JPH0327501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロータリキルンから排出される高温セ
メントクリンカの冷却方法に関し、特に格子上へ
帯状に形成される高温の細粒クリンカ層の冷却を
促進すると共に、併せて高炉スラグの乾燥を効果
的に行うことのできるセメントクリンカの冷却方
法を提供するものである。

まず第１図及び第２図を用いて従来のセメント
クリンカ冷却方法について説明する。第１図は従
来のセメントクリンカの冷却方法の一例を示す冷
却装置の縦側断面図、第２図は第１図におけるＡ
−Ａ矢視断面図であり、点線矢印はクリンカの流
れを、また太矢印Ｘはロータリキルン１の回転方
向を示す。

ロータリキルン１内にてクリンカ冷却機４から
の高温空気と、バーナ３からの燃料とを供給され
て高温下で焼成を受けたクリンカは、焼成口覆２
を通してロータリキルン１に後続して配置された
クリンカ冷却機４に排出される。

クリンカ冷却機４は該クリンカ冷却機４の幅方
向（矢印Ｙ方向）及びこれに直角の長手方向（矢
印Ｚ方向）に多数配置された通気性の揺動格子５
を備え、該揺動格子５はクリンカ冷却機４の長手
方向に往復運動し、当該揺動格子５上に層状をな
して堆積した高温クリンカ６は格子の上記往復運
動に伴ないクリンカ冷却機４の出口端１９側に向
けほぼ水平方向に移送される。

上記高温クリンカ６の移送過程において、押込
送風機（図示せず）により送風口７から揺動格子
５の下部の風箱８内に送り込まれる冷却空気は、
高温クリンカ層６を直交状に上向きに貫流し、こ
の冷却空気により冷却されたクリンカはクリンカ
冷却機４の排出端部２０からコンベア１１に排出
され、次工程へ搬出される。

尚、風箱８は仕切板８ａによりクリンカ冷却機
４の長手方向に複数室に仕切らており、また各風
箱８から上向きにクリンカ層を貫流しクリンカと
の熱交換により加熱された上記冷却空気は高温空
気となり、その一部は揺動格子５上方の上部ハウ
ジング９から前述の如く焼成口覆２を通してロー
タリキルン１での燃焼用空気として回収され、ま
た場合によつては上記ハウジング９に設けた開口
１２から仮焼炉（図示せず）等のクリンカ焼成装
置に必要な燃焼用空気として回収され、余剰の比
較的低温の空気は同様に上部ハウジング９に設け
た開口１３から誘引通風機（図示せず）に吸引さ
れて排出される。

ところで、ロータリキルン１内におけるセメン
ト原料粉末はキルン１の回転に基づくカスケード
運動を続けながらロータリキルン１の出口端２１
の方向へ移行する間に必要な熱処理を受け、焼成
されてクリンカとなる。

この過程において原料粉末は粒状に成長する
が、この際一部は粒径が未発達のまま細粒状クリ
ンカとして残り、他の一部は粒径が過大に発達し
て塊状クリンカとなる。

この様にして形成された塊状クリンカは、クリ
ンカ冷却機４の出口端１９においてグリズリ等の
分離装置１４により篩い分けされ、塊状クリンカ
はそのまま破砕機１５へ導入されて、小割りにさ
れた後成品コンベア１１へ排出されるようになつ
ており、また、クリンカ冷却機４の揺動格子５か
ら風箱８内に落下した細粒状クリンカは、風箱８
下に配置したコンベア１０により集められ、同様
に成品コンベア１１へ排出される。

このような構成になるクリンカ冷却４へロータ
リキルン１から高温クリンカ１ａ（第２図）が排
出されるに当つて、ロータリキルン１により与え
られる転動作用を受けることにより、高温クリン
カ１ａはその粒度に応じ分級されて揺動格子５上
へ層状に堆積する傾向があり、ロータリキルン１
が上向き回転となる側のクリンカ冷却機４の側壁
９ａ寄りに細粒状クリンカが偏つて集積する。

この傾向は仮焼炉方式によるサンペンシヨンプ
レヒータを付属するロータリキルンを使用した焼
成方式において特に顕著である。

このように偏析した細粒状クリンカは冷却機４
の長手方向に移送され、側壁９ａに沿つて揺動格
子５上に帯状の細粒クリンカ層６ａを形成し、中
央部から他方側壁９ｂ（ロータリキルン１が下向
き回転となる側のクリンカ冷却機４の側壁）の近
くにかけては粗粒クリンカ層６ｂが形成される。
従つてこれら粒度構成の異なるクリンカ層６ａ，
６ｂを通過する冷却空気の流れに偏りを生じる。

