JPH07100618B2 - クリンカ冷却方法および冷却装置 - Google Patents
クリンカ冷却方法および冷却装置Info
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- JPH07100618B2 JPH07100618B2 JP61302942A JP30294286A JPH07100618B2 JP H07100618 B2 JPH07100618 B2 JP H07100618B2 JP 61302942 A JP61302942 A JP 61302942A JP 30294286 A JP30294286 A JP 30294286A JP H07100618 B2 JPH07100618 B2 JP H07100618B2
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/47—Cooling ; Waste heat management
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D15/00—Handling or treating discharged material; Supports or receiving chambers therefor
- F27D15/02—Cooling
- F27D15/0206—Cooling with means to convey the charge
- F27D15/0213—Cooling with means to convey the charge comprising a cooling grate
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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- F27B15/10—Arrangements of air or gas supply devices
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- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
- F27D2003/0038—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising shakers
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- F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
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- F27D15/02—Cooling
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はロータリキルンの様なセメント焼成装置で焼
成または焼結された高温のセメントクリンカ、石灰等を
空気や他の気体で冷却する方法および装置に関するもの
である。
成または焼結された高温のセメントクリンカ、石灰等を
空気や他の気体で冷却する方法および装置に関するもの
である。
従来の技術 一般に、ロータリキルンのようなセメント焼成装置で焼
成されたセメントクリンカは、1300℃程度の高温状態で
グレート式冷却装置に落下してクリンカ層を形成し、グ
レート下方から上方に流れる空気や他の気体等によつて
冷却される。熱経済的観点からは、冷却装置に落下する
高温クリンカの保有する熱をできるだけ多く回収するこ
と、並びにこの冷却装置からの排気の一部が焼成装置へ
の２次空気として用いられる場合が多いので、出来る限
り高温の排気を得ることが望ましい。従つて、冷却装置
に形成されるクリンカ層は均一で厚い層にしなければな
らない。
成されたセメントクリンカは、1300℃程度の高温状態で
グレート式冷却装置に落下してクリンカ層を形成し、グ
レート下方から上方に流れる空気や他の気体等によつて
冷却される。熱経済的観点からは、冷却装置に落下する
高温クリンカの保有する熱をできるだけ多く回収するこ
と、並びにこの冷却装置からの排気の一部が焼成装置へ
の２次空気として用いられる場合が多いので、出来る限
り高温の排気を得ることが望ましい。従つて、冷却装置
に形成されるクリンカ層は均一で厚い層にしなければな
らない。
発明が解決しようとする問題点 しかし乍ら、クリンカ粒子の大きさは1mm以下の細粉か
ら100mm以上の大塊までに分布しているために、更にロ
ータリキルンの比較的狭い範囲から排出されるのでクリ
ンカ層が冷却装置のグレート上に山形を成して堆積する
