JPH04119950A - セメントクリンカー等の冷却装置 - Google Patents

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］ 本発明はセメントクリンカ−等の冷却装置に関するもの
である。

［従来の技術］ ロータリーキルンにより焼成した直後のセメントクリン
カ−は、１３００−１４００℃程度の高温を有しており
、これを急冷して１０００℃前後の温度に下げないと、
クリンカー相互間で融着し、また品質も低下する。

そこで、従来からブラネクリークーラー、ロータリーク
ーラー、及びグレート式クーラーなどの冷却装置が採用
されているが、就中最も多く採用されているグレート式
クーラーについて第４図及び第５図より説明する。

第４図はセメントクリンカ−製造装置の全体を示し、ダ
クトａにより多段階に連結された複数のサイクロンｂ１
及び最終段のサイクロンｂにダクトＣにより連結された
仮焼炉ｄよりなる浮遊式予熱器ｅと、該浮遊式予熱器ｅ
の下流側に連結されたロータリーキルンｒと、該ロータ
リーキルンｒの下流側に連なるグレート式クーラー９と
で形成されている。

ロータリーキルン「の排出口側に連なる前記グレート式
クーラー９は第５図に示すように、ロータリーキルンｒ
から排出されるセメントクリンカ−ｈを受けて下流側へ
移動させるため、所定の高さに、グレート式クーラー９
の本体ｌに幅方向に延びて固定した固定グレートｊと、
後述の連結部ｎに支持部材ｐを介して揺動可能に支持さ
れた可動グレートにとをクーラー長手方向へ一つ置きに
交互に並べて備えている。各固定グレートｊ１及び可動
グレートには、下流側に向って、僅かな昇り勾配を有し
ており、クーラー長手方向へ前後して連なる後方の固定
グレートｊ１または可動グレートにの先端が、その直前
に位置する可動グレートｋ、または固定グレートｊの後
部上面に僅かに重なるようＬ字形に形成して配設されて
いる。又前記固定グレーＨ及び可動グレートには上下方
向に通る多数の透孔ｌを有している。

前記支持部材ｐを介して各可動グレートｋを支持してい
る連結材ｎはクーラー長手方向へ延びており、且つ図示
しない駆動装置によって矢印で示す如くクーラー長手方
向に往復移動されるように設けられている。

固定グレートｊ及び可動グレートにの下方へ、セメント
クリンカ−ｈ冷却用の空気を送給するため、前記本体Ｉ
の下部側壁等に複数の送風機ｑを配設し、高温空気の一
部を仮焼炉ｄへ送給するため、本体ｌ上部から仮焼炉ｄ
下部に通じるクーラー抽気ダクトｒを設け、高温空気中
のダストを捕集し、グレート式クーラーへ戻すための細
粒捕集サイクロンＳを、前記クーラー抽気ダクト「の途
中に設け（第４図）、さらに残余の空気を大気中に放出
するための排気口ｔを本体ｌ上部反ロータリーキルン側
に設け、本体１の反ロータリーキルンｒ側の先端下部に
排出口Ｕを設ける。なお、Ｖはバーナである。

ロータリーキルン「から排出されグレート式クーラー９
に送給される１３００−１４００℃の高温セメントクリ
ンカ−ｈは、図示していない駆動装置により駆動され、
クーラー長手方向へ揺動する連結材ｎと支持部材ｐを介
して連動する可動グレートにの前後方向往復動により、
可動グレートｋに押され固定グレートｊ上を滑り順次排
出口Ｕ方向へ移動しつつ、送風機ｑにより本体ｌ下方か
ら圧送され、固定グレートｊ及び可動グレートｋに設け
られた透孔飄を通って上昇する冷却用空気により、８０
℃程度にまで冷却され、排出口Ｕから排出される。

