溶出のないセメントクリンカーの製造方法を見出
した。したがって、本発明が解決しようとする課題は、
有害な６価クロムの溶出のないセメントクリンカーの製
造方法を提供することにある。
の使用を止めたり、減らしたりする方法はあるものの、
代替原材料によるコスト高を考慮すると、セメントの製
造原価が大幅に上がる点で好ましくない。そこで、本発
明者等は、更にこの点について種々検討したところ、セ
メントの製造原価が大幅に上がることがなく、６価クロ
ムを無害なクロムに変化させることにより有害な６価ク
ロムの溶出のないセメントクリンカーの製造方法を見出
した。したがって、本発明が解決しようとする課題は、
有害な６価クロムの溶出のないセメントクリンカーの製
造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】本発明の上記課題は、以
下の各発明によってそれぞれ達成される。
下の各発明によってそれぞれ達成される。
【０００６】（１）セメントクリンカーの焼成工程で、
造粒中の原料粒子乃至クリンカー粒子の内部に存在する
６価クロム（Ｃｒ+6）を還元し得るように可燃物を供給
するセメントクリンカーの製造方法において、Ｃｒ+6を
還元する条件が、助燃炉あるいはプレヒーターからキル
ン内に可燃物を供給することを特徴とするセメントクリ
ンカーの製造方法。 （２）可燃物の粒度が微粉炭の粒度より大きいことを特
徴とする前記第１項に記載のセメントクリンカーの製造
方法。
造粒中の原料粒子乃至クリンカー粒子の内部に存在する
６価クロム（Ｃｒ+6）を還元し得るように可燃物を供給
するセメントクリンカーの製造方法において、Ｃｒ+6を
還元する条件が、助燃炉あるいはプレヒーターからキル
ン内に可燃物を供給することを特徴とするセメントクリ
ンカーの製造方法。 （２）可燃物の粒度が微粉炭の粒度より大きいことを特
徴とする前記第１項に記載のセメントクリンカーの製造
方法。
【０００７】本発明のセメントクリンカーの製造方法
は、セメントクリンカーの焼成工程で、造粒中の原料粒
子乃至クリンカー粒子の内部に存在するＣｒ+6を還元し
得るように可燃物を供給することを特徴とするもので、
これによりクリンカー中のＣｒ +6は３価クロムのような
無害なクロムに還元されて存在することになり、したが
ってＣｒ+6の溶出のないセメントクリンカー乃至セメン
ト製品が得られる。
は、セメントクリンカーの焼成工程で、造粒中の原料粒
子乃至クリンカー粒子の内部に存在するＣｒ+6を還元し
得るように可燃物を供給することを特徴とするもので、
これによりクリンカー中のＣｒ +6は３価クロムのような
無害なクロムに還元されて存在することになり、したが
ってＣｒ+6の溶出のないセメントクリンカー乃至セメン
ト製品が得られる。
【０００８】前記のＣｒ+6の溶出のないセメントクリン
カー乃至セメント製品を得るには、Ｃｒ+6を還元する条
件が、助燃炉あるいはプレヒーターからキルン内に可燃
物を供給することにより、クリンカー中のＣｒ+6を無害
なクロムに還元することができるという優れた効果を奏
するものである。更にこの条件は、可燃物の粒度が微粉
炭の粒度より大きいときに、いっそう優れた効果を奏す
る。
カー乃至セメント製品を得るには、Ｃｒ+6を還元する条
件が、助燃炉あるいはプレヒーターからキルン内に可燃
物を供給することにより、クリンカー中のＣｒ+6を無害
なクロムに還元することができるという優れた効果を奏
するものである。更にこの条件は、可燃物の粒度が微粉
炭の粒度より大きいときに、いっそう優れた効果を奏す
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明するが、本発明は、これのみに限定されるものではな
い。また本発明において、「Ｃｒ+6を還元し得るように
可燃物を供給する」とは、Ｃｒ+6が還元される条件が形
成されるように可燃物を供給することを意味するもので
ある。
明するが、本発明は、これのみに限定されるものではな
い。また本発明において、「Ｃｒ+6を還元し得るように
可燃物を供給する」とは、Ｃｒ+6が還元される条件が形
成されるように可燃物を供給することを意味するもので
ある。
【００１０】本発明において、Ｃｒ+6が還元される条件
としては、クリンカーの焼成工程で、造粒中の原料粒子
あるいはクリンカー粒子の内部に未燃焼の可燃物が取り
込まれて少なくとも瞬間的に含有していることであり、
このような状態で粒子中に取り込まれた可燃物の周囲の
みに、可燃物中の炭素及び一酸化炭素の酸化、並びに酸
素分圧の減少に伴う還元雰囲気が形成され、この還元作
用によりクリンカー中の６価クロムを還元して無害なク
