JP5911091B2 - Cement baking equipment - Google Patents
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Description
本発明は、クリンカ生産能力を高く維持しながら、セメントクリンカの焼成に要する熱量を低減したセメント焼成装置に関する。 The present invention relates to a cement firing apparatus that reduces the amount of heat required for firing a cement clinker while maintaining a high clinker production capacity.
一般的なセメント焼成装置は、図2に示すように、サスペンションプレヒータ(以下、「プレヒータ」という)22と、仮焼炉23と、ロータリーキルン25と、クリンカクーラ26と、排気風車27等で構成される。
As shown in FIG. 2, a general cement baking apparatus includes a suspension preheater (hereinafter referred to as “preheater”) 22, a
プレヒータ22は、サイクロンが多段(本例では4段)にわたって配列され、最上段サイクロン22aの入口ガスダクトにセメント原料Rが供給され、最下段サイクロン22bの原料出口部に連結されたシュート22cがロータリーキルン25に接続される。
The
仮焼炉23は、微粉炭等の燃料F1を噴出するバーナ(不図示)を備え、クリンカクーラ26からの高温空気Hが燃焼用空気として導入される。
The
ロータリーキルン25は、キルン長(L)と内径(D)から算出されるL/Dが、11〜20であって、最下段サイクロン22bから供給された脱炭酸原料Mを焼成するため、微粉炭等の燃料F3を噴出するバーナ(不図示)を備える。
The
クリンカクーラ26は、ロータリーキルン25から排出されたセメントクリンカCを冷却空気Aによって冷却するために備えられる。
The
排気風車27は、クリンカクーラ26に導入された冷却空気A等をロータリーキルン25、仮焼炉23、プレヒータ22を介して誘引し、後段の廃熱発電を行うボイラ等に導入する。
The exhaust wind turbine 27 attracts the cooling air A or the like introduced into the
上記構成を有するセメント焼成装置21では、プレヒータ22にセメント原料Rを投入して各サイクロンの内部で予熱し、仮焼炉23で仮焼し、ロータリーキルン25で焼成してセメントクリンカCが生成される。ロータリーキルン25から排出されたセメントクリンカCは、クリンカクーラ26で冷却空気Aによって冷却された後、セメント粉砕工程へ送られる。
In the
しかし、上記セメント焼成装置21では、ロータリーキルン25の装置規模が大きいため、放散熱が大きくなると共に、設備の据付け占有面積及び駆動用動力の増大等を招くこととなる。
However, in the
そこで、特許文献1等には、プレヒータと、噴流層造粒炉(熱間造粒装置)と、流動層焼成炉及び冷却装置とで構成されるセメント焼成装置が開示されている。このような構成を有するセメント焼成装置では、ロータリーキルンを用いないため放散熱を低減することができ、クリンカ冷却装置からの回収熱を効率よく利用することができると共に、セメント粉末原料をペレット状に造粒した後焼成することで固相反応であるクリンカ焼成が容易に進行するため、セメントクリンカ焼成の熱量原単位を低減することができる。
Therefore,
しかし、上記特許文献1等に記載の噴流層造粒炉、流動層焼成炉及び冷却装置等を備えたセメント焼成装置は、クリンカ生産量の増加に比例して所要空気量が増加するため、1日当たりのクリンカ生産量が2000トン程度以下の規模のものに限られ、大型化することが困難である。そのため、2000t/d程度を越える生産量を得るためには、上記セメント焼成装置を複数基設置する必要があり、設備コスト及び運転コストの上昇を招くこととなる。
However, in the cement firing apparatus provided with the spouted bed granulation furnace, fluidized bed firing furnace, cooling device and the like described in
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、クリンカ生産能力を高く維持しながら、セメントクリンカの焼成に要する熱量を低減することのできるセメント焼成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and provides a cement firing apparatus capable of reducing the amount of heat required for cement clinker firing while maintaining high clinker production capacity. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明は、セメント焼成装置であって、セメント原料を予熱するプレヒータと、該予熱したセメント原料を熱間造粒する熱間造粒装置と、キルン長(L)と内径(D)から算出されるL/Dが5以上10以下であり、前記熱間造粒したセメント原料を焼成するロータリーキルンとを備え、前記熱間造粒装置は、燃焼用空気及び噴流層形成用ガスとして、前記ロータリーキルンに付設されたクリンカクーラの排ガスを用いることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a cement firing device, a preheater for preheating cement raw material, a hot granulating device for hot granulating the preheated cement raw material, and a kiln length (L). The L / D calculated from the inner diameter (D) is 5 or more and 10 or less, and includes a rotary kiln for firing the hot granulated cement raw material, and the hot granulation apparatus includes combustion air and spouted bed formation The exhaust gas of a clinker cooler attached to the rotary kiln is used as the working gas.
