JP6975408B2 - セメントの製造方法および製造設備 - Google Patents
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Description
〔1〕フッカル汚泥をセメント原料に添加して調合原料にし、これを予熱し焼成してセメントクリンカーを製造するセメント製造方法において、フッカル汚泥を乾燥して解砕混合した後に、原料ミルで粉砕された後に取り出されたセメント原料に添加する汚泥供給工程を有し、該汚泥供給工程において、フッカル汚泥を乾燥し、解砕混合して該フッカル汚泥のフッ素含有量を均一にした後に、該フッカル汚泥解砕物のフッ素含有量および水分量を測定し、測定したフッ素含有量および水分量に基づいてフッカル汚泥解砕物を秤量して添加量を定め、この添加量によって調合原料のフッ素含有量を調整することを特徴とするセメントの製造方法。
〔2〕調合原料中のフッ素含有量が目標値±50mg/kgの範囲になるように、フッカル汚泥解砕物の添加量を調整する上記[1]に記載するセメントの製造方法。
〔3〕クリンカークーラー排ガスおよび/またはプレヒーター抽気を用いてフッカル汚泥を乾燥する上記[1]または上記[2]の何れかに記載するセメントの製造方法。
〔4〕フッカル汚泥をセメント原料に添加して調合原料にし、これを予熱し焼成してセメントクリンカーを製造するセメントの製造設備において、フッカル汚泥を乾燥して解砕混合する手段、フッカル汚泥解砕物のフッ素含有量および水分量を測定する手段、フッ素含有量および水分量を測定したフッカル汚泥解砕物を秤量する手段、秤量したフッカル汚泥解砕物を供給する手段を備えた供給機構が貯蔵サイロに接続していることを特徴とするセメント製造設備。
本発明の製造方法は、フッカル汚泥をセメント原料に添加して調合原料にし、これを予熱し焼成してセメントクリンカーを製造するセメント製造方法において、フッカル汚泥を乾燥して解砕混合した後に、原料ミルから取り出されたセメント原料に添加する汚泥供給工程を有し、該汚泥供給工程において、フッカル汚泥を乾燥し、解砕混合して該フッカル汚泥のフッ素含有量を均一にした後に、該フッカル汚泥解砕物のフッ素含有量および水分量を測定し、測定したフッ素含有量および水分量に基づいてフッカル汚泥解砕物を秤量して添加量を定め、この添加量によって調合原料のフッ素含有量を調整することを特徴とするセメントの製造方法である。
図1に示す製造工程に従って、フッカル汚泥を添加したセメントクリンカーの製造試験を行った。約1000kgのフッカル汚泥を受入れタンクAに受け入れた。これをプロ―シェア型混合機Bで10分間混合したフッカル汚泥を作製した。混合したフッカル汚泥はパドル式乾燥機4でクリンカークーラー排ガスを熱源とした乾燥空気を用い約250℃の温度で乾燥した後に、リボン式解砕機5に導入しで解砕し、タンク6に貯蔵した。次に、このタンク6に貯蔵したフッカル汚泥解砕物について、測定手段7によってフッ素含有量と水分量を測定した。次に、フッカル汚泥解砕物のフッ素含有量と水分量をもとに、クリンカーに導入するフッ素含有量の目標量になるような添加量を定めた。さらに、秤量手段8(ロードセルを備えたバルトコンベア)によってフッカル汚泥解砕物を秤量しながら、エアーブレンディングを備えた貯蔵サイロ3に投入し、粘土ドライヤーから供給されたセメント原料と均一になるよう1時間混合して調合原料とした。この調合原料をプレヒーター9に投入して予熱し、次いでロータリーキルン10に投入してセメントクリンカーを製造した。
なお、クリンカー中のフッ素含有量は工程管理とは別に、1時間ごとにサンプリングして測定した。運転状態が定常になった後、21時間運転を継続し、ロータリーキルン内の焼成温度、クリンカーのフッ素含有量測定を行った。この結果を表1に示す。
(イ)クリンカー中のフッ素含有量が標準偏差で9.5mg/kg程度の範囲であり、後述の比較例の標準偏差91.5mg/kgに対し、1/9〜1/10程度である。
(ロ)クリンカーに導入する目標フッ素含有量とクリンカー中の実測フッ素含有量の差は、本発明では格段に小さく、クリンカーの品質の安定化が達成される。
