JPH11230676A - ロータリーキルンの操業制御方法及び装置 - Google Patents
ロータリーキルンの操業制御方法及び装置Info
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- JPH11230676A JPH11230676A JP3310998A JP3310998A JPH11230676A JP H11230676 A JPH11230676 A JP H11230676A JP 3310998 A JP3310998 A JP 3310998A JP 3310998 A JP3310998 A JP 3310998A JP H11230676 A JPH11230676 A JP H11230676A
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
面への付着物の形成・成長を検出してこれを除去するこ
とにより安定した連続的な焼成操業を行うことができる
ロータリーキルンの操業制御方法及び装置を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 ロータリーキルン１の特定の長さ方向位
置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシ
ェル温度が温度計９によって連続的に測定され、コント
ローラ１０は温度計９から入力された各測定点のシェル
温度のうちの最低値が予め設定されている付着物除去操
作開始基準値を下回ると、原料計量供給機４、キルンモ
ータ２及び流量調整弁６を制御してロータリーキルン１
内の熱負荷を増加することによりキルン内壁面の付着物
を熔融剥離した後、ロータリーキルン１内の熱負荷を急
激に減少させて剥離した付着物の表面を冷却硬化し、ク
リンカとしてロータリーキルン１から排出させる。
Description
ンの操業制御方法及び装置に係り、特にロータリーキル
ン内壁面の付着物を除去して安定した連続的な焼成操業
を行うことができる制御方法及び装置に関する。
焼成を行うロータリーキルンにおいては、原料の一部が
付着物としてロータリーキルンの内壁面に付着成長し、
この付着物が成長すると原料の移送を妨げたり、通風障
害を生じてロータリーキルンの安定した操業が困難にな
る。ロータリーキルンの内壁面に付着物が形成される
と、付着物が保温材として作用するために、ロータリー
キルンのシェル温度が低下する。そこで、従来は、稼働
中のロータリーキルンの全体的なシェル温度を測定し、
シェル温度から付着物の生成状況を推定し、許容値を越
える付着物が生成されたと判断されると、一時的にロー
タリーキルンの操業を停止して付着物を除去していた。
リーキルンの全体的なシェル温度からでは、付着物の量
を正確に把握することができず、付着物を効率的に除去
することは困難であった。また、ロータリーキルンの口
元すなわち焼成品の排出側端部に設けられた点検窓から
目視により付着物の生成状況を観察する方法もあるが、
ロータリーキルン内はバーナーからのフレームや飛散ダ
ストによって視界が限定されるため、付着物の量の正確
な把握は困難である。さらに、特開昭５６−１３７１０
６号公報には、大気温度とロータリーキルンの炉内ガス
温度とロータリーキルンの鉄皮外表面温度とを測定して
稼働中のロータリーキルン内の付着物の厚さを検出する
方法が開示されているが、炉内ガス温度をキルン全体に
わたって正確に測定することが困難であり、稼働中の実
生産キルンにこの方法を適用するのは非現実的である。
めになされたもので、稼働中のロータリーキルン内壁面
への付着物の形成・成長を検出してこれを除去すること
により安定した連続的な焼成操業を行うことができるロ
ータリーキルンの操業制御方法及び装置を提供すること
を目的とする。
ーキルンの操業制御方法は、稼働中のロータリーキルン
の外周面全体にわたって分布する複数の測定点における
シェル温度をそれぞれ連続的に測定し、ロータリーキル
ンの外周面の所定のエリア内における各測定点でのシェ
ル温度に基づいてキルン内壁面の付着物の生成状況を評
価するための評価値を演算し、演算された評価値が予め
設定された付着物除去操作開始基準値を下回ると、通常
運転からロータリーキルン内の熱負荷を増加してキルン
内壁面の付着物を熔融剥離した後にロータリーキルン内
の熱負荷を急激に減少させて剥離した付着物の表面を冷
却硬化しこれをクリンカとしてロータリーキルンから排
出除去する付着物除去操作を行う方法である。
演算された評価値が予め設定された付着物除去操作終了
基準値を上回ると、付着物が全てクリンカとしてロータ
リーキルンから排出除去されたと判断して付着物除去操
作を終了し通常運転に戻るようにすることもできる。
の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の
測定点でのシェル温度の最低値を用いることができる。
あるいは、ロータリーキルンの特定の長さ方向位置にお
