JPS62225888A - 流動焼成炉 - 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〉 セメント等の粉末原料を焼成する流動焼成炉に関する。

〈従来技術〉 タリン力の粒度の均一性がよく高効率の充填層式や流動
層式クーラが使えるため、熱効率がよいことや、容積が
従来のロータリキルンの１／１０程度にコンパクトにで
きるため流動焼成炉が注目されている。かかる流動焼成
炉は種々のテストを経て既に実用化の段階にある。第４
図はプロトタイプ流動焼成炉の断面図である。

第４図において１は炉本体、２は原料シュート、３は流
動層、４は流動層表面、５はフリーボード、ａは電動ダ
ンパ、ｂはタリン力出口、Ｃはバーナ、ｄ、ｅは二次空
気入口、「はシール用空気入口である。

流動焼成炉は下端部のタリンカ出口ｂ　（−次空気入口
でもある）から上端のフリーボード部５に向って段階的
に順次水平断面が拡大する形状の炉本体１に、炉壁内面
に沿って垂下する原料シュート２が設けられてなり、炉
本体１下部にはバーナＣ１二茨空気人口ｄ、ｅなどが設
けられている。炉本体１内部には流動層表面４が炉高ざ
のほぼ中央になるような流動層３が形成される。

炉本体１の内面に沿って原料シュート２が垂下しており
、該シュート　２の下端２ａは、供給された原料が直ち
にフリーボード５に飛散しないように、流動層３内の周
辺部に没入して開口している。

かかる流動焼成炉において、仮焼され８００”Ｃ程度の
゛温度の原料は電動ダンパａを通り、シール用空気人口
ｆから供給される空気と共に原料シュート２内を流下し
開口部２ａから流ｖＪ層４内に流入する。流動層４内で
はバーナＣがら供給される燃料の燃焼により１３００℃
程度に保たれ、クリンカ出口すに次空気入ロｄ、ｅなど
から圧入される空気により矢印ｇで示すように中央部が
上昇、周辺部が下降流となるような流動状態で焼成が行
われている。尚セメントの仮焼とは下記の化学式で示す
ように原料の一部の炭酸カルシウムの脱炭酸反応で８０
０°〜９００°の温度で行われる。

ＣａＣ○３→ＣａＯ＋ＣＯ２ 又セメントの焼成とは上記酸化カルシウム（ＣａＯ）と
粘土が１３００℃程度の温度で反応して下記のような化
合物の混合物になることをいう。

Ｃ４ＡＦ　　　Ｃ：ＣａＯ Ｃ３Ａ　　　　Ａ：Ａｌ２２０３ Ｃ２Ｓ　　　　Ｆ：ＦｅｚＯ３ Ｃ３Ｓ　　　　３：３ｉ０２ 仮焼された粉末原料は８８ミクロン目孔のスクリーン残
１０％程度の粉末であり、流動層４内では平均粒径２ｍ
ｍ程度のクリンカが主成分である。

流動層４内で仮焼粉末原料が加熱されるとＣａＯの化合
物などの一部が融解し固体成分と共に上記クリンカに付
着し、クリンカが次第に生成するいわゆる造粒作用が行
われ、３ｍ＋ｎ程度に成長したクリンカはクリンカ出口
すから流出し、図示しない分級器を経て図示しないター
５により冷却されて製品クリンカとなる。

尚流動焼成炉には第４図に示すような形式の他第５図お
よび第６図に示す形式のものもある。

第５図に示す形式のものはいわゆる流動層形式といわれ
るもので、炉本体１０は散気板１１で水平に仕切られ、
散気板１１上に流動層を形成する。

焼成されたクリンカは流動槽上面から外部に溢流して排
出される。

第６図に示す形式のものはいわゆる噴流層形式とよばれ
るもので第４図に示すものとほぼ同様な作用で焼成が行
われる。

〈発明が解決しようとりる問題点〉 以上のべたような流動焼成炉においてシュート下端開口
部付近に以下にのべるコーティング２０が生成するとい
う問題がある。コーティング２０生成の態様を第７図な
いし第９図に示す。第７図、第８図において６は耐火材
である。

先に述べたように原料シュート２がら流出した原料は流
動層３内で一部が融解するが、第７図ないし第８図で矢
印Ｘで示すように流動層３内では高温の上昇ガス流があ
るため一部の原料は造粘作用を行わずに、吹上げられ又
はそのまま沈降してシュート２の耐火材６表面や炉本体
１の耐火ｖｉ６の表面に付着しコーティング２ｏを生成
する。

第９図はシール用空気が不足した場合に流動層がシュー
トｉ内に逆流してシュート内面に付着したコーティング
２０を示している。かかるコーティング２０が生成する
と原料シュート２の出口が狭くなり、原料の流出が円滑
に行われなくなったり、原料シュート２の内圧が高まり
、電動ダンパの軸シールに負担がかかったり、内圧測定
による流動層高さの確認が不正確になったりする。又コ
ーティング２０の生長により、流動層４内の循環が阻害
される場合もある。かかるコーティング２０の生成を防
ぐためには、原料シュート２から流出した原料が固体表
面に付着しないようにしてやればよく、例えばシール用
空気入口「から供給される空気のＪ！１ｍを増すことに
より、上昇ガス流に打勝って原料を流動層３内に勢いよ
く吹込んでやってもよい。しかしそうすると莫大な口の
シール用空気が必要となり、動力費が増加すると共に炉
内の温度低下につながり現実的でない。

