JP6554910B2 - Cement clinker manufacturing apparatus, cement manufacturing apparatus, cement clinker manufacturing equipment method, and cement manufacturing method - Google Patents

Cement clinker manufacturing apparatus, cement manufacturing apparatus, cement clinker manufacturing equipment method, and cement manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、セメントクリンカ(以下クリンカと略すことがある)の製造装置、セメントの製造装置、クリンカの製造方法及びセメントの製造方法に関する。   The present invention relates to a cement clinker (hereinafter sometimes abbreviated as clinker) manufacturing apparatus, a cement manufacturing apparatus, a clinker manufacturing method, and a cement manufacturing method.

クリンカは、通常、最高温度が2000℃以上の微粉炭等の燃焼ガスを用いて1450℃程度にまで原料をキルンで加熱して製造される。そのために、原燃料として廃棄物を使用しても、有機物は元の分子の性状を残さないCOやHOのレベルにまで分解され、無機物の多くはクリンカ中に取り込まれてほとんど無害な状態になる。そのため、近年、大量の廃棄物がセメントの原燃料として利用されるようになっている。 The clinker is usually manufactured by heating the raw material to about 1450 ° C. using a combustion gas such as pulverized coal having a maximum temperature of 2000 ° C. or higher. Therefore, even if waste is used as a raw fuel, organic matter is decomposed to the level of CO 2 and H 2 O that do not leave the properties of the original molecule, and most of the inorganic matter is taken into the clinker and is almost harmless. It becomes a state. For this reason, in recent years, a large amount of waste has been used as a raw material for cement.

キルンの排ガスは通常900℃以上の高温なので、サスペンションプレヒータ(以下SPと略すことがある)を接続して熱回収を行っている。SP排ガスもまだ300〜400℃程度の高温であるため、その熱量は、原料の乾燥や発電ボイラなどに用いられている。その後、排ガスは集塵され、大気に排出される。   Since the exhaust gas of the kiln is usually at a high temperature of 900 ° C. or higher, the heat recovery is performed by connecting a suspension preheater (hereinafter sometimes abbreviated as SP). Since the SP exhaust gas is still at a high temperature of about 300 to 400 ° C., the amount of heat is used for drying raw materials, power generation boilers, and the like. Thereafter, the exhaust gas is collected and discharged to the atmosphere.

キルン入口からSP出口までの間のガスの流れは、全体で見れば、原料の流れと向流の関係にある。このため、揮発性の分子を作り易い揮発性元素は濃縮される。濃縮された揮発性元素は、設備内に付着し、大量になると装置の閉塞などの問題が発生する。   The gas flow from the kiln inlet to the SP outlet is generally in a countercurrent relationship with the raw material flow. For this reason, the volatile element which is easy to make a volatile molecule is concentrated. Concentrated volatile elements adhere to the inside of the facility, and problems such as blockage of the device occur when the amount becomes large.

廃棄物の利用増加に伴って、揮発性の分子を作り易い元素として塩素の量が特に増加している。そのためもあって、塩化物などの揮発性の分子を焼成工程から抜き出す塩素バイパスと呼ばれる装置が最近では普及している。   As the use of waste increases, the amount of chlorine is particularly increasing as an element that easily forms volatile molecules. For this reason, an apparatus called a chlorine bypass that extracts volatile molecules such as chloride from the firing process has recently become widespread.

循環して濃縮される元素は、焼成工程内に入った量がクリンカに同伴して出て行きにくい。このため、塩素バイパスから系外に排出しないと、大気に排出されるか、運転が乱れた時などに、クリンカ又は大気等にまとめて排出されることになる。   The elements that are circulated and concentrated are unlikely to go out with the clinker in the amount that has entered the firing process. For this reason, if it does not discharge out of the system from the chlorine bypass, it will be exhausted to the atmosphere, or it will be exhausted to the clinker or the atmosphere when operation is disturbed.

特許文献1には、この大気に排出される特に水銀などの重金属の揮発性元素を低減する方法として、排ガスから捕集したダストをクリンカ粉砕系に投入する方法が記載されている。   Patent Document 1 describes a method of introducing dust collected from exhaust gas into a clinker grinding system as a method of reducing volatile elements of heavy metals such as mercury discharged into the atmosphere.

また、特許文献2には、特許文献1の改善方法として、350℃以上のSP排ガスを抽気して、水銀等がセメント製造設備内に蓄積するのを防止する方法が示され、この方法により、大気に排出される水銀等を低減可能なことが記載されている。   Patent Document 2 shows a method for extracting SP exhaust gas at 350 ° C. or higher and preventing mercury and the like from accumulating in a cement manufacturing facility as an improvement method of Patent Document 1, It describes that mercury etc. emitted into the atmosphere can be reduced.

特開2002−284550号公報JP 2002-284550 A 特開2005−097005号公報JP 2005-097005 A

セメント製造業に対して、クリンカの製造時及びセメントの使用時に、環境に排出される有害物質の低減が求められている。   The cement manufacturing industry is required to reduce harmful substances discharged into the environment during clinker production and cement use.

本発明は、有害物質が環境に排出されにくいセメントクリンカの製造装置、セメントの製造装置、セメントクリンカの製造方法及びセメントの製造方法を提供することが主な目的である。   The main object of the present invention is to provide a cement clinker manufacturing apparatus, a cement manufacturing apparatus, a cement clinker manufacturing method, and a cement manufacturing method in which harmful substances are hardly discharged into the environment.

有害物質の多くは、SP排ガス(指摘しなければ、排ガスはかなりのダストを含む)に濃縮されている。クリンカの製造では、このSP排ガス中の有害物質をダスト側に移動させて捕集し、大気に放出される有害物質を低減している。しかしながら、捕集して原料として再利用しているため、循環している有害元素や有害な有機物からなる有害物質の多くが濃縮され、その結果、捕集しきれずに排出される量が増える。   Most of the toxic substances are concentrated in SP exhaust gas (unless otherwise noted, exhaust gas contains significant dust). In the manufacture of clinker, harmful substances in the SP exhaust gas are moved to the dust side and collected to reduce harmful substances released to the atmosphere. However, since it is collected and reused as a raw material, many of the harmful substances consisting of circulating harmful elements and harmful organic substances are concentrated, and as a result, the amount discharged without being collected increases.

そこで、SP排ガスから捕集したダスト(以下SPダストと略すことがある)を、循環している工程から抜き出して、そのまま仕上工程で使用することもできる。しかし、セメントの使用時に有害元素や有害な有機物が溶出して、環境を汚染するおそれがある。   Therefore, dust collected from the SP exhaust gas (hereinafter sometimes abbreviated as SP dust) can be extracted from the circulating process and used as it is in the finishing process. However, when using cement, harmful elements and harmful organic substances may elute and contaminate the environment.

特に、セメントを含む固化材を用いて地盤改良を行うことが近年増えており、従来のいわゆるコンクリート構造体に使うのに比べ、セメントの固化中、固化後の溶出が厳しく管理されるようになり、セメント製造設備で発生するダストを、クリンカやセメントに安易に添加できなくなっている。   In particular, ground improvement using a solidified material containing cement has been increasing in recent years, and leaching after solidification has been strictly controlled during solidification of cement compared to conventional so-called concrete structures. Dust generated in cement production facilities cannot be easily added to clinker or cement.

