JPS58104053A - 可燃物質を含む鉱物を使用したセメント原料焼成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可燃物質を含む鉱物を使用したセメント原料
焼成方法に関するもので、とくに、ボタなどの採炭層、
オイルシェール、オイルサンドなどの可燃物と、その他
のＳｉｎ、　、　Ｆｅ１Ｏ１。

Ａ４０１などの鉱物からなる物質を、つまり、可燃物を
有する鉱物を、セメントタリンカ製造時に省エネルギー
を目的として、重油９石炭、天然ガスなどの通常の燃料
の一部に代替え利用するセメント原料焼成方法に関する
ものである。

最近のセメントタリンカ焼成装置は、仮焼炉付キサスペ
ンションプレヒータを有するロータリキルン方式が、大
型化に伴なう省エネルギー面（燃料や電力の節約）およ
び省力面から、大勢を占めている。

ところで、仮焼炉付きサスペンションプレヒータを有す
るロータリキルンで前述の可燃物を有する鉱物を利用す
るにはい次の２点の技術的問題を解決しなければならな
いので、実用化が遅れる一因となっている。なお可燃物
を有する鉱物は、セメント原料の配合上から多量には使
　用できず、粘土質のもので、１５〜２５重量パーセン
ト程度である。

まず、第１に、５００〜２０００に０ａ１ｇ と低い発熱量の鉱物を完全燃焼させることに問題がある
。第２に、セメント原料は粉砕後にブレンドされて焼成
装置へ送入されるが、可燃物を有する鉱物を、その他の
原料とともに同時粉砕することは可能であるが、サスペ
ンションプレヒータへ送入すると、燃焼ガスの排出側で
可燃物が燃焼するので、熱交換率が悪く、排ガス温度が
高くなる。このため、装置の耐熱度およびガス処理量の
増大が新らたな問題ともなり、論エネルギーの主旨に逆
行する。そこで、可燃物を有する鉱物を、他の原料とは
別々に粉砕する分離粉砕をすること：になるが、これは
２つの異種原料を該プレヒータの異なった位置に投入す
ることになる。すなわち、主原料は該プレヒータのトッ
プサイクロンへ、可燃物を有する鉱物は仮焼炉となる。

これは、とりもなおさず、原料の混合不良につながるも
ので、キルン内での溶融反応にも悪影響を与える。

本発明は、上述の問題を解決することを目的としてなさ
れたものである。

すなわち、その解決法について、以下に説明する。

可燃物を有する鉱物の発熱量は、当然、通常の燃料に比
較して低いので、ロータリキルンの焼点温度が維持でき
ず、キルン用の燃料としては不適当である。そこで仮焼
炉で利用することになるが、鉱物側の吸熱反応から燃焼
速度がおそいので、炉容積を従来（重油使用）の１．５
〜２倍に対応させるとともに混在する粗大粒子の燃焼に
は恢述する流動床内で流動化空気で燃焼１い、　　　　
　　、 させ、床内の解”前反応促進と、床内原料の温度降下を
防ぐ。よって、流動床を設けることで、未燃物がロータ
リキル／内で燃焼して窯尻温度を上げたり、未燃物用の
ためにキルンに余分な空気を送入して焼点温度を下げた
り、これらの過剰空気による窒素酸化物の多量発生を防
げる。

一方、石灰石と粘土の粉末からなる通常のセメント原料
（主にポルトランドセメント）はブレンディングサイロ
で充分な攪拌と混合がなされてから焼成装置に送られる
。本発明では、可燃物を有する鉱物を仮焼炉へ送り、そ
の保有熱を利用し、つまり、通常燃料のごとく、炉内燃
焼を行ない、ブレヒータ排ガスの温度を一定に保つよう
にするので、原料の分離投入となり、原料の混合度合い
が問題となる。すなわち、ロータリキルン内での溶融反
応に支障をきたすおそれがある。そこで、仮焼炉および
サイクロン内の混合作用で不足する分を、流動床に−た
ん貯えて攪拌混合したのちにロータリキルンへ。

均質な予熱された仮焼原料を供給する。なお攪拌時間は
、およそ１５分〜１時間で、装置内への収納も支障がな
い。

したがって、上記の目的達成のため、本発明のセメント
原料焼成方法は、次のような構成からなることを特徴と
している。すなわち、セメント原料の大部分が粉末の状
態でサスペンションプレヒータの上部へ供給され、残り
が可燃物質を含む鉱物の粉粒体の状態で仮焼炉へ供給さ
れるセメント原料焼成方法において、前記プレヒータで
予熱されたセメント粉末原料と可燃物質を含む鉱物とを
該仮焼炉の気流反応層に導入して仮焼し、該仮焼炉から
出たガス流に同伴されている粉粒体を該ガス流から分離
捕集して流動反応層に導いて可燃物質の未燃分の燃焼と
混合攪拌を行なわしめ、こののち、キルンに導いて焼成
することを特徴としている。

