JPS59116158A - セメント原料焼成用仮焼炉 - 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】 本発明はセメント原料焼成用仮焼炉に関するものである
。

従来よりサスペンションブレヒータとロータリキルンと
の間に独立した熱源を有する仮焼炉を設けたセメン１〜
焼成装麿は、仮焼炉の方式により各種の装置が特徴づけ
られ、これまで多くの方式がＩ！？！案されている。

この中で、１ルンυ１ガスにＪ：ってセメント原１′＋
１の噴流層を形成し、原わ１の仮焼を行う方式は、０）
構造が中純である、■圧力１ｎ失が比較的小ざい、■噴
流層部で原料が循環されるため原お１のＮｔ）留時間が
比較的長い、■キルン排ガスタフ１〜が仮焼炉の底部で
接続されているため、操業中、仮焼炉内で生成、あるい
は予熱器系から落下ｌノできた］−チング物などの異物
をキルンに排出ηることができるなどの利点を右してい
る。

第１図に従来のこの種のセメント原料焼成装置の一例を
示で。

第１図において旧Ｐで示すものは１フ１ガスの流れを全
て行うための１７１１ｍ、２　＜ｔいし５はサイクロン
、６は原オ゛々１供給口、７は仮焼炉、１１はＡ＝ルン
排ガス供給管、９（まバーナ、８（ま仮焼炉への原料供
給管、１０はタリンカクーラから抽気した燃焼用空気の
導入管、１２【よロータ１ルン、１３．Ｇ、、ｔタリン
カターラである。

イして、第１図においＣ鎖線で囲った部分は原料子熱装
（べＰである。

仮焼炉７の一１部は仮焼炉排ガス導管１１によってＲ上
ｒＱのリイクロン５に接続され、また下部はキルン１３
１万ス供給管１１に接続されている。

仮焼炉７（１１ルンＪｌｉガスによ−）で噴流層を形成
するよう（こ底部が逆低頭円６１１状をなし、その１部
は円筒状（こ１１３成されている。

このにうイー類では、仮焼炉内に供給されたＩｉＩ別の
大部分は壁面（こ沿って下降し、逆截頭円錐部１部の底
部からキルシリｌガスの噴流によって噴き−）−げられ
る。１１ｔＩ流に、］：つて唱ぎ」−げられた原料の一
部は、−でのよ２１．１一部へ１・１■ち、１−げられ
、仮焼炉から１１出されるが、残りは壁面に向って拡散
し、再び壁面に沿−〕だ下降流どイｊる。このＪ、うに
して、原わ１の循環流が生じ、ＩＩ；（別の仮焼炉内滞
留時間が増加する。

この現象（，１５、燃焼用空気を旋回流として導入する
ことに二、Ｊ：・）−（、より強く現れる。

この原石の循環によって、滞留時間を保持することが可
能と＜ｒつている。

しかし、下部を逆ｔｔｋ頭円錐状とし、イの１部を円筒
状とした第１図に示閃ような従来の仮焼炉では以上のよ
うイ１欠点を有している。

刀’Ｊわら、このＪ：うイｒ（台ｊりｊの仮焼炉では原
料の十分イｉ滞留時間を確保するために、円筒部の径と
キルンＩ〕ｌガス哨出１］の径との比を人キクシ、原１
１の楯環吊を増加づ−る必要がある。、イの結甲、原料
の１１１　ｌｆｉ現象が十に下部の截頭１１目１１部に
集中し、この部分の原＊３）濃度が極端に高く、１一部
が希ａＯどなるような濃度のかたよりが生じる。

そうするど、逆ｋ（頭内♀１１部に原ｒ］の１亭）（１
１或が／１じ、通常は噴流とバランスしているが、ドラ
７１〜の変動時に原￥１１がキルンＩＪＩガス供給口（
、二集中し、ピラフ１〜変１ＦＩＪを増幅したり、未仮
焼Ｗ　ｌ’ｌが４−ルンに落下ηるなどの現象をひき’
４３こす。