また、ダストを扱うには相応の装置と手間が必要で、ダストを直接仕上工程などで使わないのなら、ガスの方が扱い易い。しかしながら、ガスから水銀等を回収するには追加の回収装置が必要なため、設備が複雑になる傾向にあった。   Also, handling dust requires appropriate equipment and labor, and gas is easier to handle if dust is not used directly in the finishing process. However, in order to collect mercury etc. from gas, since the additional collection | recovery apparatus was required, there existed a tendency for the installation to become complicated.

本発明に係るセメントクリンカの製造装置は、キルンと、サスペンションプレヒータと、キルンとサスペンションプレヒータとを接続する接続配管と、接続配管に接続されて、キルンのキルン排ガスを抽気する抽気管と、抽気管の下流に接続された冷却器と、冷却器に接続された冷却空気導入用配管と、冷却器の下流に接続された集塵器と、サスペンションプレヒータより下流の配管に接続されてサスペンションプレヒータの排ガスを抽気する冷却用ガス配管とを備え、冷却用ガス配管から冷却器にガスを供給するように接続されている。 A cement clinker manufacturing apparatus according to the present invention includes a kiln, a suspension preheater, a connection pipe that connects the kiln and the suspension preheater, an extraction pipe that is connected to the connection pipe and extracts the kiln exhaust gas of the kiln, and an extraction pipe A cooler connected downstream, a cooling air introduction pipe connected to the cooler, a dust collector connected downstream of the cooler, and an exhaust gas of the suspension preheater connected to a pipe downstream of the suspension preheater And a cooling gas pipe for extracting gas from the cooling gas pipe and connected to supply gas to the cooler.

本発明に係るセメントクリンカの製造装置は、サスペンションプレヒータは、仮焼炉を有することもあり、集塵器からの排ガスがキルン又は仮焼炉に供給されることが好ましい。   In the cement clinker manufacturing apparatus according to the present invention, the suspension preheater may have a calcining furnace, and the exhaust gas from the dust collector is preferably supplied to the kiln or calcining furnace.

本発明に係るセメントクリンカの製造装置では、集塵器で集塵されたダストがセメントクリンカ又は仕上工程に添加されることが好ましい。   In the cement clinker manufacturing apparatus according to the present invention, the dust collected by the dust collector is preferably added to the cement clinker or the finishing process.

本発明に係るセメントクリンカの製造装置は、集塵器で集塵されたダストがセメントクリンカ又は仕上工程に添加される前に、当該ダストを水洗する装置を更に備えることが好ましい。   The cement clinker manufacturing apparatus according to the present invention preferably further includes an apparatus for washing the dust before the dust collected by the dust collector is added to the cement clinker or the finishing process.

本発明に係るセメントクリンカの製造装置は、集塵器で集塵されたダストがセメントクリンカ又は仕上工程に添加される前に、当該ダストに対して有害元素の高アルカリ水への不溶化処理をする装置を更に備えることが好ましい。   The cement clinker manufacturing apparatus according to the present invention insolubilizes harmful elements into highly alkaline water before the dust collected by the dust collector is added to the cement clinker or the finishing process. It is preferable to further comprise an apparatus.

本発明に係るセメントの製造装置は、本発明に係るセメントクリンカの製造装置を備える。   The cement manufacturing apparatus according to the present invention includes the cement clinker manufacturing apparatus according to the present invention.

本発明に係るセメントの製造方法は、キルンの排ガスを抽気したガスに、サスペンションプレヒータの排ガスを抽気したガスと空気を混合する工程と、混合したガスからダストを集塵する工程とを備える。 The cement manufacturing method according to the present invention includes a step of mixing the gas extracted from the exhaust gas of the kiln with the gas extracted from the exhaust gas of the suspension preheater and air, and a step of collecting dust from the mixed gas.

本発明に係るセメントクリンカの製造方法は、水銀又はタリウムのセメントクリンカの製造装置内での循環を低減できる。   The method for producing a cement clinker according to the present invention can reduce the circulation of mercury or thallium in a cement clinker production apparatus.

本発明に係るセメントの製造方法は、本発明に係るセメントクリンカの製造方法により製造したセメントクリンカからセメントを製造する。   The method for producing a cement according to the present invention produces cement from the cement clinker produced by the method for producing a cement clinker according to the present invention.

なお、本発明で有害元素とは、まず、土壌汚染対策法施行令で元素が特定有害物質とされている、カドミウム、水銀、セレン、鉛、砒素、フッ素、ホウ素であり、また、通常の環境で安定した毒性の高い化合物が存在する、クロム、タリウム、リン、アンチモン、ゲルマニウム、スズなどを想定している。   The harmful elements in the present invention are cadmium, mercury, selenium, lead, arsenic, fluorine, boron, which are specified as hazardous substances according to the Ordinance for Enforcement of the Soil Contamination Countermeasures Law. It assumes chromium, thallium, phosphorus, antimony, germanium, tin, etc., which are stable and highly toxic compounds.

この中で、セメントの製造設備内で濃縮され、ダストを取り扱う際に注意を要するのは、カドミウム、水銀、セレン、鉛、フッ素、タリウムであるが、セメント製造設備で多種多様な廃棄物を原燃料としてリサイクルするようになり、他の元素が問題となる可能性は残る。   Among these, cadmium, mercury, selenium, lead, fluorine, and thallium, which are concentrated in cement manufacturing facilities and require attention when handling dust, are a source of a wide variety of wastes in cement manufacturing facilities. The possibility of other elements becoming a problem remains as it is recycled as fuel.

また、本発明で有害な有機物とは、少量でも毒性の高いダイオキシン類を主に想定しているが、油汚染土などをリサイクルするようになり、また、クリンカ製造時の燃焼でも多少発生するので、VOCの様な物が問題になることもある。   In addition, the harmful organic substances in the present invention are mainly assumed to be dioxins that are highly toxic even in small quantities, but since oil-contaminated soil is recycled, it is also generated somewhat during combustion during clinker production. Things like VOC can be a problem.

本発明によれば、有害元素が環境に排出されるのを抑えることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent harmful elements from being discharged into the environment.

第1の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus of the clinker and cement which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus of the clinker and cement which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus of the clinker and cement which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus of the clinker and cement which concerns on 4th Embodiment.

本発明に係るクリンカの製造装置は、キルンとSPを有する公知のクリンカの焼成装置に、抽気管と、冷却器と、集塵器と、冷却用ガス配管とを備えることを特徴とする。   The clinker manufacturing apparatus according to the present invention is characterized in that a known clinker baking apparatus having a kiln and an SP includes an extraction pipe, a cooler, a dust collector, and a cooling gas pipe.

冷却器は、キルンとSPとを接続する接続配管と抽気管を介して接続され、キルン排ガスが接続管から供給される。更に、冷却器は、SPのガス側の下流の配管と冷却用ガス配管を介して接続され、抽気されたSP排ガスが冷却用ガス配管から供給される。   The cooler is connected via a bleed pipe and a connection pipe connecting the kiln and SP, and the kiln exhaust gas is supplied from the connection pipe. Further, the cooler is connected to the SP gas side downstream pipe through the cooling gas pipe, and the extracted SP exhaust gas is supplied from the cooling gas pipe.

集塵器は、冷却器の排ガスからダストを集塵するように配置される。   The dust collector is arranged to collect dust from the exhaust gas of the cooler.

