JPH0676236B2 - Low heat cement clinker and its manufacturing method - Google Patents
Low heat cement clinker and its manufacturing methodInfo
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- JPH0676236B2 JPH0676236B2 JP5153289A JP5153289A JPH0676236B2 JP H0676236 B2 JPH0676236 B2 JP H0676236B2 JP 5153289 A JP5153289 A JP 5153289A JP 5153289 A JP5153289 A JP 5153289A JP H0676236 B2 JPH0676236 B2 JP H0676236B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、地下構造物、橋梁、ダム建設等に好適に用い
られる低発熱セメントクリンカに係り、特に流動層造粒
炉、流動層焼成炉、１次流動層冷却装置、２次流動層冷
却装置利用による低発熱セメントクリンカとその製造方
法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a low heat-generating cement clinker that is preferably used for underground structures, bridges, dam construction, etc., and particularly to a fluidized bed granulation furnace and a fluidized bed firing furnace. The present invention relates to a low heat-generating cement clinker using a primary fluidized bed cooling device and a secondary fluidized bed cooling device, and a method for manufacturing the same.
「従来技術とその課題」 低発熱セメントは、JISに規定されているFC、MFC、KC−
Ｂ、ダム用高炉セメントやASTMタイプIIあるいは特殊混
合セメント等があるが、いずれもロータリーキルンにて
セメントクリンカを焼成するため、鉱物組成において制
限がある。つまり、低発熱セメントクリンカには3CaO・
SO3（C3S）および3CaO・Al2O3（C3A）の低減が必要であ
るが、ロータリーキルン内部にて高温の液相としてセメ
ントクリンカ鉱物生成に寄与するため、C3Aを無くした
鉱物組成でのセメントクリンカの製造はキルン内コーチ
ング付着等のため不可能であった。また、低発熱セメン
ト鉱物組成上もC3Aを無くした組成での検討は加えられ
ていない。さらにセメントクリンカ冷却においてもAQC
（エアークエンチングクーラ）では冷却速度の確保が難
かしくセメントクリンカの品質確保が困難である。"Conventional technology and its problems" Low heat cement is FC, MFC, KC-specified in JIS.
B, blast furnace cement for dam, ASTM type II or special mixed cement, etc., but all of them have a limitation in mineral composition because they burn cement clinker in a rotary kiln. In other words, 3CaO for low heat cement clinker
It is necessary to reduce SO 3 (C 3 S) and 3CaO ・ Al 2 O 3 (C 3 A), but since it contributes to cement clinker mineral formation as a high temperature liquid phase inside the rotary kiln, C 3 A is eliminated. It was impossible to manufacture cement clinker with the above mineral composition due to the coating adhesion in the kiln. In addition, no study has been made on a composition excluding C 3 A in terms of low heat-generating cement mineral composition. AQC also for cement clinker cooling
With (air quenching cooler), it is difficult to secure the cooling rate and the quality of the cement clinker.
ところで、従来低発熱セメントの製造方法は上述した通
りロータリーキルンによって製造する場合、クリンカー
鉱物中のC3Aや4CaO・Al2O3・Fe2O3（C4AF）＋2CaO・Fe2
O3（C2F）の成分、特にC3A成分を大幅に低減させて製造
することはロータリーキルン内コーチング付着等のため
全く不可能であり、ロータリーキルンの安定な連続操業
を目標とする場合、低発熱セメントクリカ中のC3Aが３
％以上とせざるえなかった。したがってこの場合、製造
された低発熱セメントの発熱量（水和熱cal/g）は極め
て高いものであり、実用的価値が低いものであった。ま
た、低発熱セメントクリンカ中のC3Aが３％以下で良好
な低発熱セメントをロータリーキルンで生産することは
全く不可能であり、低発熱セメントクリンカ鉱物中のC3
Aを３％以下とすることができる技術は世の中に存在し
ていなかった。By the way, when the conventional low heat-generating cement is manufactured by the rotary kiln as described above, C 3 A and 4CaO ・ Al 2 O 3・ Fe 2 O 3 (C 4 AF) + 2CaO ・ Fe 2 in the clinker mineral are used.
It is completely impossible to manufacture by significantly reducing the O 3 (C 2 F) component, especially the C 3 A component, due to the adhesion of coating in the rotary kiln, and when aiming for stable and continuous operation of the rotary kiln, C 3 A in low heat cement cement is 3
I had to make it more than%. Therefore, in this case, the calorific value (heat of hydration cal / g) of the produced low exothermic cement was extremely high, and the practical value was low. Furthermore, the C 3 A in the low heat cement clinker is produced in rotary kiln good low heat cement 3% or less is completely impossible, C 3 of low heat cement clinker minerals
There was no technology in the world that could reduce A to 3% or less.