即ち、粗粒クリンカ層６ｂには冷却空気が多量
に通過して粗粒クリンカは過度に冷却されるが、
細粒クリンカ層６ａは通気抵抗が大で、冷却空気
の通過が妨げられるため冷却が不充分となる。こ
のような帯状の細粒クリンカ層６ａは、クリンカ
冷却機４としての冷却効率を低下させ、冷却機４
からのクリンカ排出温度を高めたり、焼成装置で
の燃料消費量を増すだけでなく、当該細粒クリン
カ層６ａ部の揺動格子５、或いは側壁金物を部分
的に過熱して焼損させるため、焼成装置の連続操
業を阻害する主要因となつている。

また、クリンカ冷却機４の上部ハウジング９に
設けた開口１３から誘引される低温側余剰空気の
排出は集塵機（図示せず）を通して行われるが、
近年の厳しい公害規制値を満足させるためには、
これら余剰空気用集塵機として電気集塵機が使用
されることが多い。この際、電気集塵機の性能は
処理ガス中に含まれる水蒸気の量によつて大きく
影響を受けるが、クリンカ冷却機４からの余剰空
気中には押込送風機により送風口７から風箱８内
に送り込まれる冷却空気が含有する大気中の水蒸
気しか含まれていないため、余剰空気中に含まれ
るクリンカダストの電気抵抗値が大となり、電気
集塵機での集塵効率を低下させる原因となつてい
る。

更に、最近高炉セメント中はもとより一般の普
通セメント中にも省資源を目的として製鉄所の高
炉から排出される溶融スラグを水冷して製造され
る高炉スラグを混合するようになつてきたが、高
炉スラグはその製造工程において10乃至15％程度
の水分を含有している。このため従来はセメント
クリンカへの混入に先立ち、別途熱源を供給する
ようにした乾燥機を使用して高炉スラグを乾燥す
る必要があるが、設備的にも運転経費的にも不経
済なものとなつている。

本発明はこれらの事情に着目してなされたもの
であつて、クリンカ冷却機の格子上へ帯状に形成
される高温の細粒クリンカ層の冷却を促進するこ
とにより、上記したクリンカ冷却機の性能上及び
保守上の障害を排除し、併せて高炉スラグの乾燥
を効果的に行うと同時に、余剰空気用電気集塵機
の性能を改善することを目的としたものであり、
その要旨とする処が、ロータリキルンを含むセメ
ントクリンカ焼成装置に後続して通気性格子を有
する冷却機を配設し、ロータリキルンから排出さ
れる高温クリンカを上記通気性格子上に層状をな
してほぼ水平方向に移送しつつ、当該クリンカ層
に対し直交状に冷却空気を貫流させて熱交換を行
うことにより前記高温クリンカを冷却すると共
に、加熱された高温空気の一部を前記焼成装置で
の燃焼用空気として回収するようにしたセメント
クリンカの冷却方法において、クリンカ冷却機の
長手方向に見て前記焼成装置への燃焼用空気の回
収部よりも排出端側に湿つた高炉スラグをクリン
カ冷却機の幅方向に分散させて供給する点にある
セメントクリンカの冷却方法を提供するものであ
る。

以下、添付した図面を参照しつつ、本発明を具
体化した実施例に付き説明し、本発明の理解に供
する。

第３図は本発明の一実施例に係るセメントクリ
ンカ冷却方法に使用することのできる高炉スラグ
供給装置を取り付けたセメントクリンカ冷却装置
の縦側断面図、第４図は第３図におけるＢ−Ｂ矢
視断面図、第５図は第３図Ｃ−Ｃ矢視による通気
性格子の高炉スラグを混入しうる領域を示す図で
あり、冷却装置の基本的な構成は第１図の従来例
と実質的に同一であるのでこの様な部分には同一
の符号を付し、従来例と特に異なる部分について
以下に説明する。

図に示すように、下部に複数（本装置において
は３）の排出口２５を有する高炉スラグ貯蔵用タ
ンク２２がクリンカ冷却機４の上部に設けられて
おり、該排出口２５は途中に供給機２３を有する
シユート２４により、クリンカ冷却機４の上部ハ
ウジング９内に接続されている。

この際、シユート２４の出口２６はクリンカ冷
却機４の長手方向にて燃焼用空気の取出口開口１
２よりも冷却機４の排出端１９側で、且つ冷却機
４の幅方向に見て粗粒クリンカ層６ｂ側に偏せて
一列に並べて配設しておく。

