JPS60255138A - 仮焼炉付原料粉末予熱装置 - Google Patents

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】 「発明の技術分野」 本発明はセメント原料、アルミナ原料又は石灰石粉等原
料粉末の予熱及び仮焼を行うための仮焼炉付子４へ装置
に係り、特に仮焼炉内におりる燃料の燃焼性能と原料粉
末の仮焼性能とを同時に改善することのできる仮焼炉付
原料粉末予熱装置を提供するものである。

「従来技術」 第１図はセメント原料粉未焼成装置の一、例を示す線図
的全体系統図で、図中の実線矢印はｇｌＨガスの流れを
、また破線矢印は原料粉末文（Ｊクリンカの流れを示す
。

この装置は主として、ジーイクロン等の粉末分離器Ｃ１
〜Ｃ４と仮焼炉２等により構成される仮焼炉（＝ｌ’　
Ｙ−熱装置１、ロータリキルン等の焼成炉３及びクリン
カ冷却機４から成る。原料投入シュート５から供給され
た原料粉末は、第１〜第３の各ジ“イクロンＣｌ−Ｃ５
をａ＋ｉ　／ＩＸ降下し、他方焼成炉３及び仮焼炉２か
らの高温）Ｊｌガスし；１誘引通風機８により吸引され
て予熱袋′＃１内を１−拝する。従って、ダクＩ・７内
及びザイク１′１ン０区〜Ｃ３内にて１京料粉末と高温
ガスとの熱交換が繰り返される。ｒ弓されたｊ皇料粉末
は予熱装置ｌＩｉ’　Ｉの壬から２段目のサイクロンＣ
１から予熱原料シュートＩ４を通して仮焼炉２・＼供給
される。

他方クリンカ冷却機４から抽気ダク１〜１３を通して仮
焼炉２へ導入される高温の燃焼用２次空気と、バーナ６
ａから燃焼用１次空気と共に供給される燃料とによって
仮焼炉２内で燃焼が起こり、その燃焼熱と焼成炉排ガス
の持つ熱を受けることによりシュート１４から導入され
た原料粉末が仮焼される。仮焼された原料粉末は燃焼ガ
スと共に仮焼炉２から最下段のサイクロンＣ，に入って
燃−ガスと分離された後、仮焼原料シュートＩ５を通し
て焼成炉３に入り、更に焼成炉３の下端側に設置したバ
ーナ６ｈから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なった後、冷却機４
に排出され、ここで冷却される。

面、クリンカ冷却用の空気は押込送風機１ｏによって供
給され、クリンカと熱交換を行って昇温した空気の一部
は、上述の如く仮焼炉２及び焼成炉３に分配導入される
が、余剰の空気は誘引通風機９により排出される。そし
て、クリンカ冷却機４からのクリンカはコンヘア１１に
よって次工程へ１１！！出される。

第２図は第１図におｌＪる仮焼炉付近の構成をより詳細
に示す概念図で、ごれらの図により仮焼炉の構造及び機
能を説明すると下記の通りである。

即し、仮焼炉２は本構成例では円筒状竪形で、絞り部２
ｃを境にして互いに連１ｌＩＩシた下方の燃焼室２ａと
−１一方の混合室２Ｌとで構成され、燃焼室２、の下端
は下方に向りて漸次断面を縮小して逆円錐台状部とし、
開口２ｊにより人１−］端覆１２を介して焼成炉３に接
続している。また、燃焼室２゜のＴ部側壁には半径方向
又は接線方向にクリンカ冷却機４からの燃焼用空気を案
内する抽気ダクト１３が２ダ人ロ２ｅに接続され、当該
抽気ダクト１３の天井壁が仮焼炉２の燃焼室２ａ側壁と
接合するイ］近には、燃焼室２Ｒに流入する高温抽気に
指向して、燃料を吹き込むバーナ６ａが設置されζいる
。史にこのバーナ６ｎの１一方に位置し、バーナ６ａか
ら供給される燃料により燃焼室２．ｌ内に形成される燃
焼域１６を指向して予熱装置１の下から２段目のサイク
ロンＣ３からの予熱原料シュー）１４が接続されている
。一方混合室２１、の燃焼ガス出口２１は予熱装置１の
最下段サイクロンＣ４に接続されている。

