JPH0415181B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉粒状石灰等の冷却方法およびその装
置に係り、詳しくは、焼成された粒状石灰等に多
量の微粉を含む場合の冷却方法および装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

高炉や製鋼炉などに投入される副原料である石
灰等は、焼成されて脱硫機能などを有する製品と
される。石灰石は採取されたとき大きな塊であつ
たりするが、焼成に適したサイズとなるように予
め所望の粒状とされる。そのような石灰石を焼成
するために、従来から竪型炉やロータリキルンま
たは流動層炉などが使用される。いずれの炉を使
用する場合でも、それによつて焼成された石灰は
別途設けたれた冷却装置において積極的に冷却さ
れる。その焼成された石灰が充填層形式の冷却装
置で冷却される場合に微粉が多く混入している
と、その微粉が粒状石灰の間に詰つて圧損が大き
くなり、また冷却用空気などの冷却媒体が均一に
流れず、熱効率も著しく悪くなる問題がある。

これを解決するために石灰の性状に応じて冷却
媒体との熱交換率を向上させる気流式冷却装置や
流動層冷却装置があるが、前者の例が特開昭54−
49998号公報に、後者の例が特開昭53−110624号
公報に記載されている。気流式にあつては、数段
に積まれたサイクロン間を順次吹き上げる冷却用
空気と微粉とを熱交換させることによつて、冷却
することができる。これによれば、上述した充填
層形式に比べ、冷却媒体との接触率が飛躍的に向
上しかつ短時間で冷却を行なうことができる。一
方、後者の流動層形式の冷却にあつては、流動層
に滞留する粒状物の間を冷却媒体が流過するの
で、粒状のものについては効果的に冷却すること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、粉状のものを冷却の対象とする
上述の特開昭54−49998号公報においては、粒度
の大きいものや微粉と粒体の混合した粉粒状もの
を冷却することは困難である。しかも、サイクロ
ンを数段積み重ねる構造となるので背が高くな
り、設備費が著しく高騰する。一方、特開昭５−
110624号公報の装置においては、一定粒度以上の
ものが対象とされる。すなわち、微粉が多く混入
しているとそれが流動層からフリーボードに飛散
し、微粉の冷却が十分に行なわれないこと、およ
びその微粉が冷却媒体と共に焼成炉に燃焼用空気
として供給される際、その空気吹出管での閉塞を
招くなどトラブルを誘発することが多くなる。し
たがつて、投入時点より粉と粒とが混在するよう
な原料や焼成などの間に粉化し易い結晶質の石灰
などの場合には、その扱いが容易でない問題があ
る。また、特開昭53−110624号公報に記載された
ように流動層が１室であると、0.5mm以上の粒径
のものを熱交換するには時間が不足し、製品の冷
却が不充分となる。その結果、製品温度が例えば
350℃と高くなり熱効率も悪く、さらに別途冷却
装置を備えなければならないなど、付帯設備が必
要となる問題がある。

本発明は、上述の問題を解決するためになされ
たもので、その目的は、流動層冷却による冷却率
の向上ひいては熱回収率を向上させ、かつ、幅広
い粒度分布の粉粒状石灰または微粉の多い石灰の
高効率な冷却が実現され、さらには、装置の小型
化・軽量化が可能となる粉粒状石灰等の冷却方法
およびその装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の粉粒状石灰等の冷却方法の特徴を説明
すると、焼成された粉粒状の石灰等を、仕切られ
た各流動層室間を順次移動させながら冷却し、そ
の際、各流動層室で飛散する石灰等の微粉を捕集
し、その微粉を下流側のそれぞれの流動層室へ投
入するようにしたことである。また、装置の特徴
を第１図を参照して述べると、流動層および風箱
が複数の室に仕切られた流動冷却装置であつて、
その仕切壁１８には焼成された粉粒体を順次下流
側へ移動させる開口１９が流動層１５内に設けら
れ、各流動層室１７ａ〜１７ｅには、その室の流
動層１５から飛散した微粉を捕集するサイクロン
２１ａ〜２１ｅが付設され、その各サイクロン２
１ａ〜２１ｄには、捕集した微粉を下流側の流動
層室へ投入するシユート２２ａ〜２２ｄが接続さ
れていることである。

