JPS5924104B2 - セメント原料粉末の予熱方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメント製造工程におけるクリンカー冷却機
の排熱を経済的に利用してセメント原料粉末の予熱を効
果的に行なうことにより、クリンカー焼成工程における
燃料消費量の低減を計ると共に、原料乾燥粉砕工程など
の排ガス顕熱回収工程に有効な温度の排ガスをサスペン
ションプレヒータから取出すことのできるセメント原料
粉末の予熱方法に関するものである。

近代的セメント焼成方法によりセメント原料粉末を焼成
する場合、これら粉末は通常焼成炉等からの排ガスで予
熱した後で焼成炉に供給しており、上記予熱を行なうに
当ってはサスペンションプレヒータを利用している。

第１図はセメント原料粉末の予熱・焼成手順を示す概念
図で、図中の実線矢印は熱風の流れ、破線矢印は原料粉
末の流れを示す。

装置の概要は、サスペンションプレヒータ１、仮焼炉２
、ロータリーキルン等の焼成炉３、クリンカー冷却機４
からなり、原料投入シュート５から供給されたセメント
原料粉末は、第１〜第４の各サイクロンＣ１〜Ｃ４を降
下し、他方仮焼炉２及び焼成炉３の高熱排ガスは、誘引
通風機７ａによって吸引され、ダクト８内を上昇するか
ら、ダクト８内及び各サイクロン０１〜Ｃ４内において
原料粉末と高熱排ガスの混合・熱交換・分離が繰り返さ
れる。

予熱された原料粉末は、第４サイクロンＣ４からシュー
トを通して仮焼炉２へ導入され、クリンカー冷却機４か
ら抽気される熱風及びバーナ６から供給される燃料の燃
焼熱を受けて仮焼される。

仮焼された粉末は熱風と共に第５段サイクロンＣ５に入
って分離され、仮焼原料はシュ−トを通して焼成炉３に
入り、焼成を受けてクリンカーになった後、クリンカー
冷却機４で冷却される。

尚クリンカー冷却用の空気は押込送風機１０ａによって
供給される。

冷却機４においてクリンカーとの間で熱交換を受けて昇
温された空気の一部は、上記の如く仮焼炉２及び焼成炉
３に分配供給されるが、余剰の高温空気は、誘引通風機
７ｂによって排出される。

そしてクリンカー冷却機４及び集塵機９から出たクリン
カーはコンベア１１によって搬出される。

この様な公知装置の操業において、燃焼及び熱交換理論
の進展と省エネルギーを目的とした設備の効率化に伴っ
て、焼成工程で必要な燃料消費量が減少しつつあり、ク
リンカー冷却機４から仮焼炉２や焼成炉３へ供給すべき
燃焼用２次空気の必要量が少なくなっている。

その為クリンカー焼成工程においては冷却機４で大量の
余剰高温空気が発生しており、そのまま集塵機９経出で
排風させるのは極めて不経済である。

すなわち、クリンカー冷却機４から排出される余剰空気
の量は１ ｋｇクリンカー当り１．４〜２．１Ｎｍ’に
もなり、又その温度は冷却機４の余剰空気域における高
温側（図面の左側）で３００〜４５０℃にものぼり、特
に低温側から抽出される余剰空気を該冷却機に戻して循
環使用させる場合には高温側余剰空気の温度は更に高く
、例えば４００〜６００℃にも及ぶことがあり、より有
効な利用法を開拓することが望まれる。

一方、サスペンションプレヒータ１からの排ガスは、通
常３２０〜３８０℃であるが、熱経済的観点から近年サ
スペンションプレヒータの熱交換段数を増加させる傾向
にあり、この場合には排ガス温度が２７０〜３４０℃程
度に低下する。

然るに、サスペンションプレヒータからの排ガスは一般
にセメント原料の乾燥粉砕工程（或は乾燥工程、以下同
様）における熱源として利用されているため、排ガス温
度が低下する場合には乾燥のためのガス供給量を高めな
くてはならず、乾燥粉砕工程における動力費の増加、乾
燥効率の低下、或は処理能力の低下等の問題を生じる恐
れがある。

従って特に湿った原料を使用する場合にはサスペンショ
ンプレヒータ１からの排ガスについては、むしろその温
度を高めることの方が望まれる。

本発明は上記の各要望を一気に達成することを目的とす
るものであって、クリンカー冷却機から排出される余剰
高温空気を利用してサスペンションプレヒータに供給す
る原料粉末の予備加熱を行ない、次いで仮焼炉や焼成炉
からの排ガスによりサスペンションプレヒータ内で一層
の予熱・昇温を行なう点に要旨を有する。

従って余剰高温空気の有効利用が達成され、焼成工程で
必要な燃料消費量が低減するのみならず、サスペンショ
ンプレヒータからの排ガスを高い温度に維持することが
でき、この排ガスをそのまま乾燥粉砕工程に用いても格
別の不都合がなく、上記２つの製造工程での要望を相互
に関連せしめつつ夫々達成することに成功した。

以下実施例図面を用いて本発明の構成及び作用効果を説
明する。

第２図はクリンカー冷却機４の一部から余剰高温空気を
抽気して上記予備加熱に利用する場合の実施例を示すが
、冷却機４におけるその抽気部位は、仮焼炉２への抽気
部位よりは低温側であり、集塵機９への放出部位よりは
高温側であることが望ましい。

そして冷却用の押込送風機として１０ａ。１０ｂを併用
し、集塵されたやや低温の余剰空気の一部を押込送風機
１０ｃによってクリンカー冷却機４内に再送する様な構
成を採用すれば、クリンカー冷却機４内の比較的高温側
から抽気される余剰空気の温度は極めて高いものとなり
、予備加熱効果を更に高めることができる。

