JPS6114156A - 熱崩壊性を有する原料の焼成方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕′ 本発明は熱崩壊性を有する原料の焼成方法および装置に
係シ、特にドロマイト、石灰石等の如き熱崩壊性を有す
る原料鉱石等の流動焼成方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕

石灰石、ドローイトもしくは貝殻、さんご礁等の堆積鉱
石は一般に２００〜８００℃の広い範囲に亘シ熱崩壊す
る特性があシ、この熱崩壊性はこれらの鉱石の脱炭酸反
応が起るかなり高い温度まで熱崩壊による爆裂または剥
離現象として発生する。

従来、石灰石、ドロマイト等の如き石灰質系鉱石を焼成
する場合には、例えば該鉱石が５０偶以上の塊状の場合
は、竪形のいわゆるシャフト炉が使用され、このサイズ
よシ小さい鉱石の場合ｄｔ＝−タリーキルン、流動層炉
等が使用されていた。

これらの各種焼成炉の操業に際しては原料鉱石の粒度鉱
それぞれ適正なものでなけれ＃ｉならず、そのためにク
ラッシャー、篩等の付帯装置を設は厳密表粒度管理を行
っているのが現状である。

かくの如く、焼成操業に際し厳密な粒度管理を行っても
、々お熱崩壊性を有する原料鉱石を使用する場合、次の
如き操業上の故障を発住することがしばしばであった。

例えば塊状原料を竪形のシャフト炉を使用して焼成する
場合には、炉内で原料自体が熱崩壊を起し粉化し、その
結果炉内の通風を阻害し、時にはガスの上昇通路を閉塞
し炉の連続操業を不可能とすることがある。

また、かかる熱崩壊性原料をロータリーキルンで焼成す
る場合は、キルン内で原料鉱石が熱崩壊を起し、粉化し
九微粉Ｎ料は炉外に飛散し著しく焼成歩留を低下すると
いう欠点嘉あった。

また５７以下の粉原料を流動層式もしくは噴流層式装置
で焼成する場合で４、従来装置による場合には、装入さ
れた粉原料が流動層もしくは噴流層内で熱崩壊を起し更
に微粉化し、流動状態を攪乱し安定した流動焼成もしく
は噴流焼成が得られ攻い。そのためかかる焼成方法をと
る場合に社１．６ｔ、ヤゎオ、ヤあ、工熱ヵヨヤ、７え
、え、え、　　　幣この種の焼成炉に投入する方法がと
られて来た例４ある。

一般に鉱山から焼成工場に搬入される原料鉱石ｌｌ１５
〜５０ｏｗｎ程度の塊状のもめと、５ｍ以下の粉状のも
のが混在しているので、これを流動焼成する場合は先ず
５■以下の扮状原料を篩別し５〜５０ｍの塊状もしくは
粗粒のものは、クラッシャーにて細粉化し５ｍｎ以下と
して流動層に装入している。

ところが熱崩壊性の原料では流動層中で熱崩壊を起し、
更に微粉化し、例えば細いサイズの場合は１００μ以下
の微粉が５０チ程度もあって、これらの微粉が運転中時
間の経過と共に飛散し易くなり流動層の粒度分布が変化
するため流動層が不安定となる場合がある。従来は、か
かる流動層の不安定を来たした場合には砂等の異質の流
動媒体を使用して流動層を形成し、その上に本来の焼成
原料を投入して焼成する方法が普通に行われていた。

しかしかかる異質物で流動層を形成する場合は当然の結
果として流動層を出た焼成成品中に異質物が混入し焼成
品の純度を低下する欠点が現れる。

この欠点を避けるために焼成原料のみによ）流動層を形
成するためＫは、熱崩壊を完了した原料から比較的粗粒
の５〜１０ｗ＋ｍサイズのものを篩別し別個の投入シュ
ートを設けて流動層に投入することが必要とカリ、それ
７１２叶多くの設備と労力を要すゐ欠点があった。

流動焼成法による熱崩壊性を有する原料の従来の焼成装
置ならびに焼成方法の実施例を第２・図を参照して説明
する。鉱山より搬入された原料２ＩＩｉすべてクラッシ
ャ４によって粉砕され５ｍ以下に細化され、バケ？トエ
レベーター６等によりホッパー８に一時貯留される。ホ
ッパー８に貯留された原料２＃ｉ随時切出されてパケッ
ト、エレベータ−１ｏｍｅ介してサスペンションプレヒ
ーター用を経て十分予熱された後、流動焼成炉１８に装
入される。流動焼成炉１８内ではガス分散板２０の上部
に一定高さの流動層２−２を形成し、分散板２００下方
よシ送られる熱風により吹込まれる燃料２．４が燃焼さ
れ、装入された原料が焼成される。

