JPS6261547B2 - - Google Patents

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JPS6261547B2
JPS6261547B2 JP54039337A JP3933779A JPS6261547B2 JP S6261547 B2 JPS6261547 B2 JP S6261547B2 JP 54039337 A JP54039337 A JP 54039337A JP 3933779 A JP3933779 A JP 3933779A JP S6261547 B2 JPS6261547 B2 JP S6261547B2
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JP
Japan
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furnace
exhaust gas
combustible
cement
gas
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Tadashi Ogawa
Shunichiro Ono
Kyoichi Shibuya
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Sumitomo Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Cement Co Ltd
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Publication date
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Priority to CH264780A priority patent/CH645084A5/de
Priority to US06/173,604 priority patent/US4627877A/en
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Publication of JPS6261547B2 publication Critical patent/JPS6261547B2/ja
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
    • F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
    • F27B7/2033—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones with means for precalcining the raw material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/125—Fuels from renewable energy sources, e.g. waste or biomass

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  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可燃性物を利用したセメント製造装置
に関するものである。
従来から一般に可燃性物の再生利用の方法とし
て、これらを加熱分解して発生するガスを燃焼さ
せ、その発生する熱を利用することが行なわれて
いる。
しかしこれら処理には次のような欠点があつ
た。それは燃焼ガス中に含まれている有割ガスの
処理方法である。例えば燃焼ガス中に含まれてい
る有割ガスとして酸化硫黄およびその化合物、塩
素およびその化合物、一酸化炭素等の処理のため
公害環境上多額の設備費用をかけている現状であ
る。さらに燃焼残渣の処理方法にも幾多の問題が
あつた。
本発明は上記のような欠点を解決するのが目的
であり詳しくはセメント製造設備内に可燃性物の
投入装置および分解炉を設け、キルンの排ガス等
をこれに導入し、分解炉内の可燃性物を分解し、
さらに分解ガスを燃焼せしめて排ガスを加熱し、
投入原料と熱交換せしめ、発生した分解ガス中の
有害ガスは予熱原料と反応せしめて原料に固定さ
せ、またこの際排出された非分解性もしくは不燃
性物はキルン内に導入され、加熱原料とともに焼
成されてセメントクリンカー中に固定され可燃性
物を完全に利用するセメント製造装置を提案す
る。
すなわち、本発明に係る可燃性物を利用したセ
メント製造装置は、可燃性物を利用するセメント
製造装置において、可燃性物を分解するために独
立して設けられた分解炉と、該分解炉に可燃性物
を投入するための可燃性物投入装置と、上記分解
炉にて分解生成した分解炉分解ガスを仮焼炉に導
くために上記分解炉とセメント原料の仮焼炉とを
連結してなる分解炉分解ガス排出管とロータリキ
ルン排ガス及び／又はセメントクリンカ冷却装置
排ガスを上記分解炉に導くためにロータリキルン
窯尻及び／又はセメントクリンカ冷却装置と上記
分解炉とを連結してなる排ガス導入管とを備える
ことを特徴とする。
