JPS595338B2 - フンリユウタイカネツホウホウ オヨビ ソノソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉粒体加熱方法およびその装置に関するもの
で、とくに、セメント原料やアルミナの焼成に用いて好
適なものである。

粉粒体を流動層あるいは噴流層などの濃厚懸濁層中にお
いて、乾燥または焼成する場合、懸濁層中の流動状態を
均一に保つこと、および懸濁層からの粉粒体の排出量を
一定に保つことは、懸濁層の運転ならびに懸濁層の後段
に設置されている装置の運転を良好に行なうためには、
重要な問題である。

同様に懸濁層中での燃料状態を良好にして燃費を低下さ
せることも重要である。

しかし、濃厚懸濁層による従来の方式では、第１図にみ
られるように、粉粒体の供給管ａから粉粒体原料を流動
層ｆに供給し、空気は空気供給管Ｃから供給されて散気
板ｅによって分散され、流動層ｆに供給される。

したがって、この方法によると、散気板圧損を大きくし
なければ空気を均一に流動層に供給することが困難であ
り、流動状態を良好に保つことは難しい。

また燃料供給管すから直接流動層内に燃料を供給してい
るため、気流中に浮遊している粉粒体によって燃料と空
気の混合が妨げられ、燃焼が良好に行なわれず、空気比
を太きくしなければならない。

このことは、排気によって排出される熱エネルギーが増
大するとともに装置も大型化する必要が生ずる。

つきに、流動層ｆによって焼成された粉粒体は粉粒体排
出管ｄから排出され、排気はガス排出ダクトｇから排出
されるのであるが、この場合、粉粒体の排出量が脈動し
、後段に設置された装置の運転に悪影響を与える。

本発明は、濃厚懸濁層の下部に高風速帯を設け、該高風
速帯で空気と燃料をよく混合し、これを粉粒体の濃厚懸
濁層へ供給して粉粒体を加熱するようにしたもので、そ
の実施の態様について、第２図および第３図を参照しな
がら説明する。

第２図は本発明の第１実施例としてあげた小型装置の概
念図で、セメント原料焼成装置の縦断正面図である。

第２図において、１はこの装置で加熱される粉粒体の供
給管、２は供給粉粒体を濃厚懸濁層へ吹きこむための空
気供給管、３は容器内における粉粒体の濃厚懸濁層、４
は濃厚懸濁層３から飛散した粉粒体をガスから分離して
捕集するためのセパレータ、５は捕集粉粒体を排出する
ためのフラップダンパ、６は粉粒体を分離したあとのガ
ス排出ダクトである。

１は高風速帯ダクトで、粉粒体の濃厚懸濁層３を維持す
るための容器の下部に連通して設けられて該容器の断面
積より小さな断面積の通路を有して前記懸濁層３の維持
部の風速より高速にして該層３へ向けての高風速帯を形
成する役目をする。

すなわち、高風速帯ダクト７内には、粉粒体が殆んど存
在せず、空気と燃料の混合が行なわれる高風速帯が形成
され、その高風速帯の速度は、濃厚懸濁層３を維持する
ための風速より大きく、一般に該懸濁層３を形成する粉
粒体の終末速度の３倍以上の風速としている。

８は燃焼用空気の供給管、９は前記高風速帯を通過して
降下してきた濃厚懸濁層における造粒物あるいは耐火物
破片などを受けるホッパ、１０は該ホッパ９に貯わえら
れた大粒径物質を排出するダンパ、１１は前記高風速帯
に燃料を供給するために該高風速帯ダクト７に装着され
た燃料供給バーナ、１２は該バーナへの燃料供給管、１
３は該バーナの過熱を防止するための冷却空気供給管で
ある。

このように構成された粉粒体焼成装置を使用して、セメ
ントクリンカの焼成を行なった一例について説明すると
、第２図の装置の上位に設置した予熱装置（図示せず）
で、８５０〜９００℃に加熱したセメント原料を供給管
１から供給し、供給管２の空気に浮遊させ、セメントク
リンカの濃厚懸濁層３へ吹き込んだ。

