JPS60137857A - セメント原料粉末の多段式仮焼方法 - Google Patents

セメント原料粉末の多段式仮焼方法

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JPS60137857A
JPS60137857A JP24802583A JP24802583A JPS60137857A JP S60137857 A JPS60137857 A JP S60137857A JP 24802583 A JP24802583 A JP 24802583A JP 24802583 A JP24802583 A JP 24802583A JP S60137857 A JPS60137857 A JP S60137857A
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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、個別に燃料供給手段を配備した複数の仮焼帯
を用いてセメント原料粉末を仮焼する装置における各仮
焼帯へ供給する燃料の制御方法に関するものである。
セメント原料の焼成反応には、主としζ、吸熱反応であ
る石灰石の仮焼(分1’4! )反応と、発熱反応であ
るセメントクリンカの生成反応とがあり、近代的セメン
ト焼成装置では、予熱装置と焼成炉との間に独立した燃
料供給手段を備える仮焼装;f1゛を配置し、セメント
原料粉末を焼成炉に供給するに先立ち、仮焼装置及び焼
成炉からの排ガスを利用して予熱装置内において浮遊状
態で予熱した後仮焼装置に導入し、当該仮焼装置に供給
する燃料の燃焼熱により仮焼反応の大部分をここで完了
させ、続いてこの仮焼された原料を同様に独立した燃料
供給手段を備えた焼成装置に供給して、ここで残余の仮
焼反応とタリン力の住成反応を行わゼるようにしている
このような仮焼装置付焼成方法は、供給燃料の燃焼を仮
焼装置と焼成炉の双方に分担させ、仮焼、装置では主と
して仮焼反応を、また焼成装置では主としてセメントク
リンカの生成反応を行わせることにより、焼成装置の大
型化に伴う問題点、例えば焼成炉での熱負荷の増大によ
る耐火物の短寿命化等をなくし、同時に焼成装置内容積
当たりの生産htのylに曜的増大を図り、且つ長期に
亘る安定運転を可能とする等の点で、他の焼成方法に較
べ−C優れたす」呆を発揮していることば周知の通りで
ある。
特に、11)i別に燃料供給手段を配備した複数の仮焼
(11により仮焼工程を多段式に構成し、原料粉末をこ
れら複数の仮焼帯を順次経由させることにより、仮焼工
程でのセメント原料粉末の仮焼反応を比較的低温で且つ
より一層効果的に促進させる方法は、焼成装置の生産性
を更に高めることができ、更に焼成炉排ガスの一部又は
全量を仮焼装置及び予熱装置で利用せずに、バイパスし
て系外へ排出する焼成方式に適用した場合に、バイパス
ガスによる熱損失を最小限にとどめることができる等の
特徴を備えている。
第1図はこの様な従来例に係る多段式仮焼装置を使用し
たセメントクリンカ製造設備を例示する線図的系統図で
あり、図中熱ガスの流れを実線矢印で、また原料粉末の
流れを破線矢印で示す。装置の概要は図に示すように予
熱装置1.仮焼装yi+2、焼成工程を司るロータリキ
ルン等の焼成炉3、及びクリンカ冷却袋W4から成る。
予熱装置1はサイクロン等の粉末分離器C1〜C3及び
ダクト6導より構成され、また仮焼装置2はこの例では
直列配置型であって、熱ガスの流れ方向に見て下流側の
仮焼帯21と、上流側の仮焼帯22との複数段の仮焼帯
(第1しくの場合は2段)を直列状に配置して構成され
、夫々の仮焼帯21.22は個別に燃料供給装置7a、
8aを備えた仮焼炉7,8及び当該仮焼炉に付属した粉
末分離器C4,、C10等より構成される。
原料投入シュート5から供給された原料粉末は、予熱装
置lを構成する各粉末分離器C,−c3を順次降下し、
他方焼成炉3及び仮焼装W2からの高温排ガスは誘引通
風機13により吸引されて予熱装置1内を、ヒ昇するか
ら、ダクト6内及び粉末分離機01〜C3内にて原料粉
末と高温ガスとの熱交換及び分離が繰返される。予熱さ
れた原料粉末は]′−ρト装ffiの最下段粉末分離器
C0から仮焼装)C72を構成する下流側の1次仮焼炉
7へ導入され、続いて粉末分離器C4を通して上流側の
2次仮焼炉8へ導入される。
一方2次仮焼炉8内では、冷却装置4より高温空気導管
10を通じて導入される高温の燃焼用空気と、焼成炉3
からの未だ酸素を含んだ排ガスとが供給され、燃料供給
装置8aから供給される燃料により燃焼が起こり、史に
1次仮焼炉7内でも、2次仮焼炉8から粉末分離器Cl
11を通じて未だ酸素を」−分に含んだ排ガスが供給さ
れ、燃料供給装置7dから供給される燃料により燃焼が
起こるので、前記原料粉末は上記燃料の燃焼熱と排ガス
の保有する熱とを受けて1次仮焼帯21及び2次仮焼帯
22を順次通過する間に仮焼される。
仮焼された原料粉末は粉末分離器C5から焼成炉入口!