原料とガスとが向流で熱交換を行う装置では、高温部で原料から蒸発した揮発性分子がガスに乗って低温部に移動し、そこで再び原料側に凝結することがある。このような現象が起こると、揮発性分子は蒸発と凝結とを繰り返し、特定の元素や分子が循環して濃縮される。また、蒸発と凝結という物理現象だけでなく、分解と結合という化学現象が起こっても同様に濃縮される。両者をまとめて、本願では揮発と凝集と呼ぶ。   In an apparatus in which the raw material and the gas exchange heat in a countercurrent, volatile molecules evaporated from the raw material in the high temperature portion may move on the gas and move to the low temperature portion, where they may condense again on the raw material side. When such a phenomenon occurs, volatile molecules repeat evaporation and condensation, and specific elements and molecules circulate and concentrate. Moreover, not only the physical phenomenon of evaporation and condensation but also the chemical phenomenon of decomposition and bonding occurs in the same way. Both are collectively referred to as volatilization and aggregation in this application.

クリンカの製造装置は、キルン入口からSP出口までの間のガスと、原料との流れが向流である。そのため、塩素や硫黄と、ナトリウムやカリウムに代表されるアルカリ金属類が循環して濃縮され、装置の内部に付着して閉塞トラブルを引き起こす。   In the clinker manufacturing apparatus, the flow of gas from the kiln inlet to the SP outlet and the raw material are countercurrent. Therefore, chlorine and sulfur, and alkali metals typified by sodium and potassium circulate and concentrate and adhere to the inside of the apparatus, causing a blockage trouble.

そうならないために、品質上の要求もあって、循環物質を安定的に焼成系外に抜き出す、アルカリバイパスや塩素バイパスと呼ばれる装置が実用化されている。   For this reason, due to quality requirements, devices called alkali bypass and chlorine bypass have been put into practical use that stably extract the circulating material out of the firing system.

本願発明の抽気管と冷却器と集塵器(以下塩素バイパス集塵器と略すことがある)とを含む装置の部分は、一般に塩素バイパスと呼ばれる装置である。   The part of the device including the extraction pipe, the cooler, and the dust collector (hereinafter sometimes abbreviated as “chlorine bypass dust collector”) of the present invention is a device generally called a chlorine bypass.

塩素バイパス集塵器で捕集されたダストの分析から、ナトリウム、カリウム、ルビジウムやセシウムといったアルカリ金属類や、塩素や臭素、硫黄やセレン、カドミウムや鉛は、クリンカの製造工程外に安定的に抜き出せていることが分かった。しかし、水銀やタリウムは、塩素バイパスダストでの濃度にバラツキがあり、ある程度の量が大気に排出されていることが分かってきた。   From the analysis of dust collected by the chlorine bypass dust collector, alkali metals such as sodium, potassium, rubidium and cesium, chlorine, bromine, sulfur, selenium, cadmium and lead are stably released outside the clinker manufacturing process. I found out that it was extracted. However, it has been found that mercury and thallium vary in the concentration of chlorine bypass dust, and a certain amount is discharged to the atmosphere.

バラツキの原因は、新原料中の元素は、キルンに入って溶融し、揮発性の分子を形成するまでは比較的揮発しにくい(このような新原料の揮発率は一次揮発率と呼ばれる)のに対し、一度揮発した揮発性元素は、揮発しやすい分子の形で回収され、原料表面に捕捉されていることが多いため、キルンに入る前のSPで大部分が揮発して(このような循環物の揮発率は二次揮発率と呼ばれる)、塩素バイパスで回収され難いためと考えられる。   The cause of the variation is that the elements in the new raw material are relatively difficult to volatilize until they enter the kiln and melt and form volatile molecules (the volatility of such new raw materials is called the primary volatility) On the other hand, volatile elements once volatilized are collected in the form of molecules that are likely to volatilize and are often trapped on the surface of the raw material, so most of them are volatilized by SP before entering the kiln (such as This is thought to be because the volatilization rate of the circulation is called secondary volatility) and is difficult to recover by chlorine bypass.

つまり、水銀やタリウムは、送入原料などから新原燃料として入った時に、キルンで揮発した一部が塩素バイパスに抽気され、それ以外は、ほとんどがSPで揮発するため塩素バイパスに抽気されることが少なく、塩素バイパスダストとして回収され難いのではないかと推測された。   In other words, when mercury or thallium is introduced as new raw fuel from incoming raw materials, some of the volatilization in the kiln is extracted into the chlorine bypass, and other than that, most of it is extracted into the chlorine bypass because of volatilization with SP. Therefore, it was speculated that it might be difficult to recover as chlorine bypass dust.

そこで、本願発明者は、SPでの二次揮発率が高くSPダストに回収されて循環している元素は、SPダストの集塵装置(以下SP集塵器と略すことがある)とSPとの間を主に循環するため、SP排ガス中に濃縮されていることに気付き、SP排ガスから有害元素を回収すれば、塩素バイパスダストに回収し切れていない有害元素が大気に排出されるのを低減できるのではないかと考えた。   Therefore, the inventor of the present application has a high secondary volatilization rate at SP, and the elements recovered and circulated by SP dust are SP dust collectors (hereinafter abbreviated as SP dust collectors) and SP. Because it circulates mainly between the exhaust gas, it is noticed that it is concentrated in the SP exhaust gas, and if harmful elements are recovered from the SP exhaust gas, harmful elements that have not been recovered in the chlorine bypass dust will be discharged to the atmosphere. I thought it could be reduced.

また、この場合、既に揮発性元素を効率的に回収している塩素バイパスを利用できれば、効率良く回収できるのではないかと考え、本発明に至った。   Moreover, in this case, if a chlorine bypass that has already recovered volatile elements efficiently can be used, it can be efficiently recovered and the present invention has been achieved.

表1に、例として、実際に運転しているクリンカの製造装置の、クリンカ、塩素バイパスダスト、SPの最上段及び最下段のサイクロンで捕集したSPサイクロン原料、送入原料、及び、SPダストを、XRFで分析した元素の濃度を%で示した。XRFの分析値は、ナトリウムより重い元素の測定値を、ハロゲン以外は酸化物換算して合計が100%になるように正規化する酸化物換算値である。   In Table 1, as an example, the clinker, chlorine bypass dust, SP cyclone raw material collected by the uppermost and lowermost cyclones of the clinker, the raw material of the clinker, the incoming raw material, and the SP dust of the clinker production apparatus actually operated Represents the concentration of the element analyzed by XRF in%. The analysis value of XRF is an oxide conversion value that normalizes measured values of elements heavier than sodium so that the total is 100% in terms of oxides other than halogen.

送入原料はクリンカ製造のためにSPに投入される原料で、新しく調合して粉砕した原料に、SPダストのほぼ全量を回収して加えている。   The feed material is a material that is put into the SP for the production of clinker, and almost all of the SP dust is recovered and added to the newly prepared and ground material.

塩素、セレン、カドミウム、鉛は塩素バイパスダストの濃度が最も高い。これらの元素が、キルンで揮発してSPで凝集する循環で濃縮されていると推測される。そのため、キルン排ガスを接続部から抽気配管を介して抽気することで、これらの元素は塩素バイパスダストに回収できている。 Chlorine, selenium, cadmium and lead have the highest concentration of chlorine bypass dust. It is presumed that these elements are concentrated in a circulation that volatilizes in the kiln and aggregates in the SP. Therefore, these elements can be recovered in chlorine bypass dust by extracting the kiln exhaust gas from the connection portion through the extraction pipe.