また、本発明にあつては、上記可燃物を投入す
る投入装置は管理制御されるエアシールゲートを
備えていることを特徴とし、更に、上記分解炉は
炉の内部底部にロストルを備えていることを特徴
としている。
なお、本発明にあつて可燃性物とは、古タイヤ
等のゴム、廃油、油汚泥、アスフアルト廃棄物、
ビツチ、オイルシエール、オイルサンドまたはポ
リエチレン、ポリ塩化ビニルその他有機樹脂製品
または石炭、ボタを呼称し、これらをそのまま、
もしくは破砕して使用する。
なおまた、本発明に於いて仮焼炉（仮焼領域を
含む）とはセメント原料の仮焼反応、即ち脱炭酸
反応が進行している部位を意味し、より具体的に
はグレート式プレヒータのロータリキルン窯尻側
高温部位、サスペンシヨンプレヒータの下部高温
部位、または仮焼炉バーナ付きサスペンシヨンプ
レヒータの下部高温部位等を意味する。
次に本発明について実施態様を説明する。上記
のように本発明においてはセメント製造装置のロ
ータリキルンと仮焼炉および予熱装置との系路間
に可燃性物の投入装置と分解炉を設け、ここで可
燃性物を熱分解するためキルン等の排ガスを導入
するのであるがこれには次のような方法がある。
先ずロータリキルンの排ガスを導入する方法に
ついて言えばロータリキルンの排ガス温度は800
℃〜1200℃である。従つてこのような排ガスを分
解炉に導入することにより可燃性物例えば難燃性
の古タイヤ等のゴム製品でも容易に熱分解するこ
とができる。またセメントクリンカー冷却装置か
らの排ガス温度は100℃〜800℃であり、前者に比
較して低温であるが例えば廃油、油汚泥またはポ
リエチレン、ポリ塩化ビニル等は熱分解には十分
である。またこの場合ロータリキルンからの排ガ
ス中の酸素濃度が0.5〜3.5Vol％にすぎないが上
記冷却装置からの排ガス中の酸素濃度は15Vol％
であるため分解ガスの燃焼に寄与することができ
る。普通両者を共用する方法が行なわれている。
従つてこの場合は可燃性物を容易に熱分解する
とともにさらに燃焼せしめることができる。
このように投入された可燃性物は分解炉中で炉
底から導入されるキルン等の排ガスの保有熱で分
解し、さらに分解物は低化合物に分解し、これが
燃焼する。この際発生する燃焼熱により加熱され
た排ガスは向流する原料と熱交換し、原料の予加
熱に大きく寄与することができる。なおまたこの
熱分解ガス中に含まれる有割ガス例えばSO2また
はHClその他は原料中のCaOと反応して原料中に
固定することができる。従つて製造装置の排ガス
による環境汚染をなくすことに大きく寄与しこれ
を向上させることができる。
次に上記可燃性物が分解炉で熱分解されるが一
部非分解性もしくは不燃性のものが残渣として残
る。例えばゴム製品では充填剤スチールまた有機
樹脂等の種々な添加剤等がこれに属し、これら残
渣中の大部分はカーボン、SiO2、CaO、Al2O3ま
たはFeもしくはFe2O3の他の金属体等である。
これらはロータリキルン中で高温で焼成されセ
メントクリンカーに固定させることができるのも
本発明の特徴である。
次に上記のように本発明に基いた設備はセメン
ト製造設備のロータリキルンと仮焼炉および原料
予備装置との系路間に可燃性物の投入装置および
分解炉を設ける。すなわち後記のように開閉制御
ができるエアシールゲートを備えた投入装置およ
び炉内底部にロストル付の分解炉を設け、炉の外
部下部にキルン等の排ガスの導入管を備え、また
分解炉中の可燃性物が上記排ガスにより熱分解も
しくは部分燃焼したガスを排気する排出管を炉の
上部に備え、さらにこの排出管は仮焼炉に開口す
るよう設けられ、ここで排出された分解ガスは完
全燃焼する。上記のような構成からなつた装置か
らの加熱された排ガスによつて原料を熱交換し、
また熱分解ガス中の有割ガスは原料と反応し、原
料中に固定され、また一方分解炉中で非分解性も
しくは不燃性の物は前記キルン排ガス導入管を通
じて加熱原料のキルン投入口に排出され、ロータ
リキルンに導入され高温で加熱原料とともに焼成
され、セメントクリンカー中に固定されるよう構
成された一連の設備が本発明の特徴である。
さらにまたこの場合第２図および第３図のよう
に分解ガスの排出管の温度（温度測定装置を図示
せず）により可燃性物の投入量を管理するのも本
発明の特徴でもある。
次に本発明に基いた実施態様を各実施例の図面
により詳しく説明する。
実施例 １ 第１図はグレート式プレヒータ付セメントロー
タリキルンのロータリキルンと仮焼炉および原料
予熱装置の系路間に本発明に基いた一連の可燃性
物の分解装置を取付けたフローシートの見取図を
示したものである。
可燃性物１３（古タイヤ）はコンベア運搬機３
により投入口に運ばれ、エアシールゲート５を備
えた投入器により分解炉２に投入される。
この場合の可燃性物の投入は分解炉の分解ガス
排出管４の入口温度により第２図に示したような
管理方法によつてエアシールゲートを制御して投
入される。
すなわち第２図は操業実績を示した管理図であ
る。これは分解炉において可燃性物の分解に必要
なエネルギーが必要のため分解炉２の出口の排出
ガス排出管４の温度が一度低下し、それが再び上
昇してまさに低下せんとする直前に可燃性物投入
器のエアシールゲート５を開いて投入するように
する。