高温のセメントクリンカ−ｈと熱交換を行ない７５０℃
程度に高温化したグレート式クーラー９の中央部分の空
気は、クーラー油気ダクトｒ、細粒捕集サイクロンＳを
経て仮焼炉ｄへ仮焼用空気として供給され、１０５０℃
程度に高温化したグレート式クーラー９のロータリーキ
ルンｒ側の空気は、ロータリーキルンｒへ燃焼用空気と
して供給され、又２５０℃程度に達したグレート式クー
ラー９の排出口Ｕ側の空気は、排気口ｔから図示してい
ない電気集塵器を経て大気中へ放出される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述のグレート式クーラー９にあっては
、平面的な冷却方式であるため、１３００℃−１４００
℃の高温でロータリーキルン「から排出されるセメント
クリンカ−ｈの保を熱のうち、燃焼用空気により回収で
きる熱は６５−６７％に止まり、残りの３２−３５％は
２５０℃の排気とともに大気中に放出されたり、本体１
の外壁から放散されてしまい、冷却効率が低く、又設備
も長大化する問題を有していた。また、高熱に曝される
固定グレートｊや可動グレートｋが、しばしば焼損した
り変形を起すので、セメントクリンカーｈが漏洩し、操
業を継続できなくなる（従来、連続操業期間は長くて３
力月程度）。

さらに、漏洩してしまったセメントクリンカ−ｈを回収
する工夫をなした回収設備を設けても、高温のセメント
クリンカーｈが大量に落下すれば、前記回収装置が熱に
より破損してしまうなどの問題があった。

本発明は、前述の実情に鑑み、冷却効率が高く、焼損や
変形を起こすグレート構造を省いて連続操業期間の長期
化を図ることができるセメントクリンカー等の冷却装置
を提供することを目的としてなしたものである。

［裸光を解決するための手段］ 本発明は、ロータリーキルンの排出口側に、上部が前記
ロータリーキルンに係合し、下部に排出口を有する本体
と、該本体の高さ方向中間部にクリンカー冷却用の媒体
を取り入れる媒体供給口と、前記本体の排出口上方に媒
体の流動化を促進するための空気を取り入れる空気管と
を備えた噴流層式クーラーを設けたことを特徴とし、又
ロータリーキルンの排出口側に、上部が前記ロータリー
キルンに係合し、下部に排出口を存する本体と、該本体
の高さ方向中間部にクリンカー冷却用の媒体を取り入れ
る媒体供給口と、前記本体の排出口上方に媒体の流動化
を促進するための空気を取り入れる空気管とを備えた噴
流層式クーラーを設け、さらに上部が前記噴流層式クー
ラーの排出口に連結し、上部に空気出口を存し、下部に
排出口を有する本体と、該本体の高さ方向中間部に冷却
用空気を取り入れる空気管とを備えた充填層式クーラー
を、少なくともＩＷｉ以上設けたことを特徴とするもの
である。

［作　　　用コ 従って、本発明では、媒体供給口から取り入れたクリン
カー冷却用の媒体（１ｓｕｎ程度の細粒クリンカー）を
、空気管から圧入された空気で流動させることにより、
噴流層式クーラー内に媒体の噴流層を形成し、ロータリ
ーキルンから排出される高温のクリンカーを前記噴流層
中に投入して急冷する。更に、請求項２においては、噴
流層式クーラーにて急冷したクリンカーを噴流層式クー
ラー下部の排出口から下流の充填層式クーラーへ供給し
、該充填層式クーラー内にクリンカーの充填層を形成さ
せ、該充填層に空気管より取り入れた冷却用空気を吹き
込むことにより、さらに冷却した後、充填層式クーラー
下部の排出口から排出する。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図および第２図は本発明の一実施例であり、ロータ
リーキルン１の排出口２側に、本体３上部の前記ロータ
リーキルンｌ側の側面が該ロータリーキルンｌに係合し
、本体３下部が所定の逆円錐面を有して下方へ延び、下
端に排出口４を備えた噴流層式クーラー５を設ける。

該噴流層式クーラー５は前記排気口４の直上の本体３外
周から僅かに離隔した周方向に環状の空気管６を備え、
該空気管６の内周から本体３中心に向かって水平に本体
３内へ延びる複数の空気支管７を設け、前記空気管６の
外周の所定箇所に、空気供給源から延びる空気供給管８
を連結し、供給空気の圧力を検出するため、前記空気供
給管８に圧力計９を設けている。

