JPS5920624B2 - セメントを製造する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は垂直の力焼器からの高温排ガス流と多段に熱交
換して予熱され、粉砕および予熱された燃料とこの力焼
器内で混合され、この燃料の燃焼によって力焼のための
付加的熱量を与えられた原料粉末が、高温排ガス流とと
もに力焼器を去った後この排ガス流から分離され、ロー
タリキルン内でセメントクリンカに焼成され、このクリ
ンカが次に冷却空気で冷却され、その際ロータリキルン
からの排ガスの少なくとも１分流が下から力焼器へ導入
され、力焼器にとくに加熱された冷却空気の少なくとも
１部が燃焼空気として供給される、セメントを製造する
方法および装置に関する。

セメントクリンカの焼成にきわめて好適であるロータリ
キルン内の原料粉末の予熱および力焼の過程は非常に進
行が遅いので、原料粉末の予熱および力焼をできるだけ
ロータリキルンの外部で実施する方向に移行している。

この目的で公知装置の場合ロータリキルンの前にいわゆ
る力焼器が配置され、この中で予熱された原料粉末は粉
砕した燃料と混合され、燃料の燃焼の際原料粉末に石灰
石から２酸化炭素を駆出するために必要な熱量が供給さ
れる。

この力焼の際の高温排ガスはさらに原料粉末の予熱に使
用され、それによって発生する排熱の利用が可能になる
。

したがってロータリキルン内では十分に前力焼した原料
粉末をさらにタリンカに焼成することだけが必要である
。

ロータリキルンから力焼過程を除去することによって、
力焼のため低品位燃料を使用することができ、これは前
力焼法のもう１つの利点と考えられる。

もちろんこの燃料は力焼器に入る前に前処理しなければ
ならない。

この前処理は一般に固体燃料の乾燥および粉末への摩砕
を含み、これによって力焼に必要な熱量が実際に得られ
る。

ロータリキルン外での力焼のため低品位固体燃料を使用
することはしたがって比較的大きい費用を伴い、低品位
燃料使用の経済性が再び低下される。

使用燃料を有効に利用するため、この燃料は予熱される
。

この目的で摩砕した燃料を吹込導管から力焼器へ導入す
ることが公知であり（西独公開特許公報第２５４１５６
４号参照）、この場合燃料の供給にロータリキルンに接
続する冷却器からの加熱された冷却空気が使用される。

この冷却空気は燃料の予熱だけでなく、燃焼空気として
も使用される。

冷却空気の排顕熱は燃料を所望の温度レベルにもたらす
ために十分でないので、燃料の付加的加熱を行なわなけ
ればならない。

燃料が力焼器へ入る前に燃料は力焼器を包囲する環状室
を通して導かれるので、ロータリキルンからの高温排ガ
ス流が貫流する力焼器の壁を介して燃料粒子へ熱が伝達
される。

しかし燃料のこの段階的予熱にもかかわらず、燃料の特
殊な前処理とくに乾燥過程をなしにすることは、吹込導
管をジェットミルと結合し、このミルにたとえば粗塊の
石炭を供給し、これを微細に粉砕し、吹込導管内の空気
流によって連行する場合にもできない。

それゆえ公知装置によれば低品位燃料は前処理した後で
なければ使用できず、さらに力焼器を包囲した渦流室を
形成する環状室を介する燃料の導入によって構造が高価
になり、この構造は高い熱負荷によって生ずる要求にま
ったく不適当である。

したがって本発明の目的は首記の方法を比較的高い含水
量の低品位燃料も特殊な前処理なしに常用の簡単な力焼
器に使用しうるように改善することである。

この目的は本発明により燃料を、加焼器に供給するロー
タリキルンからの排ガス流中で粉砕し、このキャリヤガ
ス流とともに力焼器へ供給することによって解決される
。

燃料はロータリキルンからの高温排ガス流中で粉砕され
るので、燃料の前乾燥は不用である。

燃料は高い温度差のため粉砕の間に乾燥し、その際高温
のロータリキルン排ガスから蒸発熱が取出されるので、
それによって生ずるロータリキルン排ガスの冷却のため
過熱の危険が避けられる。