また、従来の低発熱セメントクリンカ鉱物中のC2S含有
量は約70％と究めて高く、しかもロータリーキルンで焼
成されその後徐冷されるためγ−C2Sの含有量が極めて
多量となり、セメントクリンカのダスティングの主因で
あるγ−C2Sが多量に発生し製造される低発熱セメント
クリンカの品質を大幅に低下させていた。In addition, the C 2 S content in the conventional low heat-generating cement clinker mineral is extremely high at about 70%, and the content of γ-C 2 S becomes extremely large because it is fired in a rotary kiln and then slowly cooled. A large amount of γ-C 2 S, which is the main cause of clinker dusting, was generated, and the quality of the low heat-generating cement clinker produced was greatly reduced.
本発明は上記の諸点を改善するためになされたもので、
本発明のセメントクリンカに石膏を付加して製造される
低発熱セメントクリンカの強度を上昇させ、水和発熱量
を低減させしかも低発熱セメントクリンカを安定して連
続的に製造でき、ダスティングが少なく品質が安定し、
さらにセメントクリンカ水和反応熱が大幅に減じモルタ
ル圧縮強度が上昇した低発熱セメントクリンカとその製
造方法を提供することにある。The present invention has been made to improve the above points,
Increasing the strength of the low exothermic cement clinker produced by adding gypsum to the cement clinker of the present invention, reducing the heat of hydration and yet producing a low exothermic cement clinker stably and continuously, with less dusting Quality is stable,
Another object of the present invention is to provide a low heat-generating cement clinker in which the heat of hydration reaction of the cement clinker is significantly reduced and the mortar compressive strength is increased, and a method for producing the same.
「課題を解決するための手段」 本発明における請求項１記載の低発熱セメントクリンカ
では、セメント原料粉を予熱するサスペンションプレヒ
ータとと、このサスペンションプレヒータに接続され予
熱セメント原料粉を造粒する噴流層造粒炉と、この噴流
層造粒炉に排ガスダクト及び気密排出装置を介して接続
された流動層焼成炉と、この流動層焼成炉に接続され焼
成物を冷却する冷却装置とからなり、冷却装置を１次流
動層冷却装置と２次冷却装置とで構成し、１次流動層冷
却装置の上部と流動層焼成炉のフリーボード部とを排ガ
スダクトを介して接続し、流動層焼成炉の流動層の上側
と１次流動層冷却装置の流動層の界面付近とを焼成セメ
ントクリンカがオーバフローして排出されるようにオー
バフロー排出シュートを介して接続し、１次流動層冷却
装置と２次冷却装置とを気密排出装置を介して接続し、
２次冷却装置の上部と流動層焼成炉の風箱とを排ガスダ
クトを介して接続した装置により得られる低発熱セメン
トクリンカであって、3CaO・Al2O3の含有量が０〜２％
であり、かつ4CaO・Al2O3・Al2O3と2CaO・Fe2O3との合
計の含有量が７〜20％であることを上記課題の解決手段
とした。"Means for Solving the Problem" In the low heat-generating cement clinker according to claim 1 of the present invention, a suspension preheater for preheating cement raw material powder, and a spouted bed connected to the suspension preheater for granulating the preheated cement raw material powder. A granulating furnace, a fluidized bed firing furnace connected to the spouted bed granulation furnace via an exhaust gas duct and an airtight discharge device, and a cooling device connected to the fluidized bed firing furnace for cooling the fired product, and cooling The apparatus is composed of a primary fluidized bed cooling device and a secondary cooling device, the upper part of the primary fluidized bed cooling device and the freeboard part of the fluidized bed firing furnace are connected via an exhaust gas duct, The upper side of the fluidized bed and the vicinity of the interface of the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device are connected via an overflow discharge chute so that the fired cement clinker overflows and is discharged. The secondary fluidized bed cooling device and the secondary cooling device are connected via an airtight discharge device,
A low heat-generating cement clinker obtained by a device in which an upper part of a secondary cooling device and a wind box of a fluidized bed firing furnace are connected via an exhaust gas duct, and the content of 3CaO · Al 2 O 3 is 0 to 2%.
, And the and total content of 4CaO · Al 2 O 3 · Al 2 O 3 and 2CaO · Fe 2 O 3 is to be from 7 to 20 percent as means for solving the above-described problem.
また請求項２記載の低発熱セメントクリンカの製造方法
では、セメントクリンカ鉱物中の3CaO・Al2O3の含有量
が０〜２％であり、かつ4CaO・Al2O3・Fe2O3と2CaO・Fe
2O3との合計の含有量が７〜20％となるように石炭質原
料、ケイ酸質原料、鉄質原料を乾燥、粉砕、配合し、こ
れをサスペンションプレヒータにより予熱し、噴流層造
粒炉により造粒し、流動層焼成炉により1300℃〜1700
℃、20〜120分間で焼成した後、該焼成炉の流動層の上
側と１次流動層冷却装置の流動層の界面付近とを焼成物
がオーバーフローして排出されるようにした水冷ジャケ
ットを設けてなるオーバーフロー排出シュートにより直
ちに急冷しつつ１次流動層冷却装置に移送し、該１次流
動層冷却装置により冷却し、さらに２次流動層冷却装置
により冷却することを上記課題の解決手段とした。In the manufacturing method of the low heat cement clinker according to claim 2, wherein the content of 3CaO · Al 2 O 3 in the cement clinker minerals is 0-2%, and the 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 2CaO / Fe
Coal-based raw material, siliceous raw material, and iron-based raw material are dried, pulverized, and compounded so that the total content with 2 O 3 is 7 to 20%, which is preheated by a suspension preheater, and spouted bed granulated. Granulated in a furnace, 1300 ℃ ~ 1700 in a fluidized bed furnace
After calcination at 20 ° C. for 20 to 120 minutes, a water cooling jacket is provided so that the calcined product overflows and is discharged from above the fluidized bed of the calcination furnace and near the interface of the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device. Immediately cooling by an overflow discharge chute formed as described above, it is transferred to the primary fluidized bed cooling device, cooled by the primary fluidized bed cooling device, and further cooled by the secondary fluidized bed cooling device, which is a means for solving the above problems. .