それに対し、水銀やタリウムはSPダストの濃度が最も高い。これらの元素は、主に、SPで揮発してSPダストに凝集して捕集され、送入原料に回収されて、再びSPに送入されることで循環して濃縮されていると推測される。つまり、水銀やタリウムのようなSPでの2次揮発率が高く、塩素バイパスだけでの回収が困難な元素は、循環経路であるSP排ガス中での濃度が高い。   In contrast, mercury and thallium have the highest SP dust concentration. It is presumed that these elements are mainly condensed by being volatilized by SP, aggregated and collected in SP dust, recovered in the feed material, and sent back to SP. The That is, elements such as mercury and thallium that have a high secondary volatility in SP and are difficult to recover only by chlorine bypass have a high concentration in the SP exhaust gas that is a circulation path.

従って、本発明では、塩素バイパスの冷却用のガスの全量若しくは一部に、SP排ガスを利用するので、SPでの二次揮発率が高く従来の塩素バイパスでは抽気するのが難しい有害元素を、SP排ガスから塩素バイパスの冷却器に導いて、塩素バイパスダストとして回収できる。   Therefore, in the present invention, SP exhaust gas is used for the whole or a part of the cooling gas for the chlorine bypass. Therefore, harmful elements that have a high secondary volatility at SP and are difficult to extract with the conventional chlorine bypass, It can be recovered from the SP exhaust gas to a chlorine bypass cooler and recovered as chlorine bypass dust.

この時、SP排ガスは冷却される方が好ましく、配管からの放熱が期待できるので、冷却用ガス配管は多少長くなっても良く、SPの最上段のサイクロンを出て直ぐからの抽気も可能である。   At this time, it is preferable that the SP exhaust gas is cooled, and heat radiation from the pipe can be expected. Therefore, the cooling gas pipe may be somewhat longer, and it is possible to extract air immediately after leaving the uppermost cyclone of the SP. is there.

また、SP排ガスにはかなりのダストが含まれるので、2次揮発率の高い分子はその凝集機構や物理吸着によりダストの微粉に多く含まれることから、サイクロンのような集塵器を用いて粗いダストを除く装置を、冷却用ガス配管の途中に入れて、塩素バイパスダストの量が増えないようにすると、抽気したSP排ガスの冷却にも寄与するので好ましい。   In addition, since the SP exhaust gas contains a considerable amount of dust, molecules with a high secondary volatilization rate are often contained in dust fines due to their agglomeration mechanism and physical adsorption, so they are coarse using a dust collector such as a cyclone. It is preferable to put an apparatus excluding dust in the middle of the cooling gas pipe so that the amount of chlorine bypass dust does not increase, since this contributes to cooling of the extracted SP exhaust gas.

本発明に係るクリンカの製造装置では、塩素バイパス集塵器の排ガスには、塩素バイパスダストに凝集しなかった有害物質が含まれるので、塩素バイパス集塵器の排ガスはキルン又はSP内に設置された仮焼炉に供給されることが好ましい。   In the clinker manufacturing apparatus according to the present invention, the exhaust gas from the chlorine bypass dust collector contains harmful substances that have not aggregated into the chlorine bypass dust, so the exhaust gas from the chlorine bypass dust collector is installed in the kiln or SP. It is preferable to be supplied to a calcining furnace.

本発明に係るクリンカの製造装置では、塩素バイパスダストをクリンカ又は仕上工程に添加する構成になっても良い。この場合、塩素バイパスダストをクリンカ又は仕上工程に添加する前に水洗装置を更に備えることが好ましい。また、更に、不溶化処理を加えることもできる。   In the clinker manufacturing apparatus according to the present invention, the chlorine bypass dust may be added to the clinker or the finishing process. In this case, it is preferable to further include a water washing device before adding the chlorine bypass dust to the clinker or the finishing process. Furthermore, insolubilization treatment can be added.

水洗によって、塩素バイパスダストに含まれるセメントの品質上好ましくない成分を取り除くことができる。更に、セレン、カドミウム、水銀、タリウム、鉛等の、ほとんどの有害な元素が、微量に含まれるCaS(多硫化カルシウム)からと思われる硫黄と硫化物を作って、高アルカリ水にほとんど溶けなくなる。更に、同伴するCaOがCaOHとなって固化するので、多くの有害物質が固化体に封じ込められる。また、この塩素バイパスダストが固化する時に、キレートやセメント等を加えるといった積極的な不溶化処理を行うと、セメント固化による不溶化と同等の効果を得ることができる。こういった処理をしたダストはクリンカ又は仕上工程に加えても、水を加えてセメントを固化する際の環境への溶出を非常に少なくすることができる。 By washing with water, components unfavorable in terms of cement quality contained in the chlorine bypass dust can be removed. In addition, most harmful elements such as selenium, cadmium, mercury, thallium, lead, etc. make sulfur and sulfides that seem to be contained in trace amounts of CaS x (calcium polysulfide) and are almost soluble in highly alkaline water. Disappear. Furthermore, since accompanying CaO becomes CaOH 2 and solidifies, many harmful substances are contained in the solidified body. Further, when the chlorine bypass dust is solidified, if an insolubilizing treatment such as addition of chelate or cement is performed, the same effect as insolubilization by cement solidification can be obtained. Even if the dust treated in this way is added to the clinker or the finishing process, the dissolution to the environment when adding water to solidify the cement can be extremely reduced.

本発明に係るセメントの製造装置は、本発明に係るクリンカの製造装置を備えている。従って、本発明に係るセメント製造装置からの環境に排出される有害物質の低減、及び、本発明に係るセメント製造装置で製造したセメントを使用する時の環境に排出される有害物質を効果的に抑制することができる。   The cement manufacturing apparatus according to the present invention includes the clinker manufacturing apparatus according to the present invention. Therefore, it is possible to effectively reduce harmful substances discharged into the environment from the cement manufacturing apparatus according to the present invention, and to effectively discharge harmful substances discharged into the environment when using the cement manufactured with the cement manufacturing apparatus according to the present invention. Can be suppressed.

本発明に係るクリンカの製造方法は、抽気したキルン排ガスに、抽気したSP排ガスを混合し、混合されたガスからダストを集塵する。この工程で、従来の塩素バイパスでは抜き出すのが困難であった水銀とタリウムも塩素バイパスダストとして回収され、クリンカの製造工程内での循環が低減される。   In the clinker manufacturing method according to the present invention, the extracted SP exhaust gas is mixed with the extracted kiln exhaust gas, and dust is collected from the mixed gas. In this process, mercury and thallium, which were difficult to extract with the conventional chlorine bypass, are also collected as chlorine bypass dust, and the circulation in the clinker manufacturing process is reduced.

