JPS58151353A - Method of burning cement raw material using powdery raw material containing combustible content - Google Patents

Method of burning cement raw material using powdery raw material containing combustible content

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JPS58151353A
JPS58151353A JP3245082A JP3245082A JPS58151353A JP S58151353 A JPS58151353 A JP S58151353A JP 3245082 A JP3245082 A JP 3245082A JP 3245082 A JP3245082 A JP 3245082A JP S58151353 A JPS58151353 A JP S58151353A
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JP
Japan
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raw material
raw materials
preheater
containing combustible
cooler
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Application number
JP3245082A
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Japanese (ja)
Inventor
中村 典郎
富永 哲
北條 時人
長岡 光雄
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通常の不燃性主粉末原料のほかに、油頁岩や
ボタや低品位の石炭などの可燃分を含む粉末原料を使用
するセメント原料の焼成方法だ関するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a method for firing cement raw materials that uses powder raw materials containing combustible components such as oil shale, botanicals, and low-grade coal in addition to the usual non-combustible main powder raw materials. It is.

従来から、通常の原料のほかに、上記のような可燃分を
含む原料を使用するセメント原料の焼成方法については
、幾つかの提案がなされている。
Conventionally, several proposals have been made regarding methods for firing cement raw materials that use raw materials containing combustible components such as those described above in addition to ordinary raw materials.

このうち、まず、従来の設備を使用する方法において、
可燃分を含む粉末原料をサスペンションプレヒータから
なる予熱器の上段に供給するものがあげられる。しかし
、可燃分を含む原料を予熱器の上段に供給すると、排ガ
スの温度が上昇して、その顕熱としての出熱が増加した
り、排ガス中に含まれるダストに未燃分が残ったりして
、供給した可燃分が全量寄与することが不可能である。
Among these, the first method is to use conventional equipment.
One example is one that supplies powdered raw material containing combustible matter to the upper stage of a preheater consisting of a suspension preheater. However, when raw materials containing combustible components are supplied to the upper stage of the preheater, the temperature of the exhaust gas rises, resulting in increased heat output as sensible heat, and unburned components remain in the dust contained in the exhaust gas. Therefore, it is impossible for the supplied combustibles to contribute in full.

通常は50%程度の寄与にとどまる。また供給原料の熱
量も、クリンカi kgあたり100 Kcal程度に
しておかないと、予熱器排ガスが高温になり過ぎて、運
転に支障がでる。したがって、可燃分を含む原料は、他
の原料とは別に予熱器の下段て供給するのが好ましいこ
とになる。
Normally, the contribution is only around 50%. Also, unless the calorie content of the feedstock is kept at about 100 Kcal per kg of clinker, the preheater exhaust gas will become too high, which will cause problems in operation. Therefore, it is preferable to supply the raw material containing combustible components to the lower stage of the preheater separately from other raw materials.

そこで、ロータリキルンから予熱器最下段のサイクロン
へ流れるガス流とは分離した遠心炉を設けて、該遠心炉
に可燃分を含む原料を供給する方法が提案された。しか
し、この遠心炉による方法は、該遠心炉の燃焼用空気と
して常温の空気を使用すれば全0体の系の燃料消費が上
昇し、クリンカクーラからの高温排気を利用すると、予
熱器のあとに遠心炉専用の排ガスファンが必要となるか
、またはクリンカクーラから遠心炉へのガス流の途中に
ファンを挿入する必要がある。とれは、その気流中に含
まれているクリンカダストにより摩耗が激しく、使用に
耐えられなくなる。また分離した遠心炉とこれに付属す
る設備の定めのコストが余分にががるという欠点がある
Therefore, a method has been proposed in which a centrifugal furnace is provided that is separate from the gas flow flowing from the rotary kiln to the cyclone at the lowermost stage of the preheater, and raw materials containing flammable components are supplied to the centrifugal furnace. However, in this method using a centrifugal furnace, if room temperature air is used as the combustion air in the centrifugal furnace, the fuel consumption of the all-zero system will increase, and if high temperature exhaust from the clinker cooler is used, the fuel consumption will increase after the preheater. Either a dedicated exhaust gas fan for the centrifugal furnace is required, or a fan needs to be inserted in the gas flow from the clinker cooler to the centrifugal furnace. The clinker dust contained in the airflow causes severe wear and tear, making it unusable. Another disadvantage is that the cost of providing a separate centrifugal furnace and associated equipment is increased.

