JPH0195287A

JPH0195287A - 焼塊冷却装置

Info

Publication number: JPH0195287A
Application number: JP25112587A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Goukon; 郷右近　茂; Hiroyasu Enomoto; 博康榎本
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-13

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】〔産業上の利用分野〕本発明は焼塊冷却装置に係り、特にセメントの型造工程
で発生するセメント用タリン力や、石灰石を焼成して作
る石灰などの焼成炉から排出される焼塊の粒度分布が不
均一な場合の冷却に好適な焼塊冷却装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第９図は、従来技術によるセメント用クリンカ冷却装置
の断面構成を示す図である。図において、バーナ２から
の火炎により焼成されたロータリーキルン１内の１５０
０℃程度のクリンカは、回転するキルン１の先端部から
吐出されクリンカ落日４よりグレート５の上に落下する
。グレート５は金属製の板に適当な形状、大きさおよび
数の孔を貫通させたものを多数並べ敷いたもので、該グ
レート５は駆動制御磐１４°によって駆動される駆動装
置１５により水平方向に振動する。このためクリンカ６
はグレート５の上を適当な厚さの層をなしてクリンカ出
口９に向かって移送され、クリンカ出口９より排出され
る。グレート５の下部には冷却空気室仕切り１２により
適当な数の室に分割された冷却空気室１１が設けられ、
該冷却空気室１１には通風装置７より空気が供給される
。この空気はグレート５およびクリンカ層を下から上に
吹き抜け、クリンカ６を冷却し、排気口８より排出され
る。１７はクリンカ冷却装置３の天井部に設けた覗き窓
である。

第１０図（Ａ）は、キルン１のクリンカ排出口における
クリンカの粒径分布および第１０図（Ｂ）はグレート５
上に落下したクリンカの粒径分布の説明図である。キル
ン１は第１０図（Ａ）では時計方向に回転しているが、
このため比較的小径のクリンカ粒子６ａはキルン壁に沿
って上部まで持ち上げられ、ずり落ちなからキルン出口
に移動する。一方、比較的大径の粒子６ｂはキルン壁の
下部で落下して、キルン中心部およびその右側に偏在し
つつキルン出口に移動する。したがって、キルン１から
グレート５上に落下したクリンカは第１０図（Ｂ）に示
すように左側は細粒が多く、右側は大粒が多い分布とな
る。

このため、クリンカの層の厚さ（層高という）が同じで
あれば、左側のクリンカ層部分は右側のクリンカ層部分
に比較して空隙部が少なく、冷却空気の通過時の圧力損
失が大きいため、空気が通り抜は難く、したがって、こ
の部分は冷却され難い。さらに、細粒はエヤスライド現
象と呼ばれる「わずかな量の下方から供給される空気に
乗って滑るようにして移送される」性質がある。この場
合はグレートの移送速度よりはるかに速い速度で出口側
に送り出され、冷却時間が不足する。

この現象は、温度の高い未冷却のタリンカ粒が帯状にな
ってグレート上を走ることから、「赤い河」と俗称され
ている（第１０図（Ｂ）の１６の部分）。この現象によ
る問題点は、（１）冷却効果の低下とそれによる出ロク
リン力の平均温度の上昇、（２）高温のクリンカによる
グレートの損傷激化とそのための交換頻度の増大、（３
）クリンカ冷却装置のメンテナンスインターバルが短く
なり、長期連続運転が困難、（４）装置運転中にグレー
トが損傷し、セメント等の製造プラント全体の運転停止
の危険性大などがある。

このための対策として、出願人がすでに出願中であるが
、第１０図（Ｂ）の１８にて示すように、グレートの幅
方向の端部（両側または片側）を他のグレート面より高
く配置し、細粒が通過するグレート部分のクリンカ層厚
を薄（して冷却効果を高めたものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記対策案は実現性が高く効果も期待できるが、セメン
トプラントや石灰焼成プラントの実際の運転において、
生産量の調整によるクリンカや石灰の処理量の変動のた
め、グレート上のクリンカや石灰の層厚が変動し、底上
げしたグレート部（第１０図（Ｂ）の１８）の高さが常
に適正であるとは限らない。また、石灰石などの原料の
成分や焼成条件の差により、「赤い河」の原因となる細
粒部分の比率にも差が生じ、「赤い河」のでき易い運転
条件とでき難い運転条件がある。

しかしながら、底上げグレートの底上げ高さは運転中に
変更できないため、長期連続運転中常に最適の状態で「
赤い河」を冷却できないという問題があった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、「赤
い河」の発生を早期に発見して「赤い河」の冷却を効果
的に行なうことができる、プラント効率の向上、連続運
転期間の延長、グレート寿命の延長を達成することがで
きる焼塊冷却装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、高温の焼塊を受けるグレートと、このグレー
トを振動させて焼塊を入口から出口の方向に移動させる
駆動装置と、前記グレートの下方から焼塊冷却用空気を
供給する通風装置と、グレートと焼塊を覆う耐火壁とか
らなる焼塊冷却装置において、グレートの側端またはそ
のやや中央寄りの位置に底上げ部を設けるとともに、焼
塊温度測定装置と、該測定装置の検出値に基づいて焼塊
の移動速度を制御するグレート速度制御装置とを設けた
ことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を示す焼塊冷却装置の断面
図である。第１図において従来技術の第９図と同一部分
は同一符号を付し説明を省略する。

