JPS596271B2 - 乾式セメント製造方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管状回転窯でクリンカーとなる原料からセメ
ントを製造する方法および装置に関する。

この種の公知の方法および装置においては、原料が上記
回転窯より生ずる排ガスによって予熱され、予熱された
原料が上記回転窯に供給され、必要に応じて予熱された
原料の上記回転窯への経路中に■焼室を配置し、上記回
転窯から排出されるクリンカーは、これを収容する冷却
区域の格子上でここに供給される新鮮空気で冷却され、
次にこの空気を上記回転窯および、必要とあらば上記■
焼室において二次加熱空気として使用するようになって
いる。

このような装置は米国特許第３８３４８６０号等によっ
て公知である。

従来の方法では必要な二次空気量だけではクリンカーを
十分に冷却することができず、過剰な空気を冷却器内で
用い、この過剰空気は大気中に放出するか外気と間接的
な熱交換によって冷却した後に再循環していた。

クリンカーの熱の多くを効率よく回収し且つクリンカー
冷却のために使用した含塵空気の大気への放出をに目止
することによって装置の熱消費量を低下させるために、
高温空気を冷却器の高温区域で採取し、これをボイラー
あるいは熱量を原料に与える熱交換器へと送り、冷却さ
れた空気を冷却器内で再循環させることが提案されてい
る。

この方法では空気が冷却器と直結された回転窯の加熱フ
ードから採取され、その温度は回転窯内で使用できる温
度と同一である。

すなわち、回転窯とフードとの間の継手の機械的耐久性
の問題並びに回転窯の管体の耐火材の耐久性の問題を考
慮すると、この温度は８５０〜９００℃が限度である。

。そこで本発明の目的は冷却器の高温区域で採取され
る空気の温度を高くし且つ低温区域内の空気の再循環を
行うことによって前記方法を改良し、あるいはこの方法
を実施する改良された装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、まず、管状回転窯で原料をクリン
カーに変成し、クリンカーを該回転窯よりフードを介し
て冷却器の格子上に排出し、該冷却器がフードに連結さ
れたハウジングを含み、とのハウジングの１端に新鮮空
気を供給し、この空気の各種の部分を該冷却器ハウジン
グより誘導するようにした乾式セメント製造方法におい
て、排出されたクリンカー床を冷却区域の格子上で高温
区域より順次低温の区域に移動させること、新鮮空気を
冷却区域のクリンカーが排出される冷却器ハウジング他
端より離れた１端に供給すること、その際そのクリンカ
ー床は格子上を該冷却ハウジングの上記他端より上記１
端へ移動させられ、次に新鮮空気を向流により上記クリ
ンカー床を上記１端より上記他端へ数回通過させこれに
より空気とクリンカー間に熱交換を生せしめて空気の温
度を漸次増加せしめ、次に該空気を低温区域より順次高
温区域の２室に導入せしめ、該空気の１部を１０００℃
を超える温度で高温区域の第１部分より冷却器ハウジン
グ外へ導き、低温の他の部分の空気を高温区域の第２部
分より上記回転窯に導いて回転窯内で二次加熱空気とし
て使用する工程を含むことを特徴とする該乾式セメント
製造方法を提供せんとすることによって達せられる。

また本発明は、上記目的を達するため、クリンカー排出
端を有する原料をクリンカーに変成する管状回転窯と、
該回転窯から排出されたクリンカーを収容して支持する
格子を含むクリンカー冷却器と、上記冷却器と上記回転
窯排出端を連結するフードとを含み、上記冷却器が、■
端を該フードに連結されたハウジングを含み、新鮮空気
を上記ハウジングの回転窯排出端から遠い方の他端に供
給されるようにし、該ハウジングに供給された空気を数
回にわたり、強制的に格子とその上にあるクリンカー床
を通して上記ハウジングの遠方の他端より該１端へと１
方向に供給し、該冷却器の該回転窯排出端付近の高温区
域を第１および第２室に分割し、冷却器ハウジングの回
転窯排出端近くのクリンカー床の上方に排出口を設けて
高温空気を上記第１室より採取すると共に、上記第２室
を回転窯フードに連結したことを特徴とする乾式セメン
ト製造装置を提供せんとするにある。

