JPH0676237B2

JPH0676237B2 - セメント原料焼成装置

Info

Publication number: JPH0676237B2
Application number: JP4355487A
Authority: JP
Inventors: 哲夫藤沢
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS63210049A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、焼成炉の排ガスの少なくとも一部を予熱装
置を通さずにバイパスして排出するセメント原料焼成装
置に関する。

（従来の技術）従来、セメント原料焼成装置には第４図で示すように構
成されたものがある。

図において、１はセメント用粉末原料を焼成してクリン
カを得るロータリーキルン型の焼成炉、２は焼成炉１か
ら排出されるクリンカを空気流により冷却するクリンカ
冷却機である。上記粉末原料の流れ方向で見て焼成炉１
の上流側の原料入口側には、この焼成炉１に供給される
粉末原料を予熱する予熱装置３が配設されている。

上記焼成炉１のクリンカ出口側と冷却機２との接続部に
は、冷却機２からの高温空気で燃料を燃焼する燃料燃焼
手段６が設けられる。一方、上記冷却機２には、この冷
却機２にクリンカ冷却用の空気を供給する押込送風機７
と、この冷却機２から高温空気の一部を排出させる排風
機８とを接続してある。

上記予熱装置３は上下方向に積重され、かつ、互いに連
結された４段のサイクロンC₁〜C₄を有している。即ち、
上方に位置するサイクロンC₁，C₂，C₃のガス導入口に、
それぞれの下方に位置するサイクロンC₂，C₃，C₄のガス
排出口をそれぞれガスダクト10により接続している。ま
た、上記焼成炉１の入口端覆1aと最下段サイクロンC₄の
ガス導入口とをガスダクト11により連結している。更
に、最上段サイクロンC₁のガス排出口を排ガス誘引通風
機12にガスダクト13により接続している。

一方、上方に位置するサイクロンC₁，C₂，C₃の粉末排出
口は、それぞれの下方に位置するサイクロンC₂，C₃，C₄
のガス導入口側ガスダクト10,11の中途部にそれぞれ原
料シュート15により接続されている。また、上記最上段
サイクロンC₁のガス導入口側ガスダクト10の中途部に
は、粉末原料を投入する原料投入シュート16が接続され
ている。更に、最下段サイクロンC₄の粉末排出口は焼成
炉１の入口端覆1aに原料シュート17により接続されてい
る。

そして、上記冷却機２でクリンカを冷却した高温の空気
流は焼成炉１で燃料燃焼手段６から供給される燃料を燃
焼させて熱ガスとなり、この熱ガスは排ガス誘引通風機
12により吸引されて最下段サイクロンC₄から最上段サイ
クロンC₁へそれぞれガスダクト10,11を通って流れる
（図中熱ガスの流れは実線矢印で示す）。

一方、原料投入シュート16から投入される粉末原料Ａ
は、各ガスダクト10,11内を上昇する熱ガスにより順次
加熱されながら、最上段サイクロンC₁から順次最下段サ
イクロンC₄へ向って流れ、このようにして予熱される。
そして、この予熱された粉末原料は上記最下段サイクロ
ンC₄を通って焼成炉１へ流れ、この焼成炉１で焼成され
てクリンカとなり、冷却機２で冷却されて成品クリンカ
Ｂとして成品コンベヤ19により次工程へ移送される（図
中粉末原料の流れは破線矢印で示す）。

上記焼成装置で粉末原料を焼成するに際し、セメント原
料や燃料中には、揮発性の不純物としてアルカリ（K,N
a）、塩素（Cl）、硫黄（Ｓ）等の種々の化合物（例え
ばK₂SO₄，Na₂SO₄,Kcl,NaCl等）が含まれている。これら
化合物は、焼成装置内で蒸発や凝縮を繰り返して蓄積さ
れ、これによって、予熱装置３のガスダクト10,11や各
サイクロンC₁〜C₄の内壁面に多量のコーチングが生成さ
れる。しかし、これはこの装置の操業に支障をきたすも
のであり、また、成品クリンカに上記化合物が混入すれ
ば製品の品質を低下させることになる。

