JPH0733268B2

JPH0733268B2 - 噴流層炉の運転装置

Info

Publication number: JPH0733268B2
Application number: JP20477886A
Authority: JP
Inventors: 恂舘林; 友昭高田; 善嗣岡田; 親徳熊谷
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPS6361883A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は噴流層炉の運転装置、詳しくは粉体の原料を
噴流層として加熱，溶融させながら造粒する噴流層炉の
運転装置に関するものである。

［従来の技術］従来より、たとえば、粉体のセメント原料に大きな噴流
を与えながら、原料の一部を溶融させ、粒子に付着させ
ることにより、セメントクリンカの原料となる造粒物を
造粒する噴流層炉がある（たとえば、実願昭61−48765
号参照）。この種の噴流層炉では、たとえば、次工程で
の操作を容易にするために、造粒物の粒径の粒度分布、
つまり代表粒径が安定するように運転されている。その
方法として、従来は、まず、炉内の造粒物をサンプリン
グして粒度分布を測定することにより、造粒物の代表粒
径を把握する。ついで、この把握した代表粒径に基づい
て、層温度を調整することにより、造粒物の粒径をコン
トロールしていた。つまり、粒径を大きくする場合には
層温度を上昇させ、一方、小さくする場合には層温度を
下げていた。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、上記従来技術では、多数の造粒物の粒径を測
定治具により、測定する必要があるから、代表粒径の把
握に手数および時間がかかる。また、高温な造粒物が冷
えた後にサンプリングするから、この点においても時間
がかかる。また、サンプリングにより代表粒径を求める
から、代表粒径の把握が不正確なので、同一の代表粒径
の造粒物を得にくい。

この発明は上記従来の問題に鑑みてなされたもので、所
望の代表粒径の造粒物を容易に、かつ精度良く造粒し得
る噴流層炉の運転装置を提供することを目的している。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するためのこの発明の構成を第１図に示
す。

第１図において、１は噴流層炉、２は噴流層、３は差圧
検知器、４は制御装置である、差圧検知器３は、噴流層
２内の上下に離れた任意の２点A,B間の圧力差（以下、
層差圧という。）に検知する。上記制御装置４は、差圧
検知器３により検知された層差圧ΔＰが所定値となるよ
うに、噴流層２の温度調整要素Ｃを制御して、噴流層２
の温度（以下、層温度という。）を変化させる。

［作用］上記層差圧ΔＰは、上記２点A,B間の粒子の総重量に比
例するので、２点A,B間の粒子の数をｎ、その粒径をｄ
とすれば、ｎ×d3に比例する。一方、粒径ｄが大きい場
合には、噴流層２に噴流Ｄを与える供給ガスＥにより粒
子が吹き上げられにくいから、層膨張が小さいので、上
記粒子の数ｎが増加する。つまり、粒子の数ｎは粒径ｄ
の関数に置き換えられる。このため、ΔＰ＝ｆ（ｄ）で
あるから、層差圧ΔＰを一定に保持することにより、代
表粒径を一定に保持し得る。一方、一般に粒径ｄは、層
温度を高くまたは低くすることにより、それぞれ、大き
くまたは小さくなる。

したがつて、この発明によれば、代表粒径の大小によつ
て、層差圧ΔＰが増減する場合には、層差圧ΔＰが所定
値となるように、層温度を変化させて粒径ｄを制御する
から、代表粒径を所望の大きさに揃えることができる。

［実施例］以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説明する。

第２図はこの発明の第１の実施例を示す。第２図におい
て、噴流層炉１は、粉体のたとえばセメント原料Ｈを噴
流層２として加熱，溶融させながら造粒する造粒炉であ
つて、直胴部５およびテーパ管状のコーン部６からな
り、上部に排気ガスＧの排気通路７を、下部にスロート
部８を有している。９はバーナで、スロート部８におけ
るコーン部６との接続部の近傍に設けられ、燃料通路10
から供給される燃料Ｆをスロート部８を流れる供給ガス
Ｅにより燃焼させる。

上記供給ガスＥを供給するガス通路11には、オリフイス
12を利用した流量計13が設けられている。上記燃料通路
10には、燃料Ｆの流量を調整する流量調整弁14が設けら
れている。15はモータで、上記流量調整弁14の絞りを変
えるものである。上記セメント原料Ｈを供給する原料供
給路16は、セメント原料Ｈを所定量づつ切り出す切出し
装置17が設けられている。