「作用」 このように本発明はセメントクリンカ鉱物中のC3A０〜
２％、好ましくは０〜１％、C4AF＋C2Fの合計が７〜20
％、好ましくは12〜18％となるように配合された低発熱
セメント原料を流動層焼成炉で焼成し、該焼成炉の流動
層の上側と１次流動層冷却装置の流動層の界面付近とを
焼成低発熱セメントクリンカがオーバーフローして排出
されるように水冷ジャケットを設けてなるオーバーフロ
ー排出シュートを通すことにより該流動層にて焼成され
た該低発熱セメントクリンカが1000℃〜1100℃域に急冷
され排出されるのでダスティングの主因たるγ−C2Sに
変わらなく、γ−C2Sが大幅に減少し、良品質の低発熱
セメントクリンカが作られ、しかもC3Aが０〜２％好ま
しくは０〜１％、C4AF＋C2Fの合計が７〜20％、好まし
くは12〜18％とすることが初めて可能となり、C3Aが０
〜２％と極めて少なく、C4AF＋C2Fの合計が７〜20％と
するには従来のロータリーキルン技術ではキルン内コー
チング付着問題で良品質の低発熱セメントの製造不可能
であったことが、本発明の流動層技術（特に急冷シュー
ト使用）により極めて高品質の圧縮強度が10％上昇し発
熱量が10％低下した低発熱セメントおよびその製造方法
が初めて可能になったのである。"Working" Thus, the present invention is C 3 A0 to in the cement clinker minerals
2%, preferably 0 to 1%, the total of C 4 AF + C 2 F is 7 to 20
%, Preferably 12-18%, of a low heat-generating cement raw material is fired in a fluidized bed firing furnace, and the upper side of the fluidized bed of the firing furnace and the vicinity of the interface between the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device. The low heat-generating cement clinker that has been fired in the fluidized bed is rapidly cooled to 1000 ° C to 1100 ° C by passing through an overflow discharge chute provided with a water cooling jacket so that the low heat-generating cement clinker overflows and is discharged. As it is discharged as γ-C 2 S, which is the main cause of dusting, γ-C 2 S is greatly reduced, good quality low heat-generating cement clinker is made, and C 3 A is 0 to 2%. It is possible for the first time to preferably set 0 to 1% and the total of C 4 AF + C 2 F to 7 to 20%, preferably 12 to 18%, and set C 3 A to 0.
It is extremely small at ~ 2%, and in order to make the total of C 4 AF + C 2 F 7 to 20%, it was impossible to produce good quality low heat-generating cement by the conventional rotary kiln technology due to the coating adhesion problem in the kiln. The fluidized bed technology of the present invention (especially using a quench chute) has enabled for the first time a low heat-generating cement having an extremely high quality compressive strength increased by 10% and a calorific value reduced by 10%, and a manufacturing method thereof.
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。[Examples] Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the shape of the components described in this embodiment, the relative arrangement, and the like, unless otherwise specified, are not intended to limit the scope of the present invention to only those, and are merely illustrative examples. Only.
［実施例１］ 本例に使用される低発熱セメントクリンカの製造装置
は、第１図に示すように、低発熱セメント原料粉を予熱
するサスペンションプレヒータ（予熱部）３と、このサ
スペンションプレヒータに接続され低発熱予熱セメント
原料粉を造粒する噴流層造粒炉１と、この噴流層造粒炉
に排ガスダクト13及び気密排出装置７を介して接続され
た流動層焼成炉２と、この流動層焼成炉に接続され焼成
物を冷却する冷却装置とからなる低発熱セメントクリン
カの製造装置において、冷却装置を１次流動層冷却装置
20と２次流動層冷却装置21とで構成し、一時流動装置冷
却装置20の上部と流動層焼成炉２のフリーボード部22と
を排ガスダクト23を介して接続し、流動層焼成炉２の流
動層の上側と１次流動層冷却装置20の流動層の界面付近
とを、低発熱焼成セメントクリンカをオーバフローして
排出できるように、オーバフロー排出シュート24を介し
て接続し、１次流動層冷却装置20と２次流動層冷却装置
21とを気密排出装置25を介して接続し、２次流動層冷却
装置21の上部と流動層焼成炉２の風箱26とを排ガスダク
ト27を介して接続して構成されている。28はバーナ、3
0、31、32は空気分散板、33は押込みファン、34は仕切
板である。なお、２次流動層冷却装置21として、多室の
ものを図示しているが、これに限定されるものではな
く、１室などの他の形式のものでもよい。また、流動層
冷却装置に限定されるものではなく、たとえば、充填層
クーラなどの他の形式の冷却装置でもよい。[Example 1] As shown in Fig. 1, a device for producing a low heat-generating cement clinker used in this example is connected to a suspension preheater (preheating part) 3 for preheating low-heat-generating cement raw material powder, and this suspension preheater. Spouted bed granulation furnace 1 for granulating low-heat preheated cement raw material powder, fluidized bed firing furnace 2 connected to this spouted bed granulation furnace via exhaust gas duct 13 and airtight discharge device 7, and this fluidized bed In a low heat-generating cement clinker manufacturing apparatus comprising a cooling device connected to a firing furnace to cool the fired product, the cooling device is a primary fluidized bed cooling device.