いて周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温
度の最低値を最高値で割った値の時間平均値を評価値と
することもできる。さらに、所定のエリア内で各測定点
におけるシェル温度の加重平均値とそのエリアの表面積
との積を評価値として用いることもできる。
操業制御装置は、稼働中のロータリーキルンの外周面全
体にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度
をそれぞれ連続的に測定するための温度計と、焼成用バ
ーナーへ供給される燃料の量を調整する流量調整弁と、
ロータリーキルン内へ原料を供給する原料計量供給機
と、ロータリーキルンを回転させるキルンモータと、温
度計により測定されたシェル温度からキルン内壁面の付
着物の生成状況を評価するための評価値を演算すると共
に演算された評価値が予め設定された付着物除去操作開
始基準値を下回ると流量調整弁、原料計量供給機及びキ
ルンモータを制御することによりロータリーキルン内の
熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した
後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減少させて剥
離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリンカとして
ロータリーキルンから排出除去するコントローラとを備
えたものである。
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１にこの発明の実施の形態１に係るロ
ータリーキルンの操業制御装置の構成を示す。セメント
原料等の被焼成原料の焼成を行うロータリーキルン１は
キルンモータ２によりその中心軸の回りに回転自在に設
けられている。ロータリーキルン１の窯尻にはプレヒー
タ３が連結され、このプレヒータ３を介して原料計量供
給機４からロータリーキルン１内に被焼成原料が供給さ
れるようになっている。ロータリーキルン１のクリンカ
落口側端部には焼成用バーナー５が設けられ、このバー
ナー５に流量調整弁６を介して重油タンク７が接続され
ている。また、ロータリーキルン１のクリンカ落口側に
ロータリーキルン１内で生成されたクリンカを冷却する
ためのクーラー８が設けられている。
ーキルン１の外周面全体を監視可能な温度計９が配置さ
れており、キルンモータ２、原料計量供給機４及び流量
調整弁６を制御するコントローラ１０がこの温度計９に
接続されている。また、ロータリーキルン１の窯尻付近
には窯尻温度計１１及び窯尻ドラフト１３が、クリンカ
落口付近には焼点温度計１２がそれぞれ配置され、これ
ら窯尻温度計１１、焼点温度計１２及び落口クリンカ温
度計１４がコントローラ１０に接続されている。
は、温度計９、１１、１２及び１４からそれぞれキルン
シェル温度、窯尻温度、焼点温度及び落口クリンカ温度
が入力されるＡ／Ｄ変換器２１に演算器２２、比較器２
３及び判定器２４が順次接続され、さらに判定器２４に
キルンモータ２、原料計量供給機４及び流量調整弁６を
操作するための操作器２５が接続された構成を有してい
る。
全体、すなわちキルンの長さ方向及び周方向に沿って分
布する複数の測定点毎にキルンのシェル温度を測定する
ことができる。稼働中のロータリーキルン１のある時点
におけるシェル温度は、そのキルンの構造に応じてキル
ンの長さ方向のみならず周方向にも特有の分布を有して
いるが、特定の測定点におけるシェル温度も、図３に示
されるように、操業時間の経過と共に大きく変動する。
これは、被焼成原料の焼成に伴ってロータリーキルン１
の内壁面に原料の一部が付着物として付着し、次第に成
長して厚くなるために、この付着物の層が保温材として
作用するからである。付着物の付着成長はシェル温度の
低下として現れる。この付着物の成長をそのまま放置す
ると、ロータリーキルン１内における原料の移送や通風
が妨げられ、ロータリーキルン１の安定した操業が困難
になる。
方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点
でのシェル温度に対して例えば下限値Ｔmin ＝１５０℃
が付着物除去の必要を生じた付着物除去操作開始基準値
として予めコントローラ１０内に記憶されており、コン
トローラ１０は稼働中のロータリーキルン１から温度計
９で測定された特定の測定点におけるシェル温度が下限
値Ｔmin より低くなったことを判別すると、ロータリー
キルン１を稼働しつつ付着物の除去操作を行う。以下、
この実施の形態１に係るロータリーキルンの操業制御装
置の動作について詳細に説明する。
モータ２、原料計量供給機４及び流量調整弁６が制御さ
れ、ロータリーキルン１が所定の回転数で回転し、ロー
タリーキルン１内に所定量の原料が供給され、焼成用バ
ーナー５に所定量の重油が供給されてロータリーキルン