図において第９図と異なる点は、クリンカ冷却装置３の
天井部の覗き窓１７に、クリンカ６の温度測定のための
放射温度計１３を設置し、該放射温度計１３の温度測定
値によってグレート５の速度を調節するグレート速度制
御装置１４を設けたことである。第２図は、第１図のＡ
Ａ矢視断面図であり、１８は底上げグレート部、１９は
グレート５を支えるグレートサポート、２０はグレート
サポート１９を支えるサポートビーム、１５はグレート
を水平方向に振動させるための駆動装置である。

放射温度計１３の測定視野は、第２図に示すように「赤
い河」１６の発生し易い底上げグレート１８の上部のタ
リン力部とするのが好ましい。放射温度計１３の視野に
適当な範囲を持たせれば、測定温度はその範囲の平均温
度を示すことになり、「赤い河」の発生面積が測定視野
中で広がれば測定温度も上昇することになる。グレート
速度制御装置１４において、放射温度計１３によって測
定された測定値が基準値と比較され、「赤い河」が発生
しているかどうかの判定がされ、その結果、グレート速
度がグレート駆動装置１５を介して制御される。

第３図（Ａ）に示す放射温度計１３の測定視野Ａにおい
て、比較的低温のＴｃの部分の面積がＡＣで、比較的高
温のＴｒの部分の面積がＡｒであったとすると測定温度
Ｔは次のようになる。

Ａｃ　＋Ａｒグレート速度制御装置１４に取り込まれたクリンカ流の
温度は、第３図（Ｂ）に示すクリンカ流の温度とグレー
ト速度の関係より、基準温度Ｔ。

より大のとき、ＯＮすなわち「赤い河」検知と判定し、
グレート速度を早めにし、基準温度Ｔｏより小のとき、
ＯＦＦすなわち正常状態と判定し、もとのグレート速度
に戻す。なお、基準温度Ｔ。

は外部より任意に変更可能である。

グレート速度を変化させることで、グレート上に積載さ
れたクリンカの層厚を変化させる。すなわち、グレート
速度とクリンカ層厚には第４図に示す関係があり、グレ
ート速度が遅いとクリンカ層厚は厚くなり、グレート速
度が速いと薄くなる。

このことを利用し、底上げグレート部１８のクリンカ層
厚を変化させ、冷却効果を大とさせる。

第５図（Ａ）は、グレート速度の通常の場合のクリンカ
の状態を示す図である。「赤い河」１６の単位層厚当た
りの圧力損失△Ｐ　ａ　１とその他の部分の圧力損失△
ｐｂ１には、△ｐａ１＞△ｐｂｌの関係があり、例えば
２：１とし、底上げしていない部分の層厚をｄｂ１＝ｌ
、底上げ部分の層厚をｄａ１＝０．５、グレートの底上
げ高さをｄｋ＝０．５とすると、底上げ部とそれ以外の
部分の全圧力損失Ｐ　ａ　−、Ｐ　ｂは、以下により同
等となり、同量の冷却空気が流れる。

底上げ部会圧力損失Ｐａ＝△Ｐａ１Ｘｄａ１＝　２　Ｘ
　Ｏ，５＝１．０底上げ部以外の全圧力損失ｐｂ±Δｐｂｉ　Ｘｄｂｌ＝１×１ −１．０第５図（Ｂ）は、グレート速度を速くした場合のクリン
カの状態を示す図である。グレート速度を速くした分だ
け第４図の関係より、クリンカ層厚が薄くなる。この減
少分を０．２とすると、底上げしていない部分の層厚ｄ
ｂ、は０．８、底上げ部分の層厚ｄａ２は０．３となる
。ここで、底上げ高さｄ　ｋ　＝　９．５と一定なので
、底上げ部とそれ以外の部分の全圧力損失Ｐ　ａ　ｓ、
　Ｐ　ｂは下式のようになる。

底上げ部会圧力損失ｐａ＝△Ｐａ２　Ｘｄａｚ＝　２　
Ｘ　Ｏ，３＝０．６底上げ部以外の全圧力損失Ｐｂ＝ΔＰｂ２Ｘｄｂ２＝　Ｉ　Ｘ　Ｏ，８＝０．８すなわち、底上げ部の全圧力Ｆｎ失Ｐａが、底上げ部以
外の全圧力損失ｐｂより小さくなる。したがって「赤い
河」１６に冷却空気が通り易くなり、「赤い河」をより
効果的に冷却することができる。

本発明により、グレート端部底上げの効果を確実にする
ことができ、さらに、プラント運転状況により、刻々と
変化するクリンカ層厚に対して、機敏に対応可能であり
、クリンカ流の温度に対する基準温度を精密に設定すれ
ば、「赤い河」発生を事前に知ることも可能となり、早
めにグレート速度を変化させ、前記した圧力損失の変化
により、「赤い河」を事前に防止することができる。