20 and the secondary fluidized bed cooling device 21, the upper part of the temporary fluidized device cooling device 20 and the freeboard part 22 of the fluidized bed firing furnace 2 are connected via the exhaust gas duct 23, and the fluidized bed firing furnace 2 The upper side of the fluidized bed and the vicinity of the interface of the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device 20 are connected via an overflow discharge chute 24 so that the low heat-generating calcined cement clinker can be overflowed and discharged. Device 20 and secondary fluidized bed cooler
21 is connected via an airtight discharge device 25, and the upper part of the secondary fluidized bed cooling device 21 and the wind box 26 of the fluidized bed firing furnace 2 are connected via an exhaust gas duct 27. 28 is a burner, 3
Reference numerals 0, 31, and 32 are air distribution plates, 33 is a pushing fan, and 34 is a partition plate. Although the secondary fluidized bed cooling device 21 is shown as a multi-chamber type, it is not limited to this and may be another type such as a single chamber. Further, the cooling device is not limited to the fluidized bed cooling device, but may be another type of cooling device such as a packed bed cooler.
上記のように構成された低発熱セメントクリンカの製造
装置において、サスペンションプレヒータ（予熱部）３
で予熱されたセメント原料は、噴流層造粒炉１に投入さ
れ、造粒される。噴流層造粒炉１内で造粒されなかった
低発熱セメント原料は、サイクロンC1を経由して再び噴
流層造粒炉１に戻される。In the low heat-generating cement clinker manufacturing apparatus configured as described above, the suspension preheater (preheating section) 3
The cement raw material preheated in (1) is charged into the spouted bed granulation furnace 1 and granulated. The low heat-generating cement raw material that has not been granulated in the spouted bed granulation furnace 1 is returned to the spouted bed granulation furnace 1 again via the cyclone C 1 .
噴流層造粒炉１内で滞留・成長した造粒物は、気密排出
装置７によって流動層焼成炉２に排出され、そこで再び
1400〜1450℃で焼成される。焼成されたセメントクリン
カはオーバフローにて瞬時急冷されるからに１次流動層
冷却装置20に排出される。The granulated material that has accumulated and grown in the spouted bed granulation furnace 1 is discharged to the fluidized bed firing furnace 2 by the airtight discharge device 7, and there again.
It is baked at 1400-1450 ° C. The fired cement clinker is instantaneously cooled by overflow and is discharged to the primary fluidized bed cooling device 20.
１次流動層冷却装置20では、1000〜1100℃域にセメント
クリンカは急冷される。１次冷却されたセメントクリン
カは、気密排出装置25を介して２次流動層冷却装置21に
排出され、２次流動層冷却装置内の仕切板34をオーバフ
ローしながら、順次冷却される。In the primary fluidized bed cooling device 20, the cement clinker is rapidly cooled in the range of 1000 to 1100 ° C. The primary cooled cement clinker is discharged to the secondary fluidized bed cooling device 21 via the airtight discharge device 25, and is sequentially cooled while overflowing the partition plate 34 in the secondary fluidized bed cooling device.
１次流動層冷却装置20で、焼成された低発熱セメントク
リンカと熱交換した高温の冷却空気は、排ガスダクト23
及びオーバフロー排出シュート24を介して流動層焼成炉
２のフリーボード部22に導入され、流動層焼成炉排ガス
と混合されて、流動層焼成炉排ガスの温度が下がる。In the primary fluidized bed cooling device 20, the high-temperature cooling air that has exchanged heat with the calcined low heat-generating cement clinker is discharged into the exhaust gas duct 23.
And, it is introduced into the freeboard section 22 of the fluidized bed firing furnace 2 through the overflow discharge chute 24, is mixed with the fluidized bed firing furnace exhaust gas, and the temperature of the fluidized bed firing furnace exhaust gas is lowered.
その結果、流動層焼成炉２のフリーボード部22の壁面温
度が下がり、このため、流動層焼成炉２の流動層から飛
び出した高温の低発熱セメントクリンカ小粒子が、壁面
に付着することがなくなる。As a result, the wall surface temperature of the freeboard portion 22 of the fluidized bed firing furnace 2 is lowered, so that the high temperature low heat generation cement clinker small particles that have jumped out of the fluidized bed of the fluidized bed firing furnace 2 do not adhere to the wall surface. .
