JPS6042258A - セメント原料の焼成方法 - 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】 〔本発明の技術分野〕 本発明は、セメント原料の焼成方法、特にセメント原料
をロータリキルンへ供給する前に、あらかじめ造粒する
事によシセメントを有利に焼成するセメント原料の焼成
方法に関する。

〔従来のセメント原料焼成法とその欠点〕セメノド原料
を造粒し、数闇〜１０数簡の粒状にして、焼成する方法
として、シャフト炉方式とグレート式プレヒータ付ロー
タリキルン方式とが過去において実用されていた。前者
は熱効率が良いと言う点ではすぐれているが、燃料の制
約、粒子同士の固着による閉塞、大形化困難と言う欠点
があり、本方式に適合した特殊な条件以外用いられなか
った。後者は現在用いられているサスペンションプレヒ
ータ付ロータリキルンが登場する以前はもつとも熱効率
の良い方式として、広く用いられていた。熱効率の良い
原因としては、もちろん、グレート式プレヒータにおけ
る熱効率が閤い事が主たるものであるか、その他に原料
をあらかじめ造粒しであるため、ロータリキルンおよび
クーラにおける熱効率が上昇したこともある。すなわち
、ペレットは粉状物に比し、熱伝導率が高いこと、粉状
物のようにガスによってロータリキルン入口側へ押戻さ
れる事はないこと、粒径が比較的均一であるため、加熱
、反応のむらが少いこと、クーラにおける通気むらが少
いこと等が熱効率を高めるゆえんである。

しかしグレート式プレヒータ付ロータリキルンにも次の
様な欠点が存在する。すなわちセメント原料は造粒時に
水分を添加するため、ペレットは水分を含んでおｐ、グ
ンート上で予熱、仮焼される前に乾燥されることになる
。従ってロータリキルンよりの排ガスは予熱、仮焼（一
部のみ）だけでなく、乾燥に熱を奪われるため、グレー
ト排ガス温度は低く、造粒に先立つ乾燥粉砕用熱源とし
ては使用できない。また、原料によってはグレート上で
ペレットが熱ガスと接触する際、破壊されることもあシ
、グレート式プレートがあらゆる原料に適用できるとは
言えない。

サスペンションプレヒータ付ロータリキルンは、その後
出現したプレカルサイナと組合わされて上記欠点も解消
され大形化、燃料消費量低減に多大の貢献をしている。

しかシ、サスペンションプレヒータ付ロータリキルンに
も改善すべき問題点が存在する。すなわち原料はプレカ
ルサイナでほとんど仮焼され、その排ガスと共に最下段
サイクロンに送られ、ガスと分離されロータリキルンへ
送られるが依然として粉状である。この粉状物はロータ
リキルン内で加熱され、転動する間に造粒されるが、ロ
ータリキルンの回転数は高くなく、原料が１２００℃以
上に加熱されて、粘着性が犬きくなるまでは造粒作用も
微弱である。この域では原料がガスによる押戻作用全受
けｆｔｐ、熱伝尋率が低いため、ガスより原料への熱伝
達が悪く、ロータリキルンを長く、大きくする必要があ
る。

原料がさらに高温に加熱されると、液状物が増し、粘着
性を増し造粒が促進されると共に遊離石灰が減じ、セメ
ント鉱物が形づくられる。

しかし、ロータリキルンは元来造粒機能を考慮した設計
になっておらす、回転数が低く、密度、粒径制イ叶もで
きる様になっていないので、粒径、くるためには、ロー
タリキルンを長く、大きくする必要がある。

以上の事は必然的にロータリキルンよりの放熱量を増す
ことになる。さらにロータリキルンで排出される高温の
セメントクリンカはクーラにおいて空気により冷却され
ることになる。この場合も粒径の不揃いは、冷却性能（
装置の大きさ、空気による熱回収率）を悪化させる。す
なわち、粒径が過大であると、比表面積が小さく、ある
いは造粒がほとんど進んでいない微粒子は空気によりロ
ータリキルンへ押戻されるし、さらに不揃いであると、
偏析が起り、クリンカと空気との接触が不均一になる等
冷却性能が悪い。

さらに運転の安定性に関して触れると、サスペンション
プレヒータ付ロータリキルン、％にプレカルサイナを付
設したものは、それ以前の湿式乾式方式に比し、安定性
は格段に増加したと言われているが、ロータリキルン内
焼成帯のコーチング（ダムリングンの脱落、あるいはそ
れを引金として発生する状態の周期的な変動（すなわち
→ノイクリング現象）等が時々生じており、完全に安定
化されたとは言えない。これもロータリキルンにおける
造粒機能の不足に起因するところが太きい。