差圧検知器３は、層差圧ΔＰを検知するもので、検知し
た層差圧ΔＰの層差圧信号ΔＰをマイクロコンピユータ
（以下、マイコンという。）18に出力する。上記差圧検
知器３は、この実施例の場合、コーン部６の下端よりも
若干上方の点Ａと、噴流層２の界面よりも若干下方の点
Ｂとの圧力差を検知する。19は温度検知器で、噴流層２
内の温度を検知して、温度信号ｔを上記マイコン18に出
力する。上記流量計13は、噴流層炉１に供給される供給
ガスＥの供給量を測定して、流量信号ｇをマイコン18に
出力する。

上記マイコン18は、流速演算手段18aと、補正手段18bと
制御指令手段18cとを備えてなる。上記流速演算手段18a
は、上記温度信号Ｔおよび流量信号ｇを入力とし、噴流
層２の温度と供給ガスＥの供給量とに基づいて、炉内の
ガス流速（以下、炉内流速という。）を算出し、流速信
号ｖを補正手段18bに出力する。上記補正手段18bは、炉
内流速に対応した層差圧の所定値のマツプを有し、上記
流速信号ｖが入力されることにより、炉内流速に対応さ
せて層差圧の所定値を補正し、補正した層差圧の所定値
ｐの補正信号ｐを制御指令手段18cに出力する。上記制
御指令手段18cは、上記補正信号ｐおよび層差圧信号Δ
Ｐを入力し、検知された層差圧ΔＰと、補正された所定
値ｐとを比較し、制御信号ｃを出力する。この制御信号
ｃは、ΔＰ＞Ｐの場合には燃料Ｆを減量させ、一方、Δ
Ｐ＜Ｐの場合には燃料Ｆを増量させる信号である。この
制御信号ｃを受けたモータ15は、制御信号ｃに従つて、
流量調整弁14を制御して、燃料Ｆを増減させて、層温度
を変化させる。つまり、この実施例では、制御装置４は
マイコン18、モータ15および流量調整弁14から構成さ
れ、噴流層２の温度調整要素である燃料Ｆ供給量を制御
して、層温度を変化させる。

上記構成において、噴流層炉１は、燃料Ｆを供給ガスＥ
により燃焼させて、高温状態に保たれている炉内で、セ
メント原料Ｈに大きな噴流Ｄを与えながら、セメント原
料Ｈの一部を溶融させ、粒子に付着させることにより、
セメントクリンカの原料となる造粒物を造粒し、これを
排出路（図示せず）から排出する。この時、層内の粒子
の大きさおよび炉内流速により層差圧ΔＰが変動する。
つまり、粒径が大きい場合には、粒子が吹き上げられに
くいから、層膨張が小さくなるので、層差圧ΔＰが大き
くなる、一方、炉内流速が大きい場合には、粒子が吹き
上げられ易いから、同一の粒径であつても、層膨張が大
きくなるので層差圧ΔＰが小さくなる。換言すれば、炉
内流速が大きい場合には、層差圧の所定値が小さくな
る。

そこで、この噴流層炉１は、供給ガスＥの供給量と層温
度とから炉内流速を算出し、この炉内流速に対応して補
正された層差圧の所定値Ｐと、層差圧ΔＰとを比較して
燃料Ｆの供給量を制御することにより層温度を変化さ
せ、上記層差圧ΔＰが上記所定値Ｐになるように運転さ
れる。つまり、ΔＰ＞Ｐの場合には、換言すれば、粒径
が所定の粒径よりも大きい場合には、燃料Ｆが減量され
るので、層温度が低下するから、粒径が小さくなつて、
粒径が所望の代表粒径に近づく。一方、ΔＰ＜Ｐの場合
には、つまり、粒径が所望の粒径よりも小さい場合に
は、燃料Ｆが増加されるので、層温度が上昇するから、
粒径が大きくなつて、粒径が所望の代表粒径に近づく。
したがつて、従来のサンプリングによる代表粒径の把握
と異なり、所望の代表粒径の造粒物を容易に、かつ精度
良く造粒し得る。

また、代表粒径を一定にすることは、次工程における炉
において、高温な粒子が互いに付着することによるアグ
ロメレイシヨントラブルを回避し得るので、安定した連
続運転が可能になる。