また、本体３頂部に本体３内部のセメントクリンカ−１
０層の高さを検出するための音波レベル計１１を備えて
いる。

さらに、本体３高さ方向中間部に冷却用の媒体１２を受
は入れる媒体供給口１３を設けている。

本体１４頂部中心を前記噴流層式クーラー５の排出口４
に連結し、本体１４下部が所定の逆円錐面を有して下方
へ延び、下端に排出口１５を備えた充填層式−次クーラ
ー１Ｂを設ける。

該充填層式−次り−ラー１Ｂは冷却用空気を本体１４内
に取り入れるため、本体１４外壁を貫通して本体１４中
央部へ達する空気管１７を備え、さらに上向きに設けた
前記空気管１７の先端に、空気管１７内へセメントクリ
ンカ−１ｏ等が侵入することを防止し、且つ冷却用空気
を拡散させるため、陣笠型のプロテクタ１８を備えてい
る。

また、高温含塵空気を本体１４内から抽出するため、本
体１４上部に空気口１口１９を設けている。

本体２０頂部中心を前記充填層式−次クーラー１６の排
出口１５に連結し、本体２０下部が所定の逆円錐面を有
して下方へ延び、下端に排出口２１を備えた充填層式二
次クーラー２２を設ける。

該充填層式二次クーラー２２は前記充填層式−次クーラ
ー１６と、略同様の空気管２３とプロテクタ２４、及び
空気出口２５とを備えている。

また、本体２０高さ方向中間部に、後述の細粒捕集サイ
クロン２８が捕集したダストを受は入れるためのダスト
供給口２６を備えている。

さらに、本体２０内のセメントクリンカ−１０を排出す
るため、排出口２１の直下に電磁振動式排出機２７を設
けている。該電磁振動式排出機２７は前記空気供給管８
に設けた圧力計９が発信する供給空気圧力検出信号によ
り排出量を加減し得るように形成されている。又前記充
填層式−次クーラー１６が一段のみ設けられる場合には
、前記ダスト供給口２６及び電磁振動式排出機２７は、
充填層式−次クーラー１６に設けるようにする。

前記充填層式−次クーラー１６と充填層式二次クーラー
２２に設けた空気出口１９．２５を介して各本体１４．
２０内の高温含塵空気を抽出し、該高温含塵空気中のダ
ストを捕集し、高温空気を仮焼炉へ供給するため、細粒
捕集サイクロン２８を設け、該細粒捕集サイクロン２８
の直下に切替えダンパ２９を設け、該切替えダンパ２９
下から前記噴流層式クーラー５の媒体供給口Ｉ３と、前
記充填層式二次クーラー２２のダスト供給口２６へ連結
するシュート３０．３１を配管している。前記切替えダ
ンパ２９は前記噴流層式クーラー５に設けた音波レベル
計１１が発信する信号に基づいて切り変わるよう形成さ
れている。

次に作動について説明すると、空気供給管８から環状の
空気管６及び空気支管７を介して噴流層式クーラー５の
本体３内へ平均に吹き込む空気により、サイクロン２８
から切替えダンパ２９、シュート３０、及び媒体供給口
１３を介して前記本体３内へ供給した冷却用の媒体１２
　（１ａｍ程度の細粒クリンカー）を吹き上げることに
より、本体３内に噴流層を形成させ、この噴流層内にロ
ータリーキルンｌから排出される高温（約１４００℃）
のセメントクリンカ−１０を投入し、媒体１２と空気の
噴流中を沈降させながら急冷する。約１０５０℃に冷却
されたセメントクリンカ−１０は、媒体１２と共に順次
充填層式−次クーラー１６へ排出される。