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら
説明する。

第１図において、１はサスペンションプレヒータで、上
から下へ順に、第１段予熱サイクロン２、第２段予熱サ
イクロン３、第３段予熱サイクロン４およびこれらを順
に直列に接続した予熱ダクトと、気流反応式の仮焼炉５
などで構成されている。６は分離サイクロン１．７は流
動反応式の燃焼解離炉、８はロータリキルン、９はセメ
ント原料供給装置、１０は主排風機、１１は流動化空気
供給ファンである。また第２図にも拡大して示すように
、１２は予熱原料供給シュート、１３は鉱物供給シュー
ト、１４は図示されていないクリンカクーラからの排気
を前記仮焼炉５へ供給する燃焼用二次空気ダクト、１５
は仮焼原料供給シュートである。

ざらに説明すると、まず、使用する原料は、たとえば、
重量比でセメント原料が８５〜７５チ、可燃物を有する
鉱物を１５〜２５チとする。

そしてセメント粉末原料は、通常のように、セメント原
料供給装置９から供給すると、サスペンションプレヒー
タ１の各予熱サイクロン２→３→４を通って予熱され、
予熱原料供給シュート１２を経て仮焼炉５に供給され、
仮焼炉５の気流反応層で仮焼される。二、、？ｊ、前記
鉱物は鉱物供給シュート１３がら仮焼炉５に供給され、
仮焼炉５の気流反応層で鉱物中の可燃物の一部が燃焼す
る。こののち、仮焼されたセメント原料と鉱物はガス流
とともに分離サイクロン６に至り、ここで両者の混合か
らなる粉粒体はガス流から分離されて仮焼原料供給シュ
ート１５を通って流動反応式の燃焼解離炉７に供給され
る。

そしてこの炉７内では流動層を形成し、鉱物中の可燃物
の未燃分が流動化空気で燃焼して流動層内の解離反応促
進と該層内原料の温度降下が防がれる。このようにして
、仮焼されたセメント原料と鉱物は均質に混合して該炉
７からロータリキルン８に供給される。すなわち、仮焼
炉５および分離サイクロン６内の混合作用で不足する分
を、該炉７の流動層に−たん貯えて、充分に攪拌混合す
るとともに、鉱物中の可燃物の未燃分を燃焼させたのち
に、ロータリキルン８へ均質な仮焼原料を供給するので
ある。

第３図は第２図に対応させて、もう１つの例を示した正
面図であ工：、、１゜第３図において、１６はキルン立
上りダクトン１７はキルン入口チャンバ、１８は混合物
供給ダクトで、流動反応式の燃焼解離炉７からの仮焼原
料と鉱物の均質混合物が、混合物供給ダクト１８からキ
ルン入口チャンバ１７を経てロータリキルン８に供給さ
れるようになっている。

このように、本発明は、セメント焼成に採炭屑などの可
燃物を含む鉱物を用いるにあたり、予熱された主原料と
該鉱物とを仮焼炉の気流反応層に導いて仮焼し、該仮焼
炉から出たガス流に同伴されている粉粒体を該ガスから
分離捕集して流動反応層に導いて可燃物質の未燃分の燃
焼と混合攪拌を行ない、こののち、キルンに導いて焼成
するから、低発熱量の鉱物は気流反応層と流動反応層を
通過することによって完全燃焼し、また仮焼された主原
料と鉱物とは流動反応層で均一に混合され、キルンへ供
給される原料の混合不良がなくなり、したがって、前述
した各問題が悉く解決される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示した正面
図、第２図は第１図の一部を拡大して示した断面図、第
３図は本発明方法を実施する装置のもう一つの例の一部
を示した正面図である。 １・・・サスペンションプレヒータ、５・・・仮焼炉、
６・・・分離サイクロン、７・・・燃焼解離炉、８・・
・ロータリキルン、９・・・セメント原料供給装置、１
２・・・予熱原料供給シュート、１３・・・鉱物供給シ
ュート、１５・・・仮焼原料供給シュート。 峯２Ｎ　　　峯３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、仮焼炉付きサスペンションプレヒータヲ有するセメ
   ント原料焼成装置によってセメント原料を焼成する場合
   、セメント原料の大部分が粉末の状態で該プレヒータの
   上部へ供給され、残りが可燃物質を含む鉱物の粉粒体の
   状態で該仮焼炉へ供給されるセメント原料焼成方法にお
   いて、前記プレヒータで予熱されたセメント粉末原料と
   可燃物質を含む鉱物とを該仮焼炉の気流反応層に導入し
   て仮焼し、該仮焼炉から出たガス流に同伴されている粉
   粒体を該ガスから分離捕集して流動反応層に導いて可燃
   物質の未燃分り燃焼と混合攪拌を行なわしめ、こののち
   、キルンに導いて焼成することを特徴とする、可燃物質
   を含む鉱物を使用したセメント原料焼成方法。