JPS6015585B2 - キルンプラント装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、傾斜せるロータリキルンを有するキルンプラ
ント装置に関し、このロータリキルンは該キルンの下方
の原料出口端で燃焼用燃料の少くとも１部がバーナーを
通じ供給されかつ少くとも１列の多段サイクロンまたは
他の浮遊形子熱器が設けられている。

最終の予熱器段は原料をキルン内で処理する前原料を少
くとも１部予備蝦暁する蝦焼装置として形成または作用
し、予備蝦暁用の燃料は該蝦齢装置に直接供給されてい
る。この形式のロータリキルンプラント装置においては
、原料はキルン内で焼成処置を受けそしてキルン内で最
終蝦焼処理をできるだけ受けるようになっており、キル
ン内で発生した熱は予熱装置内で、便宜的には蝦暁装置
内で利用されるようになっている。

従って、キルンの上方の原料入口端部およびキルン入口
と最終段の予熱器間の立上り管における排ガス温度が高
くなり、そのためキルンの上方端部の構造および最下方
の管構造を損傷する危険があり、またこの局所に特に塩
素及びアルカリを含む原料を焼成する際に凝結物の生ず
る危険がある。ロータリキルンに原料を供給する構造に
ついてこれまでか）ろ過熱の問題を矯正する試みが行れ
て来た。

例えば本出願入の英国特許第７６３８３７号は、ロータ
リキルンに関し、このキルンの上方端部はその内側にダ
ムリングおよび特上げ装置が設けられ、これらダムリン
グおよび特上げ装置は排ガスの流れに随伴して原料が通
過する際に作用し、またキルソと予熱器間の立上り管に
この立上り管内のガスを冷却するため大気供給用の開□
部が設けられている。また、本出願入の英国特許第１１
００５３０号には、上述した構造の改良であって、ダム
リング内に特上げ装置を作り付け、最終から２番目の子
熱器から管を通じキルン入口に直接原料を供給すること
によって立上り管内を冷却せしめるようになって夕し、
る。

さらに本出願入の英国特許第１３７５５６６号にはキル
ンの外側で排ガス出口内に強力なファンを設鷹すること
によりキルン入口まわりの凝結物の形成を阻止する構造
を開示している。本発明によるプラント装置は、キルン
内で焼成０される原料を子熱しまたは予熱および少くと
も１部蝦糠する多段の浮遊形子熱器に上方端部を連結し
た煩斜せるロータリキルンと、キルンからの排ガスを導
くため最終の子熱器の立上り管とキルンの上方端部を相
互連結する煙室と、キルンの上方端部に取付けられ原料
がキルンを立去る高温の排ガス内に浮遊するように供給
された原料を分散する分散装置と、最終の予熱器段以外
の少くとも１っの予熱器段から分散装置に原料を供給す
る第１導管と、最終の予熱器段からキルンの上方織部内
に分散装置を越えて原料を放出する第２導管とを備えて
いる。本発明のこの構造により、最終から２番目または
それ以前の子熱器段から原料をキルン排ガス中に良好な
分散を行いこうしてキルン上方端部における温度を十分
低下することができる。

分散装置は例えばキルンと共に回転する回転装置でも或
は固定装置でもよい。固定装置のときにはロータリキル
ン以外には回転機構を不要とし、分散装置のより簡単な
構造および機能を得るという利点がある。分散装置は多
くの異つた形態をとることができる。

例えば、キルンの上方端部に或はキルンの上方端部と最
下方の立上り管との間のみぞ部に、或は最下方の立上り
管自体に取付けた回転または固定の散布装置或はすくい
装置、ポケットまたはボックスを備えた回転室として形
成することができる。固定装置は蛭室により坦持されそ
して例えば鰹室とキルン上方端部間の各第１導管の放出
出口の下方に取付けた散布板または散布面からなってい
る。

現在ではキルンの上方端部に固定しかつキルンと共に回
転するすくい室が望ましい。この場合、すくい羽根の半
径方向最内端部分は円形上に位置し、この円形の直径は
キルンの上方端部の内径よりも大きくかつ（キルン端部
の直径がキルン自体の直径に対して縮小している結果）
キルン自体の内径よりも４・さし、。第１導管は最下方
のすくい羽根の真上です〈い室内に原料を放出する管と
なっている。最終から２番目またはそれ以前の予熱器段
からすくい室に直接放出されかつ排ガスの温度よりもか
なり温度の低い原料は、すくい羽根を冷却し、またすく
い羽根によりキルン排ガス中を旋回する結果、キルン排
ガスを急速に冷却せしめる。