ために、厚さと粒度が共に不均一になつていたり、或は
ロータリキルンからのクリンカは時により粒度や温度や
量が変化している。従つて、この様な理由によつて冷却
空気の通気抵抗が時により或は位置によつて異なるの
で、冷却が不均一になつて排気温度の低下、冷却機出口
クリンカ温度の上昇現象が起つている。また、クリンカ
層進行方向に直角方向のクリンカ層両端、すなわち冷却
装置幅方向両端は中央部より層厚が薄く、細粉が濃縮し
ているので、冷却空気によつて流動化してクリンカ層上
下方向の混合が発生し、これによつてクリンカ層上部温
度が下がつて排気温度の低下を期たす等の不都合がみら
れる。
ら100mm以上の大塊までに分布しているために、更にロ
ータリキルンの比較的狭い範囲から排出されるのでクリ
ンカ層が冷却装置のグレート上に山形を成して堆積する
ために、厚さと粒度が共に不均一になつていたり、或は
ロータリキルンからのクリンカは時により粒度や温度や
量が変化している。従つて、この様な理由によつて冷却
空気の通気抵抗が時により或は位置によつて異なるの
で、冷却が不均一になつて排気温度の低下、冷却機出口
クリンカ温度の上昇現象が起つている。また、クリンカ
層進行方向に直角方向のクリンカ層両端、すなわち冷却
装置幅方向両端は中央部より層厚が薄く、細粉が濃縮し
ているので、冷却空気によつて流動化してクリンカ層上
下方向の混合が発生し、これによつてクリンカ層上部温
度が下がつて排気温度の低下を期たす等の不都合がみら
れる。
また、クリンカ層の厚さは一般に300〜700mm程度になる
ように操作されているが、熱回収の点からは1000〜2000
mmにすることが望ましい。しかし、この場合には、クリ
ンカ層上部の冷却が遅れてクリンカ粒間の焼結が発生
し、クリンカ層の長さ方向の移動が困難になる等の問題
が発生するので、止むを得ず300〜700mm程度のクリンカ
層厚さにて操業している。
ように操作されているが、熱回収の点からは1000〜2000
mmにすることが望ましい。しかし、この場合には、クリ
ンカ層上部の冷却が遅れてクリンカ粒間の焼結が発生
し、クリンカ層の長さ方向の移動が困難になる等の問題
が発生するので、止むを得ず300〜700mm程度のクリンカ
層厚さにて操業している。
従つて、この発明の目的はこの様な従来におけるクリン
カ層の通風抵抗の不均一性と高層厚化時の焼結発生の問
題を解決するために、キルンにて焼成したクリンカを冷
却するグレート式冷却装置の前に混合冷却を兼ねた流動
化領域を設けてクリンカを流動化混合した後に、後続の
グレート冷却領域にてクリンカを冷却する方法および装
置を提供することにある。
カ層の通風抵抗の不均一性と高層厚化時の焼結発生の問
題を解決するために、キルンにて焼成したクリンカを冷
却するグレート式冷却装置の前に混合冷却を兼ねた流動
化領域を設けてクリンカを流動化混合した後に、後続の
グレート冷却領域にてクリンカを冷却する方法および装
置を提供することにある。
問題点を解決するための手段 この発明に依れば、クリンカ冷却方法は、キルンにて焼
成したクリンカを、前置した流動化混合冷却領域にて流
動化混合した後に、後続のグレート冷却領域に送出して
冷却することを特徴としている。
成したクリンカを、前置した流動化混合冷却領域にて流
動化混合した後に、後続のグレート冷却領域に送出して
冷却することを特徴としている。
更に、この発明に従えば、クリンカ冷却装置は、キルン
にて焼成したクリンカを冷却するグレート式冷却装置に
おいて、流動化混合冷却領域を前置したことを特徴とし
ている。
にて焼成したクリンカを冷却するグレート式冷却装置に
おいて、流動化混合冷却領域を前置したことを特徴とし
ている。
この発明の他の目的や特長および利点は以下の添付図面
に沿つての詳細な説明から明らかになろう。
に沿つての詳細な説明から明らかになろう。
実 施 例 図面の第1,2図にはこの発明のクリンカ冷却方法を実施
するためのクリンカ冷却装置の第１の実施例が示されて
おり、図示される様に、この発明のクリンカ冷却装置10
においてはキルン用バーナ12が設けられたロータリキル
ン11の様なセメント焼成装置のクリンカ出口側にクリン
カ冷却装置10が連接して設けられており、このロータリ
キルン11のクリンカ落下口のところに、この発明の特徴
をなす流動化混合冷却領域Ａが形成され、この流動化混
合冷却領域Ａに続いて所謂グレート冷却領域Ｂが形成さ
れている。クリンカ冷却装置10の流動化混合冷却領域Ａ
には固定式の炉床14が設けられ炉床14の下の複数個の区
分された風箱16と連通され、流動調整弁を有する導管17
を介して冷却空気圧送用高圧フアン18に接続されてい
る。クリンカ冷却装置10の流動化混合冷却領域Ａに続く
グレート冷却領域Ｂには高層厚のクリンカを冷却するた