これらの装置を用いるに当たって、予熱装置１の下から
２段目のサイクロンＣ３からの予熱原料はシュート１４
を通して仮焼炉２の燃焼室２ａ内に供給され、入目端覆
１２を介し開口２Ｊを通して下方より一ト昇流入する焼
成炉３からの排ガスにより燃焼室２．１内にて混合・攪
拌され、噴流層を形成している。この噴流層内には抽気
ダクト１３を通してクリンカ冷却機４からの燃焼用空気
が導入され、この抽気ダクト１３の燃焼室２ａへの導入
口２ｅ−Ｆ方に設置されたバーナ６、より燃料が供給さ
れ、噴流層内にて燃焼が行われる。

従って予熱原料シュート１４を通して燃焼室２ａ内に供
給された原料粉末はこれら燃料の燃焼熱及び焼成炉排ガ
スの顕熱を吸収して仮焼反応を進行させつつ燃焼ガスと
共に絞り部２ｃを通過して混合室２しに導入され、混合
室２ト内にて燃焼ガス中に含まれる可燃成分の完全燃焼
が行われた後、開口２Ｉを通して予熱装置１の最下段サ
イクロンＣ４に排出するようになっている。

この様な仮焼炉内での燃料の燃焼に際し２て、バーナ６
ａを燃焼室２．に流入する高温抽気に指向して取り付け
ることにより、可及的良好な燃焼状態が得られる様に図
られている。

「従来技術の問題点」 仮焼炉へ予熱原料を供給する予熱装置１の下から２段目
のサイクロンＣ３からのＹ−熱原料を燃焼室２．内に形
成される燃焼域１６に指向して投入する図示の構成によ
れば、原料粉末がこの燃焼域１６内において急激に高温
まで加熱されるため、原料粉末の仮焼反応を速やかに行
うことができるという利点がある反面、燃焼ｉｓ、！ｉ
１６内での原料粉末濃度が高くなり、それに伴い燃焼域
１６での燃焼温度が低下するため、燃料の燃焼性能が十
分とは言い難い。

これに対して、予熱装置ｌの下から２段目のサイクロン
Ｃ３からの予熱原料を仮焼炉２へ供給する予熱原料シュ
ートを、燃焼室２８内に形成される前記燃焼域１６から
仮焼炉２横断面の円周方向に遠ざけて図中破線で示され
る１４′の位置に配置する場合には、燃焼域１６内の原
料粉末濃度が相対的に希薄となり、燃焼域１６が高温化
して供給燃料の燃焼性能は同士するが、燃焼室２ａ内に
おける原料粉末の加熱が緩慢に行われるようになるため
、仮焼反応の進行速度が低下して仮焼性能の面で劣ると
共に、燃焼域１６の高温化に伴いＮ０ｘ（窒素酸化物）
の発生量が増加するという問題があった。

そこで本発明者は、先に特願昭５５−１０５６４３号（
特開昭５７−３４０５４号公報参照）にて出願の如く、
仮焼炉へ供給する予熱原料を分割して、予熱原料の一部
は燃焼域゛に供給し、他の一部は仮焼炉べ流入する焼成
炉の排ガスに指向させる等燃焼域から遠ざけて供給する
ことにより、燃焼域における燃焼雰囲気温度を調節し、
以て燃焼性能を維持しつつ仮焼性能を改善し、併せてＮ
Ｏｘの発生を抑制することのできる仮焼炉付原料粉末予
熱装置を提供した。しかし、この装置においても燃焼域
に供給した一部原料粉末については十分な仮焼反応が行
われるも、燃焼域から遠ざけて供給した一部原料粉末に
ついては仮焼反応が不十分であるため総合的な仮焼性能
として未だ改善の余地が残っていた。

「目的」 本発明は従来技術の持つ１記問題点を解消し、仮焼炉内
における燃料の燃焼性能を維持しつつ、原料粉末の仮焼
性能を史に改善することのできる仮焼炉付予熱装置を提
供することを目的とする。