覆、9を通して焼成炉3に入り、焼成炉3の出[”1(
fAHH9に設諭した燃料供給装置3aから燃焼用1次
空気と共に供給される燃料の燃焼熱により焼成炉3内で
必要な熱処理を受けてクリンカに生成された後、冷却装
置4で冷却される。
尚、クリンカ冷却用の空気は押込送風機1Gによって供
給され、クリンカと熱交換を行って昇温した高温空気の
一部は仮焼装置2及び焼成炉3へ分配導入されるが、仮
焼装置2への高温空気の一部は必要に応じて第1図示の
ように高温空気分岐導管108を通して下流側の仮焼帯
2■へ短絡供給しても良い。また、冷却装置4におりる
余剰の空気は誘引通風機17によっ°C排出され、一方
冷却装置4から出たクリンカはコンヘアlεによって次
工程へ搬出される。
第1図に示したような多段式の仮焼方法によれば、熱ガ
スの流れ方向に見て、下流側の仮焼帯2工において燃料
及び原料粉末から発注する炭酸ガスは上流側の仮焼帯2
2へは流入せず、また上流側の仮焼’!% 22には下
流側の仮焼帯21とほぼ同等のガス晴が通過するので、
上流側の仮焼帯22はど熱ガス中の炭酸ガス分圧を低減
することができ、j3;1料粉末の仮焼反応を比較的低
温で効率良く促進することができる。
この際、燃料供給装置7aから1次仮焼炉7へ供給する
燃料の量を多くする稈、2次仮焼炉8へは4)シ焼度合
の進行した原料粉末が供給され、従って−L流側の仮焼
帯22において原料粉末から発生ずる炭酸ガス量が減少
すると同時に、燃料供給装jR8aから2次仮焼炉8へ
供給する燃料の量が少なUCFrむ為、燃料の燃焼によ
っ°C発生ずる炭酸ガスh1も減少し、その結果、1−
流側の仮焼帯22におい゛(は下流側の仮焼帯21と比
べて熱ガス中の炭酸ガス分圧を著しく低減することがで
き、原料粉末の仮焼反応を一段と促進させる為に都合の
良い反応雰囲気を形成することができる。
然し、なから、燃料供給装置〆?78から1次仮焼炉7
へ燃料を多く供給する結果、−ヒ述のように燃料供給装
置88から2次仮焼帯8へ供給される燃料の量が減るに
も拘わらず、予熱装置1を経て誘引通風機13により排
出される(ノドガスの温度が上昇し、多量の熱情が排出
されるようになる為、仮焼装置2で必要とする燃料消費
量が全体として増加するという欠点を伴う。
本発明は上記欠点を解決し7、祷数の仮焼帯ヘクμ利を
供給するに当たって、総合的に効率の良い燃料配分を行
うことのできる仮焼方法を提供することを目的とするも
のであり、その要旨とする処が、個別に燃料供給手段を
配備した複数の仮焼帯を用いてセメンl−原料粉末を仮
焼した後、焼成=に稈へ排出するようにしたセメント原
料粉末の多段式仮焼方法において、ヒ記仮カ1ム帯の内
の最終段仮焼帯の(]1ガス中の炭酸ガス濃度を検出し
、その検出仙を用いて各仮焼帯へ供給する燃料の鼠を制
御する点にあるセメント原料粉末の多段式仮焼方法を1
に供するものである。
続いて第2し1以下の添付図面を参照しつつ、本発明を
具体化した実施例に付き説明し、本発明の理解に供する
ここに第2図乃至第4図は夫々本発明を適用した第1乃
至第3の実施例に係るセメントタリン力製造設備の線図
的系統図である。
面、第1図に示す従来例に使用した構成要素と共通−す
る要素には同一の符号を使用して説明する。
第2図に示すように2次仮焼帯22を構成する粉末分l
13It機C5と1次仮焼帯21を構成する仮焼炉7と
