JPS5946120A - 粉末原料用仮焼装置 - 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】 本発明は原料予熱装置と仮焼炉との間に１１１Ｖ？され
た各種粉末原料用仮焼装置に１￥３１シ、詳細には仮焼
炉上部の側壁から排出ダクトを斜め下方に伸ばすと共に
、該ダクトの下端を分離サイクロンの上部に接続せしめ
ることにより、熱経１１１性及びジ：’　ｒｉ’、ｊ経
済性を品めることのできる仮焼装置に関するものである
。

セメント、アルミナ、石灰石賃粉末原料（以下単に「粉
末原料」という）の仮焼駁１７′＋’は停止、成釣菌ｉ
：’ｌ’の構成要素となるものであり、近代的な仮（兄
装ｆＦｆは一般に原料予熱装置と焼成炉との間に独立し
た熱源を有する仮焼炉を配置すると共に、該仮４３１か
に分離サイクロンを接続して構成される。

即ち第１図は焼成装置を例示するね同曲系統図で、図中
の実線矢印は熱風の流れ、４ｄ９．　ＷｅＪ、矢ト１ｊ
ｔｔ：ｉ粉末原料の流れを示す。装置のａ効は、サイク
ロン０１〜Ｃ３およびダクト７等よシ構成されるｌ３１
Ｌ料予熱装置１、分離サイクロンＣ４を付１バした仮焼
炉２、ロータリーキルン辱の焼成りｊ３及びタリンカー
冷却機４から成り、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８の各サイクロンＣ１〜
Ｃ３を順次降下し、他方焼成炉８及び仮焼炉２からの高
温排ガスは画引通風（ぶ８によシ吸引されて原料予熱装
置ｌ内を上昇するから、ダクト７内及びサイクロン０１
〜Ｃ３内にて粉末原料と高温ガスとの混合・熱交換・分
心が繰返される。予熱された粉末原料は原料予熱装置ｌ
から予熱原料シューｔ・１４を通して仮焼炉２へ２Ｑ入
される。他方、タリンカー冷却］清４から抽気ダクト１
８を通して仮焼炉２へ導入される品温の燃焼用２次空気
と、バーナ６ａから燃焼用１次空気と共に供給される燃
料によって仮焼炉２内でに′大焼が起ル、その燃焼熱と
玩成炉排ガスのもつ熱を受けることによ）粉末原料が仮
焼される。仮焼された粉末原料は燃焼ガスと共に仮焼・
加２から分離サイクロンＣ４に入って分離されたのち、
仮焼原料シュート１５よシ焼成炉入ロ端桓１２を通して
焼成炉８に入シ、焼成炉８の下端側に設置１反したバー
ナ６ｂから供給される燃料の燃焼熱によシ焼成炬３内で
必要な熱処理を受けてクリンカーになったのち、冷却機
４で冷却されろ。冑、クリンカー？’＋Ｔ却用の空気は
押込送風イ泡１０によって供給され、クリンカーと熱交
換を行なって外＆ｎ！　した債＼しの一玲）は、仮焼炉
２及び焼成１Ｊ１３に分配尋人されるが、余剰の空ジＣ
は鋒引辿風イ最９によシイ１１°出される１、そしてタ
リンカーン行月ＩＦＪ４から出グこクリンカーＩ〆よコ
ンベヤ１１によって次工程へ搬出される。

第２図は第１図における仮すＪｔ函付ノｊｉの第１．成
をよシ詳Ａ１１Ｊに示す概念図で、これらのはｊによシ
ひシ綜装置ｒｌＩ′の１ｊ′イコ告及び機能を説明する
と下記の通りである。

即ぢ、仮焼炉２は本樹成例では円ｉ’ｊｉＪ状竪ノじで
、絞υ部２Ｃを８ｇにして互いに連通した下方の銚焼室
２ａと上方の混合室２１Ｊとで描成され、燃儲゛ダ２ａ
の下端は下方に向けてｔ９１次ｌｉｊ百ｉ’ｌ’ｌを第
１）・；少して逆円錐体状部とし、開口２ｄによ導入［
」４１世１２ケ介して焼成炉３に接続している１、又、
麩ハ゛ｌ、室２ルの下部側壁には半径方向または接線方
向にクリンカー冷去１１機４からの高温抽気を−Ｎ規用
２次空気として案内する抽気ダクト１３がシｊＪ口２ｅ
にて接ｋｉｄされ、当該油気ダクト１３の天井壁がＦ′
８焼３〉２ル側壁と接合する付近には＃１８焼￥２８に
流入する高温抽気に指向して１次空電と共に燃料を吹込
むバーナ６ａを設ｋ　Ｌ、、更に当該バーナ６ａの上方
に位置し、バーナ６ａから供給される燃料によｈａｄ＜
焼室２ａ内に形成される燃焼域を指向して原料予熱装置
１のサイクロンＣ３からの予熱原料投入シュート１４が
接続され、一方混合室２ｂＫｌ−ｉ上部に拡大空間Ｓを
形成する様に混合室２ｂの側壁に燃焼ガス出口２ｆが開
口され、排出ダク）７ｄを介して分離サイクロンＣ４に
接続されている。