キルン排ガスには、主にキルンで揮発してSPで凝集して循環している揮発性元素が含まれ、その量は大量で、従来の塩素バイパスを用いて焼成系外に排出されている。SP排ガスには、塩素バイパスでは取れにくい、主にSPで揮発してSPダストに捕捉されて再びSPに供給されることで循環している、SPでの2次揮発率の高い元素が多く含まれる。そこで、本発明を使えば、SP排ガスも塩素バイパスに供給することで、SPでの2次揮発率の高い元素、特に水銀とタリウムとを塩素バイパスのダストとして回収できる。   The kiln exhaust gas contains mainly volatile elements that are volatilized in the kiln and agglomerated and circulated in the SP. The amount of the volatile elements is large and discharged outside the firing system using a conventional chlorine bypass. SP exhaust gas contains many elements with high secondary volatility in SP, which are difficult to remove by chlorine bypass and are circulated by being volatilized mainly by SP, trapped in SP dust and supplied to SP again. It is. Therefore, if the present invention is used, SP exhaust gas is also supplied to the chlorine bypass, whereby elements having a high secondary volatilization rate at SP, particularly mercury and thallium, can be recovered as chlorine bypass dust.

従って、クリンカ製造工程での循環量が減り大気に排出される量も低減される。   Therefore, the amount of circulation in the clinker manufacturing process is reduced and the amount discharged to the atmosphere is also reduced.

SPの排ガスや、キルンの排ガスとSPの排ガスとが混合されたガスは、揮発している有害元素を凝集させるため、冷却されるのが好ましい。   The exhaust gas of SP or the gas in which the exhaust gas of kiln and the exhaust gas of SP are mixed is preferably cooled in order to agglomerate volatile harmful elements.

塩素バイパス集塵器はSP排ガス中の揮発性成分を凝集させる目的から、SPの排ガス温度よりも低い温度で運転されるのが好ましい。また、凝集を進める目的で塩素バイパス集塵器の前に、ゼオライトのようなセメントに無害な物理吸着材を添加することもできる。また、意図的に塩素バイパス集塵器の温度を上げて、その出口で水銀やタリウムを回収することもできる。その場合、ガス温度を下げたり、活性炭のような物理吸着材を使うことが可能である。   The chlorine bypass dust collector is preferably operated at a temperature lower than the exhaust gas temperature of SP for the purpose of aggregating volatile components in the SP exhaust gas. Also, a physical adsorbent that is harmless to cement such as zeolite can be added before the chlorine bypass dust collector for the purpose of agglomeration. It is also possible to intentionally raise the temperature of the chlorine bypass dust collector and collect mercury and thallium at the outlet. In that case, it is possible to lower the gas temperature or use a physical adsorbent such as activated carbon.

本発明に係るセメントの製造方法では、本発明に係るクリンカの製造方法により製造したクリンカからセメントを製造する。従って、本発明に係るセメント製造方法によれば、セメントの製造装置から環境に排出される有害物質の低減、及び、セメントを使用する時の環境に排出される有害物質を効果的に抑制することができる。   In the cement manufacturing method according to the present invention, cement is manufactured from the clinker manufactured by the clinker manufacturing method according to the present invention. Therefore, according to the cement manufacturing method according to the present invention, it is possible to reduce harmful substances discharged into the environment from a cement manufacturing apparatus and effectively suppress harmful substances discharged into the environment when using cement. Can do.

以下に、本発明を実施した好ましい形態の例について説明する。下記の実施形態は例示であり、下記の実施形態に限定されるものではない。   Below, the example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. The following embodiment is an exemplification, and is not limited to the following embodiment.

図は同じ部分は同じ符号を用いて参照しており、同様の機能を有する他の装置と代替可能である。また、図のブロックは装置を機能的に図示した物で、具体的な実際の寸法や構造とは関係が無い。   In the drawings, the same portions are referred to by the same reference numerals, and can be replaced with other devices having similar functions. Further, the block in the figure is a functional illustration of the apparatus, and is not related to specific actual dimensions or structure.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。図1及び後述する図2〜図4において、実線は原料など固体及びそれに同伴する液体及び気体の流れ、破線はガス及びそれに同伴するダスト等の流れを示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a clinker and cement manufacturing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1 and FIGS. 2 to 4 to be described later, the solid line indicates the flow of the solid such as the raw material and the accompanying liquid and gas, and the broken line indicates the flow of the gas and the accompanying dust.

セメントの製造設備は、原料工程(設備)1と焼成工程(設備)2と仕上工程(設備)3とを備えている。   The cement manufacturing equipment includes a raw material process (equipment) 1, a firing process (equipment) 2, and a finishing process (equipment) 3.

原料工程1では、新原料を調合して粉砕した原料に、SP排ガスG1中に含まれるSP21を飛散した原料が回収されて、送入原料M1が作られる。なお、SP排ガスG1はかなりの熱量を持っているので、新原料の乾燥に利用される。   In the raw material process 1, the raw material which sprinkled SP21 contained in SP exhaust gas G1 is collect | recovered to the raw material which mix | blended and grind | pulverized the new raw material, and the input raw material M1 is made. Since the SP exhaust gas G1 has a considerable amount of heat, it is used for drying new raw materials.

焼成工程2では、送入原料M1は、SP21に投入されて熱交換を行い、接続配管22を通ってキルン23に入り、キルン23で焼成されて、クリンカM2が製造される。   In the firing step 2, the feed material M1 is charged into the SP 21 to perform heat exchange, enters the kiln 23 through the connection pipe 22, and is fired in the kiln 23 to produce the clinker M2.

なお、今日ではSP21のガス側入口に仮焼炉を設けて燃料を供給するNSP(ニュー・サスペンション・プレヒータ)化して生産量を増やしているのが一般的ある。本発明ではSPとNSPとで本質的な違いが無いので、まとめてSPと表現する。   Today, it is common to increase the production amount by providing a calcining furnace at the gas side inlet of SP21 and using NSP (New Suspension Preheater) for supplying fuel. In the present invention, since there is no essential difference between SP and NSP, they are collectively expressed as SP.

図には示していないが、キルン23を出たクリンカM2は、品質上急冷が必要なので、クリンカクーラーと呼ばれる熱交換器で冷却される。この冷却には空気を主体とするガスが使われ、キルン21の燃料の燃焼に利用さる。また、NSPの場合は仮焼炉の燃料の燃焼にも利用される。キルン23のキルン排ガスG2は接続配管22を通って、仮焼炉の燃焼ガスと共にSP21で、送入原料M1の加熱に利用される。   Although not shown in the drawing, the clinker M2 that has exited the kiln 23 needs to be rapidly cooled for quality, and is cooled by a heat exchanger called a clinker cooler. For this cooling, a gas mainly composed of air is used and used for combustion of fuel in the kiln 21. In the case of NSP, it is also used for burning fuel in a calciner. The kiln exhaust gas G2 of the kiln 23 passes through the connecting pipe 22 and is used for heating the feed raw material M1 in SP21 together with the combustion gas of the calciner.

仕上工程3では、クリンカM2に、石膏などが加えられて粉砕され、セメントM3が製造される。   In the finishing step 3, plaster or the like is added to the clinker M2 and pulverized to produce a cement M3.

本実施形態は、こういったSP23を備える一般的なクリンカ及びセメントの製造装置を対象にしている。   The present embodiment is directed to a general clinker and cement manufacturing apparatus having such SP23.

セメント製造に、多種多様な廃棄物を原燃料としてリサイクルするのが近年普通になり、特に塩素の量が増加した。塩素は、多くの金属と飽和蒸気圧の高い比較的安定した分子を作るため、キルンで、KClやNaClやCaClを生成し、循環物質が増加する。 In recent years, it has become common to recycle a wide variety of waste as raw fuel for cement production, and the amount of chlorine in particular has increased. Chlorine produces relatively stable molecules with many metals and high saturated vapor pressure, so the kiln produces KCl, NaCl, and CaCl 2 , increasing the circulating material.

