JPS6298187A - 原料粉末の仮焼装置 - 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】 本発明はセメント原料等の粉末原料用仮焼装置に係り、
特に焼成装置の始動時に生じる運転操作上の問題点の克
服を目的とする仮焼装置に関するものである。まず、第
１図は噴流層形成用気体として冷却装置からの燃焼用空
気を使用するようにした上記噴流層式仮焼装置を通用し
た原料粉未焼成装置全体の線図的系統図、第２図は第１
図の仮焼装置部分を拡大した側面図であり、図中１はサ
イクロン等の粉末分離器Ｃ８〜Ｃ１及びダクト７等によ
り構成される予熱装置、２′は仮焼炉２と咳仮焼炉２に
付属した分離サイクロンＣ１等より構成される仮焼装置
で、仮焼炉２の詳細は第２図に示す如くである。また３
はロータリーキルン等の焼成装置、４は該焼成装置より
排出される赤熱状のクリンカを冷却する冷却装置、６ト
は仮焼炉３に付属する燃料供給装置、８は冷却装置４−
仮焼炉２−分離サイクロンＣ１−予熱装置１の熱ガス流
を誘起せしめる為の誘引通風機、ＩＯは冷却装置４への
押込送風機である。

第２図に示す如く、仮焼炉２は中間絞り部２ｃを境界と
して上下に夫々混合室２しと燃焼室２ａとを配置して形
成され、燃焼室２１の下端は逆円錐台状に形成してその
下部に開口させた気体導入口２トを通して上昇誘引する
気体により仮焼炉２内部に原料粉末の噴流層を形成し、
燃焼室２．の下端付近に配設した燃料供給装置６．から
これら噴流状態で流動するｇ料粉末の集合内に燃料を供
給することにより原料粉末を仮焼させた後、混合室２ｂ
から燃焼ガス導管１７を通して仮焼炉２に付属の分離サ
イクロンＣ１へ排出する方式の噴流層式仮焼装面であり
、本方式の仮焼装置は、仮焼炉２内における供給燃料の
燃焼性能と原料粉末の仮焼性能との両面に優れた特性を
備えている為、近年益々多様されるようになってきてい
る。

この様な噴流層式仮焼炉２には、燃焼室２６の下端の気
体導入口２ａに接続された導管１３を通して上昇誘引す
る噴流層形成用気体として、焼成炉３からの排ガスを専
ら使用する場合（Ｉ）、焼成炉３に１＆続する冷却装置
４からの燃焼用空気を専ら使用する場合（■）（第１図
、第２図示の場合）、及び焼成炉３からの排ガスと冷却
装置４からの燃焼用空気との混合ガスを使用する場合（
■）の３種類がある。この内、噴流層形成用気体の少な
くとも一部に焼成炉排ガスを使用する（１）、　（■）
の方式では、仮焼炉２を焼成炉入口端覆１２の直上近く
に配置する必要がある為、機器配置面での自由度に乏し
い。これに対して噴流層形成用気体として冷却装置４か
らの燃焼用空気を専ら使用する（ｎ）の方式では、仮焼
炉２と焼成炉入口端覆１２との相対的配置に融通性があ
り、特に既設の予熱装置１に仮焼炉２を追加設置する場
合にも仮焼炉２の配設が比較的自由であり、予熱装置１
及び焼成炉３を含む焼成装置の操業を継続しながらでも
仮焼炉２の設置工事を行うことが可能な為、設置工事に
伴う焼成装置の休転期間が短くて済むという長所がある
。

而、焼成炉３からの排ガスは、焼成炉排ガス導管１４を
通して仮焼炉２の中間部、例えば混合室２しの下端部に
導入され、仮焼炉２の燃焼室２゜からの燃焼ガスと混合
した後、分離サイクロンＣ４へ排出されるようになって
いる。この際焼成炉３の排ガスは１０００〜１２００℃
の高温であり、このままでは排ガス中に含まれる原料粉
末のダストが焼成炉排ガス導管１４の内壁にコーチング
を発生させる為、予熱装面ｌの最下段粉末分Ｍ機ｃ３か
らの予熱原料粉末の一部をシュー）１５ｔ、を通して焼
成炉排ガス導管１４へ供給することにより、焼成炉排ガ
スの温度を低下させて前記コーチングの発生を防止する
と共に、焼成炉排ガスの持つ顕熱をを効に利用するよう
に図られている。

前記のような噴流層形成用気体として、冷却装置４から
の燃焼用空気を使用した噴流層式仮焼装置２′は、前述
の如（燃料の燃焼性能と原料粉末の仮焼性能に優れるの
みでなく、仮焼炉配Ｗ面での融通性にも冨むが、焼成装
置３の運転開始より定常状態に達するまでの過渡段階に
おいて下記の如く運転操作性に劣るという問題点がある
。