ところで排ガス誘引通風機７ｃの稼動によってクリンカ
ー冷却機４から抽気された余剰高温空気中には クリン
カーの細片や粉塵が混入しているので、捕集機σに導い
てこれらを分離し、粉塵をクリンカー冷却機４に戻す。

そして清澄になった高温空気は、ダクトを経由して最上
段まで引き上げられ、ここに設けられた予備加熱サイク
ロンｐに導入されるが、上記ダクトの途中任意の位置に
投入シュート５を設けて原料粉末を供給して熱交換を行
なう。

尚原料粉末供給部を、第２図に示す如くダクトの下方に
設定すると、サスペンションプレヒータ１への供給部ま
での原料持上げ仕事を兼ねることができ、又原料粉末の
ダクト内滞在時間が長くなって好適な予備加熱効果が得
られる。

こうして予備加熱された原料粉末はサスペンションプレ
ヒータ１の第１段サイクロンＣ１と第２段サイクロンＣ
２を結ぶダクト内に供給され、従来例と同様の予熱を行
なうが供給する原料粉末の温度が従来例のものに比べて
かなり高くなっているので焼成工程で必要な燃料消費量
が減少し、省エネルギーという時代的要請に応えること
ができると同時に、サスペンションプレヒータでの原料
予熱のための熱仕事量が減少するので、第１段サイクロ
ンＣ１からの排ガス温度は十分に高いものとなり、原料
の乾燥粉砕効果を向上させることができる。

第３図は他の実施例を示す概念図で、クリンカー冷却機
４から仮焼炉２に向う抽気ダクトの一部を分岐させ、分
岐したダクトを予備加熱装置に導入している。

従って予備加熱装置への導入空気温度は第２図のものよ
りも高いので、図に示す如くＰｌ、Ｐ２の２段のサイク
ロンで構成し、予備加熱を段階的に行なわせると共に通
風機７ｃからの排ガス温度を低下させ、図示しない集塵
器への導入に当って特別の調温装置を経由させる必要を
なくした。

又本実施例では予備加熱装置への導入ガス温度が高いの
で、該導入ガス量自体を少なくすることも可能であり、
その結果ダクト配置が極めて簡単で、設備費及び運転費
が共に少なくて良い。

次に第１図（比較例）と第２図（実施例）における操業
結果を比較すると第１表及び第２表に示す結果が得られ
た。

尚、第１表はサスペンションプレヒータの熱交換段数が
４段、第２表は５段の場合である。

これらの方法において、サスペンションプレヒータへの
供給原料温度を高くすることができねばそれに応じて排
ガス温度が高くなるため、原料粉末の予備加熱温度を選
定することによりサスペンションプレヒータからの排ガ
ス温度を原料乾燥粉砕工程で必要とする所望の値に調節
することができる。

又サスペンションプレヒータへの供給原料温度を高くす
るほど焼成工程での燃料消費量が少くて済み、この際冷
却機からの抽気温度が高いほど予備加熱のための所要空
気量が少なくて済む。

これらの抽気の量と温度に応じて予備加熱装置の寸法が
選定される。

以上の説明においてサスペンションプレヒータの方式（
通常式、仮焼炉式）、或は型式（サイクロン式、塔式、
仮焼炉の種類）については全く制限されず、又サスペン
ションプレヒータの系列数、段数、各段を構成するサイ
クロン数についても自由な選択が許され、予備加熱装置
についても同様の選択ができる。

父上記実施例では原鼾の全部を予備加熱したが、一部を
予備加熱して残部を通常のルートで供給するように変更
することも本発明に含まれる。

更に、サスペンションプレヒータからの排ガスを原料乾
燥粉砕工程以外の例えばボイラーなどの排熱回収工程に
利用する場合にも排熱回収設備での熱効率の向上に有効
である。

本発明は以上の如く構成されているので、クリンカー焼
成工程における冷却機からの余剰高温空気が効果的に利
用され、又サスペンションプレヒータからの排ガス温度
を原料乾燥粉砕工程など排熱回収工程での条件に応じて
高めることができ、省エネルギー効果の向上に資すると
ころは極めて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセメント焼成方式を示す概念図、第２，
３図は本発明の実施例図である。 １・・・・・・サスペンションプレヒータ、２・・・・
・・仮焼炉、３・・・・・・焼成炉、４・・・・・・ク
リンカー冷却機、Ｐ・・・・・・予備加熱装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に乾燥状態にあるセメント原料粉末を仮焼炉
   付サスペンションプレヒータにより予熱し、焼成炉で熱
   処理した後クリンカー冷却機で冷却するにあたり、予熱
   用サスペンションプレヒータの原料入口側に予備加熱装
   置を設け、クリンカー冷却機からの高温空気の一部を仮
   焼炉へ導入すると共に、高温空気の他の一部を原料粉末
   と共に予備加熱装置へ導入し、薮で予備加熱された原料
   粉末を上記サスペンションプレヒータに導入し、焼成炉
   等の排ガスで更に予熱することを特徴とするセメント原
   料粉末の予熱方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、クリンカー冷却機
   から予備加熱装置へ導入する高温空気は、クリンカー冷
   却機から仮焼炉へ導入する高温空気よりも当該冷却機の
   低温側部位から抽気し、前記仮焼炉と予備加熱装置へ夫
   々別個に誘引するセメント原料粉末の予熱方法。 ３ 特許請求の範囲第１項において、クリンカー冷却機
   から予備加熱装置へ導入する高温空気は、クリンカー冷
   却機から仮焼炉へ導入する高温空気と共に当該冷却機よ
   り抽気し、その後前記仮焼炉と予備加熱装置へ分流させ
   るセメント原料粉末の予熱方法。