ロム塩に変化させることにより６価クロムを減少あるい
は皆無にすることができる。本発明は、クリンカー粒子
そのものの外側の焼成雰囲気全体を還元性にするもので
はない点で通常の焼成条件と同じである。
としては、クリンカーの焼成工程で、造粒中の原料粒子
あるいはクリンカー粒子の内部に未燃焼の可燃物が取り
込まれて少なくとも瞬間的に含有していることであり、
このような状態で粒子中に取り込まれた可燃物の周囲の
みに、可燃物中の炭素及び一酸化炭素の酸化、並びに酸
素分圧の減少に伴う還元雰囲気が形成され、この還元作
用によりクリンカー中の６価クロムを還元して無害なク
ロム塩に変化させることにより６価クロムを減少あるい
は皆無にすることができる。本発明は、クリンカー粒子
そのものの外側の焼成雰囲気全体を還元性にするもので
はない点で通常の焼成条件と同じである。
【００１１】本発明に用いられるセメントクリンカーの
製造原料は、この技術分野において通常用いられるもの
でよく、石灰石、粘土、珪石、硫化鉄鉱焼滓、その他の
酸化鉄原料等が挙げられる。また燃料として使用される
可燃物には、各種の固体燃料、可燃性固体廃棄物が挙げ
られるが、好ましくはコークス、粗粒の各種石炭、揮発
分の少ない無煙炭、亜レキ青炭、あるいはレキ青炭より
難燃性の固体燃料等である。これらの可燃物の粒度は、
微粉炭より粒度が大きいものであればよいが、好ましく
は粒径が１ｍｍ〜４ｍｍである。可燃物の粒径が１ｍｍ
未満のときには、十分な還元雰囲気を形成することがで
きない。またこの粒径が４ｍｍを越えるときは、焼成後
のクリンカー中に未燃物が残りやすくセメント品質を悪
くする可能性があるので好ましくない。
製造原料は、この技術分野において通常用いられるもの
でよく、石灰石、粘土、珪石、硫化鉄鉱焼滓、その他の
酸化鉄原料等が挙げられる。また燃料として使用される
可燃物には、各種の固体燃料、可燃性固体廃棄物が挙げ
られるが、好ましくはコークス、粗粒の各種石炭、揮発
分の少ない無煙炭、亜レキ青炭、あるいはレキ青炭より
難燃性の固体燃料等である。これらの可燃物の粒度は、
微粉炭より粒度が大きいものであればよいが、好ましく
は粒径が１ｍｍ〜４ｍｍである。可燃物の粒径が１ｍｍ
未満のときには、十分な還元雰囲気を形成することがで
きない。またこの粒径が４ｍｍを越えるときは、焼成後
のクリンカー中に未燃物が残りやすくセメント品質を悪
くする可能性があるので好ましくない。
【００１２】本発明においては、原料粒子あるいはクリ
ンカー粒子の内部に、多量の未燃物が取り込まれると、
取り込まれた未燃物の周囲は強い還元雰囲気となり、３
価の鉄が２価に還元されてエーライトに固溶し、エーラ
イトがビーライトとフリーライムに分解して、フリーラ
イムが増加することにより、コンクリートとしたときの
流動性が悪化したり、強度発現性が低下することがあ
る。したがって、これを防止するためには可燃物の種
類、その供給量、焼成条件等については、簡単な試験に
より実機製造クリンカー中の６価クロム含有量及びセメ
ント品質を調査することができるので、これらの６価ク
ロム含有量及びセメント品質を確認しながら決定するこ
とが望ましい。
ンカー粒子の内部に、多量の未燃物が取り込まれると、
取り込まれた未燃物の周囲は強い還元雰囲気となり、３
価の鉄が２価に還元されてエーライトに固溶し、エーラ
イトがビーライトとフリーライムに分解して、フリーラ
イムが増加することにより、コンクリートとしたときの
流動性が悪化したり、強度発現性が低下することがあ
る。したがって、これを防止するためには可燃物の種
類、その供給量、焼成条件等については、簡単な試験に
より実機製造クリンカー中の６価クロム含有量及びセメ
ント品質を調査することができるので、これらの６価ク
ロム含有量及びセメント品質を確認しながら決定するこ
とが望ましい。
【００１３】本発明においては、Ｃｒ+6を還元する条件
が、助燃炉あるいはプレヒーターからキルン内に可燃物
を供給することにあり、具体的には、バーナやシュート
から可燃物を定量供給する。
が、助燃炉あるいはプレヒーターからキルン内に可燃物
を供給することにあり、具体的には、バーナやシュート
から可燃物を定量供給する。
【００１４】
【作用】本発明において、造粒中の原料粒子乃至クリン
カー粒子の内部に存在するＣｒ+6を還元し得るように可
燃物を供給することにより、供給された可燃物は、未燃
物の状態でクリンカー中に取り込まれるので、その取り
込まれた未燃物の周囲のみが、可燃物の炭素、生成した
一酸化炭素の酸化、並びに酸素分圧の減少した還元雰囲
気が形成され、この雰囲気による還元作用によりクリン
カー中の６価クロムが還元され、無害のクロムとなる。
