JPH02293357A

JPH02293357A - セメント原料仮焼装置

Info

Publication number: JPH02293357A
Application number: JP11308189A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ikeda; 恒池田
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Nihon Cement Co Ltd
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1990-12-04

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】ａ．　産業上の利用分野本発明は、セメント原料の仮焼装置に関する．ｂ．　従
来の技術とその課題従来より、第４図あるいは第５図に示すような、底部に
キルン排ガス導入口１０２を有し、中間と下部に各々絞
り部１０３，　１０４を有する円筒状の噴流層仮焼炉１
０１において、該仮焼炉１０１の下部円筒１０１ａに燃
焼用空気（以下、２次空気という）の導入口１０５を設
けると共に、上部円筒１０ｌｂにも２次空気から再燃焼
用空気（以下、３次空気という）を分取して導入するこ
とにより、炉１０１内に形成される還元性燃焼雰囲気の
区域を拡大し、それにより、脱硝時間を長くしながら排
ガス中に含まれるＮｏ．成分の減少を図る試みがなされ
ている．この構造は、第４図のように、上部円筒の側壁
に３次空気の導入口１０６を設けるものと、第５図のよ
うに、上部円筒の頂部中心に３次空気の導入口１０７を
設けるものとに大別できる．しかしながら、いずれの場
合も、絞り部１０３の上・下円筒部分には僅かの静圧差
しか発生し得す、この静圧差を大きくするように２次空
気と３次空気とを炉１０１内に導入するための合理的な
供給方法が課題となる．また、下部円筒１０１ａで発生した未燃燃料成分を上部
円筒１０ｌｂ内で完全に燃焼させるためには、これと新
たに導入される３次空気との合理的な混合方法が課題と
なる．しかし、第４図の仮焼炉１０１においては、上部円筒１
０ｌｂは、下部円筒１０１ａから上昇して来る燃焼ガス
に速度と流れ方向の変化を与えることにより、それ自体
で内部混合を図るように設計されているため、外部から
新たに３次空気を供給しても未燃燃料成分との混合を期
待することはできない．そこで、３次空気には、絞り部
１０３を通過して加速された上昇噴流よりも高い流速を
与え、円筒１０ｌｂ内に吹込む等の解決策が考慮された
．この方法として、３次空気取入ダクト１０Ｂに昇圧フ
ァン１０９を設ける、若しくは、２次空気導入口１０５
に絞り又はダンパ等の抵抗体１１０を設ける、あるいは
仮焼炉底部の絞り比を大きくする等により、仮焼炉１０
１内と３次空気取入ダク｝１０８内との静圧差を拡大す
ることが考えられる．しかし、この方法によると、従来
の仮焼炉と比較し、設備費及び動力費の上昇を来たし、
経済的には不利なものとなる．一方、第５図に記載した仮焼炉は、上部円筒１０ｌｂ内
に設けた誘導板１１１　によってガス流による旋回流を
形成し、自然渦の原理に従い圧力の低下する中心部分に
３次空気を導入するようにしたもので、これによって上
述した静圧のバランスと混合の目的を同時に解決し得る
ものである。

この構造は、原理的には第４図に示した仮焼炉よりも優
れているが、上部内筒１０ｌｂの構造が、やＳ．複雑と
なること、また、レイアウト上の制約から、既存設備の
改造が困難となるという課題をもっている．本発明は、上述した従来装置が有する課題に鑑みなされ
たものであって、その目的は、より簡単な構造で静圧差
の拡大と混合効率を高め、それによってＮｏヨの低減を
図り得るセメント原料仮焼装置を提供することにある。

Ｃ．　課題を解決するための手段本発明は、上述した課題を解決しようとするもので、そ
の要旨は、ロータリキルン尻に設けたセメント原料仮焼
炉に、サスペンシ町ンブレヒータからの原料を投入する
ためのシュートを接続し、該仮焼炉の下部に第１噴流層
が形成されるようにキルン排ガス導入口をその底部に設
け、かつ該第１噴流層の上方に第２噴流層が形成される
ように仮焼炉側壁に絞り部分を設けたセメント原料仮焼
装置において、上記第１噴流層が形成される仮焼炉下部
にバーナと２次空気取入ダクトを配設し、かつ上記第２
噴流層を形成するための絞り部分に上記燃焼用空気取入
ダクトから分岐させた３次空気取入ダクトを連結したこ
とを特徴とするセメント原料仮焼装置にある．ｄ．　作用本発明にかかるセメント原料仮焼装置は、２次空気取入
ダクトから分岐させた３次空気取入ダクトを、静圧が降
下する絞り部分に連結したため、その静圧差により３次
空気が炉内に導入され、また絞り部分上方に形成される
第２噴流層において、３次空気と未燃燃料成分とが十分
に混合される。