これらの装置ａを用いるに当って、原料予熱装置Ｉ！１
からの予熱原料はシュート１４全通して仮焼炉２の燃焼
室２ａ内に供給され、入口唱薇１２を介し開口２ｄを通
して下方よシ上昇流入する焼成炉３からの排ガスによシ
燃焼室りａ内で混合・撹拌されて噴流層を形成している
。該噴流層内には抽気ダクト１Ｂを通してクリンカー冷
却機４からの高温抽気が燃焼用２次空気として導入され
、当該抽気ダクト１３の燃焼室２ａへの導入口２ｅ上方
に設置されたバーナ６ａを通して燃焼用１次空気ト共Ｋ
　ｅ料が供給てれ、噴流Ｊ−内にてれ焼が行われる。予
熱原料シュート１４をａＬで燃焼室２ａ内に供給された
粉末原料はこれら燃料の１、り８規熱およびかム成炉排
ガスの１引熱を県収してＶズ焼反応を進行させつつ燃焼
ガスと共に絞シ部２ｃを通１ｔ”・）シて混合室２ｂに
導入される力；、絞り？％２Ｇをｉ！１１　Ｊ！Ｆ６す
る際の加速および減速にょる拡ｆｆ々カッ果と混イ）室
２１）内に発生する乱流により撹拌・混合７５：促進き
れ、混合室２１）内にてｋへ焼ガス中に含寸ｒしるｒｉ
ｆ外成分成分全燃焼を行ったのち、開口２ｆよシ分ｔ、
；：ｒ　”ｊイタロンＣ４に排出するようになっている
。

この様に仮焼Ｕｉ２として、＃村１旧ズり邪２０を境界
として上下に夫々混合室２１）と銚焼室２ｉを形成する
と共に、燃焼室２Ｆ′Ｌの下’１１Ｌ１：を逆Ｓ＋に体
状に七・ンシ、下方よシ上昇・流入する紫焼用柴気又は
ヅ）“Ｌ成炉排ガス又はこれらの混合ガスにょシ、燃焼
室内へ供給した粉末原料の噴流層を形成せしめるｆ；！
にしたいわゆる噴流層式仮焼炉は、噴流層内での効率的
な燃料の燃焼と粉末原料との熱交１み、史には絞り部２
Ｃを通過する際の加速・減速による拡散効果と混合室２
１］内に発生する乱流による混合・攪拌にもとづいて、
燃料の燃焼及び粉末原料の仮焼の両面において比１１反
的１ｕれた注油を発揮している。

しかしこのね）な仮焼装置にも下記０）〜■の１）；１
題点が指摘され、その解決が要望されている。

■混合室２ｂと分離サイクロンＣ４とを排出ダク）７ｄ
によ！ｌｌ接続するに当シ、排出ダクト７ｄの混合室２
ｂへの接続開口上方に拡大空間Ｓを形成し、中間膜υ部
２Ｃで加速したガス流を混合室２ｂの天井Ｑ２ｇに一旦
当てた後、反転させた排出ダク）７ｄに心〈ことによシ
、よシ一層の撹拌・混合効果と仮焼炉内滞留時間の延長
を図っているが、混合室２ｂ内に流入した熱ガスの大部
分は拡大空間Ｓに入ることなく直接排出ダク）７ｄに短
絡して流れる為、拡大空間Ｓの効果を十分元押するに至
っていない。

（２）仮！炉２と分離サイクロンＣ４から成る仮焼装置
２０の背が高く、原料予熱装置１も仮焼装置２０の上方
に配置される為、設備費が昼い。特に近年のエネルギー
小情によシ、林料として固体燃料あるいは重ｔ４油１石
油コークス晴、の１１１、品位だぐイ［を使用する必吸
性が増しているが、これらつ・１ト燃性にλ料は形；く
焼時１出が長い為、大型の仮焼（ＪｉプバＪ１．・１・
々必要となっておシ、装置全体の背が功・い１１．Ｊく
なる。