排ガス流に粉砕した燃料を供給する間にさらに燃料に熱
が供給され、それによって燃料の有効な利用が保証され
るので、微細粉末への摩砕は必要がない。

それゆえたとえば直径２０ｍｍの粒度への粉砕で十分で
ある。

燃料が力焼器への入口直前で初めて点火するように、ロ
ータリキルン内の焼成過程はロータリキルン排ガスの酸
素含量が低くなるように実施される。

焼成過程をこのように実施する場合、燃料粉砕後に下か
ら力焼器に導入するロータリキルンの排ガス流に燃焼空
気が添加されるので、燃料は所望どおりに点火する。

したがって力焼器に導入する原料粉末は力焼器へ下から
入った燃料と十分混合され、この原料粉末にＣ０２の駆
出に必要な熱量が特殊な費用なしに供給される。

排ガス流と混合した燃焼空気は排ガス流の付加的冷却に
作用し、その際燃焼空気の温度を介してロータリキルン
から力焼器へ入る排ガス流の温度を制御することができ
る。

したがって設計が適当な場合、ロータリキルンからの排
ガス全量を燃料の乾燥および予熱に利用することができ
、これは比較的短い燃料供給路を保証するだけでなく、
発生するガスがプロセスに留まるので、ガスの案内が経
済的になる。

本発明の方法によって低品位燃料の有効な利用が保証さ
れるので、ロータリキルン自体の中で使用される高品位
燃料の１部を低品位燃料と置替えることも可能であり、
その際本発明の他の形式により力焼器に供給するロータ
リキルンの排ガス流内で原料粉末の力焼に必要であるよ
り多量の燃料を粉砕する。

それによって過剰量の燃料は力焼された原料粉末ととも
にロータリキルンへ送られる。

本発明の方法をできるだけ簡単に実施しうるように、力
焼器の高温排ガスによって多段に加熱される処理すべき
原料粉末のための熱交換器へ接続された垂直の力焼器、
力焼器へ開口しかつミルに接続する粉砕した燃料の供給
装置および力焼器からの排ガス流に配置されかつロータ
リキルンと結合した、力焼した原料粉末の分離器を有し
、ロータリキルンからの排ガス導管が下から力焼器へ導
かれている装置において、ミルのケーシングがロータリ
キルンからの排ガス導管の１部を形成し、燃料の供給装
置が供給導管として役立つ排ガス導管からなるように装
置を形成することが提案される。

この構成により比較的短い導管を有するコンパクトな構
造が保証され、その際力焼器の構造は変化されない。

したがって既存の装置を容易に改造し、新規方法により
作業することができる。

次に本発明を図面により説明する。

処理する原料粉末は遮断可能の導管１を介して、実施例
では直列接続の３つのサイクロン２，３および４からな
る多段熱交換器に供給される。

サイクロン４から約８００〜８５０℃に予熱された原料
粉末が供給管５を介して力焼器６に供給される。

この力焼器には付加的熱量発生のため燃料を供給するこ
とができる。

この燃料は予熱された原料粉末と力焼器６内で混合され
るので、燃料の燃焼によって発生した熱量は原料粉末へ
十分伝達され、それによって２酸化炭素の駆出による石
灰石の脱酸が導入され、９００°を少し超える温度に達
したとき終了する。

高温の排ガス流に同伴される原料粉末はサイクロン分離
器７に達し、ここで排ガス流から分離され、ロータリキ
ルン８に供給される。

はとんど固体を分離した力焼器からの高温排ガスはサイ
クロン４へ達し、その際排ガスはサイクロン３からの原
料粉末をサイクロン４へ連行する。

サイクロン４内で原料粉末は再びガス流から分離され、
前述のように力焼器６へ供給される。

高温排ガスはサイクロン４からサイクロン３へ流れ、前
記過程が繰返される。

力焼器６からの高温排ガスはしたがって原料粉末へ熱を
伝達しながら段階的に冷却され、原料粉末に多段に加熱
される。

取出導管１０内のブロア９は排ガスに適当な流速を与え
るために使用される。

サイクロン分離器７から出る十分前力焼された原料粉末
はロータリキルン内でさらに約１４００°Ｃに加熱され
、原料成分のクリンカへの化学変化が導入され、この焼
成過程は発熱的に進行する。

