JPH01123913A

JPH01123913A - 炉の燃焼の調整方法及び装置

Info

Publication number: JPH01123913A
Application number: JP26838287A
Authority: JP
Inventors: Chandorasekkuharaian Bisubesubaraya Hosaguraharu; ホサグラハル　チャンドラセックハライアン　ビスベスバラヤ
Original assignee: Natl Council For Cement & Building Materials
Current assignee: Natl Council For Cement & Building Materials
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1989-05-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は粉炭バーナーによる炉の燃焼（ｆｉｒｉｎｌｌ
）の調整（ｍｏｄｕ　ｆａｔ　ｉ　ｎｇ）方法、及びそ
の方法を行う装置に関する。更に詳しくは本発明はセメ
ンｌ−クリンカー製造用のロータリーキルンに対して意
図されるものであるりれどそれに限定されるものではな
い。炉にはセメントクリンカ−製造用炉の場合に、石灰
と、粘土と、製造されるセメントの組成及び所望の性質
によって選択される成る種の添加剤とを含んで成る混合
物が供給される。微粉炭及び空気の流れがバーナーを通
して炉に供給され、該炉中で燃焼して該混合物が加工処
理され、該混合物はクリンカーに変化する。

先行技術セメントクリンカ−の製造において、望ましいプロセス
パラメータの一つは所望温度のロータリーキルンの燃焼
帯域を設け、次いでそのような温度を維持することより
成る。このような燃焼条件は所望の均質な品質を有する
クリンカーが製造されるようにすることが必要である。

変動する品質の石炭又は高灰分石炭の使用はロータリー
キルンの燃焼条件に影響し、それによりクリンカーの品
質及び均質性に影響し、かつ耐火ライニングの寿命など
に悪影響を及ぼすことがあることが知られている。

高灰分石炭の使用はいくつかの明らかな不利益を伴う。

この不利益の一つは高灰分石炭がロータリーキルンの燃
料として使用された場合にクリンカー中のＣ３Ｓ含量を
低Ｆさせ、それによりクリンカーの粉砕エネルギーを増
大させ、しかも得られるセメントの強度を減少させるこ
とである。更に、高灰分石炭はロータリーキルンの燃焼
帯域における熱の生成が少ないので該高灰分石炭の使用
は出力をも減少させる。粉末状態の石炭がロータリーキ
ルンの燃料として供給されることは公知である。高灰分
石炭は粉砕することが困難であるけれど、粉末状態の石
炭のみが炉に供給されることが必要である。更にその上
、高灰分石炭の使用に当っては、より良好な品質の石灰
石を混合することを要する。更にもう一つの不利益は、
高灰分石炭は炉内における環形成（ｒｉｎｏ　ｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ）をもたらす。このような環形成は炉の全有
効直径を減少させる。更にその上、高灰分石炭は燃焼に
長時間を要し、しかもより少ない熱を生ずる。

石炭中における灰分形成鉱物性物質を除去するための石
炭の選鉱に対する種々の方法が知られている。このよう
な方法の一つは石炭を微細な寸法に粉砕し、次いでそれ
に成る種の化学薬品を添加し、次いでフロス浮選（ｔｒ
ｏｔｈ　ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ）　工程に供することよ
り成る。このような方法に結びつく不利益はコストがよ
り高いこと、更には不合格品が有害物質として廃棄され
ることである。なおもう一つの不利益は石炭は湿潤して
おり、したがってそれをキルンに供給する以前に乾燥工
程に供しなければならないことである。

変動的な組成を右づる石炭もまた数種の不利益を有する
。このような不利益の一つは発熱量が変動し、それによ
って温度の変動がもたらされることである。更に、炉全
体の温度曲線が変化し、それにより所望の相組成（ｐｈ
ａｓｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　）を有するクリンカ
ーが得られない。更にその上、変動する温度によりクリ
ンカーが不拘に焼成されるので、−船釣に黄色の、又は
非焼成のクリンカーが得られる。もう一つの不利益は変
動する温度により、燃焼帯域において不安定なコーティ
ングが生成し、炉の耐火ライニングの寿命を縮少すると
いうことである。