(ハ)平均焼成温度は後述の比較例に対して、40℃低く、焼成温度の明らかな低下が認められる。これはフッ素含有量および水分量の変動が大きいフッカル汚泥に対して、本発明の方法による均質化の効果であると考えられる。
(ニ)フッカル汚泥のフッ素含有量が変動しても、クリンカー中のフッ素濃度の差は小さく、本発明の製造方法はフッ素含有量の変動に対して応答性が格段に良い。
実施例1に示す製造工程に従い、複数のロットが異なるフッカル汚泥を使用した場合の効果を検討した。使用したフッカル汚泥およびフッカル汚泥解砕物の成分を表2に示す。実施例1と同様の工程で製造試験を行った。また、目標フッ素含有量を1700mg/kgに高めた場合の製造試験も実施した。この結果を表3に示す。ロットNo.Dは、実施例1に示したフッカル汚泥である。この試験結果において、フッカル汚泥のフッ素含有量が概ね20〜45%、水分率40%〜50%の範囲において、フッカル汚泥解砕物として添加した場合、クリンカー中のフッ素含有量の変動は小さくなり(標準偏差7〜11mg/kgの範囲)、焼成温度が低くなった(比較例に対する温度低減26〜51℃)。また、目標フッ素含有量を1700mg/kgに高めた場合でも、クリンカーのフッ素含有量の変動は、550〜650mg/kgの場合と同等であった。また、焼成温度は比較例に対して平均で83℃低減することができた。
図2に示す従来の製造工程に従い、フッカル汚泥を添加した場合のセメントクリンカーの製造試験を行った。フッカル汚泥は、粘土ドライヤーに投入した。フッカル汚泥の投入量は、クリンカー1tの製造量に対して2500gになる量である。フッカル汚泥中のフッ素含有量および水分量、クリンカー中のフッ素含有量は、工程管理とは別に1時間ごとにサンプリングして測定した。なお、フッ素含有量は水分率補正を行う前の値とした。また、製造試験は36時間行い、運転状態が定常となった後に各測定を行った。製造試験の結果を表4に示す。
フッカル汚泥中のフッ素含有量は平均34.8%、最大値44.1%、最小値23.7%、標準偏差5.5%であり、変動係数は15.8%であった。フッカル汚泥の水分量は、平均45.0%、最大値49.8%、最小値40.2%、標準偏差3.0%であり、変動係数は6.7%であった。また、クリンカー中のフッ素含有量は、平均459mg/kg、最大値654mg/kg、最小値300mg/kg、標準偏差91.5mg/kgであり、変動係数は19.9%であった。焼成温度は、平均1433℃、最大値1448℃、最小値1410℃、標準偏差8.2℃であり、変動係数は0.57%であった。
Claims (4)
- フッカル汚泥をセメント原料に添加して調合原料にし、これを予熱し焼成してセメントクリンカーを製造するセメント製造方法において、フッカル汚泥を乾燥して解砕混合した後に、原料ミルで粉砕された後に取り出されたセメント原料に添加する汚泥供給工程を有し、該汚泥供給工程において、フッカル汚泥を乾燥し、解砕混合して該フッカル汚泥のフッ素含有量を均一にした後に、該フッカル汚泥解砕物のフッ素含有量および水分量を測定し、測定したフッ素含有量および水分量に基づいてフッカル汚泥解砕物を秤量して添加量を定め、この添加量によって調合原料のフッ素含有量を調整することを特徴とするセメントの製造方法。
- 調合原料中のフッ素含有量が目標値±50mg/kgの範囲になるように、フッカル汚泥解砕物の添加量を調整する請求項1に記載するセメントの製造方法。
- クリンカークーラー排ガスおよび/またはプレヒーター抽気を用いてフッカル汚泥を乾燥する請求項1または請求項2の何れかに記載するセメントの製造方法。
- フッカル汚泥をセメント原料に添加して調合原料にし、これを予熱し焼成してセメントクリンカーを製造するセメントの製造設備において、フッカル汚泥を乾燥して解砕混合する手段、フッカル汚泥解砕物のフッ素含有量および水分量を測定する手段、フッ素含有量および水分量を測定したフッカル汚泥解砕物を秤量する手段、秤量したフッカル汚泥解砕物を供給する手段を備えた供給機構が貯蔵サイロに接続していることを特徴とするセメント製造設備。
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