JPS594392B2 - 乾式セメント製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管状回転窯を使用する乾式セメント製造方法に
関する。

既知のセメント製造方法は、原料を管状の回転から回収
する高温ガスによって予熱し、場合により回転窯の原料
循環方向に対して上流側に設けられた堰焼室に原料を送
り、回転窯から排出されるクリンカーを新鮮空気流で冷
却し、冷却に使用したこの新鮮空気を次に回転窯、およ
び場合により上記■焼室、に送って二次燃焼空気として
使用するようにしである。

この種の方法においては、必要な二次空気の量はクリン
カーの完全な冷却にとって不十分であり、それ故に冷却
区域で過剰の空気が必要となり、これは大気中に排出さ
れるか、低温空気で間接熱交換により冷却された後再循
環される。

過剰空気の熱量を回収するために、この空気は原料の乾
燥に使用される。

しかしながら、この空気は３００°Ｃというような比較
的低温で冷却区域から回収されるから、回収される熱は
小量である。

また８００℃のオーダーの高温で冷却区域から排出し、
この熱を空気の再循環前にターボ交流発電機と組合せた
ボイラーに使用することが提案されている。

だがこれは設備費と維持費が意外に高くつく。

熱・エネルギー変換率が比較的低いことから電気エネル
ギーを生産することは経済的でない。

そこで本発明は、上記の既知のセメント製造方法におい
て、熱交率を著しく改善した乾式セメント製造方法を提
供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明は（ａ）回転窯内の原
料を高温ガスによって加熱してクリンカーを生成するこ
と、（ｂ）上記回転窯の高温ガスを回収すること、（Ｃ
）回収された上記高温ガスにより上記原料の主要部を予
熱すること、（ｄ）予熱された上記原料主要部を加熱の
ため上記回転窯の入口端に導入すること、（ｅ）上記ク
リンカーを上記回転窯の出口端より排出すること、（ｆ
）排出された上記クリンカーに新鮮空気を供給して相互
に接触し、クリンカーを冷却すると共に新鮮空気を加熱
すること、（ｇ）加熱された新鮮空気の一部を９００°
〜１０００℃のオーダーの温度で排出すること、（ｈ）
上記温度まで加熱された新鮮空気の排出部分を小部分の
原料に接触させ、これによって上記新鮮空気の排出部分
を上記小部分の原料との熱交換によって冷却し、上記小
部分の原料を加熱して少くともその１部を焼させること
、（ｉ）少くとも１部が■焼された上記小部分の原料を
上記回転窯に導入すること、およびｌ）上記冷却された
空気の少くとも１部を上記新鮮空気と共に回転窯から排
出されたクリンカーに供給することの工程からなる乾式
セメント製造方法を提供せんとするにある。

このような構成を有するため、本発明のセメント製造方
法は、熱量の消費を節約できると共に、冷却空気の大気
への放出を大幅に減少させ大気汚染の防止をも達成する
ことができるものである。

好適な実施例では、上記小部分の原料を燃−料と共にバ
ーナーのノズルより回転窯の下流端より回転窯に噴射す
る。

回転窯の上流に暇焼室を配置する形式のものにおいては
、クリンカー冷却装置上で取出される二次空気の熱量の
１部を蝦・焼室へ送る以前に上記小部分の原料に与える
ことができる。

同様にクリンカー冷却装置の低温区域で取出される空気
を上記小部分の原料の予熱のために使用することができ
る。

回転窯の加熱フードと高温区域が隣接しているグリッド
付冷却装置を有する設備を使用する場合、熱交換器のガ
ス導入部を上記冷却装置と連結し、ガス排出部は冷却装
置のグリッド下方において熱交換器から出る空気を高温
区域へ送り返す送風装置と連結する。

例えばサイクロン付補助熱交換器を使用して原料を主熱
交換器に導入する以前に、冷却装置の低温区域で取出さ
れる空気によって予熱し、次にこの空気は主要熱交換器
から出る空気と混合されて冷却装置へ送り返えされる。

本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の一実施例を
示す添付図面を参照しつつ以下に詳述する。