発明の目的本発明の目的は炉の燃焼の調整方法とロータリーキルン
の燃焼帯域における均等な温度を確保する該方法に対す
る体系（ｓｙｓｔｅｍ）とを提案することである。

本発明の別の目的は炉の燃焼の調整方法と、炉の耐火ラ
イニングの長期寿命を助長する該方法に対する体系とを
提案することである。

本発明のなおもう一つの目的は炉の燃焼の調整方法と、
クリンカーの改良され、かつ均一な品質を提供する前記
方法に対する体系とを提案することである。

本発明の更にもう一つの目的は炉の燃焼の調整方法と先
行技術におけるものに結びつく不利益を取り除く前記方
法に対する体系とを提案することである。

発明の記載前記方法は粉炭をバーナーに供給するための供給管路か
ら石炭の試料を定期的に扱き取る工程、オンライン分析
（ｏｎ−ｌｉｎｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ）用の供給物試料
をｍ製する工程、石炭供給物中料中に存在する１種又は
それ以上の無機成分の絶対含量を分析装置によって測定
する工程、このようなデータを炉内の温度に関する情報
と共にプロセス用コンピューターに送る工程、前記デー
タから石炭中の全灰分を測定し、炉内の湿度が予定の値
よりも低いか、もしくは高い場合に該プロセス用コンピ
ューターは石炭の流れを変えて、もしくは変えることな
くスイートナー（ｓｗｅｅｔｅｎｅｒ　）燃料を必要に
応じて添加する信号を送るか、又は前記バーナーへの石
炭の流れを減少させ、もしくは増加させるためのみの信
号を送る工程を含んで成る。

炉内における燃焼帯域条件を均一にさせるための本発明
の炉の燃焼の調整方法を行う体系は多重チャネルバーナ
ーに粉炭を供給するための供給管路、石炭の試料を定期
的に抜き取るために前記供給管路に接続させた自動試料
採取装置、石炭供給物をｍ製するために前記試料採取装
置に接続させた試料調製用単位装置、前記石炭供給物中
に存在する１種又はそれ以上の無機成分の絶対含量を測
定するために前記調製用単位装置に接続したオンライン
分析装置、前記分析装置からのデータを炉からの伯のデ
ータと共に受け入れるコンピューターを含んで成り、試
料中に存在する灰分は前記１種又はそれ以上の無機成分
の絶対含量から定め、前記コンピューターは必要に応じ
て石炭の流量を変えつつ、又は変えることなくスイート
ナー燃料を添加する手段に、又は前記バーナーへの石炭
の流れを減少させ、もしくは増加させるのみの手段に信
号を送るものである。

本発明の方法及び調整体系は炉内の燃焼帯域条件におけ
る均一性を達成することを可能とし、しかもクリンカー
の均質な品質を与える。更にその上、炉の耐火ライニン
グの寿命を増加させる。

本発明により、試料中に存在し、かつ分析装置により測
定された１種又はそれ以上の無機成分の絶対含量から、
石炭試料中に存在する灰分に対する実際的な瞬間データ
（１ｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　ｄａｔａ）が得られる
ことがわかった。慣用方法による灰分測定のために要す
る時間は約２〜３時間である。

図面を参照しての本発明の説明第１図は石炭の品質調整体系の概略的な配置図（ｏｕｔ
ｌａｙ）である。

第２〜６図はそれぞれシリカ、鉄、アルミナ、カルシウ
ム及びマグネシウムの相関に基づいた灰分計算値対報告
された灰分の関係を示す。

第７図はソフトウェアに対する論理図を示す。

第１図において、秤量した量の粉炭を多重チャネルバー
ナー９に供給する粉炭供給装置１は変速駆動装置２によ
り駆動される。自動試料採取装置３が連続的に試料を取
り出し、該試料は小さなホッパーに集められ、混合され
、次いでその一部又は全部が試料調製単位装置４に送ら
れる。単位装置４において粉炭を結合剤と混合して、公
知態様において団鉱（ｂｒｉｑｕｅｔｔｅ　）に圧縮す
る。前記１！Ｉ鉱をオンライン分析装置単位６に供給し
、そこでシリカ、アルミナ、鉄、マグネシウム及び酸化
カルシウムの１００分率を測定する。シリカ、アルミナ
及びその他の前記物質の含量の１００分率に関する情報
をプロセス用コンピューター７に送る。