〔本発明の目的〕

本発明は、以上セメント原料ペレットを用いるグレート
式プレヒータ付ロータリキルンの長所ヲサスペンション
プレヒータ付ロータリキルン、特にプレカルサイナ奮付
設したものに適用し、熱回収率の向上及び装置将にロー
タリキルン、クーラの小形化をはかり、さらに、運転の
安定性の向上をはかるセメント原料の焼成方法を提供す
ることを目的とするものである。

〔本発明の構成〕

そして、本発明は上記目的を達成する方法として、セメ
ント原料全サスペンションプレヒータ付ロータリキルン
で焼成するセメント原料の焼成方法において、セメント
原料全サスペンションプレヒータで予熱したのちロータ
リキルンへ供給する前に、あらかじめロータリキルン排
ガスと接触させ、造粒することを特徴とするセメント原
料の焼成方法を提案するものである。

本発明では、プレカルサイナで仮焼したのち造粒するの
が好ましく、また、この造粒域を局所的に加熱しながら
造粒するのが好ましい。

以下、嬉１図に基ついて本発明の詳細な説明する。第１
図は、本発明を実施するためのセメント焼成装置であっ
て、図中、１はロータリキルン、２はサスペンションプ
レヒータ、３はプレカルサイナ、４はサイクロン、５は
クリンカクーラ、６はクーラ抽気グク１−１７はペレク
イザ、８，９はバーナー、１０，１１．１２はファン、
１３はＥＰを示す。

主な装置について簡単に説明すれば、サスペンツ３ンプ
レヒータ２は一般に多段のサイクロンが縦に連なったも
のであって、粉状のセメント原料を最上段サイクロンと
その直下のサイクロンとをつなぐダクトに供給し、ダク
ト内を上昇するガスと接触させ、加熱し、すべて最上段
サイクロンに運び、ガスとセメント原料とｌ）離し、以
下原料は次段サイクロンと３段目サイクロンとをつなぐ
ダク１−に供給し、同様に加熱、固気分離させる等の作
用を繰返させながら、熱ガスによって、粉状物を予熱す
る装置である。

ブレカルサイナ３は底部おるいは（および）下側方から
全気を送り込み、それにサスペンシンプレヒータ２で予
熱された原料および燃料を供給し、燃料の燃焼熱で気流
に浮かんだセメント原料中のＣａＣ０，、ＭｇＣＱ３ｆ
熱分解し、Ｃａｂ。

ＭｇＯｉｃ変換する装置である。プレカルサイナ６Ｉ″
ｉ第１図ではロータリキルン１の排ガスが導入さ！しな
いフローになっているが、導入されるものもその変形と
して存在しており、本発明は適用可能であり、嬉１図の
フローに限定されるものではない。

ペレタイザ７は本発明における主役であるが、形式と１
−ては水平回転シリンダ、傾斜回転パンの２つが大容量
処理用に適している。これらはいずれもシリンダあるい
はパンの回転によって、粉状物を転動し、セメント原料
の僅かな粘着性を利用して造粒する機能をもっている。

その際、微量の小粒径の種（核）を添加すると造粒の速
度、粒径の制御が著しく改善される。

クリンカクーラ５としては一般にグレート式のものが用
いられているが、本発明では、シリノブ形のロータリク
ーラ（その変形としてプラネタリクーラ）、移動床式の
シャフトクーラ等も通用可能である。

セメントａａＵ、サスペンションブレヒータ２、プレカ
ルサイオ３ｆ：通ってそれぞれ、予熱、仮焼されロータ
リキルン１の排ガスと接触し、→シイクロン４へ運ばれ
、とζで固気分離され、セメント原料はペレタイザ７へ
送られ、ガスはサスペンションプレヒータ２の下部へ送
られる。

ペレタイザ７における造粒機構は次の様である。付着性
をもったペレットあるいはその核の転動の際、粉と接触
して粉を付着させ、その表面均一に薄層をつ〈シ、多層
の薄層を順次つくることによって、径を増大させている
ことでらる・造粒によって径を増大させるためには、ペ
レット表面は常に付着性をもっている事が必要である。