めの揺動するグレート15が設けられ、グレート15の下の
複数個の風箱21と連通されていて導管20を介して低圧フ
アン19により冷却空気が導入される。従つて、このグレ
ート冷却領域Ｂにおいて、往復運動されるグレート15の
上を移動するクリンカ13を、グレート15下部の風箱21か
ら低圧フアン19によつて冷却空気を吹込んで高温のクリ
ンカを冷却し、クリンカとこの様にして熱交換された冷
却空気は昇圧し、流動化混合冷却領域Ａとグレート冷却
領域Ｂの上流側の一部からの高温排気ガスはキルン用２
次空気22として用いられ、他の排気は順次温度が下がる
につれてプレカルサイナー用２次空気23、原燃料乾燥お
よび廃熱発電用熱気24として利用され、低熱価の排気25
は集塵機を介して大気へ排出される。冷却終了後のクリ
ンカは大塊破砕用のクラツシヤ26を経て次の工程へと例
えばコンベヤ27によつて運ばれる。
するためのクリンカ冷却装置の第１の実施例が示されて
おり、図示される様に、この発明のクリンカ冷却装置10
においてはキルン用バーナ12が設けられたロータリキル
ン11の様なセメント焼成装置のクリンカ出口側にクリン
カ冷却装置10が連接して設けられており、このロータリ
キルン11のクリンカ落下口のところに、この発明の特徴
をなす流動化混合冷却領域Ａが形成され、この流動化混
合冷却領域Ａに続いて所謂グレート冷却領域Ｂが形成さ
れている。クリンカ冷却装置10の流動化混合冷却領域Ａ
には固定式の炉床14が設けられ炉床14の下の複数個の区
分された風箱16と連通され、流動調整弁を有する導管17
を介して冷却空気圧送用高圧フアン18に接続されてい
る。クリンカ冷却装置10の流動化混合冷却領域Ａに続く
グレート冷却領域Ｂには高層厚のクリンカを冷却するた
めの揺動するグレート15が設けられ、グレート15の下の
複数個の風箱21と連通されていて導管20を介して低圧フ
アン19により冷却空気が導入される。従つて、このグレ
ート冷却領域Ｂにおいて、往復運動されるグレート15の
上を移動するクリンカ13を、グレート15下部の風箱21か
ら低圧フアン19によつて冷却空気を吹込んで高温のクリ
ンカを冷却し、クリンカとこの様にして熱交換された冷
却空気は昇圧し、流動化混合冷却領域Ａとグレート冷却
領域Ｂの上流側の一部からの高温排気ガスはキルン用２
次空気22として用いられ、他の排気は順次温度が下がる
につれてプレカルサイナー用２次空気23、原燃料乾燥お
よび廃熱発電用熱気24として利用され、低熱価の排気25
は集塵機を介して大気へ排出される。冷却終了後のクリ
ンカは大塊破砕用のクラツシヤ26を経て次の工程へと例
えばコンベヤ27によつて運ばれる。
この様に、この発明のクリンカ冷却方法および装置にて
は、ロータリキルン11からの高温クリンカは流動化混合
冷却領域Ａにおいて炉床14からの高圧空気により流動し
混合と冷却が同時に急速に行われ、良好なクリンカの混
合冷却効果が得られる。また、このときのクリンカの粒
度や量或は温度変動に伴う流動状況変動に対しては、炉
床14の下部の各風箱16への高圧フアン18により供給され
る冷却空気の流量を導管17の流量調整弁にて調整するこ
とによつて対応できる。こゝで流動化混合冷却領域Ａは
固定式の炉床14としたので摺動部分がなく、完全なシー
ルが可能で、スリツト部分以外からの吹抜けがなく均一
な空気の吹込みが可能で流動化混合効果を高めることが
できる。こうして流動化混合冷却領域Ａにてクリンカは
十分に混合されているので、グレート冷却領域Ｂにおけ
るクリンカ層は粒度と厚さが共に均一であり、従つてこ
の結果通風抵抗も均一である。更に、クリンカは流動化
混合冷却領域Ａにて1200℃以下に十分に冷却されている
ために、クリンカは焼結の心配がなく、グレート冷却領
域Ｂにおいてはクリンカ層厚を高く保つことができ、往
復動するグレート上を十分な層厚をもつて移動するクリ
ンカを好適に冷却することができると共に、クリンカと
熱交換した冷却空気をキルン用２次空気、プレカルサイ
ナー用２次空気、原燃料乾燥および廃熱発電用熱気とし
て良好に熱回収して利用することができる。
は、ロータリキルン11からの高温クリンカは流動化混合
冷却領域Ａにおいて炉床14からの高圧空気により流動し
混合と冷却が同時に急速に行われ、良好なクリンカの混
合冷却効果が得られる。また、このときのクリンカの粒
度や量或は温度変動に伴う流動状況変動に対しては、炉
床14の下部の各風箱16への高圧フアン18により供給され
る冷却空気の流量を導管17の流量調整弁にて調整するこ
とによつて対応できる。こゝで流動化混合冷却領域Ａは
固定式の炉床14としたので摺動部分がなく、完全なシー
ルが可能で、スリツト部分以外からの吹抜けがなく均一
な空気の吹込みが可能で流動化混合効果を高めることが