〔発明の効果〕

本発明は、仕切られている各流動層室内で飛散
する石灰等の微粉を捕集し、その微分を下流側の
それぞれの流動層室へ投入するようにしたので、
粒状の石灰は各流動層を移動しながら順次冷却さ
れる一方、紛状の石灰は各サイクロンにより捕集
されて確実に下流側に移送されることになる。し
たがつて、冷却効率も高くなり以後のハンドリン
グ性が向上し、かつ幅広い粒度の石灰を冷却対象
とすることができるので、投入原料の粒度調整が
不要であり、微粉の多い石灰や処理中に粉化し易
い結晶質のものも利用できる。しかも、冷却装置
から排出される冷却媒体中に粉塵が残留すること
も少なく、後工程におけるトラブルの発生率が極
めて低くなる。そして、流動層式と気流式との組
み合せ方式となることから、流動層のみの冷却装
置に比べ高い流動化速度を採用することができ、
装置の小型化・軽量化も促進される。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。第１図は粉粒状石灰の焼成設備１の全体
構成図で、サスペンシヨンプレヒータ２、流動焼
成炉３および冷却装置４を主たる構成とし、予熱
された石灰を焼成および冷却して、製鉄用副原料
などを製造するものである。サスペンシヨンプレ
ヒータ２は例えば複数個のサイクロンからなる浮
遊式熱交換器であり、原料投入口５から投入され
た粉粒状石灰石が、それぞれのダクト内を上昇す
る排ガスと熱交換しながら順次サイクロンC4、
C3、C2、C1で捕集されて降下し、所定の温度に
予熱されるようになつている。流動層焼成炉３は
予熱された粉粒状石灰石を流動層６内で焼成する
流動層炉であり、冷却装置４を流過した空気７が
燃焼用および流動化空気として導入されるように
なつている。この流動焼成炉３には、サスペンシ
ヨンプレヒータ２のサイクロンC1で捕集された
石灰を流動層６に供給する石灰供給シユート８が
設けられ、炉上には微粉が浮遊した焼成炉排ガス
９を次に述べるサイクロン１２へ送出する排ガス
送出口１０が開口されている。

このような粉粒状石灰の焼成設備１における流
動焼成炉３には、その流動層６から飛散する微粉
を捕集するサイクロン１２が付設されている。こ
のサイクロン１２のうち冷却装置４側に設置され
たサイクロン１２ａの下部には、そこで捕集され
た微粉を製品として冷却装置４へ排出する製品用
シユート１３が、冷却装置４の反対側に設置され
たサイクロン１２ｂの下部には、微粉を流動層６
に戻す戻し用シユート１４が接続されている。し
たがつて、製品用シユート１３から払い出された
微粉は流動冷却装置４へ導入され、焼成された粒
状の石灰と共に冷却されることによつて製品とさ
れる一方、戻し用シユート１４から払い出された
微粉は再度流動焼成炉３内へ戻される。その結
果、サイクロン１２で捕集された微粉の一部は製
品として、残余の微粉は再焼成されることにな
る。なお、微粉を製品として取り出す比率によつ
ては、サイクロンの下部にフラツパの揺動作動で
排出方向を切換える分取ダンパが設けられたり、
製品専用のサイクロンや戻し専用のサイクロンな
どの数が適宜選択される。なお、いずれのサイク
ロン１２においても微粉と分離された排ガスはサ
イクロンC1に導入され、サスペンシヨンプレヒ
ータ２における原料石灰石の予熱に供される。