すなわち、従来装置によれば、燃料２４は流動層２２に
直接投入され、流動層２２内で燃料２４の拡散燃焼と同
時に原料２の熱分解および焼成が行なわれる。

焼成された原料の微粉末は排気と共に上昇して焼成品捕
集用サイクロン２６によって捕集され、その下方に設け
られた焼成品冷却槽２８に搬送される。焼成品冷却槽２
８には送風機３０により外部よシ冷空気が送入され、焼
成品を冷却した後熱交換されて温度が上昇した空気は流
動焼成炉１８の下部から送入され余熱が利用される。

なお、流動焼成炉１８中の流動層２２を構成する原料２
の粒度調整上５〜１０ｍｍの粗粒を要する場合には、既
・熱崩壊を完了した原料から５〜１０胴を篩別して流動
層２２に装入し、もし５〜１０ｍの粗粒が過剰の場合に
は中抜き管３２を介して抜取る等の操作により良好な流
動層２２を形成するようにして操業する例もある。

かくの如く上記従来装置による従来方法によって操業す
るために上記の如き種々の欠点を避けることができなか
った。これらの問題点を列記すると次の如くである。

（イ）鉱山より搬入されたすべての原料を５ｍｍ以下に
粉砕するので粉砕装置、篩別装置が大容量を要し、これ
に伴ない労務工数も増加する。

仲）　砂等の異質の流動媒体を使用し′て良好々流動層
を形成する場合は、焼成品に異質物が混入し焼成品の純
度を低下する。

（ハ）同質原料にて良好な流動層を形成する場合には、
既に熱崩壊を完了した原料を篩別して別個に流動層に投
入する必要があり、そのためには別個の篩別装置と余分
の労力を要する。

に）各装置間において余熱の有効利用が十分でないので
燃料原単位が高い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記従来装置を使用する従来方法によ
る前記（イ）、（ロ）、（ハ）ｌに）の問題点をすべて
解決し得る効果的な熱崩壊性を有する原料の焼成方法お
よび焼成装置を提供するＫある。　　　　　　　　　　
□パ〔問題率を解決するための手段および作用〕“本発
明による焼成方法の要旨とするところは次の如くである
。

すなわち、熱崩壊性を有する塊状原料を粉砕する工程と
、前記粉砕された原料を流動層により焼成する工程を有
して成る熱崩壊性を有する原料の焼成方法において、前
記塊状原狛を２００〜８００℃に予熱して熱崩壊させる
工程と、前記熱崩壊により細粉化された原料のうち５＋
ｎｍ以下の細粒を流動焼成するに際し５〜１０＋ｍ＋の
粗粒を前記流動層に装入して層内の粒度調整を行なう工
程と、を有することを特徴とする熱崩壊性を有する厳科
の焼成方法である。

次に上記本発明の情感方法の実施に使用する焼成装置の
要旨とするところは次の如くである。すなわち、熱崩壊
性を有する塊状原料を細粉化する装置と、前記細粉化さ
れた原料を一時貯留するホッパーと、前記貯留された細
粉化原料を予熱するサスペンションプレヒータｍｍすイ
クロント、前記予熱された細粉化原料を流動焼成する流
動焼成炉と、前記流動焼成炉にて焼成された成品の冷却
槽と、を有して成る熱崩壊性を有する原料の焼成装置に
おいて、前記塊状原料を熱崩壊させる予熱炉と、前記予
熱炉により熱崩壊された原料中の５圃以下の微粉を捕集
して前記流動焼成炉に装入するサイクロンと、前記予熱
炉により熱崩壊された原料中の５〜１０ｍｍ・の粗粒を
選別して前記流動焼成炉内の流動層の粒度調整のため装
入する冷却槽およびサイクロンを有することを特徴とす
る熱崩壊性を有する原料の焼成装置である。

本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

第１図は本発明の焼成工程ならびに装置の配置を示す模
式１程図である。

一般に鉱山から焼成工場に搬入される熱崩壊性を有する
原料鉱石２は、先に説明した如く５〜５０訓程度の塊状
のものと、５ＩｒＦ１１以下の粉状のものが混在してい
るので、先ずこれを篩別して５胴以下の微粉２人と、５
〜５０ｍｍの塊状原料２Ｂとに分離して微粉原料２Ａは
必要により一時ホッパー８（第２図参照）Ｋ貯留した後
サスペンションプレヒーター用サイクロン１２．１６に
入り、２段ダンバー１４を経て十分予熱・された後流動
焼成炉１８に装入されるのは従来例と同様で、ある。