本発明の特殊な実施例では、前記仕切壁が耐火材料で作
られたアーチによって壁が構成されたホッパーの形状を
しており、前記導路は冷却器のハウジングを回転窯の加
熱フードに連通しているトンネルと、冷却器のハウジン
グに支持され且つ前記アーチの壁に連結された好ましく
はアーチ状の壁とによって構成されている。

仕切壁の開口を通った高温空気は前記導路を介して回転
窯の加熱フードに供給される比較的低温の空気と混合さ
れ、その温度を所望の値にされる。

従って、回転窯内で使用される稀釈用二次空気の温度及
び前記空気量は回転窯内及び前記第１室内での温度降下
を調節することによって容易に制御できる。

冷却器の低温区域は冷却器の下流端に導入された外気が
各室内を順次通った後に高温区域内に送られるように互
に連通された少なくとも３つの室に分割されている。

一連の室を分割している壁は冷却器のハウジングの折返
えし部によって、あるいは水平軸に関節結合され且つク
リンカー床上に載置された関節結合金属板によって構成
することができる。

この装置にはクリンカーの投入区域内から採取された高
温空気からの熱量を取って原料の一部を熱処理する交換
器を有し、この交換器を出た空気の少なくとも一部分は
冷却器の高温区域で格子の下側に送られる。

交換器からの原料の供給け、冷却器の低温区域から採取
された空気による空気搬送によって行なわれ、交換器を
出る空気の一部分は低温区域で格子の下側へと送られる
。

冷却器の排気筒は冷却器の低温区域の一つの室の上に配
置するのが好ましい。

冷却器ハウジングはそれを取り巻いた導路またはそれに
固着された管体内に新鮮な空気を循環させることによっ
て冷却することができる。

以下、本発明のいくつかの実施例を添付図面を用いて説
明するが、本発明はこれにのみ限定されるものではない
。

第１図および第２図にその一部を示した本発明のセメン
ト製造装置は、管状回転窯１と、この回転窯の上流に配
置されるが図示されていない予熱装置（これと共に燻焼
室を含む場合でもよい）と、格子を有するクリンカー冷
却器と、この冷却器と組合された交換器３とによって構
成されている。

クリンカー冷却器はハウジング内に設けられ水平に対し
て少し傾斜した格子（スクリーン）２を備えている。

冷却器のハウジングは金属薄板により、レンガで裏打ち
してないものを使用する。

この格子の下の空間は、格子の上の室９．１０゜１１．
１２と整合する区画５，６，７，８及び、格子の上の室
２４および２９に整合する区画２２゜２３．２７および
２８に分割されている。

区画２２，２３，２７，２８及びこれに対応する室２４
．２９（第２室２４及び第１室２９）によって構成され
る冷却器の一部は回転窯と燻焼室の二次空気をそこで採
取するということから第７図で１採取区域″と表示した
高温区域である。

一方、区画５，６，７．８と室９，１０，１１．１２に
よって構成される冷却器のもう１つの部分はクリンカー
の平均温度が５００℃を超えないような低温区域であり
、この区域は同一容積の空気がクリンカー床を複数回通
過するところから第７図では”再循環区域″と表示しで
ある。

これら格子の上の室は前記ハウジングの折返えし部によ
って分割され、このハウジングはそれを取り巻く導路内
またはそれに固定された管体内に低温空気を循環させる
ことによって冷却されている。

この低温空気はブロワ−３４を介して送られて、排気路
３６に連結された管体３５を介して放出される。

第２図に示す韮うにブロワ−１３によって区画５内に新
鮮空気が吹き込まれ、この低温空気は格子２並びにそれ
に支持されたクリンカー床とを通過して室９内に入り、
そこからブロワ−１５によって管体１４を介して排出さ
れる。