また、燃オ１１の燃焼域Ｉ３円筒下部イ・１近であり、
仮焼を有効に行うためには、この領域の１京別濶麻を高
く保つ必要がある。

しかし、１述した構造では逆截頭用３１１部の原ｔ１′
ａ度が極端に畠く、Ｐ’１筒部は一８博て′あるため、
燃焼熱ど仮焼反１．１’、ｉ熱とのバランスがとりにく
く、局部的４ｒ高温域を形成し、］−ヂングトラブルを
生じるおそれがある３゜ また、底１部の原Ｈ停ｄ；１１或（，１１、原乳９１と
ガスとの混合が十分にｔ＋　：Ｌ）　、Ｉ″ｌｌバｆめ
、伝熱が悪く、この領域での仮焼速＋Ｏは；イくなる。

このため、原料の分散が良’Ｊ−ｒ　＜ｉ：場合に比較
して平均Ｎｔｌ留時開時間一でも、イｊ２１Ｉな８ｉｔ
　ＩＹＩ　ＩＩ、１間は短くイｊる。

この結宋、＋ｔ；ｔ　１１の仮焼率が低下４る。これを
上げるためには、仮焼炉の容４ｆ１を人さくする必要が
生じる。

一方、この。１．うｈ逆截頭円錐部１部への原料のかた
Ｊ：りをＩＩＪるＩ、二め、逆截頭用１１１部の拡大角
を小さくづること０にえられるが、こうＪるど炉高が高
いものとなる。

さらに、広がり角を小さくしたことによって、逆截頭円
錐部にＡ３いて原料が壁面に沿って降下する速ｔσが人
ど＜、−リ、キルン排ガスによる原１３＋を受（）とめ
る作用が弱くなるので、未仮焼原料がキル５− ンに落ち込み易くなる。これを防１１するためには、４
：ルン１ノ１ガスの噛流速度を非常に大きくする必要が
生じ、圧力損失を大きくすることになる。

また、こうづることによって、逆截頭円錐部の下部が高
流速となるため１．原朽澗度が非常に希ｎ９になり、局
部的な高温域が増大し、コーチング１〜ラブルの原因と
なる。

以上述べたように、従来の仮焼炉では原料）＋ｔｌ留時
開時間保、原料濃度分布の均一化、原わ１の３ａ　ｉＴ
：濃度の確保、適正な炉高、圧力損失の低減等の諸条件
を同時に満足することが極めて困難であった。

本発明は以上のような従来の欠点を除去するためになさ
れたものであり、圧力損失を小さく保ちつつ、ｌ７ｉｊ
利の滞留時間、原料の適正濃度、適正炉高等を確保し、
原料濃度分布を均一化することができるセメント原料焼
成用仮焼炉を提供することを目的としている。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第２図は本発明の一実施例を説明するものであ６− る。

本図中、第′１図と同一部分に１３１同一符号をイリし
イの説明（、Ｌ省略りる。。

木実ｆハ；例においＣＩＪ、、イ１し焼炉７を１一部室
７ａとト部室７１）ど（、−分（Ｊ、ト部室７ａをス１
へシー１４１円筒形にし、１・部’Ｊｌｆｉ７１）をさ
ら（こ？　ＩＱ構造とした、。

′１なわｌう１．１・部室７１）（，１５、イの下端に
第１の逆截頭用８１１部７Ｃを形成し、イの１一部に連
続した状態で逆故頭円♀１１部７ｃ、Ｊ、：り拡大ｆ（
１の小さい第２の逆截頭１１目１１部７（１を形成した
。

この第２のｊφｒ１に頭円釦部７ｄとに部室７ａとの間
を絞り部７ｅによって連結した。−１一部室７ａの上部
は、仮焼炉ＩＩ＋’　）ｆス導管１４によって最下段の
りイクロンと１）；続されている。

このように上部’Ｆ　７　ｂを２段構造とすることによ
つ−（−１下部室７１）の−に部の第２の逆截頭円ｆｉ
ｌ１部７ｄも、ぞの水型断面は下方に向って徐々に小さ
くなってくる、。

