JP5565039B2 - セメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法 - Google Patents
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Description
なお、上記構成を備えたセメント製造用ロータリーキルンは、例えば、下記特許文献1、2にも開示されている。
図1に示すセメント製造用ロータリーキルンにおいては、窯前ハウジング2の端壁2aから、キルン本体1の軸線Cに対して下向きに2〜3°の傾斜角度をもって上記主燃料バーナ3が設けられている。
ここで、補助バーナ10は、上記端壁2aから所定の長さLの直管部分10aが、その軸線を主燃料バーナ3の軸線Cと一致させて当該主燃料バーナ3の上面に固定されているとともに、当該直管部分10aの先端側が、上記軸線Cに対して上向きに角度θだけ屈曲されている。なお、上記補助バーナ10を、不定形耐火物等によって隙間無く主燃料バーナ3に固定すれば、施工が容易であり、かつ耐久性に優れるために好適である。
この補助バーナ11は、全体が直管状に形成されるとともに、主燃料バーナ3の軸線Cに対して上向きの吹き込み角度θとなるように配置されている。
ここで、補助バーナ12は、基端部12aが主燃料バーナ3の上面上に接して固定されるとともに、先端部12bにおける接線と主燃料バーナ3の軸線Cとが上記吹き込み角度θを形成するような曲率半径Rに加工されている。
図4に示すようなセメント製造用ロータリーキルンのモデルについて、熱流体解析を行った。この解析モデルにおいては、キルン本体1の外径を5.2m、長さを85m、クリンカ生産量140t/hとし、直径0.7mの主燃料バーナ3からオイルコークスを供給するとともに、外径0.2mの補助バーナ10から可燃性廃棄物として廃プラスチックを供給して、上記キルン本体1内に供給して混合燃焼した場合を条件とした。
そして、上記着地率は、いずれの搬送空気速度においても、吹き込み角度θが3°を超えると、急激に低減することから、上記吹き込み角度θの下限を3°としたのである。
上記実際のロータリーキルンにおけるキルン本体の外径は5.4mであり、長さは95mである。また、図8に示すように、クリンカ生産量は、いずれの場合も210t/hと一定であった。なお、主燃料バーナから供給するオイルコークスと、補助バーナから供給する廃プラスチックとの供給量の割合は、熱量比において廃プラスチックが23%であり、残りをオイルコークスとした。また、廃プラスチックは、フラフ状であって寸法5〜30mmのものを用いた。なお、補助バーナは、図1に示す直管接続で、L=4.0m、上向き角度3°〜15°とした。
試験においては、廃プラスチックの吹込み量、仮焼炉石炭吹込み量、クリンカ生産量を一定とし、廃プラスチックの吹込み角度及び搬送空気速度を変化させて、同等品質のクリンカを生産するときのメインバーナーコークス吹込み量の変化をみた。
図8に示した実施例1〜実施例5における搬送空気速度(吹込速度)xと吹き込み角度θとの関係から、上記搬送速度xを20≦x≦30の範囲に設定した場合には、補助バーナ10〜12の吹き込み角度θ(°)を、−0.2x+9≦θ≦−0.5x+25、の範囲に設定すれば良く、また上記搬送速度xを30<x≦40の範囲に設定した場合には、補助バーナ10〜12の吹き込み角度θ(°)を、0.2x−3≦θ≦−0.5x+25、の範囲に設定すれば良い。
2 窯前ハウジング
3 主燃料バーナ
10 〜12 補助バーナ
C 主燃料バーナ3の軸線
θ 吹き込み角度
Claims (5)
- 円筒状のキルン本体が、窯前ハウジングおよび窯尻ハウジング間に回転自在に設けられるとともに、上記窯前ハウジングに、上記キルン本体の断面中心部に向けて燃料を噴出して内部を焼成温度に加熱する主燃料バーナが設けられた外径が5.4mのセメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法において、
上記主燃料バーナの外周面であって、かつ当該主燃料バーナの軸線よりも上方位置に、可燃性廃棄物を上記主燃料バーナの軸線に対して上向きの吹き込み角度θによって吹き込む補助バーナを併設してなり、
かつ上記可燃性廃棄物の搬送空気速度xを、20〜40m/sの範囲に設定するとともに、上記吹き込み角度θ(°)を、上記搬送速度xが、20≦x≦30の範囲である場合に、−0.2x+9≦θ≦−0.5x+25、の範囲に設定し、上記搬送速度xが、30<x≦40の範囲である場合に、0.2x−3≦θ≦−0.5x+25、の範囲に設定したことを特徴とするセメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法。 - 上記補助バーナは、先端部分が直管状に形成されるとともに、上記主燃料バーナの軸線に対する当該補助バーナの軸線の傾斜角度が、上記吹き込み角度θであることを特徴とする請求項1に記載のセメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法。
- 上記補助バーナは、先端部分が円弧状に形成されるとともに、上記主燃料バーナの軸線に対する当該補助バーナの吹き込み口における軸線の接線角度が、上記吹き込み角度θであることを特徴とする請求項1に記載のセメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法。
- 上記補助バーナの先端部下面と上記主燃料バーナの軸線との間の鉛直方向の間隙が、1000mm以下であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のセメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法。
- 上記補助バーナおよび上記主燃料バーナは、互いの吹き込み口の位置を鉛直方向に略一致させていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のセメント製造用ロータリーキルンを用いた焼成方法。
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