を接続するガス導管6′にガス分析器14を付設して最
終段仮焼帯である2次仮焼帯22の排ガスが含有する炭
酸ガス濃度を検出すると共に、焼成炉3の入口端型9に
もガス分析器15を付設し°ζ焼成工程から2次仮焼帯
22へ供給される排ガスが含有する炭酸ガス濃度を検出
する。更に)−記ガス分析器14で検出した2次仮焼帯
22からの排ガス中の炭酸ガス濃度が、上記ガス分析器
I5で検出した焼成炉3からの排ガス中の炭酸ガス濃度
よりも低くならないように、仮焼装置2へ供給する燃料
の内、燃料供給装置7aから1次仮焼炉7へ供給する燃
料と、燃料供給装置8Ilから2次仮焼炉8へ供給する
燃料との配分を制御する。
このように焼成工程からの排ガス中の炭酸ガス濃度を最
終段仮焼帯22からの排ガス中の炭酸ガス濃度より低く
するごとは、焼成炉3の入l”T 1ljJ部におりる
原料粉末の再炭酸化反応を防止し、仮り、〜+/。
装置2からの1ノ1ガス温度を低くして仮焼装置Fi:
 2で消費する燃料を不必要に多くしないという点で効
果がある。
1−記の点について更に置体的に説明すると、緑終段仮
焼帯22の粉末分離器C5から人[1端覆1(を通して
焼成炉3へ原料粉末が供給されるに当たって、焼成炉3
を411を成するl−l−タリキルン31の回転部と固
定部である入「1醋1覆9との間のシール部から漏入す
る大気に接触して原料粉末の温風し[若干低下するが、
このような状態でj3;(料15)末はII−タリキル
ン31.が高速で回転するごとによる転動作用を受け、
焼成炉3の入[1端部3cにおい゛C最終段仮仮焼帯2
内の熱ガスよりも高い炭酸ガス濃度をもつ熟ガスに接触
する場合には、原料粉末中の仮焼済み酸化カルシウムの
一部と熱カス中に含まれる炭酸ガス成分とがl′If炭
酸化反応を行い、最終段仮焼帯22において折角高度に
仮焼した原料粉末の一部が再炭酸化されて炭酸カルシウ
ムに戻される為、焼成炉3的の出[■端側に向+3で原
料粉末が移り」する過程において再びその仮焼反応を行
わなiすればならず、従って余分な大きさをもつ焼成炉
を必要とすることになる。即ち、最終段仮焼帯22にお
ける刊ガス中の炭酸ガス分圧を過度に41(減しすぎて
仮焼反応を進行さセずぎてもその割には効果に乏しく、
このような不都合は最終段仮焼帯22からの排ガス中の
炭酸ガス分圧を、焼成炉3からの排ガス中の炭酸ガス分
圧よりも低くならない範囲にとどめることにより回避す
ることができる。このような操業状態を実現する為に、
燃料イJ1.給装置7□から1次仮焼炉7へ供給する燃
料の1.)を減少させれば、1次仮焼帯21から2次仮
tCt帯22へ排出される原料粉末の仮焼の度合が低下
し、これに応して燃料供給装置i¥8aから2次仮焼炉
8へ供給する燃料の量を増加させる必要がI−1゛じる
為、2次仮焼帯22において燃料及び原料粉末から発生
ずる炭酸ガス量が増加して当該仮焼帯22における炭酸
ガス分圧が一ヒ昇する。尚、冷却装置4から高温空気導
管10を通して仮焼装置2へ供給される高温空気の一部
を高温空気分岐導管10.により1次仮焼帯21へ短絡
して導入する場合には、この短絡空気量に応じて2次仮
焼帯22内の熱ガスが含をする炭酸ガス濃度は高くなる
従って最終段仮焼帯22の拮ガスが含有する炭酸ガス濃
度を検出し、当該検出4?jが焼成炉排ガス中の炭酸ガ
ス濃度よりも低くならないように各(1*焼帯21..