［実施例２］ 本例に使用される低発熱セメントクリンカの製造装置
は、第１図に示すように、１次流動層冷却装置20の流動
層に層圧損測定器35を接続し、層圧損を制御してこの流
動層界面上に焼成セメントクリンカが供給されるよう
に、層圧損測定器35と、１次流動層冷却装置20の気密排
出装置25の空気供給弁36とを演算器37を介して接続した
ものである。[Example 2] As shown in Fig. 1, the low heat-generating cement clinker manufacturing apparatus used in this example has a bed pressure loss measuring device 35 connected to the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device 20 to form a bed pressure loss. Control so that the calcined cement clinker is supplied onto the interface of the fluidized bed, the bed pressure loss measuring device 35 and the air supply valve 36 of the airtight discharge device 25 of the primary fluidized bed cooling device 20 are connected to the computing device 37. It is connected through.
このようにして、１次流動層冷却装置20の層圧損を、気
密排出装置25の排出量を調節することにより制御し、流
動層焼成炉２からの排出セメントクリンカが、１次流動
層冷却装置20の流動層界面上に常に供給されるようにす
る。他の構成、作用は実施理１と同様である。In this way, the bed pressure loss of the primary fluidized bed cooling device 20 is controlled by adjusting the discharge amount of the airtight discharge device 25, and the discharged cement clinker from the fluidized bed firing furnace 2 is controlled by the primary fluidized bed cooling device. Be constantly fed over 20 fluidized bed interfaces. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
［実施例３］ 本例に使用される低発熱セメントクリンカの製造装置
は、第１図及び第５図に示すように、流動層焼成炉２の
オーバフロー排出シュート24に水冷ジャケット38を設
け、この水冷ジャケットの下流側のオーバフロー排出シ
ュート24に可変絞りなどの可変通風抵抗装置40を設けた
ものである。41は流動層冷却装置で、例えば第１図に示
すような１次流動層冷却装置が用いられる。42はバー
ナ、43、44は風箱、45排出堰、46は造粒物投入口であ
る。[Embodiment 3] As shown in FIGS. 1 and 5, the apparatus for producing a low heat-generating cement clinker used in this embodiment is provided with a water cooling jacket 38 on the overflow discharge chute 24 of the fluidized bed firing furnace 2. A variable ventilation resistance device 40 such as a variable throttle is provided on an overflow discharge chute 24 on the downstream side of the water cooling jacket. 41 is a fluidized bed cooling device, for example, a primary fluidized bed cooling device as shown in FIG. 1 is used. 42 is a burner, 43 and 44 are wind boxes, 45 discharge weirs, and 46 is a granule input port.
このように、本例は、オーバフロー排出シュート24内に
おいて流動層冷却装置41から流動層焼成炉２へ流れるガ
ス流速を小さくするために、水冷ジャケット38より冷却
装置側に、たとえば上下移動自在の可変絞りなどの可変
通風抵抗を設けることにより、小粒子も容易に排出でき
るようになった。As described above, in this example, in order to reduce the flow velocity of the gas flowing from the fluidized bed cooling device 41 to the fluidized bed firing furnace 2 in the overflow discharge chute 24, the water cooling jacket 38 is moved toward the cooling device side, for example, a vertically movable variable. By providing a variable ventilation resistance such as a diaphragm, even small particles can be easily discharged.
［実施例４］ 本例に使用される装置の流動層焼成炉２は、第２図〜第
５図に示すように、流動層の上側の炉本体側壁にオーバ
フロー排出シュート24を接続し、このオーバフロー排出
シュートの入口部にオーバフロー堰45を設け、この堰に
隣接してオーバフロー排出シュート24に水冷ジャケット
38を設け、オーバフロー排出シュート24の下端を流動層
冷却装置41の層界面付近に接続したものである。[Example 4] The fluidized bed firing furnace 2 of the apparatus used in this example has an overflow discharge chute 24 connected to the side wall of the upper furnace body of the fluidized bed as shown in Figs. An overflow weir 45 is provided at the inlet of the overflow discharge chute, and a water cooling jacket is provided on the overflow discharge chute 24 adjacent to the weir.
38 is provided, and the lower end of the overflow discharge chute 24 is connected near the bed interface of the fluidized bed cooling device 41.
流動層焼成炉２に供給された造粒物は、流動層内の粒子
と混合し、滞留しながら1400〜1450℃の温度で焼成され
る。焼成されたセメントクリンカは、堰45をオーバフロ
ーして排出シュート24内に移送される。The granulated material supplied to the fluidized bed firing furnace 2 is mixed with the particles in the fluidized bed and is fired at a temperature of 1400 to 1450 ° C while staying. The burned cement clinker overflows the weir 45 and is transferred into the discharge chute 24.
