JPH0437020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 本発明は、サスペンシヨンプレヒータ付ロータ
リキルンでセメント原料を焼成する方法におい
て、セメント原料はロータリキルンへ供給する前
に、あらかじめ造粒することによりセメント原料
を有利に焼成するセメント原料の焼成方法に関
し、特に該造粒を促進させ、該造粒時間の短縮化
をはかるセメント原料の焼成方法に関する。

〔背景技術〕

サスペンシヨンプレヒータ付ロータリキルン
は、セメント原料の焼成装置として現在数多く使
用されている。しかしながら、この焼成装置は、
予熱され仮焼されたセメント原料を、粉末状でロ
ータリキルンへ供給するものであり、このため、
押戻作用を受けたり、あるいは、焼成に不規則、
不安定なコーチングが生じ、その消長が甚しく、
ロータリキルンの運転を不安定にする等の欠点を
有するものである。

この欠点を解消するために、本発明者は、セメ
ント原料を造粒した後ロータリキルンへ供給する
セメント原料の焼成方法を、すでに提案してい
る。（特願昭58−149219、以下先願発明という。）
この先願発明は、セメント原料をサスペンシヨン
プレヒータで予熱した後ロータリキルンへ供給す
る前に、あらかじめロータリキルンの排ガスと接
触させ、造粒するセメント原料の焼成方法であ
る。本発明は、この先願発明の改良に係るもので
あり、特に、先願発明における造粒を促進させる
よう改良したものである。

造粒されたセメント原料がロータリキルンで焼
成され、その焼成物がクーラで冷却されること
は、熱効率の向上、運転の安定性の増大等に効果
あり、このことは先願発明に示されている通りで
ある。またその中に、造粒時に微量の小粒径の種
（核）を添加すると造粒速度が増し、粒径の制御
が容易になることも提案されている。本発明は、
これらの効果をさらに増大させる方法に関するも
のである。

先願発明では触ていないが、仮焼から焼成温度
に達するまでの時間は短かければ短い程、そのあ
との焼成がより容易になり、焼成温度を低減さ
せ、焼成時間が短縮されることはすでに文献等に
よつて指摘されていることである。従来の焼成設
備では造粒設備もなく、ロータリキルン内での加
熱に長時間を要するため、その間仮焼炉時に生成
したベリツトの結晶が大きく成長し、焼成温度域
でのアリツトへの転移が阻害され、そのため焼成
温度を高く、時間も長くせざるを得ず、したがつ
てロータリキルンを大きく、長く、しかも、燃料
供給量も多くせざるを得なかつた。先願発明がこ
の改善に効果があることはもちろんである。

〔本発明の目的〕

本発明は造粒時におけるベリツトの結晶を抑制
するために、さらに造粒速度を増し、造粒時間を
さらに短縮することができる造粒手段を含むセメ
ント原料の焼成方法を提することを目的とする。

〔本発明の構成〕

そして、本発明は、上記目的を達成する手段と
して、サスペンシヨンプレヒータにより予熱さ
れ、仮焼炉で仮焼されたセメント原料と別のプレ
ヒータで予熱されたセメントクリンカ粒とを混合
して造粒する点にある。すなわち、本発明は、サ
スペンシヨンプレヒータによりセメント原料を予
熱し、次いで、ロータリキルンで焼成するセメン
ト原料の焼成方法において、サスペンシヨンプレ
ヒータにより予熱され、さらに仮焼炉で仮焼され
たセメント原料と別のプレヒータでロータリキル
ンの排ガスの一部と接触させて予熱したセメント
クリンカ粒とを混合し、ペレタイザおよび、ある
いは、ロータリキルンで造粒し、焼成することを
特徴とするセメント原料の焼成方法である。

先願発明は、前述したように、セメント原料を
サスペンシヨンプレヒータで予熱した後ロータリ
キルンへ供給する前に、あらかじめロータリキル
ンの排ガスと接触させ造粒するものであるが、本
発明は、先願発明おけるセメント原料の造粒時
に、別のプレヒータでロータリキルンの排ガスの
一部と接触させて予熱したセメントクリンカ粒を
混合する点で先願発明と相違し、そして、この点
で先願発明における造粒時間を短縮できる作用効
果が生ずるものである。

以下、第１図に基づいて本発明を詳細に説明す
る。第１図は本発明を実施するためのセメント原
料焼成装置の系統図である。サスペンシヨンプレ
ヒータ２はサイクロンが縦に複数連なつたもので
あつて、粉状のセメント原料を最上段サイクロン
とその直下のサイクロンとをつなぐガス導管に供
給し、同ガス導管を上昇するガスと接触させ、熱
交換させ、最上段サイクロンにガスと共に送込
み、同サイクロンでセメント原料とを分離し、以
下セメント原料を次段サイクロンと三段目サイク
ロンとをつなぐガス導管へ供給し、同様に加熱、
固気分離させる等の操作を繰返させる一方、ガス
を最下段サイクロンから順次上方のサイクロンに
送り、最上段サイクロンを経て、フアン１０によ
り次工程に送ることによつて、セメント原料を予
熱する装置である。