図面によれば、わずかに傾斜した管状回転窯１０の出口
端の上方に加熱フード１１が設けられ、クリンカー冷却
装置１４の上方に延びている。

高温のクリンカーは回転窯１０から構成される装置のグ
リッド１３上に重力により供給される。

グリッド１３を設けるケーシングには入口管１２が取付
けられ、新鮮な冷却空気を低温区域に供給し、また冷却
されたクリンカーを排出する。

またケーシングには風箱３７が設けられ、導管３５がら
空気を受け、冷却装置１４の高温区域のグリッドの下か
ら補助空気を供給する。

予熱装置は例示的に直列のサイクロンとして示しである
が、向流熱交換器等の適宜の熱交換装置を本発明の目的
に使用することができる。

乾いた原料の主要部は、米国特許第３，８３４，８６０
’−号（１９７４年９月１０日特許・公告）明細書に
十分示され、以下に詳述するごとき方法で予熱される。

図面に示したものは４段式予熱器でその第１段は１対の
サイクロン１，１′を含み、第２乃至第４段は単一のサ
イクロン２，３．４からなる。

予熱器のガス出口、すなわち第２段サイクロンから導か
れる煙道は分岐路２２”、２２’を有し、第１段の対の
サイクロン１，１′に連結される。

乾いた原料で回転窯１０でクリンカーになるべき主要部
は分岐路２γと２２′の原料人口ＦとＦ′を経て予熱器
に供給され、この入口から導入される原料の量は、装置
全体の稼動を最適にする、例えば原料の適度の乾燥度と
か最高のエネルギーの回収の目的で計量装置６０および
６０′によって制御される。

暇焼室１５が、回転窯入口端１７の上流の原料主要部供
給回路の第３、第４段予熱器間に設けられる。

燃料が堰焼室１５に噴射され、そこで燃焼ガスを生せし
める。

予熱器の４段階は煙道によって連結される。

煙道１６は第４段サイクロン４を暇焼室１５に連結して
生ずる高温燃焼ガスを予熱器の多数のサイクロンに導き
、煙道１８はサイクロン４とサイクロン３を結び、煙道
２０はサイクロン３とサイクロン２を結び、分岐路２γ
、２２′はサイクロン２をそれぞれ第１段の対のサイク
ロン１，１′と結び、そこで送風器（図示せず）によっ
て廃ガスが排出される。

サイクロン１，１′から別々のガスが排出されるが、分
離された原料は１ａ、ｌｂの経路を通ってそれぞれ第１
予熱器の煙道２０と第２予熱器の煙道５５に送られる。

第２予熱器はサイクロン５０，５２，５４からなる３段
式である。

煙道１７ａが回転窯１０の入口端を第２予熱器の第３段
サイクロン５４に連結し、第２予熱器に送風器（図示せ
ず）によって吸引され回転窯１０から回収された高温ガ
スが供給される。

原料の主要部は上述の如く、第１一段サイクロン１．１
′から第１予熱器の煙道２０と第２予熱器の煙道５５に
向い、次にその原料の１部はサイクロン２，３を通って
冷却器１４からの空気を・服焼室１５に送る導管４６に
供給される。

原料のもう１つの部分は煙道５５を通ってサイクロンに
流れるガスによって搬送され、サイクロン５２．５４を
通って導管４６に至る。

入口ＦとＦ′から供給される主要原料のすべては回転窯
１０から来る高温ガスによって加熱される第２予熱器と
第１予熱器の最初の３つの段隔を経て■焼室１５に供給
され、ここで予熱された原料は第１予熱器の第４段サイ
クロン４に供給され、それから回転窯１０に導かれる。

これら予熱器の構造と動作は、上記特許に示されており
、本発明の目的ではない。

本発明によれば、乾いた原料の小部分を煙道４０の入口
Ｙに導き、これを空気によりサイクロン３８に供給し、
この煙道４０とサイクロン３８を原料の補助熱交換装置
とすることにある。

既に述べたように、冷却装置１４は回転窯１０から高温
のクリンカーの出口端にこれを受けるように配置され、
入口管１２から入る新鮮空気によってクリンカーを冷却
する。

冷却装置の回転窯出口端に接近して設けた第１新鮮空気
出口１１′は高温区域の新鮮空気を収容し、回転窯１０
から来たクリンカーにこの空気が接触して、その１部が
９００°〜１０００°Ｃのオーダーの温度で除去される
。

他の新鮮空気出口１１“は出口１１′にある新鮮空気よ
りも低い温度の空気を低温区域で収容する。

風箱３７が冷却装置１４の補助空気入口となる。

ガス導管回路は、矢印で流れ方向が示してあり下流端が
フード１１の第１新鮮空気出口１１′に接続され、高温
クリンカーと接触して生ずる９００゜〜１０００℃の温
度の新鮮空気を収容する。