ブロワ−１５の入口は管体１４と連結しているが、その
出力は区画６と連結され空気を収容する。

低温空気は再び格子とクリンカー床を通って室１０内に
入り、そこからブロワ−１７によって排出されて管体１
６を介して区画７内へと吹き込まれる。

次いで、低温空気はブロワ−１９によって格子とクリン
カー床とを通って区画８へ、さらに、ブロワ−２１によ
って管体２０を通って区画２２．２３内へと吹き込まれ
る。

区画２２．２３内へ吹き込まれる空気の温度が約２５０
℃を超えないようにするためにブロワ−２１によって吸
引された空気に新鮮空気を混合してもよい。

クリンカー床を通る空気が多数回通過することによって
熱量を最高度に回収でき、且つ室２４内の空気の平均温
度を約７００℃にすることができる。

非常に高温度になっている室（第１室）２９は耐火材料
で作られたアーチによって壁面が構成されているホッパ
ー形の仕切壁３０によって回転窯の加熱フードから分離
されている。

この仕切壁に形成された開口はクリンカーの落下区域に
設けられており、その断面はクリンカーが丁度通過でき
るだけの大きさになっていて、室２９から加熱フ−ドの
方への空気の実質的な流れは生じない。

クリンカー床の真上の冷却器ハウジングの側壁に形成さ
れた開口を通って室２９内に採取される約１２００℃の
オーダーの極めて高温の空気は、ダクト３１を介して交
換器３の入口へと送られ原料の約°１５％のオーダーの
ものを加熱し並びに少なくとも一部を■焼するために用
いられる。

この交換器には下部サイクロンと、向流接触型交換塔と
、平行に分岐し連結された２つの上部サイクロンとが備
えられている。

原料はＦの所で空気を交換塔から前記上部サイクロンへ
供給するダクト内へ導入する。

これら上部サイクロンを出た原料は次に交換塔の頂部へ
と導入される。

交換塔の下部で材料は導管３８によってダクト３１に導
入される。

下部サイクロンを出た材料は、ブロワ−３９によって室
１２上から採取される空気によってパイプ４を介して回
転窯内へと吹き込まれる。

ダクト２６を介して交換器から出てくる空気は図示して
いない吸込みブロワ−によって区画２７゜２８へと導入
される。

極めて高温の空気の一部少量は回転窯の加熱フード内の
室２９の仕切壁３０の開口を通って送られて、ハウジン
グの側壁に支持され且つ仕切壁３０に連結されている耐
火材料で作られたアーチと加熱フードと冷却器ハウジン
グとを連通ずるトンネルとによって構成される導路２５
を介して供給される室２４からの比較的低温の空気と混
合される。

約８００℃のオーダーのこの混合空気は回転窯と導路３
２を介して加熱フードに連通される暇焼室とに分配され
る。

投入区域でのクリンカーをより強力に冷却する必要があ
るとわかった時には外部補助空気用のブロワ−３３によ
って区画２８内に新鮮空気を供給することもできる。

室１２の上に設けられた排気筒３６は一時に多量の材料
が流れた時にブロワ−１３，１５，１７゜１９を用いて
多量の空気を送って、その一部を大気中に放出させる役
目をする。

通常運転時にはダンパー３７は閉じられていて、空気が
放出されることはなく、冷却効率は最高になっている。

運転量が多くなって冷却器出口でのクリンカ一温度を下
げたい時には、区画５内に吹き込む空気量を増加させ且
つ空気の一部少量を放出する。

この放出空気量は循環区域内での循環数が多くなればな
るほど少なくなる。

第３図、第４図は第１図、第２図と少し違った装置が示
しである。

同一部材すなわち同一機能を有する部材は両装置で同一
参照符号が付いている。

この装置では冷却器の循環区域が単に３つの室９．１０
．１１によって構成され、区画６が室９゜１０と連通し
、区画８が室１１．２４と連通し、区画２２．２３は省
略されている。