（ａ）燃料の燃焼性が悪い 運転開始に当たって原料供給シュート５がら予熱装置１
へ投入された原料粉末は、数十秒程度で予熱装置１及び
仮焼装置２′を通過して焼成炉３の入口端部に供給され
るが、焼成炉３内で原料粉末が入口端部から転勤しつつ
下流側へ移動し焼成されて出口端から冷却装置４へ排出
されるまでには数十分程度を要し、この間、冷却装置４
では熱源が全く存在しない為、高温空気導管１３を通し
て仮焼炉２の燃焼室２ａの下端から導入される燃焼用空
気は常温であり、又冷却装置４へ焼成物が排出され始め
てから高温の燃焼用空気が回収されて仮焼炉２へ導入さ
れるようになるには、更にがなりの長時間を４・要とす
る。

この間、仮焼炉２では低温の燃焼用空気を使用せざるを
得ないが、仮焼炉２内では原料粉末が流動している為、
燃焼雰囲気温度も９００　′ｃ程度と比較的低温で、且
つ火炎を伴わない緩慢燃焼が行われる。従って、燃料供
給装置６１Ｌから燃焼室２ａ内に供給される燃料の燃焼
性が運転当初においては非常に不安定であり、時として
失火を伴うこともあって危険である。

（ｂ）予熱原料の分配制御が煩雑である予熱装置１から
の予熱原料は、途中で分岐された予熱原料シュート１５
．及び１５トを通して仮焼炉２と焼成炉排ガス導管１４
とに分配して供給されるが、運転当初においては、仮焼
炉２での燃料の燃焼量１焼成炉３からの排ガス量等の運
転諸条件が安定していない為、常に予熱原料の前記分配
比率を調節する必要があり、その制御操作が煩雑である
。即ち、予熱原料の分配に当たり、仮焼炉２への供給量
が多く、焼成炉排ガス導管１４への供給量が少ない場合
には、焼成炉排ガス導管１４内が高温となってその壁面
ヘコーチングを発生し、逆に仮焼炉２への供給量が少な
（、焼成炉排ガス導管１４への供給量が多い場合には、
仮焼炉２内が高温となって、炉壁を焼損したり、更に焼
成炉排ガス導管１４へ多量に供給された原料粉末は、焼
成炉排ガスと共に仮焼炉２の中間部へ導入されるように
なっている為、仮焼炉２内での滞留時間が短く、十分仮
焼されないまま分離サイクロンＣ＋へ排出されることと
なり、仮焼性能を低下させ、同時に焼成装置３の運転を
乱す原因となる。

従って、本発明は上記したような従来の仮焼装置では解
決できなかった運転操作上の種々の問題点の解決を目的
とするものであり、その要旨とする処は、原料粉末の流
れの方向に見て予熱装置と焼成炉との間に配置した仮焼
炉を、中間絞り部を境界として上下に連通した混合室と
燃焼室とにより形成し、上記燃焼室の下端を逆円錐台状
に形成してその下部に燃焼用空気の導入口を開口させる
と共に、当該燃焼室の下端付近に燃料供給装置を配設し
、又混合室には燃焼ガス導管を介して分離サイクロンを
付属させ、上記分離サイクロンのガス排出口を排ガス導
管を介して予熱装置と接続し、又当該分離サイクロン下
端の原料粉末排出口を仮焼原料シュートを介して焼成炉
入口端覆と夫々接続した原料粉末の仮焼装置において、
前記焼成炉入口端覆と燃焼室の下端付近を焼成炉排ガス
導管により連通し、且つ当該焼成炉排ガス導管に予熱装
置からの予熱原料シュートを接続した点にある。

続いて第３図を参照しつつ、本発明を具体化した実施例
に付いて説明し、本発明の理解に供する。

ここに第３図は本発明の一実施例に係る仮焼装置の側面
図である。尚、第１図及び第２図に示した構成要素と共
通する要素には同一の符号を使用して説明する。

第３図において、焼成炉３の入口端環１２と燃焼室２．
の下端付近とは、焼成炉排ガス導管１４１により接続さ
れ、高温の焼成炉排ガスが燃焼室２゜の燃焼部近傍へ供
給されると共に、予熱装置１の一部を構成する最下段サ
イクロンＣ１に接続した予熱原料シェード１５の下端が
、上記焼成炉排ガス４管１４８の下端部近傍に接続され
ている。