本発明の特徴の一つは５〜５０ｍｍサイズの塊状原料２
Ｂの細粉化に当っては従来の如くクラッシャ４等を使用
せず熱崩壊性を利用して予熱炉にて２００〜８００℃に
加熱して細粉化する点にある。

すなわち、本実施例では５〜５０ｍｍの塊状原料２Ｂは
シュート３２を介して熱崩壊させる予熱炉３４に装入さ
れる。予熱炉３４としてはロータ１ノーキルン等が適当
である。予熱炉３４による２００〜８００℃の加熱によ
り熱崩壊を完了し・た原料社大部分５１Ｗｌ以下の微粉
２Ａとなるが、一部５〜５０耶サイズのものも混在して
いるので、５ｒｒｒｍ以下の微粉２Ａはサイクロン３６
を介して風選によりダンパー１４を経て直接流動焼成炉
１８に装入され机 一方ロータリーキルン３４により熱崩壊を完了した５Ｊ
１１１７１を越す粗粒２Ｃは、シュート３８を介して粗
粒冷却槽４０に導入され、底部より吹き込まれるブロア
４２による強制通−風により冷却され、サイクロン４４
によって風選されて５〜１０ｆｆＦＩ＋の調整粗粒２Ｃ
，となし、流動焼成炉１８の流動層２２上に投入し、安
定した流動層２２の形成のために使用される。

流動層２２では先に従来技術にても説明した如＜、１（
１０μ以下の微粉がかｉＪあり、これらの徴Ｓは時間の
経過と共に焼成炉１８の排気ガスに伴表われて飛散し、
流動層２２０粒度分布が変化して不安定となるので、こ
れを解消する流動層の安定は連続操業の必須要件である
。本発明では流動層２２の安定を期すために、製造工程
中に５〜１０ｍｍの調整粗粒２Ｃ，を調製する装置を設
け、別途焼成炉１８に装入して流動層２２の安定を図っ
たことは本発明の重要な特徴の一つである。

なお、流動層２２中への５〜１０ｍｍの調整粗粒２Ｃ１
の投入量は、流動層２２を形成する微粉原料１００に対
し少くとも２チ以上、好適にけ５チ程度が望ましい。

なお、この際、粗粒冷却槽４０中に残存するＩｏ’〜５
０ｍｍの塊状粗粒２Ｃ２は、既に熱崩壊を完了したもの
であるので、竪型炉等の他の形式の焼成炉に有効に使用
される。

また、粗粒冷却槽４０内で５ｒｍ＋＋を越す粗粒２Ｃを
冷却して熱交換された熱風は、サイクロン４４にて５〜
１０脚の調整粗粒２Ｃ，を沈降させた後、発 配管４６に導かれて流動焼成炉１８の分散板２０の下方
から吹込まれ余熱が回収利用される。

次に流動焼成炉１８の構成なちび作用は、先に説明した
従来装置とほぼ同一であるが、本発明によればサイクロ
ン４４によって風選し、熱崩壊を完了した５〜１０ｍｍ
の粗粒２ＣＩを開閉ダンパー４５により調整し流動層２
２に別個に投入して安定した流動層２２を形成する、は
か、焼成炉１８により、て焼成された微粉がサイクロン
２６に捕捉され、２段ダクト１４を経て焼成品冷却槽２
８に送られ送風機３０によって送シ込まれる外部の冷空
気によって冷却されるが、焼成品を冷却して熱交換され
た昇温空気は冷却槽２８を出た後、配管４７により配管
４６の昇温空気と合流して流動焼成炉１８の分散板２０
の下方から吹込まれ余熱が回収利用される。

一方、焼成炉１８から上昇する熱排気は、サイクロン２
６にて微粉焼成品を捕捉された後、熱風はダンパー４８
を介して予熱炉３４のロータリーキルンに導かれ、５〜
５０１ｍｒｌ塊原料の熱崩壊熱源として回収利用される
。従って連続操業する場合には予熱炉３４の操業にはほ
とんど燃料を使用せず、もっばら焼成品を沈降させたサ
イクロン２６からの流動焼成炉１８による排気熱源のみ
により操業することができる。

なお、流動焼成炉１８からの排気ガスの一部は、ダンパ
ー５０を介してサスペンションプレヒーター用サイクロ
ン１６および１２による鉱山からの搬入された原料２中
の５ｆｆＩｍ以下の直接焼成炉１８に装入する原料の予
熱に使用された後集塵機へ送られる。