（３）分離サイクロンＣ４での圧力４１．１人が大で、
−ＵＩｒガスガス用而ｊ！］・Ｌ椴８（ｕ＜１図）での
動力消費が大きい。

０）セメントＬＱ料等の１反焼の場合、＋７＋＋　１藁
に加熱・仮焼された粉末原料は粘〜性を帯びて流＋Ｉｔ
ｌｒ性が低下しているので、分Ｎ二：ｉｔザイクロンＣ
４の下ハ１）で閉基現象を生じることが多い。

本発明はこうした従来技ｉホエの間鵜点をすべて解消す
べくなされたものであり、／ｊ４合室内上部に形成され
た拡大空間の機能を有効に光ｊ・ｉＣせしめて仮焼炉で
の燃焼鼾［性を一段と向上させ、これにより難さ性燃料
の使用も容易とし、１及焼装置１１の背を低くする一方
、分離サイクロンの圧力４１１失を低下せしめると同時
に、分）ｉｆ′Ｃサイクロン下部での閉；゛、６現象を
防止すること等により、熱経済性及び装置ｊｔ７経済性
に優れた粉末原料用仮焼装置を提供しようとするもので
ある。

しかしてこの様な本発明の粉末原料用仮焼装置とは、分
離サイクロンを仮焼炉混合室よシ下方に配置すると共に
、排出ダクトを斜め下方に馳斜せしめて燃焼ガスが混合
苗から斜め下方にに々引されるようにすると共に、分離
サイクロンに対しては燃焼ガスが斜め上方よシ導入され
るようにした点に要旨が存在する。

以下図面に糸づき本発明の詳細な説明するが、図は具体
的な実施の一例を示すもので、本発明はこれらの図示例
に限定されず、前・後記の趣旨に沿って他の構成とした
り、あるいは一部の設計を変更しても同様に実施するこ
とができる。

第３図は本発明の粉末原料用仮焼装置を例示する概略説
明図、第４図は第８図のＩＶ　−ＩＶ線矢視断面図であ
シ、仮焼炉２本体の基本的構造、仮焼炉２への焼成炉３
からの排ガス導入方法、抽慨ダクト１３からの品温燃焼
用２次空気の導入方法、及び燃焼室２ａ内の燃焼ガスの
流れなどについては前述の第２図で説明した従来装置の
場合と同様である。そこで第２図との相違点を中・０と
して本発明の詳細な説明すると、分離サイクロンｃ４は
混合室２ｂよシ下方に配置される一方、分離サイクロン
Ｃ４の上部と混合室２ｂの側壁とは排出ダクト７ｄ′で
接続されている。即ち、混合室２ｂと分難サイクロンＣ
４とを接続する排出ダクトｒｄ’ｒｒ＝：適当な俯角θ
をもって配設されると共に、４井出５′どクト７ｄ′の
汀１斜天井壁７ｄｏ’が分ｂ４ニジサイクロンｃ４の天
井壁Ｃ４ｏに部結している。同上記俯角θとしては１０
°〜４０°が好ましい。即ち、ｉ　ｏ’未ｈ：’：ｔで
は混合室２ｂに拡大空間Ｓを形成ぜしめたことによる効
果がやや薄くなシ、且つ装置ｉ＆全全体誠Ｉ￥ｉ’ｌ率
もそれほど大きくならない。一方、４００を越える場合
にはサイクロンＣ４での粉末原料の分絢ＩＬ効果が低下
し、熱効率の面でやや不利である。かぐして燃焼ガスが
混合室２ｂから斜め下向き（図中矢印Ａ方向）に特例さ
れるため、中間絞シ部２ｃでの加速効果と相まって燃焼
ガスの大部分が混合室２ｂの上部に形成された拡大空間
ＳＫ流入し、次いで矢印Ｂの如く反転して分離サイクロ
ンＣ４につながる排出ダク）　７　ｄ’に導かれるよう
にｈｌｆ成されている、。