ところが、堰45に隣接して水冷ジャケット38が設けられ
ているために、堰45をオーバフローしてきた高温の粘着
性を帯びたセメントクリンカ粒子は、水冷ジャケット38
に接触し、直ちにセメントクリンカ粒子の表面が冷却さ
れる。そのため、粒子は粘着性を失って、排出シュート
24内壁に付着せずに、流動層冷却装置41に移送される。However, since the water cooling jacket 38 is provided adjacent to the weir 45, the high temperature adhesive cement clinker particles that have overflowed the weir 45 are not cooled by the water cooling jacket 38.
And the surface of the cement clinker particles is immediately cooled. As a result, the particles lose their stickiness and the discharge chute
24 Transferred to the fluidized bed cooling device 41 without adhering to the inner wall.
また、流動層冷却装置41の低発熱セメントクリンカ供給
朽ち47は、層界面付近に設けられているので、排出シュ
ート24内に低発熱セメントクリンカ粒子が充填されるこ
とはなく、したがって、移動層を形成することは全くな
く、低発熱セメントクリンカ粒子は円滑に冷却装置41内
に供給される。Further, since the low heat-generating cement clinker supply decay 47 of the fluidized bed cooling device 41 is provided in the vicinity of the layer interface, the low heat-generating cement clinker particles are not filled in the discharge chute 24, and therefore the moving bed is There is no formation, and the low heat-generating cement clinker particles are smoothly supplied into the cooling device 41.
したがって、排出シュート24内で粒子が壁面に付着する
こともなく、また、粒子相互に付着することもなく、流
動層焼成炉２から冷却装置に低発熱セメントクリンカが
円滑に移送される。Therefore, the particles do not adhere to the wall surface in the discharge chute 24 and do not adhere to each other, and the low heat-generating cement clinker is smoothly transferred from the fluidized bed firing furnace 2 to the cooling device.
このように、排出シュート24内に移動層を形成しないの
で、セメントクリンカは瞬時に冷却装置41内に排出され
る。このため、セメントクリンカは1400〜1450℃の温度
レベルから1000〜1100℃温度レベルまで急冷され、高品
質の低発熱セメントクリンカを製造することができる。As described above, since the moving bed is not formed in the discharge chute 24, the cement clinker is instantaneously discharged into the cooling device 41. Therefore, the cement clinker is rapidly cooled from the temperature level of 1400 to 1450 ° C to the temperature level of 1000 to 1100 ° C, and a high quality low heat-generating cement clinker can be manufactured.
［実施例５］ 本例に使用される装置の流動層焼成炉２は、第３図及び
第４図に示すように、オーバフロー堰45に隣接して鉛直
排出シュート部48を設け、この鉛直排出シュート部の下
流側に隣接して水冷ジャケット38を設けたものである。[Fifth Embodiment] As shown in Figs. 3 and 4, the fluidized bed firing furnace 2 of the apparatus used in this embodiment is provided with a vertical discharge chute portion 48 adjacent to the overflow weir 45, and the vertical discharge chute portion 48 is provided. A water cooling jacket 38 is provided adjacent to the downstream side of the chute portion.
流動層焼成炉２から排出シュート24内に移送されるセメ
ントクリンカ粒子は、まず鉛直排出シュート部48を重力
落下する。このため、セメントクリンカ粒子に慣性力が
つき、排出シュート24内に転がり、円滑に排出すること
ができる。他の構成、作用は実施例４と同様である。The cement clinker particles transferred from the fluidized bed firing furnace 2 into the discharge chute 24 first fall by gravity on the vertical discharge chute section 48. For this reason, the cement clinker particles have an inertial force, roll in the discharge chute 24, and can be smoothly discharged. Other configurations and operations are similar to those of the fourth embodiment.
［実施例６］ 本例に使用される装置の流動層焼成炉２は、第２図〜第
５図に示すように、流動層焼成炉２への造粒物の投入口
46を、オーバフロー堰45の上端より下方に設けたもので
ある。このため、流動層焼成炉２に投入された造粒物
が、流動層焼成炉の層内に滞留せずに直ちにオーバフロ
ー排出シュート24の排出口に排出されることがなくな
る。他の構成、作用は実施例４と同様である。[Example 6] The fluidized bed firing furnace 2 of the apparatus used in this example has a port for introducing granules into the fluidized bed firing furnace 2 as shown in Figs. 2 to 5.
46 is provided below the upper end of the overflow weir 45. For this reason, the granulated material charged into the fluidized bed firing furnace 2 does not stay in the bed of the fluidized bed firing furnace and is not immediately discharged to the discharge port of the overflow discharge chute 24. Other configurations and operations are similar to those of the fourth embodiment.
［実施例７］ 第１表に示した低発熱セメントの出発原料を用い、これ
らを以下に示した配合比で混合し実施例１に示した製造
装置によって低発熱セメントクリンカを得た。なお、焼
成は電気炉にて1420℃で30分間行った。[Example 7] Using the starting materials of the low heat-generating cement shown in Table 1, these were mixed in the following compounding ratios to obtain a low heat-generating cement clinker by the manufacturing apparatus shown in the first embodiment. The firing was performed in an electric furnace at 1420 ° C for 30 minutes.