この欠点を解消する方法として、可燃分を含む原料を、
ロータリキルンから予熱器の最下段サイクロンへ至る導
管中に供給し、この導管中で燃焼させるという方法が提
案された。しか屯、混合という点からすれば、導管内の
直進するガス流に供給された原料は片流れを起しやすく
、したがって、2種の原料の混合は導管中では良好とは
なり得なく、混合が悪い場合には、セメントクリンカの
品質の低下を招くことになる。
As a way to overcome this drawback, raw materials containing combustible components are
A method was proposed in which the fuel was fed into a conduit leading from the rotary kiln to the lowest cyclone of the preheater and burned in this conduit. However, from the point of view of mixing, the raw materials supplied to the straight gas flow in the conduit tend to cause one-sided flow, and therefore, the mixing of the two types of raw materials cannot be good in the conduit, and the mixing is difficult. In bad cases, the quality of cement clinker will deteriorate.

また混合効果を上げるための攪散板等の構造物も、ロー
タリキルンからのガス温度が1000〜1200°Cと
いう高温ガス中での構造物なので、材料的にもむずかし
いと予想される。一方、可燃分の燃焼という面において
も、その燃焼に必要な空気を、主としてロータリキルン
の排ガスを利用するということなので、その排ガスの醗
素濃度は10〜16%であり、低品位の固体燃料といえ
る原料の可燃分の燃焼性は悪く、大気中で燃焼するのと
比較して燃焼に要する時間が著しく長くなる。また混合
効果をよくするために、石灰質原料と可燃分を含む粘土
質原料の供給口を近づけるのは、混合の点ではよくなる
としても、石灰質原料の脱炭酸による吸熱反応の起る雰
囲気で燃焼させることは燃焼が悪くなる。
Furthermore, structures such as a stirring plate for increasing the mixing effect are expected to be difficult in terms of materials because they are used in high-temperature gas from a rotary kiln at a temperature of 1000 to 1200°C. On the other hand, in terms of the combustion of combustibles, the air required for combustion is primarily the exhaust gas of the rotary kiln, so the concentration of fluorine in the exhaust gas is 10 to 16%, and low-grade solid fuel However, the flammable components of the raw materials have poor combustibility, and the time required for combustion is significantly longer than in the atmosphere. In addition, in order to improve the mixing effect, placing the supply ports of calcareous raw materials and clay raw materials containing combustibles close together may improve the mixing, but it will cause the calcareous raw materials to burn in an atmosphere where an endothermic reaction occurs due to decarboxylation. This means that combustion will worsen.

本発明は、上述の諸問題を解決し、かつ、欠点を解消す
ることを目的とするものである。
The present invention aims to solve the above-mentioned problems and eliminate the drawbacks.

このため、本発明は、可燃分を含む粉末原料回流域に供
給し、その他の粉末原料を、サスペンションプレヒータ
に供給することを特徴としている。
For this reason, the present invention is characterized in that the powder raw material containing combustible materials is supplied to the recirculation region, and the other powder raw materials are supplied to the suspension preheater.

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明を実施するセメントクリンカ製造設備の
一例を示した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of cement clinker manufacturing equipment for implementing the present invention.