焼成されたセメントクリンカは次に常用法で冷却空気流
によりほぼ周囲温度へ冷却される。

しかしこのために使用する常用冷却装置は図面を簡単に
するため示されない。

ロータリキルン８からの排ガスは少なくとも１部ケーシ
ング１２を通る導管１１を介してハンマミル１３に導か
れ、ここで力焼器６のための燃料が粉砕される。

粉砕すべき燃料は燃料供給口１４を介してミル１３に達
し、ここでハンマによって粉砕される。

キルン排ガスは粉砕された燃料を同伴してこれを下から
力焼器６へ送り、ここで燃料は前述のように導管５から
くる原料粉末と混合される。

キルン排ガスはしたがって粉砕した燃料のキャリヤガス
として作用し、この燃料はロータリキルン８からの高温
排ガス流によって付加的に乾燥および予熱される。

それゆえ比較的低品位燃料を使用することができる。

粉砕した燃料のみの燃焼に必要な酸素量はキルン排ガス
になお含まれる残留酸素およびとくにクリンカ冷却の際
加熱された冷却空気の酸素でカバーされ、この空気は供
給管１５および１６から力焼器６に供給することができ
る。

燃料供給口１４から予熱した原料粉末の力焼に必要であ
るより多量の燃料をミル１３に供給すると、適当な設計
の装置では燃料の１部が前力焼した原料粉末とともにロ
ータリキルン８に達し、そこでこの燃料により原料粉末
が焼結温度へ加熱される。

それゆえロータリキルンえ使用する高カロリー燃料の少
なくとも１部を低カロリー燃料によって置替えることが
できる。

というのはこの低カロリー燃料はこの装置自体の中で適
当に前処理されるからである。

本発明の装置によれば予熱した原料粉末を迅速に８５０
〜９５０℃の温度範囲に加熱し、熱供給の集中によって
この温度範囲が保持されるので、原料粉末の目的の脱酸
を著しく迅速に実施することができる。

力焼器の排ガス温度と原料粉末の予熱はもちろん関連が
あり、これは同時に粉末の迅速な高温への予熱、したが
って力焼器の一定状態の前提でもある。

原料粉末力焼に低カロリー燃料を使用できるため、さも
なければこの目的に使用し得ない褐炭を高価な前処理の
必要なく使用することができる。

図面にはガス量、燃料配合の制御および原料粉末の量の
制御に関して示されていないけれど、適当な装置が存在
していることは明らかである。

これに関連して図示の実施例は１例を示しているに過ぎ
ないことが指摘される。

この例の変化によればたとえばロータリキルンからの排
ガス流の１部のみをミルケーシングへ導くことができる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の装置の立面図である。 １・・・・・・原料供給管、２，３，４，７・・・・・
・サイクロン、６・・・・・・力焼器、８・・・・・・
ロータリキルン、１３・・・・・・ハンマミル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直の力焼器からの高温排ガス流と多段に熱交換し
   て予熱され、粉砕および予熱された燃料とこの力焼器内
   で混合され、この燃料の燃焼によって力焼のための付加
   的熱量を与えられた原料粉末が、高温排ガス流とともに
   力焼器を去った後この排ガス流から分離され、ロータリ
   キルン内でセメントクリンカに焼成され、このクリンカ
   が次に冷却空気で冷却され、その際ロータリキルンから
   の排ガスの少なくとも１分流が下から力焼器へ導入され
   、力焼器にとくに加熱された冷却空気の少なくとも１部
   が燃焼空気として供給される、セメントを製造する方法
   において、燃料を、ロータリキルンから力焼器に供給す
   る排ガス流内で粉砕し、このキャリヤガス流とともに力
   焼器へ供給することを特徴とするセメントを製造する方
   法。 ２ 下から力焼器へ導入するロータリキルンからの排ガ
   ス流に、燃料粉砕の後、燃焼空気を混合する特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 力焼器に供給したロータリキルンからの排ガス流内
   で原料粉末の力焼に必要であるより多量の燃料を粉砕し
   、過剰の燃料を力焼した原料粉末とともにロータリキル
   ンに供給する特許請求の範囲第１項または第２１項記載
   の方法。 ４ 処理すべき原料粉末のための、力焼器の高温排ガス
   によって加熱される多段熱交換器に接続された垂直の力
   焼器、粉砕ミルと接続し、かつ力焼器に開口する粉砕し
   た燃料の導入装置、および力焼器からの排ガス流中に配
   置されかつロータリキルンと結合した、力焼した原粉粉
   末の分離器を有し、ロータリキルンからの排ガスの導管
   が下から力焼器へ導かれているセメントの製造装置にお
   いて、粉砕ミル１３のケーシングがロータリキルン８か
   らの排ガス導管１１の１部を形成し、燃料の供給装置が
   供給導管として役立つ排ガス導管１１からなることを特
   徴とするセメントを製造する装置。