できる。こうして流動化混合冷却領域Ａにてクリンカは
十分に混合されているので、グレート冷却領域Ｂにおけ
るクリンカ層は粒度と厚さが共に均一であり、従つてこ
の結果通風抵抗も均一である。更に、クリンカは流動化
混合冷却領域Ａにて1200℃以下に十分に冷却されている
ために、クリンカは焼結の心配がなく、グレート冷却領
域Ｂにおいてはクリンカ層厚を高く保つことができ、往
復動するグレート上を十分な層厚をもつて移動するクリ
ンカを好適に冷却することができると共に、クリンカと
熱交換した冷却空気をキルン用２次空気、プレカルサイ
ナー用２次空気、原燃料乾燥および廃熱発電用熱気とし
て良好に熱回収して利用することができる。
また、第３図にはこの発明のクリンカ冷却の別の実施例
が示されており、この実施例では風箱を介さずに流動化
混合冷却領域Ａの側壁から高圧空気の一部を高圧フアン
18により導管17を経て吹込み、これによつてロータリキ
ルンからの高温クリンカを流動混合し且つ冷却すること
ができる。
が示されており、この実施例では風箱を介さずに流動化
混合冷却領域Ａの側壁から高圧空気の一部を高圧フアン
18により導管17を経て吹込み、これによつてロータリキ
ルンからの高温クリンカを流動混合し且つ冷却すること
ができる。
更に、第４図に示される他の実施例では、炉床14に横向
きに開孔した空気吹出口30を設けて高圧フアン32により
導管31を経て空気を吹込むことによつて風箱16からの冷
却空気の供給と併わせてクリンカの流動混合状況を一層
改善することができ、流動床面積や流動化用空気を減
少することが可能になる。
きに開孔した空気吹出口30を設けて高圧フアン32により
導管31を経て空気を吹込むことによつて風箱16からの冷
却空気の供給と併わせてクリンカの流動混合状況を一層
改善することができ、流動床面積や流動化用空気を減
少することが可能になる。
また、更に別の実施例が第５図に示されており、この実
施例ではグレート部分においてはクリンカ層下部が上層
部より早く冷却されるので、グレート15′,15′を２分
割して途中に既に冷却の終了した下層部クリンカを取除
く機構35、例えば図示実施例ではロール式曳出機、を設
けることによつて後段のグレートの面積を小さくするこ
とができる。
施例ではグレート部分においてはクリンカ層下部が上層
部より早く冷却されるので、グレート15′,15′を２分
割して途中に既に冷却の終了した下層部クリンカを取除
く機構35、例えば図示実施例ではロール式曳出機、を設
けることによつて後段のグレートの面積を小さくするこ
とができる。
次に、この様なこの発明のクリンカ冷却方法および装置
を用いての実際の例を示す。
を用いての実際の例を示す。
既段の4000t/dの生産能力を有するキルンに付設されて
いる4m×30mのグレート式冷却装置の長さを28.5mとし、
幅4m長さ1.5mの流動床を前置するように改造した場合の
状況を次表に示す。流動化混合冷却用の空気はロータリ
キルンからのクリンカの粒度、量、温度により変わり、
0.5〜5m/s（空筒標準状態基準）で良い流動状況が得ら
れる。通常は１〜3m/sであり、表は1.5m/sで操業した時
のデータで、グレート冷却領域Ｂのクリンカ層は厚く、
均一であるので熱交換量が多く改造前に比してプレカル
サイナー用２次空気温度が顕著に上昇し、クリンカ生産
用熱量は2.5％削除され、更に廃熱回収による発電量は1
0％増加した。また、冷却用空気は17％減少し、２次空
気として使用されずに大気に排気される空気量は26％減
少した。なお、クリンカ層厚が高くなるが、冷却空気量
が減少するのでフアンの動力は増加しなかつた。
いる4m×30mのグレート式冷却装置の長さを28.5mとし、
幅4m長さ1.5mの流動床を前置するように改造した場合の
状況を次表に示す。流動化混合冷却用の空気はロータリ
キルンからのクリンカの粒度、量、温度により変わり、
0.5〜5m/s（空筒標準状態基準）で良い流動状況が得ら
れる。通常は１〜3m/sであり、表は1.5m/sで操業した時
のデータで、グレート冷却領域Ｂのクリンカ層は厚く、
均一であるので熱交換量が多く改造前に比してプレカル
サイナー用２次空気温度が顕著に上昇し、クリンカ生産
用熱量は2.5％削除され、更に廃熱回収による発電量は1
0％増加した。また、冷却用空気は17％減少し、２次空
気として使用されずに大気に排気される空気量は26％減
少した。なお、クリンカ層厚が高くなるが、冷却空気量
が減少するのでフアンの動力は増加しなかつた。
発明の効果 上述したように、この発明のクリンカ冷却方法および装
置に依れば、グレート式冷却装置に、混合と冷却を目的
とした流動化混合冷却領域をグレート冷却領域の前に設
置することによつて、キルンからの高温クリンカを良く
流動化混合することができ、グレート上のクリンカ層を