第1図において、1はサスペンションプレヒータからな
る予熱器、2は該予熱器1の上段に供給される可燃分を
含む粉末原料以外の粉末原料の供給口、3は該予熱器1
を構成しているサイクロンのうちの最下段サイクロン、
4は該サイクロン6の直上段のサイクロン、5は彼焼炉
、6は該仮焼炉5と前記最下段サイクロン3を結ぶダク
ト、7は前記サイクロン4から原料を該仮焼炉5に導く
シュート、8は可燃分を含む粉末原料の供給口、9は補
助バーナ、10は後述するクリンカクーラ14からその
高温のクーラ排気を該仮焼炉5に導くダクト、11は後
述するロータリキルン16のキルン排ガスを該仮焼炉5
に導くキルン立上りダクト、12は前記最下段サイクロ
ン3から原料をロータリキルン13に供給するシュート
である。すなわち、仮焼炉5はロータリキルン13から
予熱器1の最下段サイクロン3へのガス流の途中に設け
られており、したがって、ロータリキルン13からのキ
ルン排ガスはキルン立上りダクト11を経て仮焼炉5に
供給され、またクリンカクーラ14からの高、温のクー
ラ排気は仮焼炉5の燃焼用空気としてダクト10を経て
該仮焼炉5に供給されるようになっている。
In FIG. 1, 1 is a preheater consisting of a suspension preheater, 2 is a supply port for powder raw materials other than powder raw materials containing combustible components, which are supplied to the upper stage of the preheater 1, and 3 is a supply port for the preheater 1.
The lowest cyclone among the cyclones that make up the
4 is a cyclone directly above the cyclone 6; 5 is a calcining furnace; 6 is a duct connecting the calcining furnace 5 and the lowermost cyclone 3; 7 is a chute for guiding the raw material from the cyclone 4 to the calcining furnace 5. , 8 is a supply port for a powder raw material containing combustible matter, 9 is an auxiliary burner, 10 is a duct that guides the high-temperature cooler exhaust from a clinker cooler 14 (described later) to the calciner 5, and 11 is a kiln of a rotary kiln 16 (described later). The exhaust gas is transferred to the calciner 5.
A kiln riser duct 12 is a chute that supplies the raw material from the lowermost cyclone 3 to the rotary kiln 13. That is, the calcining furnace 5 is provided in the middle of the gas flow from the rotary kiln 13 to the lowermost cyclone 3 of the preheater 1, and therefore, the kiln exhaust gas from the rotary kiln 13 passes through the kiln riser duct 11 to the calcining furnace. 5, and the high temperature cooler exhaust from the clinker cooler 14 is supplied to the calciner 5 through a duct 10 as combustion air for the calciner 5.

第2図は第1図に示した仮焼炉5の拡大縦断面図であり
、第3図は第2図の切断MA−Aに沿う断面平面図であ
る。
2 is an enlarged vertical sectional view of the calcining furnace 5 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional plan view taken along the line MA-A in FIG. 2.

第2図および第5図にみられる15は渦室で、仮焼炉5
の下部に設けられ、第1図で説明したクリンカクーラ1
4からのクーラ排気19を旋回流にするために設けであ
る。16は第1図で説明したシュート7から原料を仮焼
炉5に導入するための原料投入口、17は同じくシュー
ト7から原料をキルン立上りダクト11の途中に導入す
るための原料投入口、18はキルン排ガスの流れを示し
ている。
15 shown in FIGS. 2 and 5 is a vortex chamber, and the calcining furnace 5
The clinker cooler 1 explained in FIG.
This is provided to make the cooler exhaust air 19 from 4 into a swirling flow. 16 is a raw material inlet for introducing the raw material into the calciner 5 from the chute 7 explained in FIG. 1; 17 is a raw material inlet for introducing the raw material from the chute 7 into the middle of the kiln rising duct 11; shows the flow of kiln exhaust gas.