この急速冷却によってキルン上方端部まわりのキルンお
よび子熱器構造に高温のキルンガスが衝突する欠陥を概
ね除去する。高温のキルンガスによるすくい羽根の損傷
を避けるため、ガスがキルンから直接自由に流出するよ
うにすくい羽根の最外方部分をキルンの内径に関連して
へこませる。すくい室または他の装置の外周には煙室内
に大気を吸引するため自亀または手動操作の小窓を設け
ることができる。

この４・窓により子熱器からの原料による冷却が不十分
で回転装置を熱損傷する恐れがある場合にキルン排ガス
をさらに冷却することができる。同様の予防措置がすく
い室と煙室間に配置した自動操作の封じ装置により行わ
れ、封じ装置を通じ空気が分散装置内に吸い込まれる。
ーキルン排ガスおよびこれに浮遊した原料の煙室に対す
る入口は、キルン上方端部の断面積に比して制限されて
いることが望ましく、これによりキルンから出て煙室お
よび立上り管内に流入する排ガスおよび原料の流速をか
なり増大せしめるようになる。

流速が大きければ浮遊した原料の搬送にかなり寄与する
ことになり、またこれにより処理原料中の塩素および／
またはアルカリ含有物によって生ずる凝結物の危険を減
少せしめる。塩素および／またはアルカリ粒子は排ガス
にのせられて煙室を上方へと通過する。制限部は、キル
ン上方端部と鰹室の交叉部で断面積を２つの部分、例え
ば上方および下方部分或は右および左部分、に分割する
ことによって達成され、一方の部分はキルン排ガスおよ
びこれに随伴した原料に対する通路となり、他方の部分
は第１および第２導管の一方または両者が原料を回転装
置または回転装置を越えてキルン上方部内に放出する空
間となっている。こうして導管は高温のキルン排ガスか
ら断熱され、導管を形成する管工作物が高熱に対し保護
されている。この断面積の分割および管工作物の保護は
、キルン上方端部に向け下向きに傾斜し望ましくはキル
ン上方端部の断面上の部分的上部で終点をもった床を煙
室に形成することにより得られる。

こうして床上方の空間は煙室へのキルン排ガス用の制限
通路となり、床下方の空間は床の傾斜に追従する管工作
物を収容し、管工作物は原料が管工作物を通ってキルン
上方端部内へ流下できるように下向きに傾斜する。この
方法で第２導管は少くとも鏡斜した床面の下方に収容さ
れていることが望ましく、床の下方に配置されるか床を
形成する断熱村内に埋込まれるかする。キルンの内部か
ら収じん装置または類似装置へ直接高温排ガスを導く少
くとも１つのバイパス管がキルン上方端部の下方部分に
設けることもでき、バイパス管は便宜的には回転装置を
越えて突出する。

このバイパス管は他の部分の適切な機能に必要な空間を
占めることはない。本発明によるキルンプラント装置は
１個以上の並列した多段子熱器列からなることができ。

子熱器は燃料の追加供給をうける蝦暁装置を備えること
ができる。この追加燃料は予熱器に対する送りＺ内の原
料にまたは子熱器自体、例えば、鰹室からの立上り管に
加えることができる。キルン下方端部に接続した原料冷
却装置から使用済みの冷却空気である加熱空気から回転
装置または予熱器内に導入され、燃焼空気として、或は
蝦焼用二次熱源Ｚとして、或は原料を回転装置に注入す
る運搬媒体として働くようになっている。最終の子熱器
段以外の少くとも１つの子熱器段から分散装置に原料を
送る第１導管を介しおよび／または最終の予熱器段から
キルンの上方端部内に分散装置を越えて原料を放出する
第２導管を介しキルン入口に大気を補充供給する管の如
き装置を設けることもできる。

この大気補充によってキルン入口における酸素含有量を
増大し、これにより望ましからざる温度上昇を伴うこと
なく、キルン排ガス中の可燃物の完全燃焼を確保し、キ
ルン入口における窒素酸化物の生成を制限し、キルン入
口、煙室、煙室に接続した立上り管内で窒素酸化物によ
る凝結物の危険を避ける。