プレカルサイナ（仮焼炉）３は底部あるいは
（および）下側から空気を送り込み、それによつ
て上記サスペンシヨンプレヒータ２で予熱された
原料および燃料を供給し、この燃料を燃焼させ、
その発生熱によつてセメント原料を仮焼する装置
である。プレカルサイナ３は第１図ではロータリ
キルン１の排ガスが導入されないフローになつて
いるが、導入されるものもその変形として存在し
ており、本発明は適用可能であり、第１図のフロ
ーに限定されるものではない。

ペレタイザ７は形式としては水平回転シリン
ダ、傾斜回転パンの２つが大容量処理用に適して
おり、これらはいずもシリンダあるいはパンの回
転によて、粉状物を転動し、セメント原料の僅か
な粘着性を利用して造粒する機能をもつている。
その際、微量の小粒径の種（核）を添加すると造
粒の速度、粒径の制御が著しく改善される。クリ
ンカクーラ５としては一般にグレート式のものが
用いられているが、シリンダ形のロータリクーラ
（その変形としてのプラネタリクーラ）等も適用
可能である。

本発明によつて先願発明と異なり、新たに必要
になつて来た装置としては、クリンカ粒子プレヒ
ータ１４である。これはセメント原料用サスペン
シヨンプレヒータ２と同形式のものでも差支えな
いが、クリンカ粒径がミリ（mm）のオーダである
ところから、上方から落下する粒子を、上昇する
ガスと接触、熱交換させることができる塔状の向
流触式のものを採用することが、装置の小形化、
簡略化さらに圧損失の低減の上から好ましいこと
である。

次に本発明の作用について説明する。セメント
原料の流れはサスペンシヨンプレヒータ２、プレ
カルサイナ３、サイクロン４、ペレタイザ７、ロ
ータリキルン１、クリンカクーラ５の順である。
その間セメント原料はサスペンシヨンプレヒータ
２内でサイクロン４の排ガスと熱交換して、予熱
され、プレカルサイナ３に送られる。プレカルサ
イナではクリンカクーラ５より抽気ダクト６で導
かれた予熱空気とバーナ９により供給される燃料
とが混合し、この燃料が燃焼し、その発生熱によ
つてセメント原料は仮焼される。仮焼された原料
はガスに同伴されて排出され、ロータリキルン１
の排ガスと合流して熱交換し、未仮焼分が仮焼さ
れる。その際、セメント原料表面にはロータリキ
ルン１の排ガス中に含まれるアルカリ、いおう、
塩素等の揮発性成分が凝縮付着する。このセメン
ト原料はそのままガスに同伴されて、サイクロン
４に送られ、固気分離され、ペレタイザ７へ送ら
れる。なお、サイクロン４の排ガスはサスペンシ
ヨンプレヒータ２へ送られる。

一方、クリンカ粒子プレヒータ１４へは下方よ
り上方へロータリキルン１の排ガスの一部が流
れ、上方より供給されたクリンカ粒と向流接触し
熱交換する。その際、クリンカ粒表面にはロータ
リキルン１の排ガス中に含まれるアルカリ、いお
う、塩素等の揮発性成分が凝縮付着する。この揮
発性成分が付着したクリンカ粒は850℃となつて、
ペレタイザ７へ送られ、サイクロン４よりのセメ
ント原料と混合される。

ペレタイザ７における造粒機構は次のようであ
る。付着性をもつたペレツトあるいはその核の転
動の際、粉と接触して粉を付着させ、その表面に
均一に薄層をつくり、多層の薄層を順次つくるこ
とによつて、径が増大していくものである。造粒
によつて径を増大させるためには、ペレツト表面
は常に付着性をもつている事が必要である。その
ためには別に結合剤を添加することも考えられ
る。

本発明ではセメント原料、クリンカ粒共にすで
に前工程で揮発性成分が表面を覆つており、これ
が結合剤として作用する。クリンカ粒は同時に種
（核）として作用する。そこでペレタイザ７にお
いては粉体表面に上記凝縮物が沈着したクリンカ
粒原料を高温で暫時転動させ、造粒させる。造粒
をより好ましい状態にもつてゆくには、高温に
し、凝縮物が付着性をもつようにする事が重要で
ある。しかも均一粒径のものをロータリキルンへ
供給するために、粒径差による偏析を利用して、
所定粒径に達したらペレタイザ７より排出させる
ようにすることが重要である。表面を造粒に適し
た温度まで加熱するには、ペレタイザ７で転動す
るクリンカ粒原料、特にペレツトに炎をあてるの
がもつとも望ましい方法と言える。炎をあてて、
ペレツトの温度を、少くともその表面の温度を造
粒に適した値にし、そこへ、より低温の粉状原料
を供給し、ペレタイザ７上に散布する。そうする
事によつて、付着性をもつたペレツトが転動する
際、粉状原料を付着することとなり、次第に径を
大きくする。