即ち、第３図のＣ−Ｃ矢視による通気性格子５
面を略示する第５図において、高温側の燃焼用空
気回収域４ａよりも冷却機の排出端側で低温側の
余剰空気排出域４ｂにおいて、細粒クリンカ層６
ａ側を除く粗粒クリンカ層６ｂ側である斜線部領
域の一部の上方に複数のシユート２４の出口２６
が配置され、特に第３図において風箱８間の仕切
板８ａの真上近傍に配設するのが好ましい。

ロータリキルン１からクリンカ冷却機４に供給
された高温クリンカは、風箱８からの空気に冷却
されながら通気性格子５により冷却機４の排出端
１９側へ移送される途中において、高炉スラグ貯
蔵用タンク２２に収容されている湿つた高炉スラ
グ２８が供給機２３により複数のシユート２４を
通してクリンカ層６の上面に冷却機方向に分散且
つ連続して投入され、投入位置よりも排出端１９
側の粗粒クリンカ層６ｂの上に高炉スラグ層２８
ａを形成する。高炉スラグの一部は移送の過程に
おいて下部の粗粒クリンカ層６ｂ及び隣接の細粒
クリンカ層６ａ中に混入するが、風箱８から供給
されクリンカ層を通過して加熱された上昇空気が
上部ハウジング９へ抜ける前に高炉スラグ層２８
ａを貫流するので、クリンカ層からの直接的な熱
伝達と合せて高炉スラグを加熱し、付着水分を蒸
発させることができる。このため、高炉スラグの
乾燥に特別な乾燥機を必要とせず、又乾燥用の熱
源を別途供給する必要もない。

又、粗粒クリンカ層６ｂの上面を覆つた高炉ス
ラグ層２８ａは粗粒クリンカ層６ｂにおける冷却
空気の通気抵抗を増大させ、細粒クリンカ層６ａ
での通気抵抗との差が少なくなるため細粒クリン
カ層６ａにも適当量の冷却空気が通過するように
なり、細粒クリンカ層６ａの冷却を促進すること
ができる。この際、高炉スラグ投入用の各シユー
ト２４に付属の供給機２３を調節することによ
り、高炉スラグをクリンカ冷却機の幅方向で通気
抵抗が均等になるよう適当に分散させて供給でき
るだけでなく、高炉スラグを風箱８間の仕切板８
ａの真上近傍に供給することにより、高炉スラグ
の供給部風箱の長手方向にも冷却空気を均一に通
過させることができる。

この際、高炉スラグはクリンカ冷却機の長手方
向に見て焼成装置への燃焼用空気の回収域４ａ
（第５図示）よりも排出端側の余剰空気排出域４
ｂの一部に供給されるため、高炉スラグの配合量
及びその含有水分に拘らず焼成装置の操業及び性
能に影響を与えることがない。

更に、高炉スラグの配合量及びその含有水分に
もよるが高炉スラグに含まれる水分が蒸発して余
剰空気に含まれることになるので、余剰空気中に
含まれるクリンカダストの電気抵抗値が低下し、
余剰空気集塵機として電気集塵機を使用する場合
に、その性能を改善することができる。

尚、高炉スラグの供給に際しては通気性格子を
複数段に分割して駆動し、高炉スラグ供給部を含
む駆動段の供給よりも上流側における格子下風箱
内の冷却空気静圧を一定になるよう当該駆動段の
格子速度を制御することにより、通気性格子に形
成されるクリンカ層の厚さを一定とし、同時に格
子速度に比例して高炉スラグの供給量を制御する
ことにより、クリンカに対する高炉スラグの混合
比率を一定とすることができる。

又以上の説明においては、高炉スラグを粗粒状
クリンカ６ｂの上にのみ供給する場合について述
べたが、供給する高炉スラグの量によつては余剰
空気排出域４ｂである限りその一部を細粒クリン
カ層６ａの上へ供給しても良い。

尚、上記実施例に示した揺動格子５は通気性格
子の一例であつて、本発明に用い得る通気性格子
としては上記の他に移動格子等を含むものであ
る。又、高炉スラグ貯蔵用タンク２２に散水装置
（図示せず）を取付け、クリンカ冷却機へ供給す
る高炉スラグに加湿してその水分を調整する等は
本発明の応用例にすぎない。