上述した冷却装置４は、焼成された粉粒状石灰
を冷却する流動層１５と風箱１６が複数（図示は
５つ）の室１７ａ〜１７ｅに仕切られている。各
室を形成するための仕切壁１８には、冷却された
粉粒体を順次下流側へ移動させる開口１９が流動
層１５内に設けられる。そして、各風箱１６に
は、調整された風量の冷却媒体を供給するダクト
２０が接続され、それぞれ独立して流動制御がな
されている。このような流動冷却装置４の各流動
層室１７ａ〜１７ｅには、その室の流動層１５か
ら飛散した微粉を捕集するサイクロン２１ａ〜２
１ｅが付設され、その各サイクロン２１ａ〜２１
ｄには、捕集した微粉をそれぞれの１つ下流側の
流動層室へ投入するシユート２２ａ〜２２ｄが接
続され、微粉を順次下流へ移送できるようになつ
ている。なお、サイクロン２１ｅには冷却の完了
した微粉を冷却装置４外へ払い出すシユート２２
ｅが接続されている。

本例にあつては、上述の５つのサイクロン２１
ａ〜２１ｅのうち上流側の流動層室１７ａ〜１７
ｃに付設されたサイクロン２１ａ〜２１ｃには、
熱交換後の冷却媒体を、石灰を焼成する流動焼成
炉３へ送給するダクト２３が接続されている。そ
の冷却媒体は別途設置されたサイクロン２４へ導
入され、そこで再度微粉を捕集した後流動焼成炉
３の流動化空気などとして使用される。したがつ
て、焼成炉３における空気吹出管２５内における
ダストの堆積や吹出孔における閉塞など、配管系
統のトラブルの発生を抑制することができる。

このような実施例によれば、サスペンシヨンプ
レヒータ２で予熱された石灰石のうち粗粒は流動
層６内で約１時間焼成され、底部または流動層６
から溢流するようにして、流動焼成炉３から排出
される。微粉は流動層６から飛散してフリーボー
ド１１に漂つたり、流動化空気２６に乗つてサイ
クロン１２に導出される。それぞれのサイクロン
においては微粉が排ガスから分離して捕集され
る。サイクロン１２ａで捕集された微粉は製品と
して製品用シユート１３から冷却装置４へ送られ
る。サイクロン１２ｂで捕集された微粉は戻し用
シユート１４から再度焼成炉３へ戻される。その
際、炉内での滞留時間の少なかつた微粉は再度焼
成されるので、焼成不足となることはない。もち
ろん、製品として払い出された微粉の全てが完全
に焼成されているとは限らないが、サイクロンを
介して循環する間に多くの微粉が焼成されるの
で、サイクロンで捕集された微粉の焼成率は高く
なる。このように捕集された微粉の全部または一
部を流動焼成炉３に戻す構成としておくと、焼成
炉３で１回熱交換しただけの微粉を全量払い出す
場合に必要とされる高い焼成温度に比べ、焼成温
度を850〜900℃程度に抑制することができる。

焼成炉３より冷却装置４へ導出された粒状の石
灰は、流動層室１７ａ〜１７ｅの流動層１５を通
過する間に風箱１６より吹き上げられる流動化空
気２７により冷却される。流動する粒状の石灰は
各流動層室を形成する仕切壁１８の開口１９を介
して順次下流側へ移動する。各風箱１６には冷却
媒体を供給するダクト２０が接続され、それぞれ
の流動化空気は各流動層１５を流過して、そのま
まその流動層室に付設されているサイクロン２１
ａ〜２１ｅに導出される。各サイクロンにあつて
は、その室の流動層１５から飛散した微粉を捕集
し、それがシユート２２ａ〜２２ｄを介して隣接
する下流側の流動層室へ投入される。すなわち、
微粉は上述した開口１９を通過することなく各流
動層１５上のフリーボードに飛散するので、それ
らを捕集して強制的に温度の低い室に移送するよ
うにしているのである。したがつて、焼成物に粉
状のものが混じつていても、その微粉に対しても
所望の冷却を図ることができる。このようにして
次々と流動層室を移動する間に冷却され、流動層
室１７ｅで捕集された後は製品として、冷却され
た粒状石灰と共に次工程へ移送される。