本発明に従って構成されたプラント装置の例を添付図面
に関連して以下説明する。

第１および２図に示すプラント装置は、ロータリキルン
１、煙室２、煙室に通ずる立上り管１０、すくい装置９
を備えたすくい室３、最下方の予熱器段１２ａ，１２ｂ
からキルン１へ原料を供給する管４ａ，４ｂ、最終から
２番目の子熱器段１１ａ，１１ｂからすくい室３に原料
を通す管５、すくい室と蛭室間にあってすくい室内に空
気を自動的に吸引する便を与える封じ装置６、および煙
室用の支持装置７を備えている。

第３ないし６図はキルンの上方端部と鰹室の細部を示し
ている。

すくい室３はすくい装置９と小窓１７を備えている。す
くい室３と鰹室２間には従釆形の封じ装置６が設けられ
ている。小窓１７は、管５を通じすくい室３の下方部分
に送られる原料による冷却が不十分な場合、封じ装置６
と同様に、すくい室３の内部に大気を供給する。ロータ
リキルン１はキルン胴に続く縮小織部ｌａと最下方の予
熱器段から４ｃの個所でキルン内に通じた原料供給管４
を備えている。供給管５は最終から２番目の子熱器段か
ら５ｃの個所ですくい室３に通じている。鰹室２は傾斜
床２ａを有し、これによりキルンから煙室２に向うキル
ン排ガスおよび原料の流速を増大させる目的で、キルン
排ガス用の制限出口８が形成されている。懐斜床２ａは
また床の下方で供給管４をキルン閉口端ｌａに導入せし
めている。キルン入口内で管端４ｃに対し支持装置１３
，１４が設けられている。第４図の制限出口８はか）る
制限部の可能な形状の１例を示している。

この場合、供給管４の位置が制限部の面積の制限にさら
に寄与している。第３および５図はキルン内部から収じ
ん装置（図示されていない）へ排ガスを導くバイパス管
１６の可能な取付けを示している。第７および８図に示
す実施例において、煙室２に支持された固定ケーシング
１８がロータリキルン１の上方端部を取巻いている。

ケーシング１８は封じ装置１９を有し、この封じ装置１
９はキルンがケーシング１８の内部に貫通する関口部を
密封している。キルンのこの部分には閉口２１を通じキ
ルン内部と連絡するすくい装置２０が設けられている。
供Ｖ給管５がケーシング１８に連絡して原料を放出し、
この原料はすくい装鷹２０により特上げられかつキルン
から出て行くガスの中にまき散らされる。第９および１
０図に示すプラント装置は、ロータリキルンー、塵室２
、最下方の予熱器段からキルン１に原料を供給する管４
、最終から２番目または先行する予熱器段から原料をキ
ルン１と鰹室２間のみぞ部６ａへ直接放出する管５′，
５″および５肌、キルン１と予熱器の最下方部分間の封
じ装置６、塵室用の支持装置７、および管４の磯部に対
する支持装置１３を備えている。

キルン胸の上方部分に面している煙室２の壁部分にはみ
ぞ部６ａの内周個所で管５′，５″，５′″の直下に散
布板２７ａ，２７ｂ，２７ｃが取付けられ、これら散布
板の下向きに煩斜した表面でもつて管５′，５″，５川
からの原料がキルン排ガス中に分散せしめられる。最終
から２番目またはそれ以前の予熱器段からの管の数は図
示の如く制限させることはなく、好ましい構造に従って
変えることができる。希望によっては、１個以上の管に
原料をみぞ部に送るためのポンプ装置を設置することも
できる。上述の点を除き、第９図および第１０図に示す
プラント装置は先の実施例のものと同様に作動する。第
１１図の実施例によれば、原料は、キルン１および冷却
装置２４を通過する前、２つの並列した多段サイクロン
子熱器列ＡおよびＢ内で予熱される。

予熱器列Ａには煙室２および最終サイクロン段１２ａの
立上り管１０を通じ高温のキルン排ガスが送られている
。最終から２番目のサイクロン段１１ａから原料は、キ
ルン排ガスに浮遊して鰹室から運び出される前に、管５
を通じ分散装置３内に流下する。冷却空気列Ｂには管２
３および蝦晩装置２２を通じ冷却装置２４から高温の使
用済みの冷却空気が送られ、蝦齢装置２２ではこの使用
済み冷却空気の１部によって燃料が燃やされている。