「構成」 Ｌ記目的を達成すべく本発明が採用する主要な手段は、
上下方向に積重した複数段の粉末分離器と、燃焼用空気
の導入口の近くに燃料供給装置を配設した仮焼炉とから
なる仮焼炉付原料粉末予熱装置において、上記仮焼炉へ
予熱原料を供給する粉末分離器を粗粉分離手段と細粉分
離手段とを有して構成し、ｔｏ粉骨分離手段原料粉末排
出口を旧１粉シｊ−１・を介し゛ζ前記燃料供給装置の
配設位置近傍に接続し、上記燃料供給装置から仮焼炉内
へ供給した燃料により形成される燃焼域に四〇て粗粉原
料を供給すると共に、細粉分離手段の原料粉末排出口を
細粉シュートを介して前記燃料供給装置の配設位置から
遠ざけて接続した点であり、これにより仮焼されにくい
粗粉が燃焼域に供給されて十分の仮焼反応を受け、一方
仮焼反応が促進されやずい細粉については比較的燃焼域
から遠ざけて供給することによって粉末原料全体が均−
且つ詳細に説明するが、これらの図は具体的な実施の一
例を示すもので、本発明はこれらの図示例に限定されず
、前・後記の趣旨に沿って他の構成としたり、或いは一
部の設計を変更することも可能である。

第３図は本発明による仮焼炉付原料粉末予熱装置におけ
る第１の実施例での仮焼炉付近の構成を示す概念図、第
４図は第３図Ａ−Ａ矢視による予熱装Ｗ１の下から２段
目の粉末分離器Ｃ３の平面図、第５図は第３図Ｂ−Ｂ矢
視による同粉末分離器Ｃ３の横断面図であり、仮焼炉２
本体の基本的構造、仮焼炉２への焼成炉３からの排ガス
導入方法、抽気ダク１〜１３からの燃焼用空気の導入方
法１仮焼炉２の燃焼ガスの流れ及び仮焼炉２からの燃焼
ガスの排出方法等については概ね前述の第２図での従来
装置の場合と同様である。

第３図乃至第５図に基づいて本発明の第１の実施例にお
ける特徴的構成を詳細に説明すると、予熱装置の［から
２段目の、即ち予熱原料を仮焼炉２へ供給する粉末分離
器Ｃｊは、側壁に開口部２２を設置Ｊた細粉分離手段の
一例としてのサイクロン２１と、当該開口部２２に連通
し、下方に備えた逆円＆ｌＩｊ台状部２３の−Ｆ　＆ｉ
：１部に原料粉末排出１−１２４を有する１１１粉分離
手段の一例としてのボケ２１〜部２℃とが一体的に接合
して構成されている。１−記ホケノ１−ＤＩ＋　２０　
（Ｄ原料粉末ｆＪｌ’　ｉｆｆ　ｎ　２４　ＬＪ：　Ｉ
ＩＩ　粉’Ｊニート１４．を介し、て燃焼室２．への燃
焼用空気の導入［１２ｅの近くに配設された燃料供給装
置６゜の辺傍にｐ４焼域１６に１旧ｉ１１　Ｌ、−（接
続されている。

また、す′イク電コン２１０）　ｌｌＨ４１５１未ｔＪ
Ｆ出ｒｌ　２　ｆｉ　Ｃ：Ｉイ１１１粉シコート１４Ｉ
、を介Ｌ２て前記燃料供給ＷｉｉＩＩ′６８の配設位置
から遠ざけて燃焼室２．の横断面において位相をすらセ
で接続されている。

この様な構成により、予熱装置の上方段の粉末分離器に
よって捕捉された原料粉末は、原料シュ。

−）１８よりガスダクト１７へ供給され、最下段サイク
ロンＣ４から排出される熱ガス流に乗って下から２段目
の粉末分離器Ｃ３へ導入され、当該分用１器Ｃ３内に発
生する旋回気流に随伴して円筒部内面に沿って旋回する
間に、原料粉末中の比較的粒径の大きい粗粉が大きな遠
心力を受けて開口部２２よりポケット部２０へ放出され
、該ポケット部２０の原料粉末排出口２４より粗粉シュ
ート１４、を通して燃焼室２．内に形成される燃焼域１
６に向けて供給される。一方、ポケット部２０によって
捕捉し切れない原料粉末中の細粉は、前記旋回気流に随
伴してサイクロン２１の逆円続合状部２５の内周面に沿
って旋回下降した後、下端の原料粉末排出口２Ｇより細
粉シュー１−１４ｂを通して前記燃焼域１Ｇから遠ざけ
て仮焼炉２内へ供給される。この際、原料粉末中の粗粉
と細粉との分配割合はザイクロン２１円筒部において開
１−１部２２よ幻も上流側に装置する窪み２１′に配設
され、軸２８の周りに回転自在とした分配板２７等の調
節機構により調節することができる。