つぎに、第1図により、本発明の一実施例を説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

セメントクリンカの原料は石灰質原料と粘土質原料とか
ら構成される。また通常、クリンカの品質調整の必要か
ら他の副原料を追加する場合が多い。可燃分を含む粘土
質原料と石灰質原料とは各別に粉砕装置で粉末化される
The raw materials for cement clinker are composed of calcareous raw materials and clay raw materials. In addition, other auxiliary raw materials are often added because it is necessary to adjust the quality of clinker. The clay raw material and the calcareous raw material containing combustible components are separately pulverized by a pulverizer.

その蓋、必要に応じて副原料ま之は可燃分を含まない粘
土質原料を添加するであろうが、これらの添加物が可燃
分を含む粘土質原料と同時に粉砕されようが、石灰質原
料と同時て粉砕されようが1本発明と特別な関連はない
。これ以降、可燃分を含む粘土質原料に他の原料が添加
きれようが、さr、まいが、これを「可燃分を含む粘土
質原料」と呼び、これとは別系列で粉砕される主成分が
石灰質原料を「他の原料」と呼ぶ。
The lid, if necessary, will add clay raw materials that do not contain combustible content, but these additives will be crushed at the same time as the clay raw materials that contain combustible matter, and will not be mixed with calcareous raw materials. Even if they are crushed at the same time, there is no particular relationship with the present invention. From now on, even though other raw materials may be added to the clay raw material containing combustible matter, this will be referred to as "clay raw material containing combustible matter," and the main material will be crushed in a separate series. Raw materials with calcareous components are called "other raw materials."

まず、他の原料は予熱器1の上段部分の原料供給口2に
供給され、予熱器1内を下降するにつれて、ガス流との
熱交換によ!2温度が上昇する。そして、サイクロン4
で捕集された前記他の原料はシュート7を通過して仮焼
炉5に供給される。一方、可燃分を含む粘土質原料は供
給口8から仮焼炉5の下方部分に供給される。この供給
された可燃分を含む粘土質原料は、後述するように、仮
I焼炉5内で燃焼すると同時に前述した他の原料と混合
する。
First, other raw materials are supplied to the raw material supply port 2 in the upper part of the preheater 1, and as they descend inside the preheater 1, they undergo heat exchange with the gas flow! 2 The temperature rises. And cyclone 4
The other raw materials collected in the above pass through the chute 7 and are supplied to the calciner 5. On the other hand, the clay raw material containing combustible matter is supplied from the supply port 8 to the lower part of the calciner 5. The supplied clay raw material containing combustible matter is burned in the calcining furnace 5 and simultaneously mixed with the other raw materials mentioned above, as will be described later.

第1図に示した設備によ不と、セメントクリンカを製造
するのに必要な熱量の約50〜60%の熱量が仮焼炉5
で消費されるが、その全熱餅を原料中の可燃分で置き換
えることも可能である。ただ通常は原料中の可燃分は変
動するので、仮焼炉5で消費する熱量の10〜20%l
は重油やガス等の補助バーナ9で補うのが普通である。
Due to the equipment shown in Figure 1, approximately 50 to 60% of the heat required to produce cement clinker is consumed in the calciner 5.
However, it is also possible to replace all the heated rice cake with the combustible content of the raw materials. However, since the combustible content in the raw materials usually fluctuates, 10 to 20% of the heat consumed in the calciner 5
Normally, this is supplemented with an auxiliary burner 9 such as heavy oil or gas.