そこで、従来、上記のような化合物を系外に排出させる
ため、バイパス装置21が設けられる。

即ち、上記焼成炉１の入口端覆1aには、この焼成炉１か
ら排ガスの一部分岐して予熱装置３をバイパスして排出
させる排風機23がバイパスガスダクト24により接続され
ている。このバイパスガスダクト24の中途部で上記バイ
パスガスの流れ方向で見て上流側には、このバイパスガ
スを空気流で急冷するガス冷却手段25が接続され、この
ガス冷却手段25にはこれに外気を吹き込む急冷送風機26
を連結してある。一方、同上バイパスガスダクト24の中
途部で上記バイパスガスの流れ方向で見て下流側には冷
却されたバイパスガス中からダストを捕集するダスト集
塵機27を介設している。

この場合、粉末原料や燃料中に含まれる上記化合物は焼
成炉１の排ガス中に蒸気状態で存在するが、この化合物
は上記排風機23により吸引されるバイパスガスと共にバ
イパス装置21に導入される。このとき、このバイパスガ
ス中に送風機26から冷たい外気を吹き込んで上記蒸気状
態の化合物をダストの表面に凝縮させ、ダスト集塵機27
によりダストＣとしてバイパスガス中から捕集して系外
に排出している。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記バイパス装置21では、焼成炉１からのバ
イパスガスが高温であるにも拘らず、これを単に系外に
排出しているだけのため、大きい熱損失を生じている。

また、上記バイパスガス中には焼成炉１からの原料ダス
トが多く存在しており、この原料ダストは脱炭酸反応の
可成り進行した酸化カルシウム（CaO）が主成分となっ
ている。このため、これを廃棄することは製品の歩留り
を低下させるだけでなく、更に大きい熱損失を生じると
いう不都合がある。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、予熱装置を通さずに焼成炉の排ガスを系外に排出さ
せる場合、焼成装置における熱損失を低減させると共
に、この焼成装置で焼成される製品の歩留りを向上させ
ることを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、バイパス装置のガス冷却手段とダスト集塵機の間に
排ガス中から粗粒ダストを分離する粗粒分級機を介設す
ると共に、この粗粒分級機の粗粒ダスト排出口を予熱装
置側と焼成炉側の少なくともいずれか一方側に連結し、
かつ、上記粗粒分級機におけるダストの分級粒度を調整
可能とした点にある。

（実施例）以下、この発明の第１、第２実施例を第１図から第３図
により説明する。なお、これら各実施例の基本構成は前
記従来構成と同様である。よって、共通の構成について
は単に図面にその符号を付してその説明を省略し、異な
る構成についてのみ説明する。

（第１実施例）第１図及び第２図は第１実施例を示している。第１図に
おいて、バイパスガスダクト24の中途部でガス冷却手段
25とダスト集塵機27の間に粗粒分級機30が介設される。
この粗粒分級機30のガス導入口31はガス冷却手段25から
延びたバイパスガスダクト24に接続され、同上粗粒分級
機30のガス排出口32はダスト集塵機27に連なるバイパス
ガスダクト24に接続される。一方、上記粗粒分級機30の
粗粒排出口33は粗粒シュート34により予熱装置３の最下
段サイクロンC₄からの原料シュート17の中途部に連結し
ている。

第２図により上記粗粒分級機30についてより詳しく説明
する。

この粗粒分級機30は外筒36と、この外筒36と同軸上に位
置する内筒37とを有し、これら外筒36、内筒37はそれぞ
れほぼ逆円錐筒状となっている。そして、外筒36の下端
に上記ガス導入口31が形成されている。一方、この外筒
36の上部は天井板38で閉じられ、この天井板38には外筒
36とほぼ同軸上に上記ガス排出口32を形成してある。