室９，１０゜１１．２４は鋼板または鋳鉄板４１，４２
．４３によって互に分離されている。

これら鋼板の上部は水平軸に関節結合されており、その
下端縁はクリンカー床上に当接支持されている。

この金属板は格子の食中にわたって配置されており且つ
シールを完全に破壊せずにブロックが通過できるように
互に分離された複数のエレメントとによって構成されて
いる。

ブロワ−１３によって区画５内に吹き込まれた新鮮空気
は格子２を通り、次いでクリンカー床を通って室９内に
入る。

次いで反転してクリンカー床と格子を通って区画６に入
り、次いで格子とクリンカー床を３度目に通って室１０
内に入る。

その結果、空気の温度は約２００℃になり、交換器の吸
込みブロワ−を介して吸引され、ダクト４０を介して交
換器３の上部サイクロンの入口へ送られる。

交換器で処理される原料はＦ′の所からダクト４０内に
導入されて、空気搬送されて交換器の上部サイクロンま
で運ばれる。

交換器を出る空気は図示していない吸引ブ爾ワーと区画
？、２７，２８のブロワ−１９によって運ばれる。

交換器を出る空気には新鮮空気を混合することもできる
。

区画７内に導入された空気は格子とクリンカー床を通っ
て室１１内に入り、次いで反転してクリンカー床と格子
を通って区画８内に入り、こうして３回格子とクリンカ
ー床を通った後に、室２４内へ入る。

このように空気を循環させることによってブロワ−の数
を減らすことができると同時に、クリンカーの粉塵によ
ってブロワ−のファンが摩耗するという問題を無くすこ
とができる。

上記の装置では、室２９内に採取された約１２００℃の
オーダーの高温空気は原料の一部を処理するために交換
器内で利用される。

高温空気の一部少量は回転窯の加熱フード内の室２９を
通つて室２４から来る空気と混合され、こうして混合さ
れた空気は回転窯あるいは堰焼室内で二次空気として利
用される。

この装置では排気筒が室１０の上に設けられており、パ
イプ４を介して回転窯内に材料を吹き込むのに用いられ
る空気はブロワ−３９を介して室１１内に採取される。

第６図は他の実施例の加熱フードと冷却器の垂直断面図
で、この例では交換器内で用いられる高温空気が冷却器
の中心面に対して対称に配置された２つのダクト３１′
を介してクリンカー床の真上の所の冷却器のハウジング
の側壁に形成された２つの開口を通って室２９内から採
取される。

加熱フードと■焼室とを連通ずるダクト３２′ はこの
平面内に開口している。

第７図は第１図および第２図の装置の冷却器の格子の長
手方向に沿ったクリンカーと空気の温度変化の一例を示
すもので、横軸は格子全長に対する係で示されており、
この横軸の原点は回転窯の出口におけるクリンカー落下
位置を示す。

室と区画の境界は一点鎖線で示しである。

この例では、冷却器の回収効率は約８９係で、装置全体
の効率すなわち従来法に対する消費量の低下度はクリン
カーのキロ当り少なくとも６０Ｋｃａｌである。

第８図、第９図に示す実施例では、高温空気の採集開口
４５がクリンカー床の真上の冷却器のカバーの正面４６
に形成されており、この開口は格子の食中にわたって設
けることができる。

この開口に一致したフード４４は回転窯を取り囲んでい
る２つのダクト３１“に分岐している。

本発明は冷却器と組合された交換器３を有しない装置に
も適用でき、その場合にはブロワ−１３を介して送り込
まれる新鮮空気の量が少し多くなり、この増加に対応す
る空気の量を放出することになる。

他の改変例ではこれと同じ量の新鮮空気を放出してしま
わずに、再循環区域での再循環回数を増加させる。

室２９の容積を増やし、高温空気を採集して回転窯の上
流に設けられた■焼室へ送って、ダクト３２を省略する
こともできる。

こうすることによって回転窯用の二次空気の温度を約８
００℃に保持して従来の問題点を除去することができ且
つ■焼室により高温度の空気を供給することができ、そ
の温度を１１００℃にすることができる。