22へ供給する燃料の配分を制御することにより、前述
の如き焼成炉3の人口端部31におりる再炭酸化反応を
防11−することができ、焼成炉3をその全長に亘って
有効に利用することができる。同時に、1次仮焼帯21
へ配分する燃料を減少させることにより1次仮焼帯21
の粉末分離器Cイから予熱装置1へ導入する熱ガス温度
が低下し、ひいては予熱装置1からの排ガス温度が低下
する為、仮焼装置2で必要とする燃料消費量が低減され
ることになり、セメント原料焼成装置の熱経済性を高め
ることができる。
尚ごのような多段式の仮焼方法によれば、仮焼装置2全
体としての原料粉末の滞留時間が長くなると同時に、原
料粉末が順次炭酸ガス分圧の低下した仮焼帯21及び2
2を通過する為、仮焼装置2内にお&Iる原料粉末の仮
焼反応が促進され、実質的に仮焼反応が完了した原料粉
末を焼成工程へ排出するンとかできる。従ゲC1焼成炉
排ガス中の炭酸ガス濃度をガス分析器により直接検出す
る替わりに、焼成炉排ガス中の酸素濃度を検出し計算に
よっ゛(炭酸ガス濃度をめることができ、最終段仮焼帯
のり1ガスが含有する炭酸ガス濃度の検出値が前記a1
算値よりも低くならないように各仮焼・■1へ供給する
燃料の量を制御することも可能である。
:1己た、通當は焼成コニ稈からのtel−ガス中の酸
素濃度を一定に維持するように焼成炉3の出■コ端側に
配設した燃料供給装置1I73.での燃焼状況を管理す
るものであり、従って焼成上1′−から流出するJJl
ノドガス中酸ガス濃度は一定であると解されるので最終
段仮焼帯からの排ガス中に含まれる炭酸ガス濃度の検出
値のみを指標として各仮焼帯への燃料配分を制御するこ
ともできる。
次に1−記実雄側に適用した第2図に示すセメントタリ
ンカ製造設備の場合につい′C共体的数字に基づき説明
すると、燃料として重油を使用する場合には、一般に焼
成炉3の排ガス中の炭酸ガス濃度は10〜20%程度(
([、焼成炉での空気比によってその数値は変動する)
であり、焼成炉3への供給燃料を(!メントクリンカ製
造設備全体に供給する燃料の20〜30%程度とし、仮
+1b装置lI′I′2へ供給する燃料を残りの70〜
80%程度とし、該70〜80%程度の燃料を1次仮焼
;NF 21と2次仮焼帯22に対して(40〜70)
: (10〜30)の比(世し核化は1次仮焼帯へiI
’ii温空気分岐導管10.lを通して短絡供給する空
気18によっても多少変動する)程度に配分することに
より、2次仮焼帯22からの排ガス中の炭酸ガス濃度が
焼成炉3からの(ノドガス中の炭酸ガス濃度と同程度又
はこれよりも僅かに高くなるように制御するごとができ
る。
第3図及び第4図は、本発明を適用したセメントタリン
力製造設備の第2及び第3の実施例にお+Jる線図的系
統図であるが、これらの図におい°(、第1図及び第2
図と同様な機能を有する部分には同一の初旬を付して説
明する。
第3図におい゛ζ仮焼装N2は、熱ガスの流れ方向に見
て下流側の1次仮焼帯23と」1流側の2次仮焼帯24
との複数の仮焼帯から構成され、各仮焼帯23.24に
は夫々燃料供給装置33..34□を(/j+えた仮ガ
も炉33.34及び当該仮焼炉33.34に付属した粉
末分離器C,,C,、が配置Hr/される。このような
構成になる仮焼装置2において、2次仮焼帯24へは冷
却装置4からの高温空気が導入され、燃料供給装置34
.から2次仮焼1i34に供給される燃料を該炉34内
で燃焼させるのに供せられる一方、焼成炉3からの排ガ
スはガス導管20を通して人11端覆9から1次仮焼炉