炉（図示省略）内の温度の瞬間値に関する情報もまた］
ンビューター７に供給される。もしも炉内温度が高過ぎ
るならば高熱量値を有する石炭が供給されていることが
明らかであり、コンピューター７は変速駆動装置２を調
節して、バーナーに対する石炭の供給を減らす。他方に
おいて低下した温度は石炭の熱量値が石炭の高灰分の故
に低下したことを示す。このような場合にはコンピュー
ター７は燃料油又は燃料ガスのようなスイートナー燃料
を貯槽８から流量計５を通して多重チャネルバーナー９
に供給する手段１ｏを作動させる。同時に、又は交互に
、コンピューター７が変速駆動装置２に作用してバーナ
ー９に対する石炭の供給を変化させる。

分析装置６は石炭中の無機成分の迅速かつ正確な測定に
対する適当な分析装置である。制御マイクロプロセッサ
−又はこの装置の専用コンピューター又は主プロセス（
ｍａｉｎ　　ｐｒｏｃｅｓｓ　）制御コンピューターを
使用して、上記に示したタイプの、確立された統計的関
係にしたがい、このデータを石炭の灰分に対するデータ
に変換する。もう一つの改良において分析装置６は直接
オンライン（ｄｉｒｅｃｔ　ｏｎ−ｌｉｎｅ）灰分測定
装置であることもできる。

プロセス用コンピューターは実験室とインターアエース
（ｔｎｔｅｒｒａｃｅ　）を有する。すなわちプロセス
制御と運転制＠　（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏ
ｌ　）　、及び運転制御とソフトウェアににる制御の実
行とである。そのフローシートを第７図に示す。

表１は３５種の異なる石炭試料について行った計算値を
示す。計算値は上記試料中に存在するＳｉＯ２、Ｆｅ２
ｏ３、Ａｌ２Ｏ２、ＣａＯ及びＭｃ＋Ｏの１００分率に
おける世に関する。上記の計算値及び多重回帰分析（ｍ
ＬＩＩｔｉｐｌｅ　ｒｅ（］ｒｅＳＳｉＯｎａｎａ　ｌ
　ｙｓ　ｉ　ｓ　）に基づき、前記分析を行うことによ
り、下記の多重回帰方程式（ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｒｅｇ
ｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎ）が得られる。例１〜
５に対する結果を第２〜６図に示す。

例１　灰分％−１，０３＋１．０７５（Ｓ　！　０２　
）＋　　１．４４２（Ｆｅ２　ｏ３）＋　　１．０３５（ＡＪ！２０３’）＋　１．０３４（ＣａＯ）＋　１．３６　（ＭＯＯ）。

多重相関係数（ｍｕｌＮｐｌｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）　
＝０．９９２３例２　灰分％−０，２５８９＋　１．１５３　（Ｓ　ｉ
　０２　）＋　１．３８８（Ｆ２０３）＋　０．８４９（Ａｊ２２０３＞＋　２．１６６（ＭＯＯ）：多重相関係数＝　０．９８
４８例３　灰分％−１，４６４＋　１．１９５　（Ｓ　ｔ　
０２）＋　２．０７４（Ｆｅ２０３）＋　０．４８２（Ａｊ！２０３　）　：多重係数−０，
９６４６例４　灰分％＝　２．２８９＋　１．３１５（Ｓ　ｉ　
０２　）＋　２．４０３　（Ｆ　ｅ　２０３）。

多重相関係数＝　０．９６１２例５　灰分％＝　５．６０８＋　１．４３９（Ｓ　ｔ　
０２　）多重相関係数＝　０．９０２１多重相関係数の値に基づき、石炭の複雑性に関連して、
灰分の間接的評価に対する統計的に確実で、かつ実際的
に受け入れ得る簡単な、又は複雑な関係を常に導き出す
ことができるということが上記の方程式の組かられかる
。

