JPS595542B2 - 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）は従来より多り使用
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。

すなわち、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
前に浮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だ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。

例えばサスペンションプレヒータを構成スるサイクロン
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係に近い脱
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係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とと々く、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、仮焼炉の直前に上昇流
型分級装置を設け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、分離する目的で分級作用を行な
わしめる機能を持たせることにより、比表面積が小さく
熱伝達に・・ンデイキャツプがあり、微粒子と同程度に
脱炭酸させるためには、より多くの伝熱時間を要する粗
粒に選択的に多く熱を与え、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、２，３は中段
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。

６は仮焼炉、７は上昇流型分級装置、８は風量制御ダン
パ、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、１４は送入シ
ュート、１５は粗粒排出管、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
、２３は細粒排出ダクトである。

上昇流型分級装置７ば、縦長の円筒状の本体７ａと、そ
の下部に逆円錐状の粗粒排出室７ｂとの結合によって構
成されている。

本体７ａの下部にはキルン排ガスダクト２０より分岐し
たキルン排ガス分岐管１６が、本体７ａの下端に水平に
連結されている。

上昇流型分級装置７ではロータリキルン９の排ガスを導
入して、中段サイクロン２より送られてきた原料と向流
しつつ、選別・熱交換を行なわせる。

原料は粗粒と微粒とに分けられる。この場合、粗粒と微
粒との分級点の制御は排ガス分岐管１６の途中に設けた
風量制御ダンパ８で行なうことができる。

上昇流型分級装置７の本体内における熱交換は向流であ
り、サイクロン内のように並流を伴なう熱交換よりも一
層、効率がよい。

また、本体Ｉａ内の上昇速度は、サイクロン流入速度に
比べてはるかに微速である。

したがって、この上昇流に打ち勝って重力にて沈降して
いく粗粒子の本体Ｔａ内における滞留時間は長く熱交換
は効果的である。

微粒は上昇気流にのって排ガスダクト２３を経てキルン
排ガスダクト２０に入り、つぎに仮焼炉６に送りこまれ
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。

まず、原料粉末は、その経路が実線矢符Ｐ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段サイクロン３→中段サ
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約１０係程度進行
する。

中段サイクロン２で捕集された原料粉末は上昇流型分級
装置７に落とさ法キルン排ガス分岐管１６によってロー
タリキルン窯尻室１３より上昇してくる排ガスと向流し
、選別、熱交換を行なう。

その結果、加熱された原料は高温の粗粒と微粒とに分け
ら札粗粒は上昇流型分級装置７の粗粒排出室７ｂより排
出管１５によってキルン排ガスダクト２０に送りこまれ
、微粒は排ガスとともに上昇流型分級装置７の本体７ａ
の上部よりキルン排ガスダクト２０に送られる。

との粗粒と微粒の原料はキルン排ガスダクト２０により
ロータリキルン９の排ガスにのって仮焼炉６に入り、脱
炭酸をほぼ完了して最下段サイクロン１に至る。

最下段サイクロン１において原料と排ガスは選別さね捕
集された原料は送入シュート１４によりロータリキルン
９内に入り、排ガスはダクト２５によって中段サイクロ
ン３より落下する原料を中段サイクロン２に送りこむ。

以上の説明により、ある粒度範囲をもった粒子群は中段
サイクロン２より上昇流型分級装置７に入るが１、キル
ン排ガスと熱交換によって加熱されつつ微粒と粗粒とに
分離される。

粗粒は上昇流型分級装置γ内で微粒にくらべて長時間加
熱されるため微粒と同程度の脱炭酸が完了される。

以上述べたように本発明によれば、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、良質のク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、キルン系ヲ合わせ
た総合熱効率も一層向上する。

【図面の簡単な説明】

図面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、２，３は中段サイクロン、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バ仮焼炉、７は上昇流型分級装置、
８は風量制御ダンパ、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、１４は送入シュート、１５は粗粒排出管、２０はキ
ルン排ガスのダクト管、２１はクリンカクーラの熱ガス
抽気管、２２はバーナ、２３は細粒排出ダクトである。

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、また最下段サイクロンの下部はロータリ
   キルン窯尻室に連通されたセメント原料粉末等の仮焼装
   置において、本体上部は細粒排出ダクトによってキルン
   排ガスダクトに連通し、また粗粒排出室の下端は排出管
   によってキルン排ガスダクトに連通された上昇流型分級
   装置を設け、原料の微粒と、微粒よりも長時間加熱され
   て微粒と同程度の脱炭酸が完了された粗粒とをキルン排
   ガスとともに仮焼炉に導入することを特徴とするセメン
   ト原料粉末等の仮焼装置。