ｅ．　実施例以下、本発明の実施例を添付図面に従って詳細に説明す
る．ここで、第１図は本発明の一実施例であるセメント原料
仮焼装置を利用したセメント原料焼成装置の全体図であ
る．図に示す如く、仮焼炉ｌは、サスペンシッンプレヒータ
２とロータリキルン３との間においてキルン尻４の直上
にスロート部５を介して立設配置される．原料粉末は、
その経路が実線で示されるように、ダクト６に投入され
た後、下方からの熱ガスに吹き上げられて熱交換され、
サイクロン７で浦集されて下段に落下し、このような過
程を経て、ダクト８−サイクロン９−ダクト１０−サイ
クロン１ｌに至り、その結果６００〜７００゜Ｃ程度ま
で予熱され、かつ脱炭酸される．サイクロン１１からの
原料粉末は、シュー｝１２を介して仮焼炉１に導かれ、
ほぼ完全に脱炭酸される．こうして仮焼された原料は、排ガスとともにダクトｌ３
を経てサイクロン１４に至り、ここで捕集されてロータ
リキルン３に送入される．ロータリキルン３では、バー
ナｌ５によって原料が焼成されてタリンカとなり、クリ
ンカクーラｌ６で冷却されて製品となる。

熱ガスは、その経路が破線で示される．ロータリキルン
３の原料入口側、すなわちロータリキルン尻４からの９
００〜１１００℃程度の燃焼排ガスはスロート部５を経
て仮焼炉１の炉底に至り、また、クリンカクーラ１６か
ら抽気された６００〜８００℃程度の高温の２次空気は
ダストチャンバｌ６から燃焼用空気取入ダクト１７を通
り仮焼炉ｌに至る．仮焼炉ｌからの熱ガスは、ダクトｌ
３−サイクロン１４ダクト１０−サイクロン１１−ダク
ト８−サイクロン９−ダクト６−サイクロン７の経路で
導びかれ、原料粉末と熱交換して送風機ｌ８から電気集
塵機１９を経て誘引排出される．第２図は本発明に従う仮焼装置の縦断面図を示す。

図から明らかなように、仮焼炉ｌは、キルン尻４上部の
スロート部５に接続された下部逆円錐部２０と、下円筒
部２１と、絞り部２２と、上円筒部２３とが、この順序
で連なって立設されて成る．下部逆円錐部２０と下円筒
部２１とには、炉ｌ内へ燃料を噴射する複数のバーナ２
４が配置されている．また、下円筒部２１には２次空気
取入ダクト１７が接続され、その２次空気の取入口２５
の上方に近接してシュートｌ２の原料投入口２６が設け
られている．２次空気取入ダクト１７からの２次空気は
、２次空気取入口２５の上手において分岐されたダクト
２７を介して導かれ、絞り部２２に設けられた３次空気
取入口２８から、未燃燃料成分の再燃焼用空気として導
入される．分岐ダクト２７の途中には、絞り量が固定、
あるいは可変の絞り２９が設けられている．つぎに、上
記セメント原料仮焼装置の作用について記述する．いま、スロート部５からキルン排ガスを導入すると、該
スロート部５は絞り部を形成しているため、仮焼炉１の
下部逆円錐部２０内にはキルン排ガスと原料粉体とによ
る第１の噴流層が形成される．この噴流層には、バーナ
２４から燃料が供給されると共に、２次空気取入ダク｝
１７から２次空気が導入される。この際、導入される２
次空気は、バーナ２４から供給される燃料の完全燃焼に
必要な空気量より少なく設定されることにより、噴流層
は還元性雰囲気に形成され、その中でセメント原料の仮
焼と脱硝とが行なわれる。