前記副原料は仮焼炉5の内部で仮焼反応および焼成反応
を進行しながらダクト6を通過してサイクロン3に導入
され、捕集泗して、シュート12を通り、ロータリキル
ン13に入る。ロータリキルン13およびこれ以降のク
リンカクーラ14は通常の設備と同様である。クリンカ
クーラ14からは高温のクーラ排気がダクト10を通過
して、後述する仮焼炉5の下部に設けられた渦室に導入
されて、仮焼炉5の燃焼用二次空気に利用される。なお
図示はしていないが、前記クーラ排気量はダクト10の
途中に設けられたダンパの開度を制御することにより、
所望に増減させることか可能であり、したがって、必要
最小量を仮焼炉5に導入するようにする。
The auxiliary raw materials undergo a calcination reaction and a calcination reaction inside the calcination furnace 5, pass through a duct 6, are introduced into the cyclone 3, are collected, pass through a chute 12, and enter a rotary kiln 13. The rotary kiln 13 and the subsequent clinker cooler 14 are similar to normal equipment. High-temperature cooler exhaust from the clinker cooler 14 passes through the duct 10, is introduced into a vortex chamber provided at the bottom of the calciner 5, which will be described later, and is used as secondary air for combustion in the calciner 5. . Although not shown in the drawings, the cooler exhaust amount can be determined by controlling the opening degree of a damper provided in the middle of the duct 10.
It is possible to increase or decrease the amount as desired; therefore, the minimum necessary amount is introduced into the calcining furnace 5.

つぎに、第2図により、仮焼炉5の作用ならびに効果を
説明する。仮焼炉5の一部を成し、その下部に設けら′
rした渦室15(は、第3図にみられるように、前記ク
リンカクーラ14からの熱風であるクーラ排気19の入
口が渦室15の接線方向になるので、クーラ排気19は
旋回しなから仮焼炉5を上昇する構造となっている。
Next, the function and effect of the calcining furnace 5 will be explained with reference to FIG. It forms part of the calcining furnace 5 and is provided at the bottom of it.
As shown in FIG. 3, the inlet of the cooler exhaust 19, which is the hot air from the clinker cooler 14, is in the tangential direction of the vortex chamber 15, so the cooler exhaust 19 does not swirl. It has a structure in which the calcining furnace 5 is raised.

可燃分を宮む粘土質原料は該渦室15の天井に設置され
ている供給口8から供給されるので、最初に接触するの
はクリンカクーラ14からの前記クーラ排気19であり
、この排気は600〜750℃の温度の熱風であり、可
燃分の看火温度は500°C位であることから、可燃分
は自燃することが可能となる。またその熱風はもともと
大気から取入れたものであるので、酸素濃度が高く、燃
焼が速く進む。こののち、キルン排ガス流18と合流し
、そして、仮焼炉5の上部へ進んでいくが、前記熱風が
旋回していることにより、キルン排ガスと前記熱風の混
合は良好となる利点がある。一方、その他の原料はシニ
ート7から供給口16および17に通常半量ずつ供給さ
九、仮焼炉5の中の旋回しているガス中で供給口8から
の原料と混合される。この混合において、ガス流が旋回
していることは、非常に効果的である。
Since the clay raw material containing combustible components is supplied from the supply port 8 installed on the ceiling of the vortex chamber 15, the first thing it comes into contact with is the cooler exhaust 19 from the clinker cooler 14, and this exhaust Since the hot air has a temperature of 600 to 750°C, and the ignition temperature of the combustibles is about 500°C, the combustibles can self-combust. Also, since the hot air is originally taken from the atmosphere, it has a high oxygen concentration and burns quickly. Thereafter, it merges with the kiln exhaust gas flow 18 and proceeds to the upper part of the calciner 5, but the swirling of the hot air has the advantage that mixing of the kiln exhaust gas and the hot air is good. On the other hand, other raw materials are usually supplied in half amounts from the chineto 7 to the supply ports 16 and 17, and mixed with the raw materials from the supply port 8 in the swirling gas in the calciner 5. In this mixing, the swirling of the gas flow is very effective.

なお補助バーナ9の目的は、原料可燃分の変動を償う定
めであるが、その可燃分の燃焼を助長する目的に利用す
ることができるので、その位置は供給口8の位置を考慮
しながら決定される。
The purpose of the auxiliary burner 9 is to compensate for fluctuations in the combustible content of the raw material, but it can also be used for the purpose of promoting the combustion of the combustible content, so its position is determined while considering the position of the supply port 8. be done.