上記のように投入された可燃性物（図面では古
タイヤ）はエアシールゲート５を介して分解炉２
の内部に落ち、炉内の底部のロストル上におかれ
る。その間に分解炉の下方部に設けられたキルン
排ガス導入管１を通じてキルン排ガスが吹上げる
ように上昇してきて排ガスの保持熱によつて可燃
性物は次第に熱分解されると同時に一部燃焼して
その加熱排出ガスは分解炉の上部に設けられた排
ガス排出管４を通じてプレヒータ８内に排出され
る。
プレヒーター８で加熱された造粒原料はロータ
リキルン６の右方から投入され、キルン内で焼成
されてクリンカーとなる。このクリンカーは冷却
装置７の下方から送入された冷却用空気と熱交換
し冷却される。このクリンカーと熱交換した空気
はロータリキルンバーナー１６からの燃料の燃焼
用二次空気として使用され、燃料と混合して燃焼
ガスとなり前記の加熱造粒原料を焼成し、キルン
右方の原料投入口から排ガスとして排出される。
この排ガスの温度は800℃〜1200℃である。こ
の排ガスは一部前記分解炉の排ガス導入管１に導
入され、残余はプレヒーター８の方へ移送風され
る。このプレヒーター８では上面に上記分解炉排
ガス管が開口し、キルン排ガスにより分解炉から
の未燃焼ガスはこの室部で完全燃焼して排気温度
をさらに高める。このようにして高められた排ガ
スは当室部の原料移送コンベアの下部に設けられ
た送風プレヒーターフアン９に吸引され、第２予
熱室に排出される。
この第２予熱室の右端からは図面の右側の造粒
器１２に造粒されたセメント原料が原料フイータ
１１を介してプレヒーターグレート上に投入さ
れ、熱交換しながら次第に加熱され、図面左方の
ロータリキルン６に移送され供給される。
この場合原料予熱室ではプレヒーター部８と同
様にプレヒーターグレートの下部に設けられた排
出プレヒーターフアン１０によつて排気ガスは集
塵器を通して外気に放出される。この場合排気ガ
ス温度は約100℃である。
上記のように可燃性物はキルン排ガスにより熱
分解され、さらにこれが燃焼して原料と熱交換し
同時に分解ガス中に含まれる有害ガスは原料と反
応して原料中に固定される。
実施例 ２ 第４図は新型サスペンシヨンプレヒーター付キ
ルンに本発明に基く可燃性物の投入装置および分
解炉を取付けたものである。実施例１のグレート
式プレヒーターの代りに多段式のサイクロンを用
いていることである。
すなわち原料粉はサイクロン１９と上昇導管を
浮動しながら自重で下降し、下部から上昇する加
熱排ガスと熱交換しながら次第に下降しロータリ
ンキルン内に供給され、一方排ガスはサイクロン
１９および上昇導管１９Ａを上昇して図面上部の
吸引フアンにより吸引され大気に放出される。
なおまたこの場合可燃性分解炉の通風は図面最
下部サイクロン１９の導管１９Ｂがロータリキル
ンの原料流込部の傾斜面上部に開口するよう設け
られている。
このように構成すると導管から流出する原料粉
の一部は仮焼炉１８の下部から導入されるロータ
リキルンからの排ガスとキルンクリンカークーラ
ーからの排ガスとにより仮焼炉１８内で吹き上げ
られる。
このように排ガスは勢いよく仮焼炉１８内で吹
き上げられることにより炉内に負圧を生じここで
分解炉２からの分解ガス排出管４内の分解ガスを
導入し易くする。
従つて分解炉にはキルン排ガス導入管１を介し
て排ガスが導入され、分解ガスとともに分解ガス
排出管から排出される。
このようにして可燃性物の熱分解ガスが燃焼し
て原料粉と熱交換する。
この場合熱分解ガス中の有害ガスが原料と反応
し、原料中に固定され、一方可燃性物の非分解物
もしくは不燃性物は加熱原料中に混入し、ロータ
リキルン中で焼成され、クリンカー中に固定され
ることは実施例１と同様である。
また実施例１の分解炉排ガス排出管４がプレヒ
ーター８に開口していたが本例では仮焼炉１８に
開口し、ここで分解ガスが完全燃焼する。
またこの仮焼炉１８にはロータリキルンからの
排ガスとクリンカー冷却器からの排ガスが合同す
るよう設計されているのが異なる。これはロータ
リキルンからの排ガス中には前記の通り酸素濃度
が少ないためクリンカー冷却器からの酸素濃度の
高い排ガスを混入して分解ガスの燃焼を促進する
方法が行なわれている。
実施例 ３ 第５図は新型サスペンシヨンプレヒーター付キ
ルン（NSP）のクリンカー冷却装置７の排ガスと
ロータリキルン６の排ガスとの混合ガスを可燃性
物の熱分解用ガスとして一部利用する分解炉２を
設け、さらに分解ガス排出管４を仮焼炉１８に開
口して、分解ガスの未燃焼部分をここで完焼させ
るようにしたものでその効果は実施例２と同様に
機能する。
ただし、この場合の可燃性物の投入方法は第３
図の方法により投入の管理を行なうようにする。
実施例 ４ 第６図は新型NSPであつてクリンカー冷却装置
７の排ガス管をロータリキルンの外側を匍匐させ
て排ガスを導入し、このガスは可燃性物の分解炉
２のロストル下部に導入され、可燃性物を熱分解
し、この熱分解ガス排出管４を仮焼炉１８に開口
せしめ、この排出熱分解ガスは仮焼炉１８の下部
に導入されたキルンクリンカー冷却排ガスと合一
され燃焼し、同炉内ガス温を上昇せしめて向流原
料と熱交換しつつサイクロン群等を上昇通過して
上部排気フアンにより大気中に放出される。
この場合排気ガスをクリンカー冷却器７からと
り熱分解用としたのはクリンカー冷却器７からの