上記本発明による熱崩壊性を有する原料の焼成方法およ
び装置の構成と作用とを実施例によって説明したが、本
発明によって次の如き効果を収めることができた。

〔発明の一効果〕

（イ）本発明によれば鉱山より焼成工場へ搬入された熱
崩壊性を有する原料は、従来の如きクラッシャー等の粉
砕装置を使用せず５ｎｖｎ以下の微粉原料はサスペンシ
ョンプレす−ター用サイクロンヲ介して予熱した上直接
流動焼成炉に装入すると共に５〜５０ＩＴＩｍメ塊状原
料はロータリーキルノの如き予熱炉３４にて２００〜８
００℃に加熱する仁とにより熱崩壊させることにより原
料粉砕装置の設置を省略することができ、設備、費と粉
砕工数を節減することができだ。

←）上記予熱炉３４により熱崩壊させた原料のうち、５
Ｉｒｎ以下の微粉は風選によ）直接焼成炉１８に投入す
ると共に、残余の５ｍｍを越す熱崩壊完了原料は粗粒冷
却槽４０により冷却した後、サイクロン４４により粒度
調整して５〜１０ＩＴＩＩｒＩの粗粒を得、これを流動
層２２に別途投入することＫよシ常に安定した流動層を
形成することができ、従来の砂等の異種原料による流動
層の形成等を避けることができたので焼成品品質の向上
、安定操業に著しく寄与することができた。また、従来
の操業例の如く、焼成品から５〜ＬＯｒｒｔｍの・もの
を箭別、して別途流動層に投入することも避け、工程中
の熱崩壊を完了直後の調整粗粒を流動層に投入すること
により装置の簡素化と操業工数の節減を実現することが
できた。

Ｃ）　本発明によれば全工程に豆粉、余熱の利肛１図り
、特に熱崩壊を起させる予熱炉の熱源は流動焼成炉の排
気ガスを活用するようにしたので燃料原単位の著しい低
減が可能となった。

に）その細光にかかげた従来方法ならび従来装置１ｃよ
る問題点をすべて解決することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置ならび罠工程の実施例を示す
模式１程図、第２図は従来装置ならびに従来方法の一例
を示す模式１程図である。 ２・・・熱崩壊性原料　　８・・・原料ホッパー　　′
１２・１６−＝　ｇｘ＜ｙｙ″″″″−′−計侵°′１
１８・・・流動焼成炉　　２２・・・流動層２６．３６
．４４・・・サイクロン ２８・・・焼成品冷却槽　３４・・・予熱炉４０・・・
粗粒冷却槽 代理人　弁理士　中　路　武　雄 第１Ｎ 季。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱崩壊性を有する塊状原料を粉砕する工程と、前
   記粉砕された原料を流動層により焼成する工程を有して
   成る熱崩壊性を有する原料の焼成方法において、前記塊
   状原料を２００〜８００℃に予熱して熱崩壊させる工程
   と、前記熱崩壊により細粉化された原料のうち５ｍｍ以
   下の細粒を流動焼成するに際し５〜１０ｍｍの粗粒を前
   記流動層に装入して層内の粒度調整を行なう工程と、を
   有することを特徴とする熱崩壊性を有する原料の焼成方
   法。
2. （２）前記塊状原料を予熱して熱崩壊させる予熱炉の熱
   源として前記流動焼成の排ガスを使用する特許請求の範
   囲の第１項に記載の熱崩壊性を有する原料の焼成方法。
3. （３）前記流動層の粒度調整のために装入する５〜１０
   ｍｍの粗粒量は流動層内の５ｍｍ以下の細粒量に対し２
   ％以上である特許請求の範囲の第１項に記載の熱崩壊性
   を有する原料の焼成方法。
4. （４）熱崩壊性を有する塊状原料を細粉化する装置と、
   前記細粉化された原料を一時貯留するホッパーと、前記
   貯留された細粉化原料を予熱するサスペンシヨンプレヒ
   ーター用サイクロンと、前記予熱された細粉化原料を流
   動焼成する流動焼成炉と、前記流動焼成炉にて焼成され
   た成品の冷却槽と、を有して成る熱崩壊性を有する原料
   の焼成装置において、前記塊状原料を熱崩壊させる予熱
   炉と、前記予熱炉により熱崩壊された原料中の５ｍｍ以
   下の微粉を捕集して前記流動焼成炉に装入するサスペン
   シヨンプレヒーター用サイクロンと、前記予熱炉により
   熱崩壊された原料中の５〜１０ｍｍの粗粒を選別して前
   記流動焼成炉内の流動層の粒度調整のため装入する冷却
   槽およびサイクロンを有することを特徴とする熱崩壊性
   を有する原料の焼成装置。