１内で原料の焼成が行われる。焼成された原料はクリン
カとなってロータリーキルン１から排出され、クーラー
８で冷却される。このような焼成工程に際して、ロータ
リーキルン１の特定の長さ方向位置において周方向に沿
って分布する複数の測定点でのシェル温度が温度計９に
よって連続的に測定され、コントローラ１０に入力され
る。コントローラ１０は、図４に示すフローチャートの
ステップＳ１において、温度計９から入力された各測定
点のシェル温度をＡ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換した
後、演算器２２でこれらの温度のうちの最低値を評価値
Ｄとして演算し、ステップＳ２で比較器２３によりこの
評価値Ｄを予め設定されている付着物除去操作開始基準
値すなわち下限値Ｔmin と比較する。判定器２４により
評価値Ｄが基準値以上であると判定されれば、ロータリ
ーキルン１の内壁面に付着した付着物はまだ操業に支障
を来すほど成長していないと判断して、そのまま焼成工
程を続行する。そして、評価値Ｄが下限値Ｔmin 以上で
ある限り、ステップＳ１〜Ｓ２が繰り返される。
の時刻ｔ１及びｔ２のように、評価値Ｄが下限値Ｔmin
を下回った場合には、安定した操業を行うためにロータ
リーキルン１の内壁面から付着物を除去する必要が生じ
たと判断して、ステップＳ３に進み、操作器２５によっ
て付着物除去操作を行う。すなわち、キルンモータ２、
原料計量供給機４及び流量調整弁６を制御することによ
りロータリーキルン１内の熱負荷を増加してキルン内壁
面の付着物を熔融剥離した後、ロータリーキルン１内の
熱負荷を急激に減少させてキルン内壁面から剥離した付
着物の表面を冷却硬化し、これをクリンカとしてロータ
リーキルン１からクーラー８へ排出させる。
後、ステップＳ４において比較器２３により、演算器２
２で演算された評価値Ｄを今度は予め設定されている付
着物除去操作終了基準値Ｔend と比較する。判定器２４
により評価値Ｄが付着物除去操作終了基準値Ｔend 以下
であると判定されれば、ロータリーキルン１の内壁面に
付着した付着物はまだ完全に除去されていないと判断し
て、そのまま付着物除去操作を続行する。そして、評価
値Ｄが付着物除去操作終了基準値Ｔend を上回ったと判
定されると、付着物は完全に除去されたと判断し、ステ
ップＳ５で操作器２５により焼成用バーナー５へ供給す
る重油量、ロータリーキルン１の回転数並びにロータリ
ーキルン１への原料送入量をそれぞれ通常の焼成時の状
態に復帰させる。以上のようにして、ロータリーキルン
１を稼働しつつキルン内壁面の付着物の形成・成長を検
出してこれを除去することができ、これにより安定した
連続的な焼成操業が可能となる。
着物除去操作開始基準値より低くなった場合にキルン内
壁面から付着物を除去する必要が生じたと判断して自動
的に付着物除去操作を行ったが、これに限るものではな
く、評価値Ｄが付着物除去操作開始基準値より低くなっ
た場合に、まず警報を発し、この警報に基づいてオペレ
ータが付着物の除去に必要な操作を行うようにしてもよ
い。
は、キルン内壁面の付着物の生成状況を評価するための
評価値として、ロータリーキルン１の特定の長さ方向位
置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシ
ェル温度の最低値を用い、この評価値を予め設定されて
いる下限値Ｔmin と比較したが、これに限るものではな
い。この実施の形態２においては、ロータリーキルン１
の特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する
複数の測定点でのシェル温度のうちの最低値を最高値で
割った値の時間平均値を評価値としている。具体的に
は、複数の測定点のシェル温度の最高値をＴａ、最低値
をＴｂとして、Ｔｂ／Ｔａの所定時間、例えば６０分間
あるいは３０分間の平均値を評価値Ｅとする。この理由
は、このような評価値Ｅを用いれば、天候、気温、風等
の外乱の影響を受けずに評価できるからである。
開始基準値Ｅstとして例えば０．５を記憶しており、図
５のステップＳ１１において評価値Ｅを演算し、ステッ
プＳ１２で評価値Ｅを付着物除去操作開始基準値Ｅstと
比較し、評価値Ｅがこの基準値Ｅstより低くなった場合
にキルン内壁面から付着物を除去する必要が生じたと判
断して、ステップＳ１３で実施の形態１と同様にロータ
リーキルン１を稼働しつつ付着物除去操作を行う。さら
に、ステップＳ１４において評価値Ｅが予め設定されて
いる付着物除去操作終了基準値Ｅend を上回ったと判定
されると、ステップＳ１５で焼成用バーナー５へ供給す
る重油量、ロータリーキルン１の回転数並びにロータリ
ーキルン１への原料送入量がそれぞれ通常の焼成時の状
態に戻される。これにより安定した連続的な焼成操業が
可能となる。
ータリーキルン１の外周面の所定のエリア内に存在する
各測定点におけるシェル温度の加重平均値とそのエリア