均一にすると共に層厚を高くすることを可能にし、２次
空気や廃熱発電用熱気として回収される熱量の増加、冷
却用空気量の減少、グレート直上のクリンカ温度低下に
よるグレート寿命の延長、冷却装置の小型化、クリンカ
が急冷されることによるセメント品質向上等の多くの効
果を奏するものである。
置に依れば、グレート式冷却装置に、混合と冷却を目的
とした流動化混合冷却領域をグレート冷却領域の前に設
置することによつて、キルンからの高温クリンカを良く
流動化混合することができ、グレート上のクリンカ層を
均一にすると共に層厚を高くすることを可能にし、２次
空気や廃熱発電用熱気として回収される熱量の増加、冷
却用空気量の減少、グレート直上のクリンカ温度低下に
よるグレート寿命の延長、冷却装置の小型化、クリンカ
が急冷されることによるセメント品質向上等の多くの効
果を奏するものである。
第１図はこの発明のクリンカ冷却方法を実施するための
クリンカ冷却装置の概略断面図、第２図は平面図、第３
図は別の実施例を示す平面部分図、第４図はまた他の実
施例を示す部分断面図、第５図は更に別の実施例を示す
概略断面図である。図中、10:クリンカ冷却装置、11:ロ
ータリキルン、12:バーナ、14:炉床、15,15′：グレー
ト、16,21:風箱、17,17′,20:導管、18,18′：高圧フア
ン、19:低圧フアン、22:キルン用２次空気、23:プレカ
ルサイナー用２次空気、24:廃熱発電用熱気、25:排気、
26:クラツシヤ、27:コンベヤ、30:空気吹出口、31:導
管、32:高圧フアン。
クリンカ冷却装置の概略断面図、第２図は平面図、第３
図は別の実施例を示す平面部分図、第４図はまた他の実
施例を示す部分断面図、第５図は更に別の実施例を示す
概略断面図である。図中、10:クリンカ冷却装置、11:ロ
ータリキルン、12:バーナ、14:炉床、15,15′：グレー
ト、16,21:風箱、17,17′,20:導管、18,18′：高圧フア
ン、19:低圧フアン、22:キルン用２次空気、23:プレカ
ルサイナー用２次空気、24:廃熱発電用熱気、25:排気、
26:クラツシヤ、27:コンベヤ、30:空気吹出口、31:導
管、32:高圧フアン。
Claims (6)
- 【請求項１】キルンにて焼成したクリンカを、前置した
流動化混合冷却領域にて流動化混合した後に、後続のグ
レート冷却領域に送出して冷却することを特徴とするク
リンカ冷却方法。 - 【請求項２】前置の流動化混合冷却領域の炉床を固定と
し連通された風箱から冷却空気が供給されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のクリンカ冷却方法。 - 【請求項３】流動化混合冷却領域の側壁から冷却空気の
一部が供給されることを特徴とする特許請求の範囲第1,
2項いずれか記載のクリンカ冷却方法。 - 【請求項４】キルンにて焼成したクリンカを冷却するグ
レート式冷却装置において、流動化混合冷却領域を前置
したことを特徴とするクリンカ冷却装置。 - 【請求項５】前置した流動化混合冷却領域に固定の炉床
を設け、冷却空気供給用の風箱と連通されたことを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載のクリンカ冷却装置。 - 【請求項６】流動化混合冷却領域の側壁に、冷却空気の
一部を供給するための空気吹出口が設けられたことを特
徴とする特許請求の範囲第4,5項いずれか記載のクリン
カ冷却装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302942A JPH07100618B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | クリンカ冷却方法および冷却装置 |
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| JP61302942A JPH07100618B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | クリンカ冷却方法および冷却装置 |
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Family
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101869448B1 (ko) * | 2016-08-02 | 2018-06-20 | 성신양회 주식회사 | 불화가스 처리를 위한 시멘트 소성설비 및 그를 이용한 불화가스 처리방법 |
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