ペレタイザ７としては水平回転シリンダ、傾斜
回転パンのいずれでもよいが、ペレツト粒径の均
一化と言う点で後者がすぐれている。

ペレタイザ７を出たペレツトは、ロータリキル
ン１へ送られ、他端のバーナー８より送られる燃
料とクーラ５を通つた空気との燃焼によつてつく
られる炎、及び燃焼ガスで加熱され、焼成され
る。

焼成によつて生じたクリンカはクーラ５へ送ら
れる。ここではグレート式クーラが用いられてお
り、クリンカが右から左へ層状に堆積されながら
輪送される間にフアン１１によつて、グレート下
から吹込まれる空気によつて冷却される。このグ
レート下から吹込まれる空気のうち、上流側（図
では右側）に吹込まれた空気は、ロータリキルン
１および抽気ダクト６、プレカルサイナ３に送ら
れ、燃料燃焼用空気として用いられる。下流側
（図では左側）に吹込まれた空気はクリンカをさ
らに低温に冷却するだけでＥ１３、フアン１２を
通つて大気中に棄てられる。

なお、本発明においては、ペレタイザ７を省略
し、サイクロン４で捕集されたセメント原料およ
びセメントクリンカ粒子プレヒータ１４より排出
されるセメントクリンカを直接ロータリキルン１
へ供給することも可能である。その際、ロータリ
キルン１は専用のペレタイザには劣るが、ペレタ
イザとして機能する。

〔本発明の効果〕

従来のサスペンシヨンプレヒータ付ロータリキ
ルンでセメント原料を焼成する方法においては、
該キルン内へ粉状原料を送入するものであり、こ
のため、ペレツトの生成が不安定であり、かつ、
粉状物が焼成帯へ送られるので、焼成帯に不規
則、不安定なコーチングが生じ、その消長が甚し
く、運転を不安定する欠点を有するものである。
これに対して、本発明では、造粒した後キルンに
送入するようにしたものであるから、上記従来法
における欠点が著しく改善される効果を奏するも
のである。

また、本発明では、ロータリキルンから排出さ
れるクリンカの粒径がととのい、大粒あるいは微
粒粉が少いため、クーラでの熱交換が改善され、
燃焼用空気によつて回収される熱量が増大し、燃
焼用空気の温度が安定化し、クーラがコンパクト
化することができる等のすぐれた効果が生ずるも
のである。

さらに、本発明では、セメント原料の造粒に際
し、別のプレヒータでロータリキルンの排ガスの
一部と接触させて予熱したセメントクリンカ粒を
混合するものであるから、造粒時間が大幅に短縮
することができ、かつ、ベリツトの結晶成長が抑
制される効果が生ずるものであり、さらには、ロ
ータリキルン内での伝熱及び反応（ベリツト→ア
リツト変換）が促進され、かつ、粒径分布による
偏析も減少し、伝熱むら及び反応むらも減少し、
また、造粒設備のない場合でも、ロータリキルン
内のダストのガス流れによる吹戻しも少なくなる
効果が生ずるものである。

以上の結果、本発明では、ロータリキルンの径
を小さく、しかも、短かくすることができ、ま
た、放熱損失が低減し、熱効率が向上し、燃料消
費量が低減するなどの顕著な効果が生ずるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するためのセメント原料
焼成装置の系統図である。 １……ロータリキルン、２……サスペンシヨン
プレヒータ、３……プレカルサイナ、４……サイ
クロン、５……クーラ、６……抽気ダクト、７…
…ペレタイザ、８，９……バーナー、１０，１
１，１２……フアン、１３……EP、１４……ク
リンカ粒子プレヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サスペンシヨンプレヒータによりセメント原
   料を予熱し、次いで、ロータリキルンで焼成する
   セメント原料の焼成方法において、サスペンシヨ
   ンプレヒータにより予熱され、さらに仮焼炉で仮
   焼されたセメント原料と別のプレヒータでロータ
   リキルンの排ガスの一部と接触させて予熱したセ
   メントクリンカ粒とを混合し、ペレタイザおよ
   び、あるいは、ロータリキルンで造粒し、焼成す
   ることを特徴とするセメント原料の焼成方法。