この間、セメントクリンカ−１０に接して熱交換を行な
った空気は、約１０５０℃の高温空気に変じてロータリ
ーキルンｌへ送給される。

噴流層式クーラー５から媒体１２と共に排出されたセメ
ントクリンカ−ＩＯは、充填層式−次クーラー１６の本
体１４内にあって、空気管１７を介して吹き込まれる空
気により、冷却され、且つ細粒のセメントクリンカ−１
０ａが吹き上げられて塊状のセメントクリンカ−ｔａｂ
と分離される。

細粒のセメントクリンカ−１０ａは高温含塵空気に含ま
れて、本体１４上部に設けた空気出口１９から細粒捕集
サイクロン２８へ抽出され、該細粒捕集サイクロン２８
内で高温空気と分離され捕集されることにより、媒体１
２となる。又細粒捕集サイクロン２８の高温空気は仮焼
炉へ送給される。

また、塊状のセメントクリンカ−１Ｏｂは順次充填層式
二次クーラー２２へ排出される。

充填層式二次クーラー２２は前記充填層式−次クーラー
１６と略同様の機能を有し、充填層式二次クーラー２２
の本体２０内に排出されたセメントクリンカ−１０の冷
却むらを防ぐと同時により低温に冷却する。

そして、充填層式二次クーラー２２で冷却されたセメン
トクリンカー１０は、該充填層式二次クラ−２２の本体
２０下に設けた電磁振動式排出機２７を作動させること
により、排出口２１から排出される。

噴流層式クーラー５内の冷却用の媒体１２は、ロータリ
ーキルンｌから排出されるセメントクリンカ−１Ｏと共
に充填層式−次クーラー１６へ流出するため、補充する
必要かある。

噴流層式クーラー５の本体３頂部に設けた音波レベル計
１１により、噴流層式クーラー５の本体３内の噴流層の
レベルを検出し、所定のレベルまで低下した場合、音波
レベル計１１から信号が発信され、その信号を受信した
前記サイクロン２８下に設けた切替えダンパ２９が噴流
層式クーラー５の本体３の媒体供給口１３に連結したシ
ュート３０へ通じる側へ切り変わり、細粒捕集サイクロ
ン２８に捕集されている細粒セメントクリンカ−１０ａ
を噴流層式クーラー５へ流出させることにより、媒体１
２の不足分を補充する。

また、ロータリーキルンｌから排出されるセメントクリ
ンカ−１Ｏには、細粒のセメントクリンカ−１０ａも含
まれているので、噴流層式クラ−５の本体３内の噴流層
中の細粒のセメントクリンカ−１０ａが多過ぎるように
なる場合かある。このように噴流層のレベルが所定のレ
ベル以上に高くなった場合、前記同様、音波レベル計１
１の信号により、切替えダンパ２９が充填層式二次クー
ラー２２の本体２０のダスト供給口２６に連結したシュ
ート３１へ通じる側へ切り変わり、細粒捕集サイクロン
２８に捕集されている細粒セメントクリンカ−ＬＱａ全
部、または一部を充填層式二次クーラー２２へ流出させ
る。

さらに、噴流層式クーラー５の本体３内にロータリーキ
ルンｌから排出されるセメントクリンカ−１０が滞留し
、その量が所定の量を超過すると、空気供給管８により
噴流層式クーラー５へ供給される空気の圧力が上昇する
。

この空気圧の変化を、空気供給管８に設けた圧力計９に
より検出し、該圧力計９が発信する検出信号により、前
記電磁振動式排出機２７の排出量が調整され、上記セメ
ントクリンカ−１０滞留二を一定範囲に抑制する。

上記実施例において、ロータリーキルン１でセメントク
リンカーＩＯが大きな塊りとなった場合、排出口４．Ｌ
５，２ｋを通過できなかったり、本体８．１４□２０の
内壁を傷つけたりすることがないように、第３図に示す
如く、ロータリーキルンｌ先端のロータリーキルンｌの
内周に沿う周方向に、所定の内径を有するフランジ３２
を設け、該フランジ３２に近いロータリーキルンｌの本
体１ａ周方向に、所定の幅と長さを有する複数の孔３３
を径方向へ穿設する。