この場合の冷却器の効率は約８５％で、装置の全収率は
クリンカーのキロ当り約６０Ｋｃａｌである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の側面図で、冷却器は断面図
で示しである。 第２図は第１図の装置の平面図。 第３図は本発明による装置の他の実施例の第１図と同様
な図。 第４図は第３図の装置の平面図。 第５図は第１図乃至第４図の装置の回転窯と冷却器の加
熱フードの垂直断面図。 第６図は他の実施例を示す第５図と同様な図。 第７図は冷却器に沿ったクリンカーと空気との温度変化
を示すグラフ。 第８図は他の実施例を示す冷却器の上流部分とそれに結
合された回転窯の加熱フードの断面図。 第９図は第８図に示す組立体のＢ方向側面図０ １・・・・・・回転窯、２・・・・・・格子、３・・・
・・・熱交換器、５．６，７，８，２２，２３，２７，
２８・・・・・・区画、９，１０，１１，１２，２４，
２９・・・・・・室、３０・・・・・・アーチ、３１．
３２・・・・・・ダクト、１３゜１５．１７，１９，３
３，３４・・・・・・ブロワ−１３７・・・・・・ダン
パー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管状回転窯で原料をクリンカーに変成し、クリンカ
   ーを該回転窯よりフードを介して冷却器の格子上に排出
   し、該冷却器がフードに連結されたハウジングを含み、
   このハウジングの１端に新鮮空気を供給し、この空気の
   各種の部分を該冷却器ハウジングより誘導するようにし
   た乾式セメント製造方法において、排出されたクリンカ
   ー床を冷却区域の格子上で高温区域より漸次低温の区域
   に移動、させること、新鮮空気を冷却区域のクリンカー
   が排出される冷却器ハウジング他端より離れた１端に供
   給すること、その際そのタリン力−床は格子上を該冷却
   ハウジングの上記他端より上記１端へ移動させられ、次
   に新鮮空気を向流により上記クリンカー床を上記１端よ
   り上記他端へ数回通過させこれにより空気とクリンカー
   間に熱交換を生せしめて空気の温度を漸次増加せしめ、
   次に該空気を低温区域より順次高温区域の２室に導入せ
   しめ、該空気の１部を１０００℃を超える温度で高温区
   域の第１部分より冷却器ハウジング外へ導き、低温の他
   の部分の空気を高温区域の第２部分より上記回転窯に導
   いて回転窯内で二次加熱空気として使用する工程を含む
   ことを特徴とする該乾式セメント製造方法。 ２ 該空気の上部１部を原料の１部と熱交換接触に導い
   てこの原料部分を予熱し、次に該空気の上記１部を該高
   温区域に戻す別の工程を含む前記特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３ 上記空気の１部との熱交換接触により原料部分を■
   焼する工程を含む前記特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ４ 該空気の低温の大量部分を１０００℃を超える温度
   の少量部分と混合し、この混合空気を回転炉に導いてそ
   こで二次加熱空気として使用することを特徴とする特許 方法０ ５ クリンカー排出端を有する原料をクリンカーに変成
   する管状回転窯と、該回転窯から排出されたクリンカー
   を収容して支持する格子を含むクリンカー冷却器と、上
   記冷却器と上記回転窯排出端を連結するフードとを含み
   、上記冷却器が、１端を該フードに連結されたハウジン
   グを含み、新鮮空気を上記ハウジングの回転窯排出端か
   ら遠い方の他端に供給されるようにし、該ハウジングに
   供給された空気を数回にわたり、強制的に格子とその上
   にあるクリンカー床を通して上記ハウジングの遠方の他
   端より該１端へと１方向に供給し、該冷却器の該回転窯
   排出端付近の高温区域を第１および第２室に分割し、冷
   却器ハウジングの回転窯排出端近くのクリンカー床の上
   方に排出口を設けて高温空気を上記第１室より採取する
   と共に、上記第２室を回転窯フードに連結したことを特
   徴とする乾式セメント製造装置。