面上記予熱原料シュート１５を、破線で示す如（途中か
ら分岐させた分岐シュート１５１を経て予熱原料の一部
を仮焼炉２の燃焼室２１に分配する如くなしてもよい。

尚、第３図に示した実施例においては、仮焼炉２の下段
に設けた燃焼室２．の下方に、該燃焼室２、と空気導入
口２ｊを介して連通ずる空気導入室２Ｉが設けられてい
る。当該空気導入室２Ｉは、上記空気導入口２ａより拡
径されており、その側壁に前記冷却装置４からの高温空
気導管１３が接続されている。またこの空気導入室２１
の下端は、ホッパ状に形成されて原料シュート１６□に
接続されており、該原料シェード１６ａは焼成炉３の入
口端環１２に接続されている。

但し、上記空気導入室２ｆに接続される高温空気導管１
３は、第３ｒｊｌ：Ｊのように空気導入室２ｆの胴部に
半径方向に接続してもよいが、第２図の燃焼室２８への
接続と同様、その下端部に垂直方向に接続してもよい。

また第１図に示したように高温空気導管１３を直接、燃
焼室２８の下端に接続して空気導入室２Ｉを省略しても
よい。更に第３図に示した例では、空気導入室２ｆの下
端に接続した原料シュー）１６．から取り出される粉末
原料は、仮焼原料シュート１６を経て焼成炉３へ戻され
るように構成されているが、原料シュート１６、から直
接外部へ取り出してもよい。

従って第３図に示した装置において・冷却装置（第１図
示）４から高温空気導管１３を通って空気導入室２ｆへ
流入した高温空気は、空気導入口２−を経て仮焼炉２に
流入し、燃焼室２ａ及び混合室２Ｉ、を通り、燃焼ガス
導管１７を経て分離サイクロンＣ１に入る。分離サイク
ロンＣ１で原料粉末と分離された燃焼ガスは、ダクト７
を通って予熱装置の最下段サイクロンＣ３に流入し、更
に上段のサイクロンへと誘引される。

一方、原料シュート５′からダクト７へ供給された予熱
途中の原料粉末は、ダクト７内を上昇する前記燃焼ガス
に随伴されてサイクロンＣ３へ運ばれ、そこで旋回運動
に伴う遠心力により燃焼ガスから分離されて捕集される
。こうして燃焼ガスと分離された原料粉末は、予熱原料
シュート１５を通って焼成炉排ガス導管１４□内に供給
される。

該焼成炉排ガス導管１４＆内には、焼成炉３からの高温
の燃焼排ガスが仮焼炉２の燃焼室２８へ向けて流れてお
り、この燃焼排ガスに乗った原料粉末は炉焼室２ａ内を
上昇する高温空気中へ放出され、ここで炉材供給装置６
ａから供給される燃料の燃焼による加熱を受けて仮焼さ
れつつ混合室２しへ噴き上げられ、更に分離サイクロン
Ｃ１に流入し、仮焼済み原料として仮焼原料シュート１
６を経て焼成炉３へ供給される。

また燃焼室２ａへ流入した原料粉末の内、空気導入口２
Ｊを経て空気導入室２ｆへ落下した原料粉末は、原料シ
ュート１６□を通って焼成炉３へ排出される。

このように上記実施例においては、焼成炉排ガス導管１
４．は燃料供給袋Ｈ６，の配設された仮焼炉２の燃焼室
２ａ下端付近に接続されているので、焼成炉排ガス導管
１４ａを通して導入される焼成炉排ガスにより、仮焼炉
２の燃焼室２．は」転当初においても比較的高温に保持
されており、燃料供給装面６□から燃焼室２ａ内に供給
する燃料の燃焼状態が常に安定しており、失火すること
もない。

尚、燃料供給袋Ｗ６３は、焼成炉排ガス導管１４＆の接
続位置とほぼ同一レベルで比較的酸素濃度の高い位置を
選んで配置するのが好ましい。

尚、第３図に示した実施例においては、燃焼室２、の下
方には燃焼用空気の導入口よりも拡掻した空気導入室２
ｆが設けられており、燃焼用空気は燃焼室２□下端の空
気導入口２ａを通して燃焼室２ｍへ均一に上昇・流入す
ることができるので、燃焼室２□下端からの原料粉末の
落下を防止できる。しかも万一原料粉末が空気導入室２
ｆ内に落下しても、当該空気導入室２ｆの下端は、ホッ
パ状に形成して原料シュー）１６ａを介して焼成炉入口
歯環１２と接続されているので、落下した原料粉末を重
力により焼成炉３へ排出することができる。