そのため、装置内での付着物が増加して閉塞トラブルが増え、また、品質上の要求もあって、焼成工程から塩化物などの循環物質を抜き出す塩素バイパスが普及している。   For this reason, the amount of deposits in the apparatus increases, resulting in increased clogging trouble, and due to quality requirements, a chlorine bypass for extracting circulating substances such as chlorides from the firing process has become widespread.

本実施形態に係る製造装置は、こういった塩素バイパス4を備える。   The manufacturing apparatus according to this embodiment includes such a chlorine bypass 4.

塩素バイパス4では、キルン排ガスG2の一部を抜き出した塩素バイパス抽気G3を処理する。抜き出しは、抽気管41を接続配管22に接続して抽気することで行い、キルン排ガスG2の0.3〜30%を抽気することが多い。この割合を抽気率と呼ぶ。   In the chlorine bypass 4, the chlorine bypass bleed gas G3 obtained by extracting a part of the kiln exhaust gas G2 is processed. The extraction is performed by connecting the extraction pipe 41 to the connection pipe 22 and extracting the air, and often 0.3 to 30% of the kiln exhaust gas G2 is extracted. This ratio is called the bleed rate.

抽気率は、目的によって0〜100%が可能で、塩化物の循環を減らして運転を安定化したいのなら通常は1%未満で十分であり、原燃料中の塩素が多く、セメントM3の品質上除去したいのなら3%以上抽気して、クリンカM2中の塩素を減らす。   The extraction rate can be 0 to 100% depending on the purpose. If you want to stabilize the operation by reducing the circulation of chloride, less than 1% is usually enough, the raw fuel contains a lot of chlorine, and the quality of cement M3 If you want to remove it, extract 3% or more and reduce the chlorine in the clinker M2.

塩素バイパス抽気G3は冷却器42に送られ、冷却用空気を混合して冷却される。冷却用空気は、周囲の空気が使われるのが普通であるが、冷却が可能であれば他のガスを混ぜて使うこともできる。   The chlorine bypass bleed gas G3 is sent to the cooler 42 and is cooled by mixing the cooling air. As for cooling air, ambient air is usually used, but other gases can be mixed and used if cooling is possible.

キルン排ガスG2には凝集して閉塞を引き起こす成分が大量に含まれているので、それらの揮発性物質が凝集するまでは装置の壁面に接触しないようにする。冷却用ガスを、揮発性成分が固化するまでは装置内壁面を保護するように流し、内壁面に揮発性成分が付着しないようにする。   Since the kiln exhaust gas G2 contains a large amount of components that aggregate and cause clogging, the kiln exhaust gas G2 is prevented from contacting the wall surface of the apparatus until the volatile substances are aggregated. The cooling gas is flowed so as to protect the inner wall surface of the apparatus until the volatile component is solidified, so that the volatile component does not adhere to the inner wall surface.

実際の運転では、塩素バイパス抽気G3の揮発性分子はKClとSOが主で、共晶による融点の低下や気体が液化する時の凝集熱や脱硫時の反応熱も影響するため、凝集して固化する温度は600℃程度のようである。よって、塩素バイパス抽気G3の最高温度が600℃以下になるまでは、内壁面に接触しないように運転することが好ましい。なお、この時点では、塩素バイパス抽気G3は冷却用のガスとは余り混ざっておらず、管の中心部が高温で周囲が低温の不均一な温度分布になっている。中心部が600℃でこのような温度分布のあるガスを完全に混合すると、シミュレーションなどの結果では300〜400℃であった。 In actual operation, the volatile molecules of the chlorine bypass bleed gas G3 are mainly KCl and SO 2, and they are affected by the lowering of the melting point due to eutectic, the heat of aggregation when the gas is liquefied, and the heat of reaction during desulfurization. The solidification temperature seems to be about 600 ° C. Therefore, it is preferable to operate so as not to contact the inner wall surface until the maximum temperature of the chlorine bypass bleed gas G3 becomes 600 ° C. or lower. At this time, the chlorine bypass bleed gas G3 is not so mixed with the cooling gas, and has a non-uniform temperature distribution in which the center of the tube is hot and the surroundings are cold. When a gas having such a temperature distribution was completely mixed at a central portion of 600 ° C., the result of simulation or the like was 300 to 400 ° C.

冷却器42で冷却された塩素バイパス抽気G3は、塩素バイパス集塵器43に送られて、塩素バイパスダストM4が回収される。塩素バイパス集塵器43の耐熱温度まで冷却器42だけで冷却すると通常は効率が悪い。そのため、冷却器42の排ガスは、図示していない別の熱交換器や、配管による自然冷却若しくは冷却用の空気を吹き込むことで十分冷却されて塩素バイパス集塵器43に供給される。   The chlorine bypass bleed gas G3 cooled by the cooler 42 is sent to the chlorine bypass dust collector 43, and the chlorine bypass dust M4 is recovered. If cooling is performed only by the cooler 42 to the heat resistant temperature of the chlorine bypass dust collector 43, the efficiency is usually poor. Therefore, the exhaust gas of the cooler 42 is sufficiently cooled by blowing in another heat exchanger (not shown) or air for natural cooling or cooling by piping, and is supplied to the chlorine bypass dust collector 43.

本実施形態は、前記冷却用空気の全量又は一部として、SP排ガスG1を利用するための冷却用ガス配管5が設置される。   In the present embodiment, a cooling gas pipe 5 for using the SP exhaust gas G1 is installed as the whole or a part of the cooling air.

図1は、冷却用ガス配管5が直接冷却器42に接続するように描いているが、この図に限定されるわけではない。冷却用ガス配管5はSP排ガスG1を冷却器42に供給するように接続されれば良く、例えば冷却用空気を吹き込むファンの入口や、冷却用空気を冷却器42に吹き込む配管、又、抽気管41に接続することができる。   Although FIG. 1 depicts the cooling gas pipe 5 connected directly to the cooler 42, it is not limited to this figure. The cooling gas pipe 5 may be connected so as to supply the SP exhaust gas G1 to the cooler 42. For example, an inlet of a fan for blowing cooling air, a pipe for blowing cooling air into the cooler 42, or a bleed pipe 41 can be connected.

SP排ガスG1に含まれる循環物質の総量は、ダストを排ガスから除去しない限り減らない。従って、冷却用ガス配管5は、原料工程の個別の装置でSP排ガスG1に原料が混合されて除去されるまでに、SP排ガスG1をダスト込みで抽気できるように接続されれば良い。なお、抽気するSP排ガスG1の温度は、塩素バイパス排気G4の温度より高ければ、塩素バイパス集塵器43で循環物質の回収が効率的に可能である。   The total amount of circulating material contained in the SP exhaust gas G1 is not reduced unless dust is removed from the exhaust gas. Therefore, the cooling gas pipe 5 may be connected so that the SP exhaust gas G1 can be extracted with dust before the raw material is mixed with the SP exhaust gas G1 and removed by an individual apparatus in the raw material process. If the temperature of the extracted SP exhaust gas G1 is higher than the temperature of the chlorine bypass exhaust G4, the chlorine bypass dust collector 43 can efficiently recover the circulating material.