従って、仮焼炉２へ供給する原料粉末の一部分が燃焼室
２ａ内に形成される燃焼域１６に向けて投入されるだけ
であり、七つその量を調節することができるので、燃焼
域１６におムノる燃焼雰囲気温度を適度の高温に保持す
ることができ、従って仮焼炉の燃焼性能を雑持すること
ができると共に、ＮＣ１ｘの発生を抑制することができ
る。同時に燃焼域１６へ供給される１−記のような予す
シ原料は大部分仮焼反応の進行しにくい粗粉によって構
成されているため、比較的高温の燃焼域において細粉原
料を高い反応速度で仮焼することができる。

一方、燃焼域１６から速さＬＪて供給した細粉原料はＪ
Ｌ較的緩慢な加熱によっても仮焼を行うことかできるの
で、仮焼炉２の混合室２しから最下段サイクロンＣ４へ
排出される原料粉末はその粒度に関係なくほぼ均等に仮
焼反応が完了しており、２ 全体として仮焼性能を大幅に改善することができ、燃焼
性能と仮焼性能との両面において満足すべき結果を得る
ことができた。

尚、粗粉分離手段としての粗粉分離器と、細粉分離手段
としての細粉分離器とを一体的に構成した上述の如きポ
ケット部付サイクロンは、構造面では粗粉分離器として
のポケット部２０がコンパクトであり、サイクロンに対
する円周方向の配置に自由度が高く、また機能面でも分
離効率が高く、且つ粗粉分離器として余分の圧損を消費
しない等、本発明予熱装置の下から２段目の粉末分離器
として適したものであるが、細粉分離器の上流側に設け
た慣性式集塵機により細粉分離手段を構成する等、各分
離器の種類及び絹合せを自由に選択することができる。

第６図は本発明による第２の実施例装置における仮焼炉
付近の構成を示すｍ意図であり、第３図の実施例と相違
する点につき説明する。

予熱装置１の下から２段目の粉末分離器Ｃ３を構成する
粗粉分離手段としてのポケット部２０は、細粉分離手段
としてのサイクロン２１の逆円錐台状部２５に配設され
ており、このようにサイクロン２１の円筒部又は逆円ｉ
ｆｆ白状部のどのＡＩさ（◇置にボゲノト部２０を設４
Ｊるかによって分離する原料粉末の量及び粒度分布を８
１７１１整することか可能となる。

そして、ボケ７１〜部２０で捕捉されたＹ−熱原料中の
＊■粉は相粉シコー１１４ａを通して抽気ダクト１３に
供給され、燃焼用空気と共に導入「１２ｅから燃焼室２
ａ内の炉人焼域１６へ流入する。燃焼用空気を介して行
われるこのような細粉の供給装置によれば、Ｉｌｌ粉を
燃焼域１６内に比較的均一に分散させることができ、燃
焼域内の温度分布もより均一・になるという利点がある
。

−力、サイクロン２１で捕集した予ｊ（シ原料中の細粉
１ｉ細粉シユート］　４　ｂを通して仮焼炉下端の逆円
１（［台状部付近から、仮焼炉内に流入する焼成炉３か
らの排ガスに曲りで供給される。従って、仮焼炉内に流
入する焼成炉１）１ガスの急激な温度低下に対して効果
的である。尚、−１−記細粉は図中破線で示される細粉
シュー１−１４．　Ｃを通して焼成炉排ガス導入ダクト
１９へ供給したり、或いは、仮焼炉下端の逆円錐台状部
へ直接供給することもできる。何れの供給方法をとる場
合にも細粉は焼成炉排ガス中に浮遊されやすく、原料粉
末が人日端覆１２へ短絡的に直接落下するのが防止され
る。

また、この逆円錐台状部の側壁に燃料供給装置６゜を追
加設置して燃料を供給し、逆円錐台状部内に還元性ガス
雰囲気を形成することにより、下端の導入口２Ｊより上
昇して流入する焼成炉排ガス中に含まれるＮＯｘの分解
を図る場合があるが、この際脱硝触媒として作用する原
料粉末が細粉であるため、大きな接触面積に基づき触媒
効果が増大する。

以トの説明は本発明を実施する場合の具体例であり、本
発明の実施に当たっては更に仮焼炉の様式や構造、抽気
ダク１−の本数、燃料供給装置の種類・組数・配置等は
目的に応じて自由に選定することができ、また燃料や原
料粉末の種類についても制限されない。

