JPS5920625B2 - セメント原料粉末等の仮焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はセメント原料粉末等の仮焼装置に関するもの
である。

一般に、セメント原料粉末等の焼成において、サイクロ
ン型熱交換器または渦室型熱交換器を適数段配設して原
料粉末を最上段より順次最下段に向って導くと同時に、
ロータリキルン等の焼成炉からの熱ガスを最下段より順
次最上段に向って導くことにより、その間に原料粉末を
加熱熱交換して焼成炉へ供給するようにした浮遊式予熱
装置（サスペンションプレヒータ）は従来より多く使用
されている。

しかしながら、このような従来の装置においては下記に
述べるような欠点を有していた。

スナワチ、このロータリキルンとサスペンションプレヒ
ータの組合せを考えてみた場合、熱量はすべてロータリ
キルンで与えられるので、それがサスペンションプレヒ
ータへ移行するまでにかなりの損失がある。

また、大量の熱を吸収する仮焼反応はロータリキルンの
ようなあまり熱効率のよくない熱交換器に投入される以
前に粉遊状態において終了させておくのが理想的である
。

この移行部分における機械構造的な問題あるいは取り扱
われる原料の特性（例えば粘着性）のため、ガス温度を
ある程度以下に抑えなければならない等の理由により未
だ十分なものであるとは言えない。

これを完全なものに近づけるためには、結局多くの熱量
を消費するこのような反応のための熱源をそれが必要と
される部分で与えてやればよい。

例えばサンペンションプレヒータを構成するサイクロン
間に、バーナを取り付け、ここで燃料を供給し、燃焼熱
を補給するという、いわゆる仮焼炉を設けることが考え
られた。

しかし、これとても仮焼炉の中の激しい浮遊混合乱流層
中で、原料粉末が数秒間という比較的短時間の間に火焔
から、その燃焼熱を吸収して全粒子が１００％に近い脱
炭酸を瞬時に完了してしまうことは期待できず、仮焼率
は約８５％程度にとどまることになる。

したがって、十分な仮焼反応を起させるためには必要以
上の・燃料を供給することにすれば、そのためサイクロ
ンから排出され誘引通風機に導入される熱ガスはかなり
高温となり、また、熱量負荷の増大により、仮焼炉内筒
およびサイクロン内筒ならびに各ダクト内の耐火物損傷
の危険が増すばかりでなく、各ガスの径路において原料
の溶着固化などのコーチングトラブルを発生する。

こうして機械的、熱的トラブルに加えて熱量原単位をも
増大させ、装置の安定連続運転を阻害することになる。

本発明では、こうした上述の弊害を起すことなく、原料
の脱炭酸を粒径分布に拡がりのある各粒子ともほぼ均一
に脱炭酸させることに着目して、最下段より数えて三番
目のサイクロン（以下中一段サイクロンと呼ぶ）を出た
原料を同じく二番目のサイクロン（以下中二段サイクロ
ンと呼ぶ）に導入する前にダクトを湾曲し、ガス流れの
方向を急変させることにより含塵ガス中に含まれる粒子
のうち、比較的粗いものを選択的にとり出す構成にして
脱炭酸の進行しにくい比較的粗い粒子群と、瞬時に火焔
に接触して脱炭酸を完了する比表面積の大きな微粒群と
に分離できる分級作用を行なわしめる機能を持たせ、さ
らに粗粒群が微粒群より多くの熱処理を受けるようにす
ることにより、熱量供給量は抑えて原料の平均脱炭酸率
を向上させ、装置全体の熱量原単位を低下させることを
主な目的とするものである。

以下、図面を参照して本発明を実施した一実施例を説明
する。

−第１図において、１は最下段サイクロン、２は中筒二
段サイクロン、３は中筒一段サイクロン、４は最上段サ
イクロンである。

これらのサイクロン群はダクト１１，２４，２５，２６
によって結合され、浮遊式予熱装置（サスペンションプ
レヒータ）５を形成する。

ダクト２５は最下段サイクロン１の上面と中二段サイク
ロン２の上部とを連結しており、その途中において図面
に示すように、上昇した湾曲部１６を形成している。

ダクト２５に設けた上昇湾曲部１６によって最下段サイ
クロン１より中二段サイクロン２に誘引される燃焼ガス
（原料を含む）流の方向を急変させて燃焼ガス中に含ま
れる原料の粒子の内、比較的粗いものを選択的にとり出
すことができる。