１４　　　９．９２　　　４．１４　　１．３５１５　
　３４．６４　　２１．０８　　１．７７１６　　３１
．３７　　１８．９７　　１．９２１７　　４１．０５
　　２５．４３　　２．２６１８　　３３．７０　　２
０．０９　　１．８９１９　　２９．７２　　１９．２
２　　１．２Ｂ２０　　３６．２６　　１８．０９　　
３．０２２１　　２９．１７　　１７．０５　　２．２
８２２　３２．９０　　２０．０５　　１．４２２３　
　３０．９５　　１１．４７　　３．６８２４　　４３
．９６　　２５．３６　　２．６９２５　　２４．６０
　　１３．０２　　２．１８２６　　３４．９８　　２
０．３５　　２．１９２７　　２７．９０　　１６．１
６　　１．６５２８　　２６．３１　　１４．４２　　
１．７５２９　　２３．７４　　１４．１０　　１．３
２３０　　３２．２３　　１８．３７　　３．１４３１
　　２５．４３　　１４．３９　　１．６２３２　　２
６．９２　　１５．８５　　１．５２３３　　２１．２
４　　１１．３７　　１．８２３４　　２１．０４　　
１０．８６　　１．６２３５　　２１．６４　　１１．
８５　　２．３１１．８４　　０．９４　　０．０７Ｂ、２７　　１．４８　　０．１８７．５５　　０．５９　　０．４９８．１４　　２．８１　　４．４９８．５７　　１．２１　　０．’２８７．２８　　０．９２　　０．０８９．２０　　１，０８　　０．２９７．７４　　０．７３　　０．１７８．５７　　１．０４　　０．３６５．９９　　３．７２　　３．４１９．５４　　２．７５　　０．５２６．７９　　０．９９　　０．６９９．０６　　１．０７　　０．３２６．５１　　１．６０　　０．３１６．０１　　１．９８　　０．３０５．７８　　１．２７　　０．２２８．７６　　０．６３　　０．２７５．７３　　２．５３　　０．２３６．０９　　２．３５　　０．３０５．８４　　１．７９　　　− ６．４０　　１．７７　　　− ５．７３　　１．５１　　　　−

【図面の簡単な説明】

第１図は石炭の品質調整体系の概略的配置図である。第２〜６図はそれぞれシリカ、鉄、アルミナ、カルシウ
ム及びマグネシウムの相関に基づいた灰分計算値に対す
る報告された灰分を示す。第７図はソフトウェアに対する論理図を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粉炭をバーナーに供給する供給管路から石炭の試
料を定期的に抜き取る工程、オンライン分析装置に対す
る供給物試料を調製する工程、石炭供給物試料中に存在
する１種又はそれ以上の無機構成成分の絶対含量を前記
分析装置により測定する工程、このようなデータを炉の
温度のような他のデータと共にプロセス用コンピュータ
ーに供給する工程、石炭中の全灰分を該データから定め
、炉内の温度が必要温度と異なる場合、又は炉に供給さ
れ、かつ前記データから定められた全灰分に変動があつ
た場合に、プロセス用コンピューターが必要に応じて、
石炭の流れの変化を伴い、又は伴わずにスイートナー燃
料を添加させる信号、又は前記バーナーへの石炭の流れ
を減少させるか、又は増加させるかに対するのみの信号
を発する工程を含んで成ることを特徴とする粉炭バーナ
ーによる炉の燃焼の調整方法。
（２）全灰分を測定するために石炭中に存在するシリカ
、鉄、アルミナ、カルシウム及びマグネシウムの絶対含
量を算定する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
（３）全灰分を測定するためにアルミナ、鉄、シリカ及
びマグネシウムの絶対含量を算定する特許請求の範囲第
（１）項記載の方法。
（４）全灰分を測定するために、石炭中に存在するシリ
カ、アルミナ及び鉄の絶対含量を算定する特許請求の範
囲第（１）項記載の方法。
（５）全灰分を測定するためにシリカ及び鉄、又はシリ
カのみの絶対含量を算定する特許請求の範囲第（１）項
記載の方法。
（６）多重チャネルバーナーに粉炭を供給するための供
給管路、定期的に石炭の試料を抜き取るために前記供給
管路に接続した自動試料採取装置、前記自動試料採取装
置に接続した試料調製用単位装置、試料中における少な
くとも１種の無機成分の絶対含量を測定するために前記
調製用単位装置に接続したオンライン分析装置、及び前
記分析装置からのデータを、炉からの他のデータと共に
受け入れるためのコンピューターを含んで成り、試料中
に存在する灰分を前記無機成分の絶対含量から定め、前
記コンピューターは必要な場合に、石炭の流量の変化を
伴い、又は伴うことなくスイートナー燃料を添加する手
段に、又は前記バーナーへの石炭の流量を減少又は増加
させるのみの手段に信号を送るものであることを特徴と
する炉内の燃焼帯域条件における均一性を得るための石
炭品質調整装置。
（７）供給管路に粉炭の予定量を供給するための秤量手
段、石炭を秤量手段から管路に輸送するためのコンベヤ
ー、及び前記プロセス用コンピューターからの信号を受
けるのに適合した、前記コンベヤーを駆動するための変
速駆動装置を含んで成る特許請求の範囲第（６）項記載
の石炭品質調整装置。