一方、上記内筒37の下端には粗粒排出口33が形成され
る。また、この内筒37の上端と上記天井板38との間には
間隙が形成され、この間隙には周方向等間隔に複数の案
内羽根39を設けてある。この各案内羽根39は外筒36と内
筒37との間を上昇してきたバイパスガスを内筒37の内部
で旋回流となるように案内する。

上記各案内羽根39は軸40により天井板38と内筒37との間
に回動自在に支持され、この軸40を回動させる回動手段
41が設けられる。この回動手段41により軸40を回動さ
せ、例えば、案内羽根39の面に沿った方向を内筒37の接
線方向に近付ければ、上記内筒37の内部の旋回流は強く
なる。このようにすれば、バイパスガス中のダストに大
きい遠心力が生じることとなり、このため、バイパスガ
ス中から分離され粗粒排出口33から排出されるダストの
粒度は細かくなる。

また、上記とは逆に、案内羽根39の面に沿った方向を内
筒37の径方向に近付ければ、上記旋回流は弱くなり、こ
れによって分離されるダストの粒度が粗くなる。この場
合、上記ダストの分級粒度は５μ〜15μ程度が良く、こ
れは上記のように案内羽根39の角度を任意に変更するこ
とにより調整される。

なお、上記粗粒分級機30で分級された粗粒ダストとダス
ト集塵機27で捕集された粗粒ダストとを顕微鏡写真、特
性Ｘ線図、及び、定性分析により調査した結果によれ
ば、粗粒ダストの表面に凝縮したダスト単位重量当りの
化合物の量は微粒に比べて遥かに少ないことがわかっ
た。

（第２実施例）第３図は第２実施例を示している。図において、第３段
サイクロンC₃からの原料シュート15と、最下段サイクロ
ンC₄のガス導入口側ガスダクト11との間に仮焼炉45が介
設される。この仮焼炉45の下端は焼成炉１の入口端覆1a
に接続され、焼成炉１の排ガスの一部は入口端覆1aから
仮焼成45を通って上記サイクロンC₄に流れる。また、上
記仮焼炉45は燃料燃焼手段46を有し、この燃料燃焼手段
46による燃料の燃焼用空気を供給するため、この仮焼炉
45と冷却機２とが抽気ダクト47により接続される。

一方、粗粒分級機30からの粗粒シュート34は上記第３段
サイクロンC₃からの原料シュート15の中途部に接続され
ている。また、上記粗粒分級機30とダスト集塵機27との
間でバイパスガスダクト24の中途部には、第２のガス冷
却手段25′が介設される。このガス冷却手段25′には急
冷送風機26′により外気を送風している。この場合、粗
粒分級機30の上流側ガス冷却手段25によるバイパスガス
の冷却を最少限に抑えれば、このバイパスガス中の粗粒
の温度低下が抑制されると共に、この粗粒に付着する化
合物の量をより低減できる。このため、バイパス装置21
から仮焼炉45に供給される粗粒ダストは高温で、かつ、
化合物が少なくなり、焼成装置にとって有益である。

（その他の実施例）なお、上記各実施例における粗粒分級機30は第２図で示
す構成のものでなく、公知のサイクロンの導入部等に案
内羽根39を取り付けたものでも良い。また、バイパスガ
スの量が大幅に変動する場合には、複数の粗粒分級機30
を並設し、上記バイパスガスの量に対応させて粗粒分級
機30の稼動基数を選択しても良い。また、粗粒分級機30
からの粗粒ダストは焼成炉１の入口端覆1aや、予熱装置
３の最上段サイクロンC₁へ供給してもよく、この粗粒ダ
ストの供給は粗粒シュート34だけでなく機械的搬送手段
を用いても良い。更に、焼成炉１や予熱装置３の型式、
あるいはガス冷却手段25やダスト集塵機27の種類は自由
に選択して良い。