冷却用ガス配管5で抽気したSP排ガスG1中のダストは、揮発性分子が物理吸着しているので、含まれていても構わない。しかし、粗く重いダストは細孔も少なく比表面積も狭いため物理吸着を余り期待できないので、塩素バイパスダストG4の量が増え過ぎるなら、除去した方が好ましい。SP排ガスG1中のダストは、SPのサイクロンで捕集できなかった比較的細かく軽いダストが主体であるが、再飛散による粗く重いダストも存在するので、除去にはサイクロンや慣性集塵器や重力沈降室等を利用できる
また、当然のことながら冷却という目的から、冷却用ガス配管5で抽気したSP排ガスG1は冷却される方が好ましい。
The dust in the SP exhaust gas G1 extracted by the cooling gas pipe 5 may be contained because volatile molecules are physically adsorbed. However, since coarse and heavy dust has few pores and has a small specific surface area, physical adsorption cannot be expected so much. Therefore, if the amount of chlorine bypass dust G4 increases excessively, it is preferably removed. The dust in the SP exhaust gas G1 is mainly fine and light dust that could not be collected by the SP cyclone, but there are also coarse and heavy dust due to re-scattering. A settling chamber or the like can be used. Of course, for the purpose of cooling, the SP exhaust gas G1 extracted by the cooling gas pipe 5 is preferably cooled.

(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic view of a clinker and cement manufacturing apparatus according to the second embodiment.

図2は、塩素バイパス排気G4が、キルン23に入るガスと仮焼炉に入るガスとに接続されている点で図1と異なる。図2では、塩素バイパスが仮焼炉の2箇所に接続されているが、塩素バイパスが仮焼炉の1カ所のみに接続されていても構わない。   2 differs from FIG. 1 in that the chlorine bypass exhaust G4 is connected to the gas entering the kiln 23 and the gas entering the calciner. In FIG. 2, the chlorine bypass is connected to two places of the calciner, but the chlorine bypass may be connected to only one place of the calciner.

キルン23に入るガスは、図には示していないクーラーからキルンに入る又はキルンの主バーナから入るキルン燃料燃焼用のO源のガスである。仮焼炉に入るガスは、図には示していないクーラーから仮焼炉に入る又は仮焼炉のバーナから入る仮焼炉燃料燃焼用のO源のガスである。塩素バイパス排気G4をクーラーに戻す場合は、熱交換が行われるように戻すと好ましい。 The gas entering the kiln 23 is an O 2 source gas for kiln fuel combustion that enters the kiln from a cooler (not shown) or enters from the main burner of the kiln. The gas entering the calcination furnace is an O 2 source gas for burning the calcination furnace fuel that enters the calcination furnace from a cooler (not shown) or enters from the burner of the calcination furnace. When returning the chlorine bypass exhaust G4 to the cooler, it is preferable to return the chlorine bypass exhaust G4 so that heat exchange is performed.

塩素バイパスダストG4を回収する高温ガスを処理する塩素バイパス集塵器43は、設備費を抑えるために、集塵器が耐える程度に高温で運転することが多い。バグフィルタだとフィルタの耐熱性から、使用温度の上限は200℃前後で、また、EPやセラミックフィルタでは筐体やファンの耐熱性から、使用温度の上限は350℃程度が目安となる。もちろん装置が高温に耐えるように設計すれば、更に高い温度での運転も可能である。   The chlorine bypass dust collector 43 that processes the high-temperature gas that recovers the chlorine bypass dust G4 is often operated at a high temperature that the dust collector can withstand in order to reduce the equipment cost. In the case of a bag filter, the upper limit of the use temperature is about 200 ° C. because of the heat resistance of the filter, and in the case of EP or ceramic filter, the upper limit of the use temperature is about 350 ° C. because of the heat resistance of the casing or fan. Of course, higher temperature operation is possible if the device is designed to withstand high temperatures.

その高温のために、有害な元素の分子は塩素バイパスダストG4に十分吸着されず、塩素バイパス排気G4に逃げ易い。そのため、塩素バイパス排気G4はそのまま大気に排出せずに、もう一度クリンカの生産装置に戻すことで、大気に排出される有害元素を低減できる。   Due to the high temperature, harmful elemental molecules are not sufficiently adsorbed by the chlorine bypass dust G4 and easily escape to the chlorine bypass exhaust G4. Therefore, the chlorine bypass exhaust G4 is not discharged into the atmosphere as it is, but is returned to the clinker production apparatus again, thereby reducing harmful elements discharged into the atmosphere.

(第3の実施形態)
図3は、第3の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic view of a clinker and cement manufacturing apparatus according to a third embodiment.

図3は、塩素バイパスダストM4が、クリンカM2と仕上げ工程3とに接続されている点が図1と異なる。図2では、塩素バイパスが仮焼炉の2箇所に接続されているが、塩素バイパスが仮焼炉の1カ所のみに接続されていても構わない。   3 differs from FIG. 1 in that the chlorine bypass dust M4 is connected to the clinker M2 and the finishing process 3. In FIG. 2, the chlorine bypass is connected to two places of the calciner, but the chlorine bypass may be connected to only one place of the calciner.

塩素バイパスダストM4は、少量であればそのままクリンカに添加することが可能である。その際、少量の水が加われば、塩素バイパスダストM4はクリンカM2に固着して、粉と塊とが分離した際に(セグリと呼ばれ、クリンカのハンドリング時に良く起こる)、粉の方にダストが多く行って濃度のバラツキが生じる危険性が減るので好ましい。   Chlorine bypass dust M4 can be added to the clinker as it is in a small amount. At that time, if a small amount of water is added, the chlorine bypass dust M4 adheres to the clinker M2, and when the powder and lump are separated (called seguri, often occurs when handling the clinker), the dust is directed toward the powder. This is preferable because the risk of concentration variations occurring due to a large amount of decrease decreases.

なお、クリンカへの添加は仕上工程3でも可能で、粉の場合は仕上ミル出口のセパレータの前で行うと、粉砕の邪魔にならず発塵も少ないので効果的である。   Note that addition to the clinker is also possible in the finishing step 3, and in the case of powder, if it is performed before the separator at the finishing mill outlet, it is effective because it does not interfere with the pulverization and generates less dust.

(第4の実施形態)
図4は、第4の実施形態に係るクリンカ及びセメントの製造装置の模式図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a schematic view of a clinker and cement manufacturing apparatus according to a fourth embodiment.

図4は、塩素バイパスダストM4が、クリンカM2と仕上げ工程3とに接続される前に水洗装置6が入っている点が図3と異なる。図2では、塩素バイパスが仮焼炉の2箇所に接続されているが、塩素バイパスが仮焼炉の1カ所のみに接続されていても構わない。   FIG. 4 is different from FIG. 3 in that the water-washing device 6 is inserted before the chlorine bypass dust M4 is connected to the clinker M2 and the finishing process 3. In FIG. 2, the chlorine bypass is connected to two places of the calciner, but the chlorine bypass may be connected to only one place of the calciner.