供給管８から供給された燃焼用常温空気はホッパ９をと
おって、高風速連帯ダクト７内においては、風速約２０
メートル毎秒の高風速帯に送られ、バーナ１１から噴霧
した常温のへ重油と混合し、濃厚懸濁層３の下部の円錐
部内に供給された。

Ａ重油は濃厚懸濁層３の下部において燃焼して濃厚懸濁
層３を１３５０〜１４００℃に保持した。

このように、高風速帯ダクト７内の高風速帯で燃料と空
気の混合を行なうことによって、粉粒体による混合の妨
害を除くことができ、空気比が１．０５〜１．１０でも
濃厚懸濁層内で燃焼を終結させることができた。

すなわち、従来の流動層では空気比が１．３以下になる
と、濃厚懸濁層内で燃焼が終了せず、この層の上でも燃
焼が生じ、層内より層の上の温度が高温になるという欠
点がみられたが、これを解消することができた。

また濃厚懸濁層３で造粒されてこの層３に保持できない
大粒子になったクリンカは、高風速帯ダクト７内の高風
速帯で分級され、ホッパ９に降下し、ダンパ１０によっ
て排出され、また濃厚懸濁層３から飛び出した粒子はセ
パレータ４においてガスと分離し、フラップダンパ５に
より排出し、捕集した。

つきに、第３図は本発明の第２実施例としてあげた大型
装置の概念図で、石灰石焼成装置の縦断正面図である。

第３図において、１４は重力降下によって濃厚懸濁層１
５に原料を供給する原料供給管、１６は排気ダクト、１
１は後述する粉体溢流口１９をとおって排出されるガス
のための排気ダクト、１８は予熱装置などへ接続する排
気ダクト、１９は排気の一部または全部を通過させるこ
とによって濃厚懸濁層１５から粉体が脈動して排出され
るのを防いだ焼成粉体溢流口、２０はクーラなどへ接続
する焼成粉体排出管、２１は燃焼用空気供給管である。

２２は高風速帯ダクトで、第２図の場合の高風速帯ダク
ト７に相応する。

しかし、第３図の場合は、装置が大型化して断面積が大
きくなることで、空気と燃料の混合性が悪くなることを
防止するため、高風速帯ダクト２２を複数個設けである
。

すなわち、第３図では、１個の濃厚懸濁層１５の下部に
３個の高風速帯が並列しているものを例示した。

２３は各高風速帯ダクト２２の直下に設けられた大粒径
物質のためのホッパ、２４は大粒径物質の排出管、２５
は燃料を前記高風速帯に供給するためのバーナである。

このように構成された石灰石焼成装置の操業例では、こ
の装置の上位に設置した予熱器と気流焼成装置（ともに
図示せず）で、８５０〜９００℃に加熱し、８０〜９０
係の脱炭酸反応を行なわせた石灰石粉を、供給管１４か
ら粉末の濃厚懸濁層１５に降下し、供給管２１からはク
ーラで使用して予熱された空気を供給し、空気と、バー
ナ２５から供給された燃料を、高風速帯ダクト２２内の
高風速帯において混合し、燃焼させつつ濃厚懸濁層１５
に供給し、この層１５を約９００℃に保持し、石灰石焼
成を行なった。

ここで、焼成された石灰石のみを溢流口１９から排出す
ると、濃厚懸濁層１５の高さが溢流口１９の底辺よりあ
る高さまでに達した時、急激に粉体の排出が行なわれ、
濃厚懸濁層１５の高さが溢流口１９の底辺の高さとほぼ
等しくなった時、粉体の排出が停止し、再び濃厚懸濁層
１５の高さが溢流口１９の底辺より高くなった時、粉体
が排出されることを繰返えした。