第６図は、本発明の他の実施例を示す焼塊冷却装置の断
面図である。この実施例は、クリンカ流の輝度分布を画
像入力し、「赤い河」の発生状況を検知するものであり
、天井覗き窓１７にテレビカメラ３０が設置され、底上
げグレート部すなわち「赤い河」が発生すると予想され
る場所が集中的に撮影され、その撮影データが画像処理
制御装置３１に入力され、次に示す方法により「赤い河
」の発生を検知し、発生規模に応じたグレート速度が決
定される。

第７図（ａ）〜（ｄ）は、画像処理制御装置に入力され
た画像の輝度分布を示す図である。画像において高温状
態のクリンカは白っぽく光って見え、低温のクリンカは
赤（見える。その光っている量（輝度）により「赤い河
」の状態が判断される。すなわち、基準値ｔｏの輝度を
超した部分の面積比率が計算され、その量によって「赤
い河」発生を判断し、画像処理制御装置３１に入力され
た第８図に示すクリンカ流画像輝度と画像処理制御装置
出力の関係により、ループコントローラ３２が作動し、
ＰＩＤ制御が行なわれ、グレート速度を駆動装置１５を
介して変化させる。これによりクリンカ層厚が変化し、
前記した実施例と同様の効果を得ることができる。

この装置は、前記した実施例の装置より多少大がかりに
なり、費用大となるが、クリンカ流をそのまま画像でと
らえるので、信頼性が高く、「赤い河」の規模に応じた
きめ細かい制御ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、処理すべき焼塊の層厚やその粒径分布
の変化により生じる「赤い河」の発生を早期に検知し、
効果的に冷却、消滅させることができる。したがってグ
レートの焼損が防止でき、グレートの寿命の延長、連続
運転期間の延長が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における焼塊冷却装置の断
面図、第２図は、第１図のＡＡ矢視断面図、第３図（Ａ
）は激射温度計の視野を示す図、第３図（Ｂ）は、クリ
ンカ流温度とグレート速度の関係を示す図、第４図は、
グレート速度とクリンカ層厚の関係を示す図、第５図（
Ａ）は、グレート速度が通常の時のクリンカの状態図、
第５図（Ｂ）は、グレート速度が速い時のクリンカの状
態図、第６図は、本発明の他の実施例における焼塊冷却
装置の断面図、第７図は、クリンカの画像輝度と「赤い
河」判定基準値との説明図、第８図は、クリンカ画像輝
度と画像処理制御装置の出力の関係を示す図、第９図は
、従来技術になる焼塊冷却装置の断面図、第１０図（Ａ
）は、キルン排出口におけるクリンカの粒径分布の説明
図、第１０図（Ｂ）は、グレート上に落下したクリンカ
の粒径分布の説明図である。１・・・キルン、２・・・バーナ、３・・・クリンカ冷
却装置、５・・・グレート、６・・・クリンカ、７・・
・通風袋Ｔ、８・・・排気口、９・・・クリンカ出口、
１０・・・耐火壁、１１・・・冷却空気室、１３・・・
放射温度計、１４・・・グレート速度制御装置、１５・
・・駆動装置、１６・・・赤い河、１８・・・底上げグ
レート部。代理人　弁理士　川　北　武　長１：キルン２：バーナ３：タリンカ沖却姪４：クリンカ落日６：グレート６：クリンカ７：通風装置８：排気口９：クリンカ出口１０：耐火壁１１：冷却空気室１３：放射温度計１４ニゲレ一ト速度制御装置１６：駆動装置１θ：赤い河１７：天井ノゾキ窓１８：底上げグレート１９ニゲレートサポート２０：サポートビーム第２図クリンカ流の温度第７図（ａ）　　　　　　（ｂ）　　　　　忙）（ｄ）「赤い
河０判定」　　　　　　　　　　◇基準値ｊａ ○通常輝度（り盲ルカ） ○高輝度（赤い河）５ニゲレート６：クリンカ１０：耐火壁１９ニゲレートサポート第５　図（Ａ’）第５図（ｓ）１：キルン２：バーナ３：タリンカ冷ＩＴ）咬！４：タリンカ落日５ニゲレート６：クリンカ７：通風装置８：排気口９：クリンカ出口１０：耐火壁１１：冷却空気室１２：冷却空気室仕切り１４′：クリンカクーラ駆動装置盤１了：天井ノブキ窓

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高温の焼塊を受けるグレートと、このグレートを
振動させて焼塊を入口から出口の方向に移動させる駆動
装置と、前記グレートの下方から焼塊冷却用空気を供給
する通風装置と、グレートと焼塊を覆う耐火壁とからな
る焼塊冷却装置において、グレートの側端またはそのや
や中央寄りの位置に底上げ部を設けるとともに、焼塊温
度測定装置と、該測定装置の検出値に基づいて焼塊の移
動速度を制御するグレート速度制御装置とを設けたこと
を特徴とする焼塊冷却装置。