このようにして石灰を冷却した冷却媒体は、石
灰の保有熱を回収するので、流動焼成炉３におけ
る燃焼用および流動化空気として利用される。な
お、下流側の流動層室より導出された冷却媒体の
温度は低いので、上流側の流動層室から導出され
た冷却媒体だけが、流動焼成炉３に供給されるよ
うにサイクロン２４に送出される。ちなみに、サ
イクロン２１ｄ，２１ｅからの冷却媒体は熱回収
量が少ないので、サイクロン２８等でダストを捕
集した後大気に放出される。

第２図は異なる実施例で、サイクロン２１ａ〜
２１ｅのうち下流側の流動層室に付設されたサイ
クロン２１ｃ，２１ｄには、熱交換後の冷却媒体
を、上流側の流動層室１７ｂ，１７ａへ送給する
ダクト３１，３２が接続されている。この例にお
いても、上述の例と同様に焼成炉よりの粗粒と微
粉は第１室１７ａに投入され、粗粒は各流動層室
間の開口１９を通り、順次下流側へ移送されなが
ら冷却される。下流側の第４、５室１７ｄ，１７
ｅで加熱された冷却空気は、上流側の第１、２室
１７ａ，１７ｂの流動層１５上のフリーボード３
３へ導かれ、高温側で再度熱交換されて焼成炉の
燃焼空気などとして使用できるように熱回収され
る。なお、各風箱１６に接続されたダクト２０か
らの冷却媒体量が調整されるようになつている
と、第１、２室１７ａ，１７ｂでの流動化空気量
を、前述の実施例における場合よりも少なくで
き、全体として熱回収効率の向上が図られる。ま
た、下流側の第３、４室１７ｃ，１７ｄからの予
熱された冷却空気を、第２、１室１７ｂ，１７ａ
のフリーボード３３へ送るようにしているので、
第１、２室１７ａ，１７ｂの分散板３４の下に送
る場合に比べ、各流動層室間の差圧力が約100mm
Ａｇ程度の小さな値に抑えられ、各流動層間の差
圧に起因する問題は生じない。

以上のような各実施例において、投入される石
灰の粒度を調整する必要がなく、また、結晶質の
石灰石など粉化の激しいものでも、さらに少々粉
状のものが混ざつていても、流動層と気流式との
組み合せにより、広い粒度分布を有する粉粒状石
灰の冷却が可能となり、従前のように粉体を廃棄
することなく採取全量を原料に供して資源の有効
な利用を図ることができる。また微粉が多い場合
でも高い熱効率で冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粉粒状石灰の冷却方法が適用
される焼成設備の全体図、第２図は異なる実施例
の要部図である。 ３……流動焼成炉、４……冷却装置、１５……
流動層、１６……風箱、１７ａ〜１７ｅ……流動
層室、１８……仕切壁、１９……開口、２１ａ〜
２１ｄ……サイクロン、２２ａ〜２２ｄ……シユ
ート、２３，３１，３２……ダクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼成された粉粒状の石灰等を、仕切られた各
   流動層室間を順次移動させながら冷却し、その
   際、各流動層室で飛散する石灰等の微粉を捕集
   し、その微粉を下流側のそれぞれの流動層室へ投
   入するようにしたことを特徴とする粉粒状石灰等
   の冷却方法。 ２ 流動層および風箱が複数の室に仕切られた流
   動冷却装置であつて、 その仕切壁には焼成された粉粒体を順次下流側
   へ移動させる開口が流動層内に設けられ、 各流動層室には、その室の流動層から飛散した
   微粉を捕集するサイクロンが付設され、 各サイクロンには、捕集した微粉を下流側の流
   動層室へ投入するシユートが接続されていること
   を特徴とする粉粒状石灰等の冷却装置。 ３ 前記サイクロンのうち上流側の流動層室に付
   設されたものには、熱交換後の冷却媒体を流動焼
   成炉へ送給するダクトが、接続されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の粉粒状石
   灰等の冷却装置。 ４ 前記サイクロンのうち下流側の流動層室に付
   設されたものには、熱交換後の冷却媒体を上流側
   の流動層室へ送給するダクトが接続されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の粉粒
   状石灰等の冷却装置。