５ 数段の粉末分離器と、燃焼用空気の導入口の近くに燃料
供給装置を配設した仮焼炉とからなる仮焼炉イ１原料粉
末子熱装置において、ト記仮焼炉へ予熱原料を供給する
粉末分離器を細粉分離手段と細粉分離１段とを有して構
成し、粗粉分離手段の原料粉末排出口を粗粉シュートを
介して前記燃料供給装置の配設位置近傍に接続し、ｌ記
燃料供給装置から仮焼炉内へ供給した燃料により形成さ
れる燃焼域に向Ｉｊて粗粉原料を供給すると共に、細粉
分離手段の原料粉末排出［１を細粉ンｊ−１・を介して
前記燃料供給装置の配設イ装置から遠ざけて接続したこ
とを特徴とする仮焼炉付原料粉末予熱装置であるから、
仮焼炉内における燃料の燃焼性１ｉｂと原料粉末の仮焼
性能とを共に高度に達成することができると同時に、予
熱装置からの排ガス中のＮＯｘを低減することができ、
また構造がｆｌ純で既設設備にも簡単に適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図し」従来のセメンＩ−原本−）粉末焼成装置の一
６ 例を示す線図的全体系統図、第２図は第１図における仮
焼炉付近の構成を示す概念図、第３図は本発明の第１の
実施例装置における仮焼炉付近の構成を示す概念図、第
４図は第３図Ａ−Ａ矢視による予熱装置の下から２段目
の粉末分離器を示す平面図、第５図は第３図Ｂ−Ｂ矢視
による同粉末分離器の横断面図、第６図は本発明の第２
の実施例装置における仮焼炉付近の構成を示す概念図で
ある。 （符号の説明） １・・・原料粉末予熱装置 ２・・・仮焼炉　２ａ・・・燃焼室 ２ａ・・・焼成炉排ガス導入「１ ２、、・・・燃焼用空気導入口 ３・・・焼成炉　４・・・タリン力冷却機６・・・燃料
供給装置　１３・・・抽気ダクト１４・・・予熱原料シ
ュート １４８・・・粗粉シュート １４ｂ　−１４ｃ・・・細粉シュート １５・・・仮焼原料シュート １６・・・燃焼域　２０・・・＊■粉分離器２１・・・
細粉分離器　２２・・・開口部２７・・・調節機構。 出願人　株式会ン１　神戸製鋼所 代理人　弁理士　本庄　武勇 ９ 第１図 １２図 特開昭ＧＯ−２５５１３８（７）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ト下方向に積重した複数段の粉末骨１ｉｉｌｔ器
   と、燃焼用空気の導入口の近くに燃料供給装置を配設し
   た仮焼炉とからなる仮焼炉イ」原料粉末予熱装置におい
   て、上記仮焼炉へ予熱原料を供給する粉末分離器を細粉
   分離手段と細粉分離手段とを有して構成し、細粉分離手
   段の原料粉末排出口をｍ　！５’シュートを介して前記
   燃料供給装置の配設位置近傍に接続し、」−記燃料供給
   装置から仮焼炉内へ供給した燃料により形成される燃焼
   域に向けて粗粉原料を供給すると共に、細粉分離手段の
   原料粉末排出口を細粉シュートを介して前記燃料供給装
   置の配設位置から遠ざけて接続したことを特徴とする仮
   焼炉付原料粉末予熱装置。
2. （２）仮焼炉の下部が逆円錐台状に構成され、その下端
   が焼成炉排ガスの導入口に開口されていると共に、細粉
   分離手段の欣料粉末排出口が細粉シュートを介して前記
   焼成炉υＦガス導入「１の近傍に接続されている特許請
   求の範囲第１項に記載した仮焼炉付原料粉末予熱装置。
3. （３）細粉分離手段が側壁に開口部を設けた細粉分離用
   の号イクロンにより構成され、粗粉分離手段がト記開ロ
   部に接続され下部に原料粉末排出口を有する粗粉分離用
   のポケット部により構成されている特許請求の範囲第１
   項又は第２項のいずれかに記載した仮焼炉付原料粉末予
   熱装置。
4. （４）粗粉分離手段が粗粉原料の量を１１間節するため
   の１周部機構を有して構成されている特許請求の範囲第
   １項、第２項又は第３項のいずれかに記載した仮焼炉付
   原料粉末予熱装置。