排気ガスは酸素が多く、従つて分解炉で可燃性物
はほぼ完焼される。なおこの場合熱分解ガス中の
分害ガス並びに非分解物もしくは不燃性物につい
ては実施例２と同様である。
以上の結果から本発明に基く可燃性物を利用し
たセメント製造装置により上記可燃性物をキルン
排ガス等により熱分解し、この分解ガスの燃焼に
より原料と熱交換し、また分解ガス中に含まれる
有害ガスは原料と反応せしめて原料中に固定され
る。一方非分解物もしくは不燃性物はキルン中に
原料とともに供給され、高温で焼成され、セメン
トクリンカー中に固定される。このように可燃性
物の熱分解ガス中の有害ガスは上記のように原料
中に固定され、一方その際の非分解物もしくは不
燃性物もセメントクリンカー中に固定されること
により何等環境を害することもなく、なおまたセ
メント焼成熱量の節減にも寄与することができ
る。
なお、本実施例では可燃性物として古タイヤの
利用で説明したが応用として油汚泥、廃油、オイ
ルシエールオイルサンド、アスフアルト廃棄物お
よびピツチまたは廃有機樹脂、石炭ボタ亜炭やピ
ート等にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図（実施例１）は本発明に基いた可燃性物
の投入装置および分解炉を設けたグレート式プレ
ヒーター付セメントロータリキルンのフローシー
トの見取図、第２図は実施例１の可燃性物投入の
操業実績と制御例を示し、また第３図は実施例２
〜４においての可燃性物投入の操業実績と制御例
を示したものであり、第４図は実施例２の新型サ
スペンシヨンプレヒーター付キルンに本発明に基
いた可燃性物の投入装置および分解装置を備えた
フローシートの見取図を示し、また第５図は実施
例３として新型サスペンシヨンプレヒーター付キ
ルンであつて本発明に基いた分解装置の分解用ガ
スとしてクリンカー冷却装置の排ガスとロータリ
キルンの排ガスとの混合ガスを利用した場合のフ
ローシートの見取図、さらにまた第６図は実施例
４としての最新型サスペンシヨンプレヒーター付
キルンの可燃性物分解装置にクリンカー冷却装置
の排ガスを分解ガスとして使用した場合のフロー
シートの見取図を示したものである。 符号 １……キルン排ガス導入管、２……分解
炉、３……可燃性物運搬装置、４……分解炉分解
ガス排出管、５……エアシールゲート、６……ロ
ータリキルン、６Ａ……原料流込部、７……クリ
ンー冷却装置、８……プレヒーター、９……プレ
ヒーター風車（フアン）（一次）、１０……プレヒ
ーターフアン（二次）、１０Ａ……吸引用フア
ン、１１……原料フイダー、１１Ａ……原料投入
口、１２……造粒装置、１３……可燃性物、１４
……ロストル、１５……原粒成粒層、１６……ロ
ータリキルンバーナー、１７……クリンカー冷却
装置排気導管、１７Ａ……ロータリキルン排ガス
とクリンカー冷却装置排ガスとの混合室、１８…
…仮焼炉、１９……サイクロン、１９Ａ……上昇
導管、１９Ｂ……導管、２０……非分解性もしく
は不燃性物の排出管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 可燃性物を利用するセメント製造装置におい
    て、可燃性物を分解するために独立して設けられ
    た分解炉と、該分解炉に可燃性物を投入するため
    の可燃性物投入装置と、上記分解炉にて分解生成
    した分解炉分解ガスを仮焼炉に導くために上記分
    解炉とセメント原料の仮焼炉とを連結してなる分
    解炉分解ガス排出管と、ロータリキルン排ガス及
    び／又はセメントクリンカ冷却装置排ガスを上記
    分解炉に導くためにロータリキルン窯尻及び／セ
    メントクリンカ冷却装置と上記分解炉とを連結し
    てなる排ガス導入管とを備えることを特徴とする
    可燃性物を利用したセメント製造装置。 ２ 上記可燃性物を投入する投入装置は管理制御
    されるエアシールゲートを備えていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の可燃性物を利
    用したセメント製造装置。 ３ 上記分解炉は炉の内部底部にロストルを備え
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項及
    び第２項記載の可燃性物を利用したセメント製造
    装置。
JP3933779A 1979-04-03 1979-04-03 Method and device for utilizing combustible matter Granted JPS55136154A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3933779A JPS55136154A (en) 1979-04-03 1979-04-03 Method and device for utilizing combustible matter
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CH (1) CH645084A5 (ja)
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