この１こめ、逆截頭１［目１１部７ｄのＦｔ壁に沿って
下降して（る原料の一部が、途中で］Ｘ背ガス流に巻き
十ぼられ、第１の逆截頭１１目１１部７ｃ乏１、て達す
る小が減少する。

一方、第２の逆截頭円錐部７０は、その−１喘部に絞り
部７ｅを形成するが、ぞの絞り幅を大きくとることがで
きるので、この部分（こお（Ｊる原建′＋１の循環が促
進される、。

その結束、下部室を逆截頭内債１部と円筒部とで構成し
た場合に比較（］て、底部の原料澗１ｑは相対的に低く
なり、−に部のｍ度が高くなるので゛、ト部室全体の原
料ｍ度分布を均一化することができる。

これらの現象は、クリンカクーラからの燃焼用空気導入
管１０を第２の逆截頭円錐部７ｄの周Ｑ？部に、第３図
に示寸Ｊ、うに接線方向に設４１−７．：揚含、第４図
に示づ−ように中心方向に設）ｆ　Ｉｃ場合、あるいは
、その中間イイ７眉に設【−Ｊｌこ場合でも、同様にみ
られる。

なお、本実施例では燃焼用空気）導入管１０は１本にな
っているが、２木以１−に分岐して導入してもｊ、い。

このように下部室７ｂを２段ｅＭ造にすることによつ−
（−原ｌｉｔ　４１・部室７１）に均一に分散すること
ができ、炉底イ・ｌ　ｉｌｉ：　１．：停滞ηる１１７
１石が減少し、ガスと原オ′≧１の接触状態が喪りＹに
イｉる。

ここで、ｌ・部ヤの第１の逆截頭用♀１を部７Ｃの拡大
角は４５°／Ｊいし９０°が適当である。なぜならば、
この角度が４５゛より小さくなると、この部分での原オ
“９１を受りＪｌ′める作用が小さくなり、未仮焼原料
の−１−ルンへの落下を防１１ツるために、必要以上に
噴流ガス速度を人ぎくりる必要があり、圧力１０朱が人
さくなるから【・ある。また、９０゜Ｊ：り犬ぎ＜＜ｒ
るど、この部分にお４Ｊる原料の動きが悪化し、ＩＧ（
利の１１１積、］−ヂングなどの原因とイＴる　。

下部室第２の逆截頭内字１１部７ｄの拡大角は、第１の
連載ａｒｚ　ｐ口（（部７Ｃの拡大角より小さく、１０
゜ないし／Ｉ５°が適当である。

このｆ’＋Ｋ［ｈ＜　１　（１”より小さいと前述した
ように、１京利溌１α分イ１１の極端なかたよりが生じ
るので好ましくない。、（、た、４５°以］−２にする
と、下部室７ｂの最大径にｌ・１シて、下部室の高さが
低い炉となり、９− 軸方向速度の半径方向の分イｆｉが」）常に人さくなる
ため、原料濃度分布のかたより、未仮焼原ｒ１の吹き抜
（″Ｊ１未燃分の飛散が生じるので好ましくない。

下部室７　ｂには、１個または複数個のバーナ９が設置
される。このバーナ９より供給された燃料は、主として
第２の逆截頭用♀１を部７ｄぐ燃焼し、高調のガスを発
生するが、この部分に均一に原料が分散されることによ
って、仮焼反応が効率」ζく進行し、仮焼率が向−１ニ
する。また、仮焼反応ににる吸熱のため、局部的な高調
域を発ｌｊＥすることがイ【りなり、温度分布も均一化
される。

さらに、炉底付近での原料の停滞域である澱み部が減少
するので、仮焼反応のための有効滞留時間が増加し、仮
焼率が向上する、 また、炉底付近に澱／ｖで滞留している原料が少＜＞　
＜、流ｖ１状態も安定しているので、この部分での斥力
損失は小さく、圧力変動も少ない。外乱によるトラフ］
への変動があった場合でも、原料がキルン排ガス供給［
１に束中しないので、変動を増幅づ−ることもなく、安
定した運転を行うことが可能１０− である。