このクリンカをJIS法により分析し、その結果を第２表
に示す。 This clinker was analyzed by JIS method, and the results are shown in Table 2.
第２表に示したように、得られたクリンカにはC3Aがな
く、またC4AF＋C2Fも12〜18％となっていた。 As shown in Table 2, the obtained clinker did not have C 3 A, and C 4 AF + C 2 F was 12 to 18%.
［実施例８］ 実施例７の配合および製造方法によって別に得たクリン
カを用い、モルタル圧縮強さ、水和熱を測定した。クリ
ンカの化学組成を第３表に、クリンカの鉱物組成および
モルタル圧縮強度と水和熱とを第４表に示した。なお比
較のため従来の普通セメントクリンカも併記した。[Example 8] Using a clinker separately obtained by the compounding and manufacturing method of Example 7, the mortar compressive strength and the heat of hydration were measured. The chemical composition of the clinker is shown in Table 3, and the mineral composition of the clinker, the mortar compressive strength and the heat of hydration are shown in Table 4. For comparison, the conventional ordinary cement clinker is also shown.
ここで、従来品３はロータリキルンにより製造したもの
である。 Here, the conventional product 3 is manufactured by a rotary kiln.
第４表から分かるように、本発明品はC3Aがゼロであ
り、C4AFが＋C2Fが14.3％のものであった。また、この
ものは従来品に比べてモルタル圧縮強さ、水和熱ともに
優れていた。As can be seen from Table 4, the product of the present invention had C 3 A of zero and C 4 AF of + C 2 F of 14.3%. In addition, this product was superior to the conventional product in both mortar compressive strength and heat of hydration.
［実施例９］ 実施例８と同様にして本発明の低発熱セメントクリンカ
を得、クリンカの化学組成を第５表に、クリンカの鉱物
組成およびモルタル圧縮強度と水和熱とを第６表に示し
た。なお比較のため従来の普通セメントクリンカも併記
した。[Example 9] A low heat-generating cement clinker of the present invention was obtained in the same manner as in Example 8, the chemical composition of the clinker is shown in Table 5, the mineral composition of the clinker and the mortar compressive strength and the heat of hydration are shown in Table 6. Indicated. For comparison, the conventional ordinary cement clinker is also shown.
第６表から分かるように、実施例８と同様に本発明品は
従来品に比べてモルタル圧縮強さ、水和熱ともに優れて
いた。 As can be seen from Table 6, as in Example 8, the product of the present invention was superior to the conventional product in both mortar compressive strength and heat of hydration.
「発明の効果」 以上説明したように本発明の低発熱セメントクリンカ
は、C3Aをほとんど含まないものとしたため、セメント
水和反応熱が大幅に低減し、モルタル強度も従来品に比
べて高いものとなった。"Effect of the invention" As described above, the low heat-generating cement clinker of the present invention contains almost no C 3 A, so the heat of cement hydration reaction is significantly reduced, and the mortar strength is also higher than that of conventional products. It became a thing.
また、本発明の製造方法によれば、セメントクリンカ焼
成をロータリーキルンから流動層にすることにより、C3
Aを含まないクリンカ鉱物組成のセメントクリンカを焼
成することができる。Further, according to the production method of the present invention, by converting the cement clinker firing from the rotary kiln to a fluidized bed, C 3
Cement clinker having a clinker mineral composition not containing A can be fired.
さらに、焼成されたセメントクリンカを流動層焼成炉よ
りオーバーフロータイプにして流動層クーラへ急冷排出
するため、セメントクリンカの高品質を確保することが
できる。Furthermore, since the burned cement clinker is made into an overflow type from the fluidized bed firing furnace and rapidly cooled and discharged to the fluidized bed cooler, high quality of the cement clinker can be secured.