また、従来方式では、仮焼炉２の燃焼部と焼成炉排ガス
導管１４．とが燃焼ガスの流れ方向に見て並列的に配置
されていたのに対して、本発明による配置では焼成炉排
ガスを仮焼炉２の燃焼部へ導入し、仮焼炉２内を仮焼炉
２での燃焼ガスと共に混合状態で流れるようにしており
、仮焼炉２へ供給する原料粉末の大部分は、まず焼成炉
排ガス中に導入され、次いで焼成炉排ガスと共に仮焼炉
２の燃焼部へ導入される様に構成されている。従って焼
成炉排ガスは多量の原料粉末により常に充分低い温度に
保持され、焼成炉排ガス導管１４ａの壁面にコーチング
を発生することもなく、又焼成炉排ガス中に導入された
原料粉末の全量が焼成炉排ガスと共に、仮焼炉２の燃焼
室２．へ導入されるので、燃焼室２ａ内の原料粉末が不
足して燃焼室２ａの炉壁を焼損することもない。又原料
粉末は焼成炉排ガスの持つ顕熱を十分に吸収した後、仮
焼炉２で更に熱を与えられるので、焼成炉排ガスの熱利
用効率が高く、同時に原料粉末の仮焼を高度に行うこと
ができる。尚、原料粉末の一部は破線で示す予熱原料シ
ュー）１５ａを通して直接仮焼炉２へ供給することがで
きるが、この場合にも焼成炉排ガス導管１４ａへ十分な
σの原料粉末が供給されるので、運転当初においても予
璧原料の配分制御を特に必要としない。

本発明は以上べたように、原料粉末の流れの方向に見て
予熱装置と焼成炉との間に配置した仮焼炉を、中間絞り
部を境界として上下に連通した混合室と燃焼室とにより
形成し、上記燃焼室の下端を逆円錐台状に形成してその
下部に燃焼用空気の導入口を開口させると共に、当該燃
焼室の下端付近に炉材供給装置を配設し、又混合室には
燃焼ガス導管を介して分離サイクロンを付属させ、上記
分離サイクロンのガス排出口を排ガス導管を介して予熱
装置と接続し、又当該分離サイクロン下端の原料粉末排
出口を仮焼原料シュートを介して焼成炉入０端覆と夫々
接続した原料粉末の仮焼装置において、前記焼成炉入口
＠覆と燃焼室の下端付近を焼成炉排ガス導管により連通
し、且つ当該焼成炉排ガス導管に予熱装置からの予熱原
料シュートを接続したことを特徴とする原料粉末の仮焼
装置であるから、原料粉未焼成装置の非定常状態におい
て生し得る仮焼炉内での燃焼性の悪化の問題や、予熱原
料の分配制御の煩雑さといった操業上の問題点が一掃さ
れ、原料粉未焼成装置の操業性を著しく向上させるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は噴流層形成用気体として冷却装置からの燃焼用
空気を用いるようにした従来の原料粉未焼成装置全体の
線図的系統図、第２図は第１図における仮焼装置部分を
拡大した側面図、第３図は本発明の一実施例に係る仮焼
装置の側面図である。 （符号の説明） ■・・・予熱装置　　　　　２・・・仮焼炉２′・・・
仮焼装置　　　　２．・・・燃焼室２ｂ・・・混合室　
　　　　２ａ・・・空気導入口２ｆ・・・空気導入室　
　　３・・・焼成炉４・・・冷却装置　　　　　６．・
・・燃料供給装置１２・・・人口歯環　　　　１３・・
・高温空気導管１４．１４□・・・焼成炉排ガス導管 １５・・・予熱原料シュート １６・・・仮焼原料シュート Ｃ１・・・分離サイクロン。 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料粉末の流れの方向に見て予熱装置と焼成炉と
   の間に配置した仮焼炉を、中間絞り部を境界として上下
   に連通した混合室と燃焼室とにより形成し、上記燃焼室
   の下端を逆円錐台状に形成してその下部に燃焼用空気の
   導入口を開口させると共に、当該燃焼室の下端付近に燃
   料供給装置を配設し、又混合室には燃焼ガス導管を介し
   て分離サイクロンを付属させ、上記分離サイクロンのガ
   ス排出口を排ガス導管を介して予熱装置と接続し、又当
   該分離サイクロン下端の原料粉末排出口を仮焼原料シュ
   ートを介して焼成炉入口端覆と夫々接続した原料粉末の
   仮焼装置において、前記焼成炉入口端覆と燃焼室の下端
   付近を焼成炉排ガス導管により連通し、且つ当該焼成炉
   排ガス導管に予熱装置からの予熱原料シュートを接続し
   たことを特徴とする原料粉末の仮焼装置。
2. （２）前記予熱装置と焼成炉排ガス導管とを接続する予
   熱原料シュートが分岐されて仮焼炉に接続されている特
   許請求の範囲第１項に記載した原料粉末の仮焼装置。