カー粒子の内部に存在するＣｒ+6を還元し得るように可
燃物を供給することにより、供給された可燃物は、未燃
物の状態でクリンカー中に取り込まれるので、その取り
込まれた未燃物の周囲のみが、可燃物の炭素、生成した
一酸化炭素の酸化、並びに酸素分圧の減少した還元雰囲
気が形成され、この雰囲気による還元作用によりクリン
カー中の６価クロムが還元され、無害のクロムとなる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例を挙げて実施の態様
を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって
限定されるものではない。
を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって
限定されるものではない。
【００１６】〔参考例〕普通ポルトランドセメントクリ
ンカーを時産で１００ｔ焼成中のキルンに、下記の方法
で難燃性の燃料を長時間吹き込み、クリンカー中の全ク
ロムと６価クロムを定量した。また比較例としては、同
キルンで通常運転時のクリンカー中の全クロムと６価ク
ロムを定量した。図２に断面図で示される如きロータリ
ーキルン１の窯前７のメインバーナ５の中心部にオイル
コークス用のバーナを取りつけて、ここから千五百ｍｍ
ａｑの高圧空気で粒径３ｍｍのフレキシコークス粒子
（東亜石油社製）を７ｋｇ／ｔ・クリンカーで吹き込ん
だ。
ンカーを時産で１００ｔ焼成中のキルンに、下記の方法
で難燃性の燃料を長時間吹き込み、クリンカー中の全ク
ロムと６価クロムを定量した。また比較例としては、同
キルンで通常運転時のクリンカー中の全クロムと６価ク
ロムを定量した。図２に断面図で示される如きロータリ
ーキルン１の窯前７のメインバーナ５の中心部にオイル
コークス用のバーナを取りつけて、ここから千五百ｍｍ
ａｑの高圧空気で粒径３ｍｍのフレキシコークス粒子
（東亜石油社製）を７ｋｇ／ｔ・クリンカーで吹き込ん
だ。
【００１７】
【実施例１】本発明の方法では、図１に断面図で示され
る如くロータリーキルン１の窯尻４に設置したバーナー
６から、２．５ｍｍ篩下が６５％粘結性のレキ青炭を、
２０ｋｇ／ｔ・クリンカーで吹き込んだ。
る如くロータリーキルン１の窯尻４に設置したバーナー
６から、２．５ｍｍ篩下が６５％粘結性のレキ青炭を、
２０ｋｇ／ｔ・クリンカーで吹き込んだ。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、本発明の実施例
１では、クリンカー中の全クロム含有量は、同程度であ
るのに対して、比較例の通常運転時より６価クロムの含
有量が大幅に減少していることがわかる。この時の実施
例１のクリンカーのフリーライムの量は、０．７％であ
り、通常品より特に多くなく、そのクリンカーを使用し
て製造したセメントの品質にも問題はなかった。
１では、クリンカー中の全クロム含有量は、同程度であ
るのに対して、比較例の通常運転時より６価クロムの含
有量が大幅に減少していることがわかる。この時の実施
例１のクリンカーのフリーライムの量は、０．７％であ
り、通常品より特に多くなく、そのクリンカーを使用し
て製造したセメントの品質にも問題はなかった。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、セメントクリンカーの
焼成工程で、Ｃｒ +6 を還元する条件が、助燃炉あるいは
プレヒーターからキルン内に可燃物を供給することによ
りクリンカー中のＣｒ+6は無害なクロム塩に還元されて
Ｃｒ+6の溶出のないセメントクリンカー乃至セメント製
品が得られると共に、このクリンカーを使用したセメン
トにも品質的にも影響のないものが得られた。
焼成工程で、Ｃｒ +6 を還元する条件が、助燃炉あるいは
プレヒーターからキルン内に可燃物を供給することによ
りクリンカー中のＣｒ+6は無害なクロム塩に還元されて
Ｃｒ+6の溶出のないセメントクリンカー乃至セメント製
品が得られると共に、このクリンカーを使用したセメン
トにも品質的にも影響のないものが得られた。
【図１】本発明に用いられるキルンを示す断面図であ
る。
る。
【図２】参考例で用いられるキルンを示す断面図であ
る。
る。
１ ロータリーキルン
２ プレヒーター
３ クーラー
４ 窯尻
５ メインバーナー
６ 窯尻バーナー
７ 窯前
フロントページの続き
(72)発明者 山本 寿丸
福岡県京都郡苅田町松原町12番地 三菱
マテリアル株式会社 九州工場内
(56)参考文献 特開 平11−100244（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 7/36 - 7/60