の表面積との積を評価値として用いている。稼働中のロ
ータリーキルン１のある時点におけるシェル温度は、一
般にそのキルンの構造に応じてキルンの長さ方向のみな
らず周方向にも特有の分布を有している。そこで、その
特有の分布を考慮し、所定のエリア内に存在する複数の
測定点にそれぞれ重み付けをしてこれらの測定点におけ
るシェル温度の加重平均をとり、加重平均したシェル温
度とそのエリアの表面積の積を演算し、これを評価値Ｆ
として用いることにより、付着物の生成状況を正確に把
握することができる。
開始基準値Ｆstを記憶しており、図６のステップＳ２１
において評価値Ｆを演算し、ステップＳ２２で評価値Ｆ
を付着物除去操作開始基準値Ｆstと比較し、評価値Ｆが
この基準値Ｆstより低くなった場合にキルン内壁面から
付着物を除去する必要が生じたと判断して、ステップＳ
２３で実施の形態１と同様にロータリーキルン１を稼働
しつつ付着物除去操作を行う。さらに、ステップＳ２４
において評価値Ｆが予め設定されている付着物除去操作
終了基準値Ｆend を上回ったと判定されると、ステップ
Ｓ２５で焼成用バーナー５へ供給する重油量、ロータリ
ーキルン１の回転数並びにロータリーキルン１への原料
送入量がそれぞれ通常の焼成時の状態に戻される。これ
により安定した連続的な焼成操業が可能となる。
７のステップＳ３１においてコントローラ１０がロータ
リーキルン１の特定の長さ方向位置において周方向に沿
って分布する複数の測定点でのシェル温度のうちの最高
値Ｔを検出し、ステップＳ３２でこの最高値Ｔを予め設
定されている上限値Ｔmax との比較を行う。最高値Ｔが
上限値Ｔmaxを越えた場合に、ステップＳ３３でロータ
リーキルン１の内壁面を構成する耐火材に何らかの異常
が生じたと判定することができる。
ば、稼働中のロータリーキルンを停止することなく、キ
ルン内壁面の付着物の形成・成長を検出してこれを除去
することができ、安定した連続的な焼成操業が可能とな
る。
ンの操業制御装置の構成を示すブロック図である。
コントローラの構成を示すブロック図である。
ル温度の時間的変化を示す図である。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
Claims (6)
- 【請求項１】 稼働中のロータリーキルンの外周面全体
にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度を
それぞれ連続的に測定し、 ロータリーキルンの外周面の所定のエリア内における各
測定点でのシェル温度に基づいてキルン内壁面の付着物
の生成状況を評価するための評価値を演算し、 演算された評価値が予め設定された付着物除去操作開始
基準値を下回ると、通常運転からロータリーキルン内の
熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した
後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減少させて剥
離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリンカとして
ロータリーキルンから排出除去する付着物除去操作を行
うことを特徴とするロータリーキルンの操業制御方法。 - 【請求項２】 付着物除去操作を開始した後に、演算さ
れた評価値が予め設定された付着物除去操作終了基準値
を上回ると、付着物が全てクリンカとしてロータリーキ
ルンから排出除去されたと判断して付着物除去操作を終
了し通常運転に戻る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ロータリーキルンの特定の長さ方向位置
において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェ
ル温度の最低値を評価値とする請求項１または２に記載
の方法。 - 【請求項４】 ロータリーキルンの特定の長さ方向位置
において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェ
ル温度の最低値を最高値で割った値の時間平均値を評価
値とする請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項５】 所定のエリア内で各測定点におけるシェ
ル温度を加重平均すると共に加重平均したシェル温度と
そのエリアの表面積との積を演算してこれを評価値とす
る請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項６】 稼働中のロータリーキルンの外周面全体
にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度を
それぞれ連続的に測定するための温度計と、 焼成用バーナーへ供給される燃料の量を調整する流量調
整弁と、 ロータリーキルン内へ原料を供給する原料計量供給機