（発明の効果）この発明によれば、バイパス装置のガス冷却手段とダス
ト集塵機の間に排ガス中から粗粒ダストを分離する粗粒
分級機を介設すると共に、この粗粒分級機の粗粒ダスト
排出口を予熱装置側と焼成炉側の少なくともいずれか一
方側に連結したため、次のような効果がある。

即ち、仮に、ダスト集塵機でダストの全量を捕集してこ
れをセメント原料に再利用すると、ダストに含まれた化
合物によって焼成装置の操業や製品の品質に悪影響を与
えるおそれがある。また、ダスト中の細粒ダストは粗粒
ダストに比較して単位重量当りの表面積が大きく、か
つ、その熱容量が小さいためにガス冷却手段により急冷
されやすい。よって、細粒ダストには単位重量当りで比
較的多量の化合物が凝縮しているものである。

そこで、この発明では、上記したように排ガスの流れ方
向でみてダスト集塵機の上流側、即ち、ダストが互いに
凝集することなく排ガス中に浮遊した状態で、化合物の
凝縮量の比較的少ない粗粒ダストを分離回収するように
してあり、このため、ダストをセメント原料に再利用す
る場合、セメント原料への化合物の混入が抑制される。
よって、操業や、製品の品質に悪影響を与えることな
く、ダストの再利用が可能となり、よって、製品の歩留
りの向上も達成される。

そして、上記のように粗粒ダストをセメント原料に再利
用する場合、粗粒ダストは細粒ダストに比較して熱容量
が大きいものである。このため、回収しようとする粗粒
ダストはガス冷却手段により冷却されにくく、この粗粒
ダストには十分の予熱が残っている。よって、高温の粗
粒ダストを回収することによりその顕熱も回収されるこ
とになり焼成装置における熱損失は効果的に低減され
る。

更に、バイパス装置を流れる排ガス中からの粗粒ダスト
の回収についても、この粗粒ダストに凝集した化合物の
量が所定量を越えないようにすることが必要とされる。
そこで、この発明では、上記粗粒ダストの分級粒度を調
整可能としたのであり、即ち、これによって回収される
化合物の量を規制できるようにしたのである。このた
め、焼成装置の運転状態や、得ようとする製品の種々の
品質に対応して所望の粗粒ダストを回収することができ
る。

しかも、粗粒ダストは焼成装置で再利用するため、この
系外へ廃棄するダストの量は低減することになる。よっ
て、このダスト廃棄に伴う環境汚染も低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの発明の実施例を示し、第１図及
び第２図は第１実施例で第１図はセメント原料焼成装置
の系統図、第２図は粗粒分級機の縦断面図、第３図は第
２実施例で第１図に相当する図、第４図は従来例で同上
第１図に相当する図である。１……焼成炉、３……予熱装置、21……バイパス装置、
25……ガス冷却手段、27……ダスト集塵機、30……粗粒
分級機、33……粗粒排出口、34……粗粒シュート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント用粉末原料を焼成する焼成炉と、
この焼成炉の原料入口側に供給される粉末原料を予熱す
る予熱装置と、上記焼成炉の原料入口側に連結されるバ
イパス装置とを設け、このバイパス装置を上記焼成炉の
排ガスの流れ方向で見て上流側に設けられこの排ガスを
冷却するガス冷却手段と、下流側に配設され上記冷却さ
れた排ガス中からダストを捕集するダスト集塵機とで構
成したセメント原料焼成装置において、上記ガス冷却手
段とダスト集塵機の間に排ガス中から粗粒ダストを分離
する粗粒分級機を介設すると共に、この粗粒分級機の粗
粒ダスト排出口を予熱装置側と焼成炉側の少なくともい
ずれか一方側に連結し、かつ、上記粗粒分級機における
ダストの分級粒度を調整可能としたことを特徴とするセ
メント原料焼成装置。