Claims (2)
- 【請求項１】 セメントクリンカーの焼成工程で、造粒中
の原料粒子乃至クリンカー粒子の内部に存在する６価ク
ロム（Ｃｒ+6）を還元し得るように可燃物を供給するセ
メントクリンカーの製造方法において、Ｃｒ+6を還元す
る条件が、助燃炉あるいはプレヒーターからキルン内に
可燃物を供給することを特徴とするセメントクリンカー
の製造方法。 - 【請求項２】可燃物の粒度が微粉炭の粒度より大きいこ
とを特徴とする請求項１に記載のセメントクリンカーの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36010597A JP3395827B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | セメントクリンカーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36010597A JP3395827B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | セメントクリンカーの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002245680A Division JP2003073154A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | セメントクリンカーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189442A JPH11189442A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3395827B2 true JP3395827B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=18467927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36010597A Expired - Lifetime JP3395827B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | セメントクリンカーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395827B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4236714B2 (ja) * | 1997-09-26 | 2009-03-11 | 東ソー株式会社 | セメント製造方法 |
| JP4614543B2 (ja) * | 2001-01-11 | 2011-01-19 | 三菱マテリアル株式会社 | セメントクリンカーの製造方法及びこのセメントクリンカーを用いた水硬性材料 |
| JP4874470B2 (ja) * | 2001-04-12 | 2012-02-15 | 宇部興産株式会社 | セメントクリンカーの製造方法 |
| US20090004611A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Hisashi Kobayashi | Low velocity staged combustion for furnace atmosphere control |
| TWI483918B (zh) * | 2008-03-10 | 2015-05-11 | Taiheiyo Cement Corp | 水泥製造方法 |
| JP5191010B2 (ja) * | 2010-08-20 | 2013-04-24 | 三菱マテリアル株式会社 | セメントクリンカーの製造方法 |
| JP7474615B2 (ja) * | 2020-03-23 | 2024-04-25 | 太平洋セメント株式会社 | ６価クロム生成抑制剤 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36010597A patent/JP3395827B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11189442A (ja) | 1999-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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