下部室十Ｏη：部の絞り部７０は、その絞り幅を大ぎ（
どれるｌ、−め、この部分での粉体の衝突、反転にＪ：
る循環ｈ１が増加し、下部室にお（−〕る原原器滞留時
の増加が１；１：進される３、このこと（よ、燃料とし
て燃焼ｊ中度のｉ！？い固体燃Ｊ’ｉｌを使用り−ると
きに、とくに重要で、固体燃料が下部室７１）で十分な
滞留時間を！ヲえられることにｊ：って、はとんど完全
に燃焼が行われるため、上部室７ａでは燃焼が完結し、
仮焼炉以１りでのあと燃え現象もなく　’ｔ’ｃす、コ
ーヂングトラーＩルなどは発生しない。

仮焼炉への１ネ１１供給箇所は、下部室７１１が好まＩ
Ｊ＜、Ｊ、り好適には燃焼用空気導入管１０、あるいは
イれよＶ３１−の部分に導入覆る。

供給箇所数は１ケ所でも、複数ケ所でもよく、供給方法
は燃カド、用空気導入管１０で空気と混合して供給する
１１法、絞り部７ｅ、あるいは第２の逆截頭円錐部７ｄ
より直接供給する方法、あるいはこれらを引力合わせた
方法でちにい。

下部室７ｒ＋’Ｃ−は、主に未仮焼原料の仮焼、未燃分
の燃焼が行われる。下部室γｈではど／υど仮焼された
原石は、上部室７８でもガスと激しく混合し、熱交換を
行って仮焼反応が進行し、仮焼率はさらに高くなる。

上部室７ａにおいても、ト臂する原石は壁側に拡散し、
壁に沿って下降する原石の循環用τミが生じる。

上部室７ａは、ぞの直径が下部室７ｈの最大径に比べて
平均ガス流通が大ぎく、軸方向ガス速度の半径方向弁イ
■も均一化されているので、循環用は少なく、循環は短
かい区間でしか生じないが、この短かい区間での循環を
繰り返す間に、個々の原石粒子は、粒径差あるいは仮焼
率の違いによる密度差によって分別され、未仮焼原）”
ｌの滞留時間が相対的に長くなる。まＩＣ、−１一部室
７ａの下部は、絞られていないため、１一部室７ａの下
方が循環し、下降した原石は、イのまま下部室７ｂに落
下（）、イこで仮焼される。これらのこと０原オ″！Ｉ
の仮焼率の向−］二に寄与されている。

第５図は本発明の他の実施例を説明する−６のである１
゜ 本実施例にｄｉいては、１一部室７ａを円筒形に形成す
るととも１．二、−での上端部と下端部に縮小および拡
大の絞り部７ｆ、７（＋を設りた。

このにうなＩＩ”ｌ　造を採用り゛ること【こよっても
、基本的には下部室７１１と下部室７ａの作用は変らな
い。

しかし、Ｌ部室７０の下端部が絞られているため、下部
室７　ｌ）の下端部の絞り部７Ｃの絞り幅が大きくなり
、１・部室７ｂ′Ｃ″の原石の循環用が増加する。また
、絞り幅が大きくなったことによって、下部室７１）か
ら１一部室７ａへのガス流が大きく攪乱される。

ざらに、土部Ｈｒ、ｚＨ７ａの上端部に絞り部７［を設
（〕たことにＪ：す、上部室出１］での混合攪拌が促進
される。

これらは、Ｆｉｔ　ｔｌ仮焼率の向上、未燃分の完全燃
焼に対１ノで有効（、−〇川する。

以上の説明か１）明らかなように本発明によれば、仮焼
炉を１−下の２室に分け、上部室を円筒形もし　１３− くは、円筒形と截頭円錐形とを相み合わせた形状とし、
下部室の下端に第１の逆截頭円錐部を設置Ｊ１この上に
連続した状態で第２の逆截頭円錐部１部を設け、−］二
部室との間を、縮小絞りを介して連結した構造を採用し
ているので、適正な炉高を保ちつつ原料の滞留時間を十
分確保し、原石を適正濃度に保ち、しかも、その温度分
布を均一に保つことが可能となり、セメント原料の仮焼
を効率よく行うことができるという優れＩＣ効果が得ら
れる。