また、この実施例では、コーン部６の下端よりも若干上
方の点Ａと、噴流層２の界面よりも若干下方の点Ｂとの
圧力差を検知している。この圧力差は噴流層２内の任意
の位置で検知しても良い。

ところで、前述したように、炉内流速が大きい場合に
は、層差圧の所定値が小さくなる。ここで、この実施例
は、層差圧の所定値を炉内流速に対応して補正し、層差
圧ΔＰが、この補正された層差圧の所定値Ｐになるよう
に制御されている。したがつて、より精度良く粒径をコ
ントロールし得る。

第３図はこの発明の第２の実施例を示す。

第３図において、制御装置４は、マイコン20に内蔵され
た制御指令手段20cと、モータ15と、流量調整弁14とか
ら構成されている。上記制御指令手段20cは、層差圧信
号ΔＰを入力とし、層差圧ΔＰと、メモリ（図示せず）
に記憶していた一定の層差圧の所定値とを比較し、制御
信号ｃを出力する。

上記マイコン20には、第１の実施例と同様の流速演算手
段20aと、流速制御手段20bとが内蔵されている。上記流
速制御手段20bは、流速演算手段20aからの流速信号ｖを
入力とし、メモリ（図示せず）に記憶されている流速の
一定値とを比較し、ガス供給量信号g1をモータ21に出力
する。このモータ21は上記ガス供給量信号g1を受けて、
ガス通路11に設けられたダンパ22により、供給ガスＥの
供給風量を調整することによつて、炉内流速を一定にさ
せる。つまり、層温度が所定値よりも高い場合には、上
記供給風量を減量し、低い場合には供給風量を増量する
ことによつて、炉内流速を一定に保持する。その他の構
成は第１の実施例と同様であり、同一部分もしくは相当
部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

この実施例によれば、流速制御手段20bなどにより、炉
内流速が一定に保持されるから、層差圧の所定値が一定
になる。したがつて、第１の実施例と同様に、粒径のコ
ントロールの精度が良い。

ところで、この発明では、上記第１および第２の実施例
とは異なり、温度調整要素を、噴流層炉１へのセメント
原料Ｈの原料供給量としても良い。つまり、層差圧ΔＰ
が層差圧の所定値よりも大きい場合には、原料供給量を
増量することによつて、層温度を低下させ、一方、反対
の場合には、原料供給量を減量することによつて、層温
度を上昇させるのである。

また、この発明の差圧検知器は、上記第１および第２の
実施例とは異なり、２点A,Bの圧力を検知する２つの圧
力検知器と、検知された圧力の差を演算する演算器とか
ら構成されても良い。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、検知した層差
圧が所定値になるように、層温度を変化させて運転する
から、所望の代表粒径の造粒物を容易に、かつ精度良く
造粒し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す概略構成図、第２図はこ
の発明の第１の実施例を示す概略構成図、第３図は第２
の実施例を示す概略構成図である。１…噴流層炉、２…噴流層、３…差圧検知器、４…制御
装置、18a…流速演算手段、18b…補正手段、18c…制御
指令手段、A,B…２点、Ｃ…温度調整要素、Ｅ…供給ガ
ス、Ｆ…燃料、Ｈ…（セメント）原料、ｃ…制御信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者熊谷親徳兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体の原料を噴流層として加熱，溶融させ
ながら造粒する噴流層炉の運転装置であつて、噴流層内
の上下に離れた任意の２点間の圧力差を検知する差圧検
知器と、上記差圧検知器により検知された圧力差が所定
値になるように、噴流層の温度調整要素を制御して噴流
層の温度を変化させる制御装置とを備えてなる噴流層炉
の運転装置。
【請求項２】上記制御装置は、噴流層の温度と噴流層炉
に供給される供給ガスの流量とに基づいて炉内のガス流
速を算出する流速演算手段と、上記ガス流速に対応させ
て上記圧力差の所定値を補正する補正手段と、上記検知
された圧力差が補正された所定値となるように制御信号
を出力する制御指令手段とを備えてなる特許請求の範囲
第１項に記載の噴流層炉の運転装置。
【請求項３】上記温度調整要素は上記噴流層炉への燃料
供給量である特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の噴流層炉の運転装置。
【請求項４】上記温度調整要素は上記噴流層炉への原料
供給量である特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の噴流層炉の運転装置。