33へ直接導入するようになっている。
そし、′て予熱装W、lの粉末分離器C3からの原料粉
末は、必要に応じてガス導管20を介して或いは直接的
に1次仮焼炉33へ導入され、以下粉末分離器C4,2
次仮焼炉34.粉末分離器C5を順に降下するが、最終
段仮焼帯である2次仮焼侶24を構成する粉末分離器C
5と1次仮焼炉33とを接続するガス導管6′にガス分
析器14をイ」設し゛ζ最終段仮仮焼帯4の1〕1ガス
が含有する炭酸ガス濃度を検出すると共に、ガス導管2
0に4)ガス分析器15を(jl設して焼成工程の(〕
1ガスが含有する炭酸ガス濃度を検出し、最終段仮焼帯
からの()1ガス中の炭酸ガス濃度が焼成工程からの排
ガス中の炭酸ガス濃度より4)低くならないように、1
次仮焼帯23と2次仮焼帯24へ供給する燃料の配分を
制御するのは第2図の場合と同様である。
しかし、本実施例によれば、焼成」1稈からの01ガス
は最終段仮焼帯24を通過さ−Uないので最終段仮焼帯
で処理する熱ガス量が減少し、当該仮焼’1424を構
成する機器の設備費を低減することができる。
次に第4図に示す本発明を適用したセメントクリンカの
第3の実施例に付いて説明すると、図に示すように焼成
炉3からの排ガスを使用する排ガス系統1次仮焼帯25
と、冷却装置4がらの高温空気による燃焼ガスを使用す
る燃焼ガス系統1次仮焼帯26とを熱ガスの流れ方向に
見て並列状に配置すると共に、前記燃焼ガス系統1次仮
焼帯26のガス十流側に2次仮焼帯27を配設したもの
であり、夫々の仮焼帯25.26.27は個別に燃料供
給装置F/35n、36a、37aを備えた仮焼炉35
.36.37及び当該仮焼炉に付属した粉末分離器C1
4、C24、C25等により構成されると共に、各1次
仮焼帯25,26には夫々分離器CB−C13,C21
〜C23等より構成される予熱装置11.12が接続さ
れる。
そして各1次仮焼帯25.26がら排出される高温ガス
を利用することにより予熱装置II、12において予熱
された原料粉末は予熱装置11゜12の最下段粉末分離
器C13、C23がら夫々排ガス系統1次仮焼帯25を
構成する仮焼炉35及び燃焼ガス系統1次仮焼帯26を
構成する仮焼炉36へ供給されて夫々別個に1次仮焼さ
れ、続いて各仮焼炉35.36に付属する粉末分離器c
I4゜C24から燃焼ガス系統に配置された2次仮焼帯
27へ共に供給されて2次仮焼された後、粉末分離器C
25及び人口端型9を通じて焼成炉3に供給される。
この際、最終段仮焼帯としての2次仮焼帯27の排ガス
が含有する炭酸ガス濃度をガス分析器14により検出し
、この検出値が同様にガス分析器15で検出した焼成工
程からの排ガスの炭酸ガス濃度よりも低くならないよう
に、1次仮焼帯25.26と2次仮焼帯27へ供給する
燃料の配分を制御するのは前に説明したのと同様である
が、本実施例によれば、排ガス系統1次仮焼帯25にお
ける燃焼用空気を冷却装F114から焼成炉3を通して
導入するようになっているので、焼成炉3がらの排ガス
中の炭酸ガス濃度は10〜15%程度と低く、これに伴
って1次仮焼帯25,26への燃料配分量を増やし、逆
に2次仮焼帯27への燃料配分量を減らすことにより、
2次仮焼帯27における炭酸ガス分圧を低く維持して操
業する場合にも、焼成炉3の入口端部における原料粉末
の再炭酸化反応を生じることがないので、2次仮焼帯2
7において炭酸ガス分圧の低い雰囲気ガス中でより一層
効率良く仮焼反応を促進することができる。
向辺1−の説明において最終段仮焼帯の排ガスが含有す