この場合、大塊となったセメントクリンカ−ＩＯは、ロ
ータリーキルンｌの回転に伴い、ワタリ−キルン１内周
に沿って上昇滑落を繰り返し、ついには破砕され、所定
径以下の塊となって複数の孔３３を通り噴流層式クーラ
ー５内へ排出される。

その他は、第１図及び第２図に示す実施例と変わるとこ
ろはない。

前記によれば、噴流層式クーラーと充填層式クーラーを
組合せたことにより、ロータリーキルンから排出される
セメントクリンカ−の保有熱の８５％を回収することが
可能となり、従来のセメントクリンカ−１ｋｇを製造す
るために約８００Ｋｃａｌ消費していた燃料を、およそ
７０Ｋｃａ１節約できる。また高温のセメントクリンカ
−に直接接触するグレートを省き、焼損や変形を起こす
部分のない構成としたので、連続操業期間の長期化を図
ることができる。

なお、本発明は前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、実施例では一次、二次の充填層式クーラーを設け
た場合について説明したが、充填層式クーラーの段数は
任意に変更してもよいこと、またセメントクリンカ−排
出用として電磁振動式排出機を用いた場合について説明
したが、ロータリーバルブ、電動ゲートダンパ等を用い
てもよいことなど、その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の請求項１及び２のセメント
クリンカ−等の冷却装置によれば、下記のごとき種々の
優れた効果を奏し得る。

（Ｄ　ロータリーキルンからの高温のセメントクリンカ
−を噴流層式クーラーによって冷却させるようにしたこ
とにより、必要最小限の空気量で高温のセメントクリン
カ−を所定の温度に急冷させることが可能となる。

（ＩＤ　　従来、電気集塵器を経て大気中に放出されて
いた空気を全く無くすことができ、よって空気の使用量
を減少できると共に、電気集塵器等の設備が全く不要と
なり、設備費の削減を図ることができる。

■　噴流層式及び充填層式の各クーラー内には高温のセ
メントクリンカ−に直接接するグレートのような金属性
のものがなく、よって損傷等の問題が生じにくく連続操
業期間の長期化を図ることができる。

［有］　前記各項により、経済的に極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセメントクリンカー等の冷却装置の一
実施例の縦断面図、第２図は第１図の■−■矢視図、第
３図はロータリーキルンに変更を加えた他の実施例を示
す部分断面図、第４図は従来のセメントクリンカ−製造
装置の全体図、第５図は従来のセメントクリンカ−等の
冷却装置の一例の縦断面図である。 図中、ｌはロータリーキルン、２は排出口、３は本体、
４は排出口、５は噴流層式クーラー６は空気管、１２は
媒体、１３は媒体供給口、１４は本体、１５は排出口、
１６．２２は充填層式クーラー１７は空気管、１９は空
気出口を示す。 特 許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ロータリーキルンの排出口側に、上部が前記ロータ
   リーキルンに係合し、下部に排出口を有する本体と、該
   本体の高さ方向中間部にクリンカー冷却用の媒体を取り
   入れる媒体供給口と、前記本体の排出口上方に媒体の流
   動化を促進するための空気を取り入れる空気管とを備え
   た噴流層式クーラーを設けたことを特徴とするセメント
   クリンカー等の冷却装置。 ２）ロータリーキルンの排出口側に、上部が前記ロータ
   リーキルンに係合し、下部に排出口を有する本体と、該
   本体の高さ方向中間部にクリンカー冷却用の媒体を取り
   入れる媒体供給口と、前記本体の排出口上方に媒体の流
   動化を促進するための空気を取り入れる空気管とを備え
   た噴流層式クーラーを設け、さらに上部が前記噴流層式
   クーラーの排出口に連結し、上部に空気出口を有し、下
   部に排出口を有する本体と、該本体の高さ方向中間部に
   冷却用空気を取り入れる空気管とを備えた充填層式クー
   ラーを、少なくとも１槽以上設けたことを特徴とするセ
   メントクリンカー等の冷却装置。