中一段サイクロン３の原料排出管７はダクト２５の立上
り部に連通ずる。

６は仮焼炉、９はロータリキルン、１０はクリンカクー
ラ、１２は排風機、１３はロータリキルン窯尻室、２０
はキルン排ガスダクト、２１はクリンカクーラの熱ガス
抽気管、２２はバーナである。

１４はダクト２５の上昇湾曲部１６の頂部とキルン排ガ
スダクト２０とを連通ずる原料排出管である。

また、１５はダクト２５の上昇湾曲部１６の底部とキル
ン排ガスダクト２０とを連通ずる原料排出管である。

原料排出管１４および１５はいづれも選択的にとり出し
た原料の粗粒子をキルン排ガスダクト２０に送りこむた
めのものである。

仮焼炉６はサスペンションプレヒータ５とロータリキル
ン９との間において、ロータリキルン窯尻室１３の直上
に立設配置される。

原料粉末は、その経路が実線矢符で示されるようにダク
ト１１に投入された後、下方からの熱ガスに吹き上げら
れて熱交換され、最上段サイクロン４で捕集されて下段
に落下する。

同様な過程を経て原料粉末は中一段サイクロン３→中二
段サイクロン２に至るとともに、より一層熱交換を行な
って昇温され、原料中の石灰石の脱炭酸は進行する。

中二段サイクロン２で捕集された原料の微粒子は直接、
仮焼炉６内に導入される。

原料の微粒子は仮焼炉６内において、ロータリキルン窯
尻室１３より上昇してくるキルン排ガス（原料の粗粒子
を含む）と熱交換を行って加熱され、脱炭酸をほぼ完了
して最下段サイクロン１に至る。

原料粉末は最下段サイクロン１より直接、原料排出管１
８を経てロータリキルン窯尻室１３内に導入され、ロー
タリキルン９内で焼成される。

以上述べたように本発明によれば脱炭酸の進行し難い比
較的粗い原料粒子はキルン排ガスダクトに投入され、キ
ルン排ガスの保有熱を吸収した後仮焼炉に導入され、仮
焼炉上部に投入される脱炭酸しやすい微粒原料より、よ
り多くの熱処理を受けるので、均一にかつほぼ完全に仮
焼の完了した原料をロータリキルン内に送入することが
出来るので、良質のタリンカが得られるばかりでなく、
仮焼炉での燃焼熱は効率よく、粒度範囲にある程度の拡
がりを持つ粒子群の全体に亘って、従来の予熱装置より
はるかに均一に熱伝達を行なうことが可能となり、仮焼
炉の焚き量を少なく調整することが出来て、熱効率を向
上させることができる。

また、設備面でも仮焼炉を従来より小型にすることがで
きる。

さらに、仮焼炉での焚き量の減少による熱量負荷の減少
と仮焼率の均一化による一部粒子の過焼の可能性減少に
より原料ならびに燃料含有のアルカリによるコーチング
トラブルも減少するので長期連続安定運転が達成でき、
そのため維持費の低減も期待することができる。

一方、ロータリキルンについては熱効率は一般に悪いと
されているが、仮焼率のほぼ完了した原料を送り込むこ
とによって原料の脱炭酸等の予熱は従来より少なくなる
ので、サスペンションプレヒータ系、キルン系を合わせ
た総合熱効率も一層向上する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を実施した一実施例の全体系統図である。 １は最下段サイクロン、２は中二段サイクロン、３は中
一段サイクロン、４は最上段サイクロン、５は浮遊式予
熱装置（サスペンションプレヒータ）、６は仮焼炉、７
，１８は原料排出管、９はロータリキルン、１０はクリ
ンカクーラ、１１，２４゜２５ ；２６はダクト、１２
は排風機、１３はロータリキルン窯尻室、１４．１５は
原料排出管、１６はダクト２５の上昇湾曲部、２０はキ
ルン排ガスダクト、２１はクリンカクーラの熱ガス抽気
管、２２はバーナである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 浮遊式予熱装置とロータリキルンとの間に浮遊式予
   熱装置最下段サイクロンに連通された仮焼炉を設け、仮
   焼炉の下部はロータリキルンの排ガスダクトを介してロ
   ータリキルン窯尻室に連通し、最下段サイクロンとこの
   サイクロンの真上のサイクロンとを連絡するダクトの途
   中を上昇した湾曲状に形成（湾曲部）し、湾曲部の頂部
   および湾曲部の底部とキルン排ガスダクトとを原料排出
   管で連通させたことにより燃焼ガスの流方向を急変させ
   て燃焼ガス中に含まれる原料の粒子のうち比較的粗粒の
   ものを選択的にとり出すことができるようにしたことを
   特徴とするセメント原料粉末等の仮焼装置。