る炭酸ガス濃度の替わりに最終段仮焼炉の内部又は出「
1における排ガス中の炭酸ガス濃度を検出したり、或い
は最終段仮焼帯からの排ガス中の炭酸ガス濃度を焼成工
程がらの排ガス中の炭酸ガス濃度よりも実用上の支障を
伴わない程度に僅かに低くする等は本発明の趣旨に含ま
れるものである。また本発明の技術的範囲は、上記の説
明にのめ拘束されるものでなく、例えば予熱装置の構造
(サイクロン式、塔式)、その系列数1段数等に制限さ
れず、また各仮焼帯の構造(噴流層式。
旋回流式等)、配置(組込み型、別置型等)や段数、或
いは各仮焼帯で使用する燃料の種!(液体、固体、或い
は気体)、燃料供給手段の種類、形式、取り付は位置等
は自由に変更し得る。
更に仮焼帯に適宜原料粉末の循環手段を設けたり、焼成
装置から排出する排ガスの脱硝手段を組合せることも可
能である。
以上述べた通り本発明は、個別に燃料供給手段を配備し
た複数の仮焼帯を用いてセメント原料粉末を仮焼した後
、焼成工程へ排出するようにしたセメント原料粉末の多
段式仮焼方法において、1−記仮焼帯の内の最終段仮焼
帯の排ガス中の炭酸ガス濃度を検出し、その検出値を用
いて各仮焼帯へ供給する燃料の量を制御することを特徴
とするセメント原料粉末の多段式仮焼方法であるから、
焼成工程において原料粉末の再炭酸化反応が生じるのを
防I卜することができ、史に、仮焼工程における燃料消
費を節減して効率良く原料の仮焼を行わせることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例に係るセメントクリンカ製造設備の線図
的系統図、第2図乃至第4図は本発明を適用した第1乃
至第3の実施例に係るセメントクリンカ製造設備の線図
的系統図である。 (符号の説明) 2・・・仮焼装?P?3・・・焼成炉(焼成工程)7.
8.33〜37・・・仮焼炉 7、.8..338〜37.・・・燃料供給装置14.
15・・・ガス分析器 21.23.25.26・・・1次仮焼帯22.24.
’、27・・・2次仮焼帯。 出願人 株式゛金柑神戸M鋼所 代理人 弁理士 本庄 武男 第1図 第2図 2r!: 31m 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)個別に燃料供給手段を配備した複数の仮焼帯を用
    いてセメント原料粉末を仮焼した後、焼成工程へ排出す
    るようにしたセメント原料粉末の多段式仮焼方法におい
    て、十記仮焼帯の内の最終段仮焼帯の排ガス中の炭酸ガ
    ス濃度を検出し、その検出イ〆tを用いて各仮焼帯へ供
    給する燃料の量を制御することを特徴とするセメント原
    料粉末の多段式仮焼方法。
  2. (2)最終段仮焼帯の排ガス中の炭酸ガスの濃度が焼成
    ]二程を構成する焼成炉の排ガス中の炭酸ガス製電より
    も低(ならないように各仮焼帯へ供給する燃料の量をt
    lI制御する特許請求の範囲第1項に記載したセメント
    原料粉末の多段式仮焼方法。(3)焼成炉の排ガス中の
    酸素濃度を検出し、該酸素濃度の検出値から焼成炉の排
    ガス中の炭酸ガス濃度を算出する特許請求の範囲第2項
    に記載したセメント原料粉末の多段式仮焼方法。
JP24802583A 1983-12-23 1983-12-23 セメント原料粉末の多段式仮焼方法 Granted JPS60137857A (ja)

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