蝦鱗装置２２は冷却空気列Ｂの最下方のサイクロン段１
２ｂに対する立上り管に接続しまた最終から２番目のサ
イクロン段１１ｂから原料が蝦焼装置２２に送られてい
る。キルン排ガス内で少くとも１部蝦焼したサイクロン
段１２ａからの予熱された原料およびサイクロン段１２
ｂから少くとも１部蝦擁した原料はそれぞれ管４ａおよ
び４ｂを通じ共通の管４を通って分散装置３の下流側で
キルン内に供給される。管４ａはまた英国特許願１９７
仏王第４７０２１号に従って蝦競装置に連結することも
できる。この構成は２列Ａ，Ｂを同一寸法に作ることが
できる。第１２図は、子熱器列Ａのサイクロン段１２ａ
に流下する原料が、英国特許願１９７５年第４４０７３
号に示すように、最終から２番目のサイクロン段１１ａ
を通過する部分と、平行なサイクロン段１１ｃを通過す
る部分とに分割されている点で、第１１図と異っている
。

サイクロン段１１ａからの原料は分散装置３に導入され
次いでキルン排ガスに浮遊して立上り管１０内で概ね完
全に蝦競する。サイクロン段１１ｃを通過する原料は子
熱器列Ａから管２５を通って蝦焼装置２２内を通過し、
こ）でサイクロン段１１ｂからの原料と混合し、蝦焼さ
れて引続きサイクロン段１２ｂ、管４ｂおよび４を通っ
てキルンへと通過している。この構成によって、キルン
排ガス温度の低下と予備蝦蛾の度合の改善とを得ること
ができる。第１３図の実施例によれば、予熱器列Ａのす
べての原料は分散装置３に送られ、次いで立上り管１０
を通じサイクロン段１２ａに運ばれ、こ）から蝦焼装置
２２に向けられ冷却空気列Ｂからの原料と共に暇暁され
てキルンへ移動する。

この構成によって、キルン胴内の最終蝦焼前に起る蝦暁
の程度に影響を及ぼすことなく、予熱器列において蝦焼
を５〜１０％ないし９０〜９５％変化させることができ
る。第１４図は単一の子熱器列を示している点を除いて
第１１図のものと概ね一致しまた対応する図番を使用し
ている。