〈発明の目的〉 本発明は上記のような問題点に鑑み案出されたもので、
原料シュートの改良により、コーティングが生成しない
流動焼成炉を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段） 下端が流ａ層内に開口する原料シュートを備え、原料シ
ュートから供給される原料を流動焼成する粉末原料の流
動焼成炉において、該原料シュートは原料が炉壁と平行
に流出するようになっているとともに、原料シュート下
端部を囲繞するように設けられ原料と同方向に気体を噴
出する気体噴出ノズルを備えてなることを特徴とするも
のである。

〈作　　　用〉 原料シュート下端から流出する原料流は炉壁と平行に流
出するようになっているとともに、原料流をとり囲み、
かつそれと同方向にエヤカーテン状に気体（空気）を流
すようにしたので、原料は高温の上昇ガス流により吹上
げられたり、そのまま壁面に沈降したりすることなく、
流動層中に拡散し、円滑に造粒作用が行われる。かつ上
記流れは高速流であり、流れの中は静圧が低いのでまわ
りのタリンカを誘引する作用があり、タリン力と原料粉
末との混合がよりよくなる。

く実　施　例〉 以下本発明の一実施例について図面を参照しつつ説明す
る。

第１図は本発明の原料シュート下端部の断面図、第２図
は垂直壁面への取付図、第３図は傾斜壁面への取付図で
ある。尚本発明は原料シュートの改良に係るもので他の
部分については従来例と同じなので説明を省略する。

第１図において、２は原料シュート、６は耐火材、１０
は水冷壁、１１は送風機、１２は空気配管、１３は空気
ボックス、１４はノズルである。

原料シュート２下端は、流動層内で高温にさらされるの
で耐火材６により覆われており、かつ水冷壁１０により
形成されている。

原料シュート下端部の耐火材６内面と水冷壁１０外面と
の間にドーナツ状の空気ボックス１３が形成されており
、空気ボックス１３下端は狭い環状のノズル１４に連通
している。

空気ボックス１３には配管１２を介して送風９１１がら
空気が送られる。

原料シュート２の下端部は第２図および第３図に示すよ
うに壁面に平行に取りつけられており、また第２図のよ
うに原料シュート２の下方に傾斜壁面がある場合にはシ
ュート下端と壁面との距離りは粉末原料が流動層中に拡
散するのに十分な大きさとなっている。

次に作用を説明する。

粉末原料はシール用空気と共に原料シュート下端から実
線矢印１５の方向に流出する。一方ノスル１４カラハ約
１５Ｎ％（尚Ｎ１は０℃１　ａｔｍのときの風速）の風
速で、原料流をとり囲むように点線矢印１６の方向に空
気流がエヤカーテン状に吹き出し、流動層中に流入する
。原料シュート２付近ではタリン力は先に述べたように
下降流となっており、高温ガス流は上昇流となっている
。エヤカーテン状の空気流はシール用空気と共に下向き
流れであり、上記高温ガスの上昇流に打ち勝つので、原
料粉末の吹き上げによるコーティングの発生は防止され
る。

又第２図のような場合でも距離りは十分大きいので、傾
斜壁面に原料粉末が堆積することもない。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の流動焼成炉には以下のよう
な効果がある。

（１）　　原料シュートからの原料流が壁面に平行に流
出するようにするとともに原料流を囲むエヤカーテン状
の空気流を流すようにしたので、原料粉末の吹き上げに
よるコーティングの生成がなくなる。

■　空気流はまわりのタリンカを原料流中に誘引して激
しく混合させる作用があるので、タリンカと原料粉末の
反応が促進され、造粒が活発化しフリーボードへの飛散
も減少する。

■　エヤカーテン形成に必要な空気量は全空気量の数％
以内に抑えることができ、しかも流動層内に流入するの
で空気比を高めることにはならない。

ｃ局　コーティングの生成が防止できるので流動焼成炉
の安定した連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流動焼成炉の原料シュート下端部の断
面図、第２図、第３図は本発明の原料シュートと炉壁と
の相対関係を示す図面、第４図は従来の流動焼成炉の断
面図、第５図、第６図は第４図のものとは異なるタイプ
の流動焼成炉の断面図、第７図ないし第９図はコーティ
ング生成状態を示す図面である。 １・・・・・・流動焼成炉本体 ２・・・・・・原料シュート ３・・・・・・流　！ｌｌ　　層 １４・・・・・・気体噴出ノズル 第２図　　　　　　第３図 第４図 第５図　　　　　　第６図 第７図　　　　　　　第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下端が流動層内に開口する原料シュートを備え、原料シ
   ュートから供給される原料を流動焼成する粉末原料の流
   動焼成炉において、該原料シュートは原料が炉壁と平行
   に流出するようになっているとともに、原料シュート下
   端部を囲繞するように設けられ原料と同方向に気体を噴
   出する気体噴出ノズルを備えてなることを特徴とする流
   動焼成炉。