第１図は本発明の低発熱セメントクリンカを製造するの
に好適に用いられる製造装置の一例を示す概略構成図、
第２図は第１図に示した製造装置における流動層焼成炉
の断面図、第３図および第５図は流動層焼成炉の他の例
を示す断面図、第４図は第３図におけるＡ−Ａ線拡大断
面図である。 C1〜C4……サイクロン、１……噴流層造粒炉、 ２……流動層焼成炉、 ３……サスペンションプレヒータ（予熱部） ７……気密排出装置、13,23,27……排ガスダクト、 20……１次流動層冷却装置、 21……２次流動層冷却装置、 22……フリーボード部、 24……オーバーフロー排出シュート、 25……気密排出装置、26……風箱、FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a production apparatus suitably used for producing the low heat-generating cement clinker of the present invention,
2 is a sectional view of the fluidized bed firing furnace in the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, FIGS. 3 and 5 are sectional views showing other examples of the fluidized bed firing furnace, and FIG. 4 is shown in FIG. It is an AA line expanded sectional view. C 1 -C 4 ...... cyclone, 1 ...... spouted bed granulating furnace, 2 ...... fluidized bed sintering furnace, 3 ...... suspension preheater (preheating section) 7 ...... airtight discharge device, 13,23,27 ...... exhaust gas Duct, 20 …… Primary fluidized bed cooling device, 21 …… Secondary fluidized bed cooling device, 22 …… Freeboard part, 24 …… Overflow discharge chute, 25 …… Airtight discharge device, 26 …… Wind box,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十畑 達夫 千葉県習志野市津田沼３―７―５―105 (72)発明者 松岡 義和 千葉県松戸市樋野口813 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuo Igarata 3-7-5-105 Tsudanuma, Narashino City, Chiba Prefecture (72) Inventor Yoshikazu Matsuoka 813 Hinoguchi, Matsudo City, Chiba Prefecture
Claims (2)
プレヒータと（３）と、このサスペンションプレヒータ
に接続され予熱セメント原料粉を造粒する噴流層造粒炉
（１）と、この噴流層造粒炉に排ガスダクト（13）及び
気密排出装置（７）を介して接続された流動層焼成炉
（２）と、この流動層焼成炉に接続され焼成物を冷却す
る冷却装置とからなり、冷却装置を１次流動層冷却装置
（20）と２次冷却装置（21）とで構成し、１次流動層冷
却装置の上部と流動層焼成炉（２）のフリーボード部
（22）とを排ガスダクト（23）を介して接続し、流動層
焼成炉（２）の流動層の上側と１次流動層冷却装置の流
動層の界面付近とを焼成セメントクリンカがオーバフロ
ーして排出されるようにオーバフロー排出シュート（2
4）を介して接続し、１次流動層冷却装置（20）と２次
冷却装置（21）とを気密排出装置（25）を介して接続
し、２次冷却装置の上部と流動層焼成炉の風（26）とを
排ガスダクト（27）を介して接続した装置により得られ
る低発熱セメントクリンカであって、3CaO・Al2O3の含
有量が０〜２％であり、かつ4CaO・Al2O3・Fe2O3と2CaO
・Fe2O3との合計の含有量が７〜20％である低発熱セメ
ントクリンカ。1. A suspension preheater (3) for preheating cement raw material powder, a spouted bed granulation furnace (1) connected to this suspension preheater for granulating preheated cement raw material powder, and a spouted bed granulation furnace. The cooling device comprises a fluidized bed firing furnace (2) connected through an exhaust gas duct (13) and an airtight discharge device (7), and a cooling device connected to the fluidized bed firing furnace for cooling the fired product. It is composed of a secondary fluidized bed cooling device (20) and a secondary cooling device (21). The upper part of the primary fluidized bed cooling device and the freeboard part (22) of the fluidized bed firing furnace (2) are connected to the exhaust gas duct (23). ), And an overflow discharge chute (overflow discharge chute so that the upper side of the fluidized bed of the fluidized bed firing furnace (2) and the vicinity of the interface of the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device are overflowed and discharged. 2
4), the primary fluidized bed cooling device (20) and the secondary cooling device (21) are connected via an airtight discharge device (25), and the upper part of the secondary cooling device and the fluidized bed firing furnace are connected. A low heat-generating cement clinker obtained by a device in which the air (26) and the air (26) are connected via an exhaust gas duct (27), the content of 3CaO ・ Al 2 O 3 being 0-2%, and 4CaO ・ Al. 2 O 3・ Fe 2 O 3 and 2 CaO
-Low heat cement clinker with a total content of Fe 2 O 3 of 7 to 20%.
含有量が０〜２％であり、かつ4CaO・Al2O3・Fe2O3と2C
aO・Fe2O3との合計の含有量が７〜20％となるように石
灰質原料、ケイ酸質原料、鉄質原料を乾燥、粉砕、配合
し、これをサスペンションプレヒータにより予熱し、噴
流層造粒炉により造粒し、流動層焼成炉により1300℃〜
1700℃、20〜120分間で焼成した後、該焼成炉の流動層
の上側と１次流動層冷却装置の流動層の界面付近とを焼
成物がオーバーフローして排出されるようにした水冷ジ
ャケットを設けてなるオーバーフロー排出シュートによ
り直ちに急冷しつつ１次流動層冷却装置に移送し、該１
次流動層冷却装置により冷却し、さらに２次流動層冷却
装置により冷却する低発熱性セメントクリンカの製造方
法。Wherein a is 0 to 2% content of 3CaO · Al 2 O 3 in the cement clinker minerals, and 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 and 2C
The calcareous raw material, siliceous raw material, and ferrous raw material are dried, pulverized, and blended so that the total content of aO and Fe 2 O 3 is 7 to 20%, and this is preheated by the suspension preheater to form the spouted bed. Granulate in a granulation furnace and in a fluidized bed firing furnace at 1300 ° C ~
After firing at 1700 ° C. for 20 to 120 minutes, a water-cooling jacket is provided so that the fired product overflows and is discharged from above the fluidized bed of the firing furnace and near the interface of the fluidized bed of the primary fluidized bed cooling device. Immediately quenching by the provided overflow discharge chute, it is transferred to the primary fluidized bed cooling device,
A method for producing a low heat-generating cement clinker, which comprises cooling with a secondary fluidized bed cooling device and further cooling with a secondary fluidized bed cooling device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5153289A JPH0676236B2 (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Low heat cement clinker and its manufacturing method |
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