従って燃焼ガス自体及び熱ガスと粉末原料との間の混合
・’ｈＺ拌が促進されるので、燃料の燃焼に際して未燃
成分の発生が少なく、又過剰空気−量を低減することが
できると同時に、熱ガスから粉末原料への熱伝達も良く
なるので、熱経済性を一λ′り高めることができる。更
に粉末原料及び燃焼ガスの仮焼炉内滞留時間が延びるこ
とになるので、粉末原料の仮焼が促進されると共に、低
品位燃料を使用する場合にも完全燃焼が容易となる。

尚、図では排出ダク）　７　ｄ’として斜め下方へ真直
傾斜したものを示したが、例えば混合室２　＋）との接
続部付近で比較的急な傾斜をつけ、又分離サイクロンＣ
４との接続部付近で比較的緩い傾斜をつける等の設計変
更を適宜性なうことも可能であシ、効果において本質的
に異なるところはない。

父上記した様に排出ダク）　７　ｄ’の餉夕）天井壁７
ｄＯ′が分離サイクロンＣ４の天井ＭＣ４ｏ　に結合し
た４ＷＣｍとしているので、分離サイクロン０４内へ誘
引されたｂ１ε人ガスは大きなＧ’ｓ＜　糾、即ち水平
面に対する螺純角の大きな螺畷を描きつつｈ：ヒ回する
ので、公邸サイクロン０４内での旋回量４ノＺがμ、ｖ
。

少し、圧力損失が低下する。更に分離サイクロンＣ４か
ら原料予熱装置１への接続ダク）７０内での残任旋回流
の螺線角も大きくなシ、ダクト内壁面でのガス流速が低
下する為、接ワトダク）７Ｃでの圧力損失も低下する。

周分ヘホサイクロンＣ４においては処即ガス中の粉末）
θ料の１ｊＡ度が旨いため、分ト４１１．効率が低下す
ることはない。

撞た分離サイクロンＣ４では一般にコーン部ｃ４ａ　下
ズ１）１近くで旋回流が下降流から上ケＩｔＭに反転す
る部位においてそのＩＪ、■回螺た）（角力玉串さくな
るので、分離すべき粉末原料がなかなか撤シ〆Ｓとされ
ず、該原料の下向き流れが停ハ）シすることがあシ。

加えて高度に加熱・仮焼された粉末）１；１、料は粘ｊ
ｅｔ　ｔ’１を帯びて流動性が低下している為、この部
位で粉末原料による閉塞現象を発生することがある。し
かし本実施例装置によれば分離サイクロン内下降流が上
昇流へ反転する際の旋回螺線角が大きい為、旋回ガス流
から粉末原料が効果的に振シ落とされ、コーン部Ｃ４ａ
　　に粉末原料が停ＮＪすることは無くなり、粉末原料
の閉塞現象を有効に防止することができる。

ｆＩ′Ｉ］実施例では排出ダク）　７　ｄ’の傾斜天井
壁７（１ｄが分離サイクロンＣ４の天井壁Ｃ４ｏ　に直
接当接して成るという推奨例を示したが、下向きに傾６
（１する排出ダクト７ｄ′の下方端が分離サイクロンＣ
４の上部に連結される限シ、はぼ同］ユ））の効果を期
待できることに廷わりはない。

又分離サイクロンＣ４の配設位ｊαを従来よシも低くし
ているので、これに応じて原料予熱装ｒ！’７全体の設
は高さを下げることができ、支持架構費等の設（＃ｉｌ
費を節約することができる。

周板焼炉下端開口２ｄよシ導入する噴流層形成気流は第
３図の如き焼成炉排ガスの他、燃焼用空気又はこれらの
混合ガスとすることもできる。又原料予熱装置１の形式
（サイクロン型、基型等）、系列数、段数、各段を購成
するサイクロン数、あるいは仮焼Ｊｒ３２で使用する燃
料の抑知、燃料供給ｋ＞　Ｕ、１６　Ｂの型式及び配置
１′ｊ等については全（ｊｌｔｉｌ限されない。更に原
料予ルｚ４ζＩｉ’ｆ　１からの予？、へ粉末１，１１
料は、２３３図では仮ヅ）“と炉だｇ（児室２１Ｌへ１
白１）；、　（ｌ目ｊ）シだが、燃焼室下喘ｂｉ」口２
ｄから１４人する口・）流１・１・、□形成”；ｔｃ　
ｂ１εにＩＱＵ伴して供給することも可能である。