このように、本発明は、可燃分を含む粉末原゛料を仮焼
炉の下部の渦室に供給するので、予熱器の上段に供給す
る従来の方法のような弊害がなく、また遠心炉などを別
設する必要もなく、しかも、その供給位置が、キルン排
ガスと混合する以前の酸素濃度の高い高温のクーラ排気
であるため、燃焼が良好となり、可燃分の保有する全熱
量を有効に利用することができるうえ、それがまたクー
ラ排気の旋回流域でもあるため、拡散が良好とナリ、予
熱器の上段に供給されて仮焼炉に至ったその他の原料と
の混合が良好に行なわれ、良質昇/・トクリ・力を得る
ことができる。
As described above, the present invention supplies the powdered raw material containing combustibles to the lower swirl chamber of the calciner, so there is no problem with the conventional method of supplying the raw material to the upper stage of the preheater, and it also There is no need to install a separate equipment, and since the supply location is the high-temperature cooler exhaust with high oxygen concentration before mixing with the kiln exhaust gas, combustion is good and the total amount of heat held by the combustibles is effectively utilized. Not only can it be used, but it is also the swirling area for the cooler exhaust air, so it has good diffusion and good mixing with other raw materials that are supplied to the upper stage of the preheater and reach the calciner. , You can get good quality promotion/・Tokuri・Power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明を実施する装置の一例を示したもので、第
1図は設備全体の概要説明図、第2図は仮焼炉の拡大縦
断面図、第3図は第2図の切断線A−Aに沿う断面平面
図である。 1・・・予熱器、2・・・その他の原料供給口、5・・
・仮焼炉、8・・・可燃分を含む原料の供給口、9・・
・補助バーナ、13・・・ロータリキルン、14・・・
クリンカクーラ。 15・・・渦室、18・・・キルン排ガス流。 19・・・クーラ排気。
The drawings show an example of an apparatus for carrying out the present invention, in which Fig. 1 is a schematic explanatory diagram of the entire equipment, Fig. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the calciner, and Fig. 3 is a cutting line of Fig. 2. FIG. 3 is a cross-sectional plan view taken along line A-A. 1... Preheater, 2... Other raw material supply ports, 5...
・Calcination furnace, 8... Supply port for raw materials containing combustibles, 9...
・Auxiliary burner, 13...Rotary kiln, 14...
Clinker cooler. 15... Vortex chamber, 18... Kiln exhaust gas flow. 19... Cooler exhaust.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、サスペンションプレヒータと、ロータリキルンと、
このロータリキルンから前記プレヒータの最下段サイク
ロンへのガス流の途中に設けられた仮焼炉と、前記ロー
タリキルンて後続して設けられたクリンカクーラとを備
え、かつ、前記仮焼炉には、下部に該クリンカクーラか
らの高温のクーラ排気を燃焼用空気として導入して旋回
流にする渦室を有するセメント焼成設備によってセメン
ト原料を焼成する方法において、可燃分を含む粉末原料
を、前記仮焼炉の渦室におけるキルン排ガスと混合する
以前のクーラ排気の旋回流域に供給し、その他の粉末原
料を、前記サスペンションプレヒータに供給することを
特徴とする、可燃分を含む粉末原料を使用するセメント
原料焼成方法。
1. Suspension preheater and rotary kiln,
A calcining furnace provided in the middle of the gas flow from the rotary kiln to the lowermost cyclone of the preheater, and a clinker cooler provided subsequent to the rotary kiln, and the calcining furnace includes: In a method of firing cement raw materials using a cement firing equipment having a vortex chamber in the lower part of which introduces high-temperature cooler exhaust air from the clinker cooler as combustion air to create a swirling flow, the powder raw materials containing combustible components are A cement raw material using a powder raw material containing combustible content, characterized in that the powder raw material is supplied to the swirl region of the cooler exhaust gas before being mixed with the kiln exhaust gas in the vortex chamber of the furnace, and other powder raw materials are supplied to the suspension preheater. Firing method.
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