次いで、未燃分を含む燃焼ガス及びセメント原料は、絞
り部２２を通って上円筒部２３に入る。絞り部２２には
、上記２次空気取入ダクト１７から分岐させた３次空気
取入ダクト２７が連結され、該ダクト２７内と絞り部２
２との静圧差により、３次空気が炉内に導入される．上円筒部２３内には、上記絞り部２２の存在により第２
の噴流層が形成され、該層において、セメント原料と燃
焼ガスとの混合が十分に行なわれ、ガス中の未燃分が、
新らたに供給された３次空気によって燃焼する．この燃
焼によって得られた熱量は、第２の噴流層内で未分解セ
メント原料の仮焼に利用される他、サスペンションブレ
ヒータ２におけるセメント原料の予熱に利用される．本
発明の仮焼装置は、３次空気の導入位置を、第２噴流層
を形成するための絞り部２２に設けることにより、３次
空気の炉内への導入及び未燃燃料成分との混合をスムー
ズに行なうものである．いま、下円筒部２ｌ内のガス流の上昇速度　　　：ｖ０下円筒
部２１内のガス流の静圧　　　　　：Ｐｏ絞り部２２で
加速されたガス流の上昇速度：ｖ１絞り部２２で加速さ
れたガス流の静圧　　：Ｐとすれば、ベルヌーイの定理
より１５閣Ａｑ、（Ｖ＋ハ。）＝２、温度一定とすれば、上
式より Δ　Ｐ！＃４５■八ｑとなる．このことは、絞り部２２、すなわち３次空気取入口２８
の静圧が、２次空気取入口２５の静圧に較べて局所的に
４５■Ａｑ低いことを意味し、他に何の装置も設けるこ
となく、３次空気の導入に必要な静圧差が得られること
を意味する。

また、上述と同様の理論の展開によって、絞り部におけ
るガス流の上昇速度（　＝　Ｖｌ）　　と、３次空気の
吹込速度（−　Ｕ　）との間には、所定の条件下で、Ｕ／Ｖ＋＝ｃｏｎｓｔという関係を導き出すことができる。

これは、導入される３次空気の量が、絞り部の通過流量
の増減に比例して増滅することを意味し、実用上好都合
である．以上の作用は、インゼクタ　（あるいはエゼクタ），ベ
ンチュリ・ミキサ等に応用されており、それ自体は公知
の作用である。

絞り部２２に導入された３次空気は、下円筒部２１から
の上昇流と一体となって、上円筒部２３へ進むので、上
円筒部２３内で混合作用を受けて、有効に利用される．なお、３次空気取入口２８は、絞り部２２に１箇所ある
いは複数箇所設けてもよく、また、第３図に示した如く
、案内環３ｌによって形成された連続したスリット状の
取入口３０としてもよい。

ｆ．　発明の効果本発明にかかるセメント原料仮焼装置は、２次空気取入
ダクトから分岐させた３次空気取入ダクトを静圧が降下
する絞り部分に連結したため、その静圧差により３次空
気が炉内に導入され、また絞り部分上方に形成される第
２の噴流層において、未燃燃料成分と充分に混合される
ため、簡易な構造で、しかもＮ０８の低減を効率良く行
ない得るセメント原料仮焼装置を提供することができる
．

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示したちのであって
、第１図はセメント原料焼成装置の全体を示す系統図、
第２図はセメント原料仮焼装置の縦断面図、第３図は他
の実施例を示すセメント原料仮焼装買の縦断面図である
．第４図及び第５図は従来のセメント原料仮焼装置を示す
縦断面図である。１・・・仮焼炉、２・・・サスペンションブレヒータ、３・・・ロータリキルン、　　５・・・スロート部、１
２・・・原料投入シュート、１７・・・２次空気取入ダクト、２０・・・下部逆円錐部、　　２１・・・下円筒部、２
２・・・絞り部、　　　　　２３・・・上円筒部、２４
・・・バーナ、　　　　　２５・・・２次空気取入口、
２６・・・原料投入口、２７・・・３次空気取入ダクト、２８．３０・・・３次空気取入口。

Claims

【特許請求の範囲】

ロータリキルン尻に設けたセメント原料仮焼炉に、サス
ペンションプレヒータからの原料を投入するためのシュ
ートを接続し、該仮焼炉の下部に第１噴流層が形成され
るようにキルン排ガス導入口をその底面に設け、かつ該
第１噴流層の上方に第２噴流層が形成されるように仮焼
炉側壁に絞り部分を設けたセメント原料仮焼装置におい
て、上記第１噴流層が形成される仮焼炉下部にバーナと
燃焼用空気取入ダクトを配設し、かつ上記第２噴流層を
形成するための絞り部分に上記燃焼用空気取入ダクトか
ら分岐させた再燃焼用空気取入ダクトを連結したことを
特徴とするセメント原料仮焼装置。