上記回路の上流端３６′は風箱３７と連結している。

このガス導管回路は直列の３個のサイクロン２２゜２４
．２６からなる主熱交換装置を含み、そこで入口Ｆ“を
通る小部分の原料が第１新鮮空気出口１１′に接続する
煙道３２を通って冷却器１４から排出される高温新鮮空
気により加熱され少くとも１部が■焼される。

サイクロン２６から煙道３０を通ってサイクロン２４に
導かれる空気は、煙道２８によりサイクロン２２、そし
て導管３６によってガス出口３６′上流に導かれる。

送風装置３４は導管３６によって主熱交換装置のガス出
口３６′に接続される入口を有する。

他の新鮮空気出口１１“もまだ導管４０によってサイク
ロン３８に通じ、このサイクロン３８が分岐管３９によ
って導管３６に通じ、結局ガス出口３６′に連結してい
る。

これによって送風装置３４の負圧が小部分の原料を入口
Ｆ“から補助熱交換サイクロン３８に搬送する。

送風装置３４の出口は導管３５によって風箱３７に連結
されてガス導管回路が完成し、上記熱交換装置で小部分
の原料と熱交換されて冷却された空気の少くとも１部が
新鮮空気と共に回転窯から排出されるクリンカーに供給
される。

新鮮空気の熱のほとんどがガス導管回路において、少く
ともその１部が空気によって■焼する原料との熱交換に
よって消費される。

入口Ｆ″から供給される小部分の原料は、導管４０によ
って搬送される新鮮空気によって加熱され、その後部分
的に主熱交換装置２２，２４，２６において■焼される
。

Ｆ“の点で導管４０に導入される乾いた小部分の原料は
サイクロン３８に到り、そこで導管２１を通って重力搬
送でサイクロン２４と２２を連結するダクト２８に送ら
れる。

サイクロン２２から出る原料は導管２３を通って重力搬
送でサイクロン２６と２４を結ぶダクト３０に送られる
。

原料が直列のいくつかのサイクロンを経た後、重力搬送
で導管２７を通って送風装置４２に送られ、この予熱さ
れた原料をノズル４４に吹入れる。

このノズル４４はまた燃料だめ（図示せず）に連結され
ており、サイクロン２６からの予熱された小部分の原料
と燃料を回転窯１０に噴射する。

分岐導管４６がダクト３０と鍜焼室１５を連結し、この
室に二次加熱空気を供給する。

冷却器１４の入口１２からの新鮮空気の導入は回転窯１
０ど服焼室１５で消費される二次加熱空気の全量を超え
る。

例えば、約９００°〜１０００℃の温度で回転窯出口を
覆うフードから取出される空気によって本発明の設備に
おいて処理される原料の全産出量の１０％を脱炭温度ま
で加熱し、少くともその一部を■焼することができ、サ
イクロン２２と３８から出る空気は送風装置３４により
約３００℃の温度で冷却装置のグリッドに再循環される
。

従って従来の設備に比べて設備の熱交率を８％以上高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の乾式セメント製造設備の構造と回路を示
す概略図である。 １０・・・・・・回転窯、１４・・・・・・クリンカー
冷却装置、１５・・・・・・■焼室、１．１’、２，３
，４，２２，２４゜２６．３８，５０，５２，５４・・
・・・・サイクロン、２Ｂ、３０，３２・・・・・・ダ
クト、３４，４２・・・・・・送風装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）回転窯内の原料を高温ガスによって加熱してク
   リンカーを生成すること、 （ｂ） 上記回転窯の高温ガスを回収すること、（Ｃ
   ） 回収された上記高温ガスにより上記原料の主要部
   を予熱すること、 （ｄ） 予熱された上記原料主要部を加熱のため上記
   回転窯の入口端に導入すること、 （ｅ） 上記クリンカーを上記回転窯の出口端より排
   出すること、 （ｆ） 排出゛された上記クリンカーに新鮮空気を供
   給して相互に接触し、クリンカーを冷却すると共に新鮮
   空気を加熱すること、 （ｇ） 加熱された新鮮空気の一部を９０００〜１０
   ００℃のオーダーの温度で排出すること、 （ｈ） 上記温度まで加熱された新鮮空気の排出部分
   を小部分の原料に接触させ、これによって上記新鮮空気
   の排出部分を上記小部分の原料との熱交換によって冷却
   し、上記小部分の原料を加熱して少くともその１部を暇
   焼させること、（ｉ） 少くとも１部が′騙焼された
   上記小部分の原料を上記回転窯に導入すること、および （ｊ） 上記冷却された空気の少くとも１部を上記新
   鮮空気と共に回転窯から排出されたクリンカーに供給す
   ること の工程からなる乾式セメント製造方法。