すなわち、焼成石灰石が脈動して溢流口から排出される
ことになり、このあとで焼成石灰石を処理する装置、こ
の場合ではクーラの操業を不安定なものとした。

これはアルミナを従来の流動層で焼成した場合にも同様
であり、クーラなどの操業を不安定としている。

上記欠点を解消するため、溢流口１９から排気の一部ま
たは全部（この全部の場合は、排気ダクト１６を設けな
いことになる。

）を排出させ、排気ダクト１７へ流すようにしている。

この方法は、従来の流動層や噴流層から粉体を溢流させ
、排出するときに生ずる脈動排出を解消し、連続的に排
出させるにも有効である。

したがって本発明の方法は、濃厚懸濁層の下部に高風速
帯を設け、該高風速帯で空気と燃料を混合し、これを粉
粒体の濃厚懸濁層へ供給して粉粒体を加熱するから、該
高風速帯では燃料と空気の混合が充分に行なわれ、濃厚
懸濁層内で燃焼が完結し、燃費を著しく低減し、かつ、
濃厚懸濁層の下部の高風速帯によって、濃厚懸濁層内で
造粒された大粒径物質の連続的分級および排出が可能で
ある。

しかも、大型装置にした場合でも、燃料および空気の供
給口、すなわち、高風速帯を複数にすることによって濃
厚懸濁層の流動状態を良好に保つことができ、空気比を
小さくして熱エネルギーの損失を小にすることができる
。

また本発明の装置は、粉粒体の濃厚懸濁層を維持するた
めの容器と、該容器の下部に連通して設けられて該容器
の断面積より小さな断面積の通路を有して前記濃厚懸濁
層の維持部の風速より高速にして該濃厚懸濁層へ向けて
の高風速帯を形成せしめる適数個の高風速帯ダクトと、
該ダクトの適所に設けられた燃料供給装置とからなるも
のであるから、前記本発明の方法を確実に実施すること
ができ、とくに、セメント原料やアルミナの焼成装置と
して高効率を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の濃厚懸濁層装置の概要図、第２図は本発
明の第１実施の概念図、第３図は本発明の第２実施例の
概念図である。 １・・・・・・粉粒体の供給管、２・・・・・・空気供
給管、３・・・・・・粉粒体の濃厚懸濁層、４・・・・
・・セパレータ、５・・・・・・フラップダンパ、６・
・・・・・ガス排出ダクト、７・・・・・・高風速帯ダ
クト、８・・・・・・燃焼用空気の供給管、９・・・・
・・ホッパ、１０・・・・・・ダンパ、１１・・・・・
・バーナ、１．２・・・・・・燃料供給管、１３・・・
・・・冷却空気供給管、１４・・・・・・原料供給管、
１５・・・・・・粉末の濃厚懸濁層、１６．１７，１８
・・・・・・排気ダクト、１９・・・・・・焼成粉体溢
流口、２０・・・・・・焼成粉体排出管、２１・・・・
・・燃焼用空気供給管、２２・・・・・・高風速帯ダク
ト、２３・・・・・・ホッパ、２４・・・・・・大粒径
物質の排出管、２５・・・・・・バーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 濃厚懸濁層の下部に高風速帯を設け、該高風速帯で
   空気と燃料を混合し、これを粉粒体の濃厚懸濁層へ供給
   して粉粒体を加熱することを特徴とする、粉粒体加熱方
   法。 ２ 粉粒体の濃厚懸濁層を維持するための容器と、該容
   器の下部に連通して設けられて該容器の断面積より小さ
   な断面積の通路を有して前記濃厚懸濁層の維持部の風速
   より高速にして該濃厚懸濁層へ向けての高風速帯を形成
   せしめる適数個の高風速帯ダクトと、該高風速帯ダクト
   中で燃焼用空気と燃料とが混合し得るように該ダクトの
   適所に設けられた燃料供給装置とからなる、粉粒体加熱
   装置。