そのためには別に結合剤を添加することも考えられる。

グレート式プレヒータに供給するセメント原料ペレット
は水を結合剤として添加し、常温で造粒したものでおる
。

本発明ではロータリキルン内で焼成によって揮発し、ロ
ークリキルン排ガスに含まれるアルカリ、値黄酸化物、
塩素等が、セメント原料と接触することにより、冷却さ
ｎる際にセメント原料表面に＃縮し、その凝縮物を結合
剤として有効に利用するものでめる。そこでペレタイザ
７　ＶＣおいては粉体表面に上記凝縮物が沈着した原料
全高温で暫時転動させ、造粒させる。造粒ケより好唸し
い状態にもってゆくには、高温にし、凝縮物が付着性を
もつようにする事が重要である。しかも均一粒径のもの
をロータリキルンへ供給するために、粒径差による偏析
を利用して、所足粒径に達したらペレタイザ７よｐ排出
させるようにすることが重要である。表面を造粒に適し
た温度まで加熱するにはペレタイサ７で転勤する原料、
特にペレットに炎をあてるのがもつとも望ましい方法と
１える。炎をあてて、ペレットの温度、少くともその表
面の温度は造粒に進じた値にし、そこへ、よシ低温の粉
状原料を供給し、ペレタイザ７上に散布する。

そうする事によって、付層性をもったペレットが転動す
る際、粉状原料を何着、次第に径を太きぐする。また造
粒をより満足に行なうには僅少の小径核をあらかじめ、
粉状原料に混合しておくことが良い。

ペレタイザ７としては水平回転シリンダ傾斜回転パンの
いずれでもよいが、ペレット粒径均一化と百９点で後者
がすぐれている。

ペレタイザ７を出たペレットはロータリキルン１−・送
られ、他端のバーナ８よｐ送られる燃料とクーラ５を通
った空気との混合、燃焼によってつくられる炎、燃焼カ
スで加熱され、焼成される。

焼成によって生じたクリ７カはクーラ５へ送られる。こ
こではグレート式クーラが用いられており、クリンカが
右から左へ層状に堆積されながら輸送される間にファン
１１によってグレート下から吹込まれる空気によって冷
却される。

このグレート下から吹込まれる空気のうち、上流１１！
Ｉ　Ｃ図では右側）に吹込まれた空気はロータリキルン
１および抽気ダクト６、プレカルサイナ乙に送られ、燃
料燃焼用空気として用いられる。下流側（図では左側）
に吹込まれた空気はクリツカをきらに低温に冷却するだ
けでＥＰ１３、ファン１２を通って大気中に棄てられる
。

〔本発明の効果〕

従来の勺スペンジョンプレヒータ付ロータリキルンでセ
メノド原料を焼成する方法においては、該キルン内へ粉
状原料を送入するものであり、このため、ペレットの生
成が不安定であり、かつ、粉状物が焼成帯へ送られるの
で、焼成帯に不規則、不安定なコーチングが生じ、その
消長が甚しく、運転を不安定にする欠点を有するもので
ある。これに対して、本発明では、造粒した後キルンに
送入するようにしたものであるから、上記従来法におけ
る欠点が著しく改善される効果を奏するものである。

また、本発明では、造粒のために専用のベレタイザを付
設することによって、粒径の均一な、密度の大きいペレ
ットを作ることができる。その結果、ロータリキルン内
での伝熱、反応が促進され、かつ粒径分布による偏析も
少いので伝熱、反応むらが少く々り、さらにその上タス
トのガス流れによる吹戻しもなくなる効果が生ずるもの
であり、また、ロータリキルンを大幅に、径を小さく、
長さを短くでき、熱効率が向上し、放熱損失が低下する
効果も生ずるものである。

また、本発明では、ロータリキルンから排出されるクリ
ンカの粒径がととのい、大粒あるいは微粒粉が少いため
、クーラでの熱交換が改善され、燃焼用空気によって回
収さルる熱量が増大し、燃焼用空気の温度が安定化し、
クーラがコンパクト化することができる等６すぐれた効
果が生ずるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するためのセメント焼成装置を示
す。 １　・・ロータリキルン ２　・サスペノジョンプレヒータ ６・・・プレカルサイナ ４・サイクロン ５・・・クリンカクーラ ６・クーラ抽気ダクト ７・ペレタイサ ８．９・・バーナー １０．１１．１２・・・ファン １６　・ＥＰ 複代理人　内　１）　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメノド原料をサスペンションプレヒータ付ロータリキ
   ルンで焼成するセメント原料の焼成方法において、セメ
   ント原料をサスペノンヨンプレヒータで予熱したのちロ
   ータリキルンへ供給する前に、あらかじめロータリキル
   ン排ガスと接触させ、造粒することを特徴とするセメン
   ト原料の焼成方法。