本発明の仮焼装置ζｔはｗ上の４’＝’ｊｊに昂１成さ
ｈるが、要は仮焼・広混合室よシも下方に分離サイクロ
ンを配［１２すると共に、混合室の（１１１１部と分１
：＋Ｌｆサイクロンの上部とを下向きのら′ｉ斜ダクト
により接ｆｉ４＃・したので、仮焼炉については混合室
内上部に形１１−された拡大空出」の本来的効果が有効
に光Ｊ’＋ｉｆされることによシ、一方分離サイクロン
についてはわｒ米原料の分離・排出が効果的に行なえ、
且つ圧力損失を低下できることになった。その結果、・
１蓋料の淋鉤及び粉末原料の仮焼のｌｉ！ｉｌ而に亘る
効率向上と分１・１Ｆサイクロンの減菌Ｖ記ＩＲによシ
熱靜Ｕ斉１牛及び’ｒＪ’　ｉｉ□を革於済性に優れた
粉末原料用仮焼装置とするξとができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼成：！を置の概略説明しｊ、第２図は従来の
仮焼絞首の概略説明図、第３ト１は本発明の仮焼絞首を
例示する概略説明図、第４図は第３図のＩＶ−■線矢視
断面図１である。 ｌ・・・原料予熱装置Ｐｉ２・・・仮焼俳２ＦＬ・・・
燃焼寥　　　　　２１）・・・混合室２Ｃ・・・絞１１
）　部　　　　　　　　　　　３　・・・り３ン、成り
〕モｊ４・・・クリンカー冷却機６・・・燃料供給装置
７・・・接続ダクト　　　７ｄ、７ｄ’・・・すＪ１出
ダクト１２・・・入口端握１３・・・抽完ダクト１４・
・・予熱原料シュート １５・・・仮焼原料シュート ０１〜Ｃ４・・・サイクロン　Ｓ・・・拡大２１１ｉｌ
ア １ 第２図 「 第３図 第４１図 ７ｄ’ 手続補正書 昭和５８年１０月　４目 特工乍庁り、ｃ官　若　杉　和　大　殿１、・ＩＧ件の
表示 昭和５７年特許願第１３６４９５号 ２、発明の名称 粉末原石用仮焼装置 ３、補正をする者 ・１９件との関係　　特許出願人 神戸市中央区；協浜町−丁目３番１８号（１１９）株式
会社　神戸製鋼所 代表者　　牧　　　冬　彦 ４、代　　理　　人　　　　　〒５３０大阪市北区堂島
２丁目３番７号 シンコービル 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳（１）「特
許請求の範囲」を別紙の通り訂正します。 （２）明、ｍ書の所定箇所を別紙ｉ１Ｅ誤表の通り訂ｉ
Ｉ″します。 特許Ｎ！’Ｊ求の範囲 （１）原料予熱装置と焼成炉との間に配設され、且つ中
間絞り部を境界として上下に混合室と燥焼室とが夫々形
成されると共に、該混合室上部に拡大空間を形成する様
に混合室側壁の中間部に開口した排出ダクトが分離サイ
クロンと接続されてなる仮焼装置において、該分離サイ
クロンの導入口を前記混合室の排出口より下方に位置せ
しめ、且つ前記Ｕ１“出ダクトを斜め下方へ向けはソ直
線状に傾斜せしめてなることを特徴とする粉末原料用仮
装装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、排出ダクトの傾
斜天：Ａ壁が分Ｎ’＆サイクロご・の天井壁に直接当接
して接続されてなる粉末原料用仮焼装置。 （３）特許請求の範囲第１及び２項において、排出ダク
トの俯角が１０°〜４０°である粉末原料用仮焼装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）原料予熱装置と焼成炉との間に０［ｌ！設され、
   且つ中開絞シ部を境界として上下に混合室と燃焼室とが
   夫々形成されると共に、該混合室上部に拡大空間を形成
   する様に混合室側壁に開口した排出ダクトが分離サイク
   ロンと接続されてなる仮焼装置において、該分離サイク
   ロンを前記混合室よシ下方に位置せしめ、且つ前記排出
   ダクトを夕１め下方に傾斜せしめてなることを特徴とす
   る粉末原料用仮焼装置ｉｅ。 （２、特許請求の範囲第１項において、ｔＪ１出ダクト
   の傾斜天井壁が分ＭＩ＆サイクロンの天井壁に直接当接
   して接続されてなる粉末原料用仮焼装置。 （３）特許請求の範囲第１及び２項において、排出ダク
   トの俯角が１０°〜４０°である粉末原料用仮焼装置。