さらに、圧力損失が少なく、ドラフトの変動や原石の流
出変動に対しても、その影響を最小限に抑え、安定した
運転を行うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の構造を説明する概略構成図、第２図は本
発明の一実施例、第３図、第４図は第２図の△−Ａ断面
図、第５図は本発明の伯の実施例である。 １は排風機、２．３．４．５はサイク■］ン、６は原石
供供管、７は仮焼炉、７ａは上部室、７　ｂは下部室、
７０．７ｄは下部室の逆截頭円錐部ｔ部、＝１４− ７ｅは下部室の１端部の絞り部、７［は上部室の上端部
の絞り部、７ｇは上部室の下端部の絞り部、８は原料供
給ｔ′ζ、９はパー−）、１０は燃焼用空気導入管、１
１　ｋｌ、　ｉ−シン１１１ガス供給管、１２はキルン
、１３はクリンカターラ、１４は仮焼炉排ガス導宣、１
５は原料供給管である。 特ｈ′］出肝１人　　宇部興産株式会ン１１５− 第１図 第２図 ４ 第３図　　　　　第４図 ０ 第５図 ４ 手続補　正置（自発） 昭和５？年２月１０日 特許庁長官　殿 １　事件の表示 特願昭５７−２２４８８８号 ２　発明の名称 セメント原料焼成用仮焼炉 ５　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 郵便番号　７５５ 山口県宇部市西本町１丁目１２番３２号（０２０）　　
宇部興産株式会社 ４　補正命令の■伺 補正命令はない。自発補正である。 ５、補正の対象 明細書の［３発明の詳細な説明−１および［４図面の簡
単な説明−１の欄 ６、補正の内容 ６１　明細書の第２頁の第８行の１−キルン排ガスタク
ト」を［キルン排ガスダクト」に補正する。 ６２　明細書の第２頁の第１７行の「６は原料供給口」
を１６は原料供給管」に補正する。 ６３　明細書の第２貞の第２０行の１１２に１、ロータ
キルン」を１１２はロータリキルン−」に補正する０ ６４　明細書の第４頁の第９行の［］三に下部の截頭円
錐部」を「主に下部の逆截頭円錐部」に補正する・ ６５　明細書の第７頁の第７行の「すなわち１．」を１
すなわち、」に補正する。 ６．６　明細書の第１１頁の第１５行の［１ケ所でも、
複数ケ所でも・・・−１を「１箇所でも、複数筒（２） 所でも・・・」に補正する。 ６７　明細１１；の第１２頁の第９行の「・・・に比べ
て平均ガスｆＭ　１ｉｒｌが大きく、・・・・」を下記
のとおり補正する。 記 ｌ−・・・に比べて小さくなるように設計されている／
こめ、平均ガス４ｉｊ　、ｉ屯が大きく・・・」６８　
明細１１；の第１２頁の第１６行の「−・・・の下方が
循環１〜．・・・」を「・・・の下方で循環し、・・・
」に補正する。 ６９　明細１１：の第１２頁の第１９行の［・・・に寄
与されている。−１を「寄与している。」に補正する。 ６．１０　明細書の第１４頁の第１９行の「原料供供管
」を１Ｂ；目１供給管」に補正する。 ６．１１　明細円の第１５頁の第６行の１９はバーナ」
をｒ　９　ｉｌ：バーナ」に補正する。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロータリーキルンと原料予熱装置との間に設けられ、独
   立した熱源を有する仮焼炉において、前記仮焼炉を上部
   室と下部室とに分け、上部室をその径が下部室の最大径
   より小さい円筒形または円筒形と截頭円錐形とを組み合
   わせた形状とし、下部室の下端にキルン排ガス供給管に
   連続する逆截頭円錐部を設【プ、この上に連続した状態
   で前記逆截頭円錐部よりも拡大角の小さい第２の逆截頭
   円錐部を設け、上部室との間を縮小絞りを介して連結し
   たことを特徴とするセメント原料焼成用仮焼炉。