たゞし複数の子熱器列も可能である。第１４図では大気
導入用の管２８が示されており、この管２８は弁を介し
第２導管たる管４に連絡している。

第１５図の実施例では、管２８の代りに管２９が設けら
れ、この管２９は同様に弁を介し第１導管たる管５に連
絡している。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転分散装置をもった第１実施例であるプラン
ト装置の１部の側面図、第２図は第１図の端面図、第３
図はキルン上方端部および煙室の縦断面図、第４図は第
３図のＮ−Ｗ線に沿って取られた断面図、第５図は第３
図のＶ−Ｖ線に沿って取られた断面図、第６図は第３図
のけ−の線に沿って取られた断面図、第７図は回転分散
装置をもった第２実施例であるプラント装置の第１図と
同機の側面図、第８図は同端面図、第９図は固定装置を
もった第３実施例であるプラント装置のキルン上方端部
および煙室の縦断面図、第１０図は第９図の柳１一柳１
線に沿って取られた断面図、第１１図は複数列の予熱器
を備えたプラント装置の側面図、第１２図は第１１図と
同様の側面図、第１３図は第１１図と同様の側面図」第
１４図は単一列の予熱器を備えたプラント装置の側面図
、および第１５図は第１４図と同様の側面図である。 １・・・・・・ロータリキルン、２・・・・・・煙室、
１０・・・・・・立上り管、１２ａ，１２ｂ・・・・・
・最終の予熱器段、５・・・・・・第１導管、１１ａ，
１１ｂ・・・・・・最終から２番目の予熱器段、３・…
・・分散装置、４・・・・・・第２導管。 Ｆｉ９１ Ｆｉｇ２ Ｆｉ９ム Ｆｉｇ５ Ｆｉ９．９ Ｆｉｇ３ Ｆｉｇ６ Ｆｉｇ７ Ｆｉ９８ Ｆｉｇｌ○ Ｆｉｇｌｌ Ｆｉ９１２ Ｆｉｇ１３ Ｆｉｇ仏 Ｆｉｇ１５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上方端部がキルン内で焼成される原料を予熱しまた
   は予熱および少くとも部分■焼する多段の浮遊形予熱器
   に接続した傾斜せるロータリキルンと、キルンからの排
   ガスを導くため最終の予熱器段の立上り管とキルンの上
   方端部を相互連結する煙室と、キルンの上方端部に取付
   けられ原料がキルンを立去る高温の排ガス内に浮遊状態
   で通過するように供給された原料を分散する分散装置と
   、最終の予熱器段以外の少くとも１つの予熱器段から原
   料を分散装置に原料を供給する第１導管と、最終の予熱
   器段からキルンの上方端部内に分散装置を越えて原料を
   放出する第２導管とを備えてなるキルンプラント装置。 ２ 分散装置が使用の際回転するように配置された特許
   請求の範囲第１項に記載のキルンプラント装置。３ 分
   散装置がキルンの上方端部にキルンと共に回転するよう
   に作り付けられている特許請求の範囲第２項に記載のキ
   ルンプラント装置。 ４ 分散装置が散布装置を備えている特許請求の範囲第
   １ないし３項の何れかに記載のキルンプラント装置。 ５ 分散装置がすくい装置、ポケツトまたはボツクスを
   形成した回転室を備えている特許請求の範囲第２または
   ３項載のキルンプラント装置。 ６ 回転室がすくい羽根を備え、すくい羽根が円形上に
   位置し、この円形の直径がキルン上方端部の内径よりも
   大きいがキルン自体の内径よりも小さく、キルン端部の
   直径がキルン自体の直径に対し縮小している特許請求の
   範囲第５項に記載のキルンプラント装置。 ７ 第１導管の最下方のすくい羽根の真上で分散装置内
   に原料を放出する管となつている特許請求の範囲第６項
   記載のキルンプラント装置。 ８ 高温のキルン排ガスによるすくい羽根の損傷を避け
   るため、排ガスがキルンから直接自由に流出するように
   、すくい羽根の最外部分がキルンの内径に関しへこんで
   いる特許請求の範囲第６または７項記載のキルンプラン
   ト装置。 ９ 分散装置が固定となっている特許請求の範囲第１項
   に記載のキルンプラント装置。 １０ 分散装置が煙室により支持され煙室とキルン上方
   端部間で第１導管からの放出出口の直下に取付けた散布
   板または散布面からなる特許請求の範囲第９項に記載の
   キルンプラント装置。 １１ 分散装置が煙室内に大気を吸引するため自動また
   は手動操作の小窓をその外周に備えている特許請求の範
   囲第１ないし１０項のいずれかに記載のキルンプラント
   装置。 １２ 分散装置と煙室との間に自動操作の封じ装置が配
   置され、封じ装置を通じ分散装置内に空気が吸引される
   特許請求の範囲第１ないし１１項のいずれかに記載のキ
   ルンプラント装置。 １３ キルン排ガスおよびこれに浮遊した原料の煙室に
   対する入口が、キルン上方端部の断面積に比較して制限
   され、キルンを出て煙室および立上り管内を通過する排
   ガスおよび原料の流速を概ね増大させるようにした特許
   請求の範囲第１ないし１２項に記載のキルンプラント装
   置。 １４ キルンの内部から収じん装置またはこの類の装置
   に高温排ガスを直接導くための少くとも１つのバイパス
   管がキルン上方端部の最下方部分に設けられ、便宜的に
   は回転装置を越えて突出している特許請求の範囲第１な
   いし１３項のいずれかに記載のキルンプラント装置。 １５ 最終の予熱器段以外の少くとも１つの予熱器段か
   ら分散装置に原料を送る第１導管を介しおよび／または
   最終の予熱器段からのキルンの上方端部内に分散装置を
   越えて原料を放出する第２導管を介しキルン入口に大気
   を補充供給する装置を設けた特許請求の範囲第１ないし
   １４項のいずれかに記載のキルンプラント装置。 １６ 複数列の予熱器を備え、一方の列には高温のキル
   ン排ガスが供給されまた他方の列にはクリンカ冷却装置
   からの高温の使用済み冷却空気が供給される特許請求の
   範囲第１ないし１５項のいずれかに記載のキルンプラン
   ト装置。 １７ 予熱器が２列からなり、両列が同一寸法となつて
   いる特許請求の範囲第１６項に記載のキルンプラント装
   置。 １８ 予熱器が２列からなり、かつキルンガス列におけ
   る■焼の程度を５〜１０％ないし９０〜９５％変える装
   置と、キルンガス列から１部■焼した原料の分流を移送
   しさらに冷却空気列に取付けた■焼装置に移送する装置
   とを備えた特許請求の範囲第１６項に記載のキルンプラ
   ント装置。