以上述べた通り、本発明はロータリキルンを含
むセメントクリンカ焼成装置に後続して通気性格
子を有する冷却機を配設し、ロータリキルンから
排出される高温クリンカを上記通気性格子上に層
状をなしてほぼ水平方向に移送しつつ、当該クリ
ンカ層に対し直交状に冷却空気を貫流させて熱交
換を行うことにより前記高温クリンカを冷却する
と共に、加熱された高温空気の一部を前記焼成装
置での燃焼用空気として回収するようにしたセメ
ントクリンカの冷却方法において、クリンカ冷却
機の長手方向に見て前記焼成装置への燃焼用空気
の回収部よりも排出端側に湿つた高炉スラグをク
リンカ冷却機の幅方向に分散させて供給すること
を特徴とするセメントクリンカの冷却方法である
から、粗粒クリンカ層における冷却空気の通過抵
抗を増大でき、これにより、細粒クリンカ層にも
冷却空気が通るようになり、クリンカの冷却を効
率的に行うことができるだけでなく、湿つた高炉
スラグがクリンカ層の上面に供給されるので、高
炉スラグを乾燥させることができ、特別の乾燥機
を必要としないので、製造設備の省略ができる。
また高炉スラグの乾燥のために特別の熱源を必要
としないからエネルギの節約をも併せて行うこと
ができ、更に、余剰空気の集塵機として電気集塵
機を使用する場合、処理空気中に適度の水分を含
むことができるので、余剰空気中に含まれるクリ
ンカダストの電気抵抗値が低下し、電気集塵機の
性能の向上を図ることができる。更に、高炉スラ
グはセメントクリンカ焼成装置への燃焼用空気の
回収部を通過するクリンカ層上へは投入しないの
で、焼成装置の操業及び性能は高炉スラグの量及
び水分には影響されない。

尚、本発明を実施するに当たつて、冷却機のク
リンカ層上に供給する高炉スラグの量は最終的に
セメント中へ混入する高炉スラグの一部分だけと
して、残部は従来通りセメント粉砕機の前工程に
おいて混入することができる。特に種々の配合の
スラグセメントを製造する必要のある場合には、
最少の配合割合に合せて冷却機でスラグを混入し
ておき、残余のスラグは製造するセメントの種類
に応じて従来方法により粉砕機前で配合すること
により、本発明方法によりスラグを配合したクリ
ンカの貯蔵手段を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に係るセメントクリンカ冷却方
法の一例を示すセメントクリンカ冷却装置の縦側
断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ矢視断面
図、第３図は本発明の一実施例に係るセメントク
リンカ冷却方法に使用することのできる高炉スラ
グ供給装置を取り付けたセメントクリンカ冷却装
置の縦側断面図、第４図は第３図におけるＢ−Ｂ
矢視断面図、第５図は第３図のＣ−Ｃ矢視による
通気性格子上の高炉スラグを混入し得る領域を示
す図である。 符号の説明、１…ロータリキルン、４…クリン
カ冷却機、４ａ…燃焼用空気回収装域、４ｂ…余
剰空気排出域、５…通気性格子、６…クリンカ
層、６ａ…細粒クリンカ層、６ｂ…粗粒クリンカ
層、８…風箱、８ａ…仕切板、２２…高炉スラグ
貯蔵用タンク、２３…供給機、２８…高炉スラ
グ、２８ａ…高炉スラグ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロータリキルンを含むセメントクリンカ焼成
   装置に後続して通気性格子を有する冷却機を配設
   し、ロータリキルンから排出される高温クリンカ
   を上記通気性格子上に層状をなしてほぼ水平方向
   に移送しつつ、当該クリンカ層に対し直交状に冷
   却空気を貫流させて熱交換を行うことにより前記
   高温クリンカを冷却すると共に、加熱された高温
   空気の一部を前記焼成装置での燃焼用空気として
   回収するようにしたセメントクリンカの冷却方法
   において、クリンカ冷却機の長手方向に見て前記
   焼成装置への燃焼用空気の回収部よりも排出端側
   に湿つた高炉スラグをクリンカ冷却機の幅方向に
   分散させて供給することを特徴とするセメントク
   リンカの冷却方法。 ２ 湿つた高炉スラグをクリンカ冷却機の幅方向
   に見て粗粒側のクリンカ層上へ偏せて分散供給す
   る如くなした特許請求の範囲第１項に記載したセ
   メントクリンカの冷却方法。 ３ 湿つた高炉スラグをクリンカ冷却機の長手方
   向に見て風箱間仕切板配設位置の近傍に供給する
   特許請求の範囲第１又は２項に記載したセメント
   クリンカの冷却方法。