と、 ロータリーキルンを回転させるキルンモータと、 前記温度計により測定されたシェル温度からキルン内壁
面の付着物の生成状況を評価するための評価値を演算す
ると共に演算された評価値が予め設定された付着物除去
操作開始基準値を下回ると前記流量調整弁、原料計量供
給機及びキルンモータを制御することによりロータリー
キルン内の熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔
融剥離した後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減
少させて剥離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリ
ンカとしてロータリーキルンから排出除去するコントロ
ーラとを備えたことを特徴とするロータリーキルンの操
業制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03310998A JP3947609B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | ロータリーキルンの操業制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03310998A JP3947609B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | ロータリーキルンの操業制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230676A true JPH11230676A (ja) | 1999-08-27 |
| JP3947609B2 JP3947609B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=12377503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03310998A Expired - Lifetime JP3947609B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | ロータリーキルンの操業制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3947609B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011000430A1 (en) | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Abb Ab | Method and device for controlling a process for burning a lime containing mixture to burnt lime |
| JP2011075195A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Jfe Steel Corp | ロータリーキルンの詰り検出方法および制御方法 |
| JP2014185839A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ロータリーキルン用の温度計測ユニット |
| JP2016006409A (ja) * | 2014-05-27 | 2016-01-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 付着物計測方法および付着物計測装置 |
| JP2019060785A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 住友金属鉱山株式会社 | キルンベコ発生検知システム及びキルンベコ発生検知方法 |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP03310998A patent/JP3947609B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
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| US8340825B2 (en) | 2009-07-03 | 2012-12-25 | Abb Ab | Method and device for controlling a process for burning a lime containing mixture to burnt lime |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3947609B2 (ja) | 2007-07-25 |
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