塩素バイパスダストM4中に塩化物などセメントの品質上有害な成分が多ければそれらを除去するのが好ましい。その際、塩化物の大部分が水に溶けやすく無害なKClかNaClなので水洗で除去できる。また、水洗の際に有害元素の溶出が抑制される不溶化処理にもなり、セメントから環境に排出される有害物質を低減できるので好ましい。   If the chlorine bypass dust M4 contains many harmful components such as chlorides in terms of cement quality, it is preferable to remove them. At that time, most of the chloride is easily dissolved in water and harmless, so it can be removed by washing with water. Further, it is also preferable because it also becomes an insolubilization treatment in which elution of harmful elements is suppressed during washing, and harmful substances discharged from the cement to the environment can be reduced.

また、水洗装置6に代えて、又は、水洗装置6に加えて、セメントやキレートを加えて固化させるような不溶化処理装置を配置することができる。   Moreover, it replaces with the water washing apparatus 6, or in addition to the water washing apparatus 6, an insolubilization processing apparatus which adds and solidifies cement and a chelate can be arrange | positioned.

本発明によれば、クリンカやセメントの製造時に塩素バイパスを利用して、SPでの二次揮発率の高い揮発性の有害な元素のみならず、有害物質、特に循環する有害物質を抜き出して、大気に排出される量を低減できる。   According to the present invention, by using chlorine bypass during the production of clinker and cement, not only volatile harmful elements having a high secondary volatility in SP, but also harmful substances, particularly circulating harmful substances, are extracted, The amount discharged into the atmosphere can be reduced.

また、SPダストから塩素バイパスダストに回収される元素を、塩素バイパスダストの処理方法を変えれば、塩素やカリウム、ナトリウムといったセメント製品にとって好ましくない成分を除去するのみならず、有用物として回収することも可能である。   In addition, elements that are recovered from SP dust into chlorine bypass dust can be recovered not only as components that are undesirable for cement products, such as chlorine, potassium, and sodium, but also as useful materials by changing the method of processing chlorine bypass dust. Is also possible.

M1 送入原料
M2 クリンカ(セメントクリンカ)
M3 セメント
M4 塩素バイパスダスト
G1 SP排ガス
G2 キルン排ガス
G3 塩素バイパス抽気
G4 塩素バイパス排気
1 原料工程
2 焼成工程
21 SP(サスペンション・プレヒータ)
22 接続配管
23 キルン
3 仕上工程
4 塩素バイパス
41 抽気管
42 冷却器
43 塩素バイパス集塵器
5 冷却用ガス配管
6 水洗装置 又は 不溶化処理装置
M1 feed material M2 clinker (cement clinker)
M3 Cement M4 Chlorine bypass dust G1 SP exhaust gas G2 Kiln exhaust gas G3 Chlorine bypass extraction G4 Chlorine bypass exhaust 1 Raw material process 2 Firing process 21 SP (suspension preheater)
22 Connection piping 23 Kiln 3 Finishing process 4 Chlorine bypass 41 Extraction pipe 42 Cooler 43 Chlorine bypass dust collector 5 Gas piping for cooling 6 Water washing device or insolubilization processing device

Claims (11)

キルンと、
サスペンションプレヒータと、
前記キルンと前記サスペンションプレヒータとを接続する接続配管と、
前記接続配管に接続されて、前記キルンのキルン排ガスを抽気する抽気管と、
前記抽気管の下流に接続された冷却器と、
前記冷却器に接続された冷却空気導入用配管と、
前記冷却器の下流に接続された集塵器と、
前記サスペンションプレヒータより下流の配管に接続されて前記サスペンションプレヒータの排ガスを抽気する冷却用ガス配管と、
を備え、前記冷却用ガス配管から前記冷却器にガスを供給するように接続されたセメントクリンカの製造装置。
Kiln and
Suspension preheater,
A connection pipe connecting the kiln and the suspension preheater;
An extraction pipe connected to the connection pipe for extracting the kiln exhaust gas of the kiln;
A cooler connected downstream of the extraction pipe;
Piping for introducing cooling air connected to the cooler;
A dust collector connected downstream of the cooler;
A cooling gas pipe connected to a pipe downstream of the suspension preheater and extracting the exhaust gas of the suspension preheater;
And a cement clinker manufacturing apparatus connected to supply gas from the cooling gas pipe to the cooler.
前記冷却用ガス配管の途中に粗粉を除去する装置を備える、請求項1に記載のセメントクリンカの製造装置。The manufacturing apparatus of the cement clinker of Claim 1 provided with the apparatus which removes coarse powder in the middle of the said gas piping for cooling. 前記集塵器からの排ガスが前記キルン又は前記サスペンションプレヒータに供給される請求項1又は2に記載のセメントクリンカの製造装置。 The manufacturing apparatus of the cement clinker of Claim 1 or 2 with which the waste gas from the said dust collector is supplied to the said kiln or the said suspension preheater. 前記集塵器で集塵されたダストがセメントクリンカ又は仕上工程に添加される請求項1〜3のいずれか一項に記載のセメントクリンカの製造装置。 The manufacturing apparatus of the cement clinker as described in any one of Claims 1-3 with which the dust collected with the said dust collector is added to a cement clinker or a finishing process. 前記集塵器で集塵されたダストがセメントクリンカ又は前記仕上工程に添加される前に、当該ダストを水洗する装置を更に備える請求項に記載のセメントクリンカの製造装置。 The manufacturing apparatus of the cement clinker of Claim 4 further equipped with the apparatus which rinses the said dust before the dust collected with the said dust collector is added to a cement clinker or the said finishing process. 前記集塵器で集塵されたダストがセメントクリンカ又は前記仕上工程に添加される前に、当該ダストに対して有害元素の高アルカリ水への不溶化処理をする装置を更に備える請求項4又は5に記載のセメントクリンカの製造装置。 6. The apparatus according to claim 4 or 5 , further comprising a device for insolubilizing the harmful element into highly alkaline water before the dust collected by the dust collector is added to the cement clinker or the finishing process. An apparatus for producing a cement clinker as described in 1. 請求項1〜のいずれか一項に記載のセメントクリンカの製造装置を備えるセメントの製造装置。 The cement manufacturing apparatus provided with the cement clinker manufacturing apparatus as described in any one of Claims 1-6 . キルンの排ガスを抽気したガスに、サスペンションプレヒータの排ガスを抽気したガスと空気を混合する工程と、
前記混合したガスからダストを集塵する工程と、
を備える、セメントクリンカの製造方法。
Mixing the gas extracted from the exhaust gas of the kiln with the gas extracted from the exhaust gas of the suspension preheater, and air ;
Collecting dust from the mixed gas;
A method for producing a cement clinker.
前記サスペンションプレヒータの排ガスが、粗粉分離した後にキルンの排ガスを抽気したガスに混合されることを特徴とする、請求項8に記載のセメントクリンカの製造方法。9. The method of producing a cement clinker according to claim 8, wherein the exhaust gas of the suspension preheater is mixed with a gas extracted from the exhaust gas of the kiln after coarse powder separation. 水銀又はタリウムのセメントクリンカの製造装置内での循環を低減することを特徴とする請求項に記載のセメントクリンカの製造方法。 9. The method for producing a cement clinker according to claim 8 , wherein circulation of mercury or thallium in the cement clinker production apparatus is reduced. 請求項8〜10のいずれか一項に記載のセメントクリンカの製造方法により製造したセメントクリンカからセメントを製造するセメントの製造方法。 The manufacturing method of the cement which manufactures a cement from the cement clinker manufactured by the manufacturing method of the cement clinker as described in any one of Claims 8-10 .
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