そして、本発明によれば、熱間造粒装置においてセメント原料を高温で熱間造粒することでセメント原料が溶融状態で造粒されるため、従来のロータリーキルン内で行われていたプロセスの一部を熱間造粒装置で行うことができ、本発明におけるロータリーキルンのキルン長を従来の約半分にすることができる。これにより、ロータリーキルンのシェルからの放散熱を大幅に低減することができ、クリンカ生産能力を高く維持しながら、セメントクリンカ焼成の熱量原単位を、従来のロータリーキルンを用いた場合に比較して3〜8%程度削減することができる。 According to the present invention, since the cement raw material is granulated in a molten state by hot granulating the cement raw material at a high temperature in the hot granulator, one of the processes performed in the conventional rotary kiln is performed. The part can be carried out with a hot granulator, and the kiln length of the rotary kiln in the present invention can be reduced to about half of the conventional one . As a result, the heat dissipated from the shell of the rotary kiln can be greatly reduced, and while maintaining the clinker production capacity high, the calorific intensity of the cement clinker firing is 3 to 3 compared to when using a conventional rotary kiln. It can be reduced by about 8%.
また、従来のロータリキルンに供給される原料は、粉末であるため、キルンの内壁に付着するなどしてキルン内の移動速度が安定しないという問題があったが、本発明では、熱間造粒により原料が粒状となっているため、キルン内の移動速度が比較的安定すると共に熱伝達が良好となり、熱量原単位の低減に繋がる。 In addition, since the raw material supplied to the conventional rotary kiln is powder, there is a problem that the moving speed in the kiln is not stable because it adheres to the inner wall of the kiln. Therefore, since the raw material is granular, the moving speed in the kiln is relatively stable and the heat transfer is good, which leads to the reduction of the calorific value.
さらに、本発明では、ロータリキルンから排出されてクリンカクーラに入るクリンカに存在する粉末が減少することにより、クリンカクーラにてクリンカと冷却空気との熱交換が良好になり、クリンカの品質が改善される共に、キルンの燃焼空気として利用される二次空気が高温となり、熱量原単位のさらなる低減が可能となる。
さらにまた、熱間造粒装置において、燃焼用空気及び噴流層形成用ガスとして、ロータリーキルンに付設されたクリンカクーラの排ガスを用いるため、セメント焼成装置で発生した高温の空気を用いることで、熱量原単位をさらに低減することが可能となる。
Furthermore, in the present invention, the amount of powder present in the clinker discharged from the rotary kiln and entering the clinker cooler is reduced, so that heat exchange between the clinker and the cooling air is improved in the clinker cooler, and the quality of the clinker is improved. At the same time, the secondary air used as the kiln combustion air becomes high temperature, and it is possible to further reduce the calorific value.
Furthermore, in the hot granulator, since the exhaust gas of the clinker cooler attached to the rotary kiln is used as the combustion air and the spouted bed forming gas, the high-temperature air generated in the cement firing device is used, so The unit can be further reduced.
上記セメント焼成装置において、前記プレヒータと前記熱間造粒装置との間に仮焼炉を設け、該仮焼炉において前記プレヒータで予熱したセメント原料を仮焼し、仮焼したセメント原料を前記熱間造粒装置で熱間造粒することができる。本発明によれば、上記発明と同様に、下流側のロータリーキルンのキルン長を短くすることができ、キルンシェルからの放散熱を低減することで、クリンカ生産能力を高く維持しながら、セメントクリンカ焼成の熱量原単位を低減することができる。 In the cement baking apparatus, a calcining furnace is provided between the preheater and the hot granulator, the cement raw material preheated by the preheater in the calcining furnace is calcined, and the calcined cement raw material is heated. Hot granulation can be performed with an intergranular granulator. According to the present invention, similar to the above-described invention, the kiln length of the downstream rotary kiln can be shortened, and by reducing the heat dissipated from the kiln shell, while maintaining the clinker production capacity high, cement clinker firing The caloric intensity can be reduced.
また、上記セメント焼成装置において、前記熱間造粒装置において、前記セメント原料を1mm以上20mm以下に造粒することができる。 Moreover, the said cement baking apparatus WHEREIN: In the said hot granulation apparatus, the said cement raw material can be granulated to 1 mm or more and 20 mm or less.
以上のように、本発明によれば、クリンカ生産能力を高く維持しながら、セメントクリンカの焼成に要する熱量を低減することのできるセメント焼成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a cement firing apparatus capable of reducing the amount of heat required for firing a cement clinker while maintaining a high clinker production capacity.
次に、本発明を実施するための形態について、図1を参照しながら詳細に説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring FIG.
図1は、本発明に係るセメント焼成装置の一実施の形態を示し、このセメント焼成装置1は、プレヒータ2と、仮焼炉3と、熱間造粒装置4と、ロータリーキルン5と、クリンカクーラ6と、排気風車7等で構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of a cement baking apparatus according to the present invention. This
プレヒータ2は、サイクロンが多段(本実施の形態では4段)にわたって配列され、最上段サイクロン2aの入口ガスダクトにセメント原料Rが供給され、最下段サイクロン2bの原料出口部に連結されたシュート2cが熱間造粒装置4に接続される。尚、サイクロンの段数は、4段に限定されない。
In the
仮焼炉3は、微粉炭等の燃料F1を噴出するバーナ3aを備え、クリンカクーラ6の高温空気Hが燃焼用空気として導入される。この仮焼炉3には、流動層式、噴流層式又は気流式の燃焼炉を使用することができる。
The
熱間造粒装置4は、微粉炭等の燃料F2を噴出するバーナ4aを備え、装置の下方から吹き上げられる上記高温空気Hによって噴流層を形成し、供給されたセメント原料Rを溶融させながら造粒するために備えられる。熱間造粒装置4の下部に設けられたシュート4bがロータリーキルン5に接続される。
The
ロータリーキルン5は、キルン長(L)と内径(D)から算出されるL/Dが、5〜10であって、熱間造粒装置4から供給された溶融造粒物Pを焼成するため、微粉炭等の燃料F3を噴出するバーナ5aを備える。
In the
クリンカクーラ6は、ロータリーキルン5から排出されたセメントクリンカCを冷却するために備えられ、複数の格子板を有する格子要素と、格子要素に連通する格子ビームと、格子ビーム及び格子要素を介して冷却空気Aを格子板の上方に供給する空気供給手段等で構成される。
The
排気風車7は、クリンカクーラ6に導入された冷却空気A等をロータリーキルン5、熱間造粒装置4、仮焼炉3、プレヒータ2を介して誘引し、後段の廃熱発電を行うボイラや、排ガスG2の調温・調湿を行うスタビライザ(調湿塔)や、プレヒータ2に供給するセメント原料Rを生成するためのドライヤ、ミル等の原料系に導入する。
The exhaust wind turbine 7 attracts the cooling air A or the like introduced into the
次に、上記構成を有するセメント焼成装置1の動作について、図1を参照しながら説明する。
Next, operation | movement of the
クリンカクーラ6に冷却空気Aを導入し、この冷却空気A等を排気風車7で誘引し、ロータリーキルン5で燃焼用空気として用いてバーナ5aから噴出した燃料F3を燃焼させると共に、仮焼炉3においてバーナ3aから噴出した燃料F1を燃焼させ、熱間造粒装置4でバーナ4aから噴出した燃料F2を燃焼させ、これらの装置及びプレヒータ2の各サイクロンの内部を昇温させる。
Cooling air A is introduced into the
プレヒータ2にセメント原料Rを投入して各サイクロンの内部で予熱し、その後仮焼炉3に投入して仮焼する。仮焼された脱炭酸原料Mは、仮焼炉3から最下段サイクロン2b、シュート2cを経て熱間造粒装置4に供給される。
The cement raw material R is put into the
熱間造粒装置4の内部は、バーナ4aから噴出した燃料F2の燃焼により1300℃程度となり、脱炭酸原料Mは、熱間造粒装置4の内部の中心部で溶融しながら、クリンカクーラ26からの高温空気Hによって噴流層が形成されて粒径が整えられ、粒径1mm〜20mm程度の溶融造粒物Pとなる。この溶融造粒物Pは、シュート4bを介してロータリーキルン5の窯尻に投入され、ロータリーキルン5で焼成されてセメントクリンカCが生成される。ロータリーキルン5から排出されたセメントクリンカCは、クリンカクーラ6で冷却空気Aによって冷却された後、セメント粉砕工程へ送られる。
The inside of the
以上のように、本実施の形態においては、熱間造粒装置4によってセメント原料を溶融造粒するため、下流側のロータリーキルン5のキルン長を短縮することができる。これにより、クリンカ生産能力を高く維持しながら、ロータリーキルン5のシェルからの放散熱を大幅に低減することができ、セメントクリンカの焼成に要する熱量を大幅に低減することができる。
As described above, in the present embodiment, since the cement raw material is melted and granulated by the
尚、上記実施の形態においては、セメント焼成装置1に仮焼炉3を設けたが、仮焼炉3
を設けずに、熱間造粒装置4においてセメント原料Rの仮焼と熱間造粒の両方を行うこと
もできる。
In the above embodiment, the
It is also possible to perform both calcination of the cement raw material R and hot granulation in the
1 セメント焼成装置
2 プレヒータ
2a 最上段サイクロン
2b 最下段サイクロン
2c シュート
3 仮焼炉
3a バーナ
4 熱間造粒装置
4a バーナ
4b シュート
5 ロータリーキルン
5a バーナ
6 クリンカクーラ
7 排気風車
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該予熱したセメント原料を熱間造粒する熱間造粒装置と、
キルン長(L)と内径(D)から算出されるL/Dが5以上10以下であり、前記熱間造粒したセメント原料を焼成するロータリーキルンとを備え、
前記熱間造粒装置は、燃焼用空気及び噴流層形成用ガスとして、前記ロータリーキルンに付設されたクリンカクーラの排ガスを用いることを特徴とするセメント焼成装置。 A preheater for preheating cement raw materials;
A hot granulator for hot granulating the preheated cement raw material;
L / D calculated from kiln length (L) and inner diameter (D) is 5 or more and 10 or less, and includes a rotary kiln for firing the hot granulated cement raw material,
The hot granulation apparatus uses a clinker cooler exhaust gas attached to the rotary kiln as combustion air and spouted bed forming gas.
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