JPS63201044A - セメントクリンカ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】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、セメントクリンカの焼成方法および装置に関
する。さらに詳しくは、熱効率の良い流動層焼成炉を用
いて安定操業ができ、熱量原単位が低いセメントクリン
カの焼成方法および装置に関する。

ｂ、　従来の技術 従来、サスペンションプレヒータによっテ予熱したセメ
ント原料を仮焼炉に導入し、これを仮焼炉で仮焼したの
ち、ロータリーキルンに導入して焼成する方法に換えて
、熱効率の良い流動層焼成炉で焼成してセメントクリン
カを得る方法および装置は公知である。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 しかし、該方法または装置においては、流動層焼成炉に
供給するセメント原料が、粒子径が不均一な粉末である
ため、流動層において充分に流動化されず、′該セメン
ト原料が流動層外に飛び出し、流動層焼成炉における焼
成操作が安定せず、セメント焼成工程全体を安定に操業
させることができないという問題点があった。

ｄ９問題点を解決するための手段 そこで、本発明者らは、セメント焼成における熱効率が
良い流動層焼成炉を用いて安定操業ができ、かつ熱量原
単位が低いセメントクリンカの焼成方法および装置を得
るべく鋭意検討を重ねた結果、仮焼炉を高温部と低温部
に分け、該高温部と低温部にサスペンションプレヒータ
によって予熱されたセメント原料を所定割合に振り分け
て供給し、高温部に供給したセメント原料を半溶融状態
にしてこれを低温部に導入して低温部に供給したセメン
ト原料をその表面に付着させて造粒し、この造粒したセ
メント原料より一定の粒子径以上の粒子を流動層焼成炉
にて焼成することにより、上記問題点を解決することが
できることを見出し、本発明を達成した。

すなわち、本発明は、サスペンションプレヒータで予熱
されたセメント原料を分割して仮焼炉の低温部と高温部
とに振り分けて供給し、高温部に供給したセメント原料
粒子の表面を高温部において半溶融状態としてこれを低
温部に導入し前記低温部に供給したセメント原料をその
表面に付着させることによって造粒したのち、造粒され
たセメント原料を微粒子分と粗粒子分とに分級し、粗粒
子分け流動層焼成炉に導入して焼成し、微粒子分け仮焼
炉の高温部に戻すことを特徴とするセメントクリンカの
焼成方法および装置を提供するものである。

以下、図面を参照して本発明を説明する。第１図は本発
明の一実施態様を示し、第２図はその特徴部分を示す拡
大模式図である。

なお、図面において、実線矢印はセメント原料の移動方
向を、点線矢印は圧送気または燃焼ガスの移動方向を示
し、またサスペンションプレヒータは、簡単のために模
式的な系統図で示している。

本発明においてセメント原料を予熱するために用いるサ
スペンションプレヒータ１は、従来セメント原料の予熱
に用いられているいずれの形式のサスペンションプレヒ
ータも使用することができ、特に制限されない。

また、仮焼炉２は、サスペンションプレヒータ１によっ
て予熱されたセメント原料を該仮焼炉２の高温部３と低
温部４に所定割合に振り分けて供給する振り分け部５に
よってサスペンションプレヒータ１と連通され、オリフ
ィス６を介して下段の高温部３と上段の低温部４に分割
されて構成される。

上記仮焼炉の高温部３は、供給されたセメント原料の脱
炭酸反応、タリン力生成反応の進行およびセメント原料
を半溶融状態にする温度、例えば１２００〜１３００℃
に保持するためにセメント原料を加熱するバーナー７が
配設され、またその底部８には、半溶融状態となったセ
メント原料を上段に設けた低温部４に上記オリフィス６
を通って移送する圧送気の導入口９を有し、該導入口９
は導管１０を介して後述の流動層冷却部と連通している
。また上記高温部３には、分級器によって分級された微
粒子分を導入する再導入口１１が配設されている。

上記仮焼炉２の低温部４は、サスペンションプレヒータ
１より供給されるセメント原料を導入するセメント原料
導入口Ｉ２および高温部３より導入された半溶融状態の
セメント原料に上記サスペンションプレヒータ１より供
給されるセメント原料を付着させて造粒したセメント原
料を、分級器１３に供給するサイクロン１４に導出する
導出口１５が配設されている。また上記低温部４内の温
度は、高温部３より導入された半溶融状態のセメント原
料に上記サスペンションプレヒータ１より振り分け部５
を通じて供給されるセメント原料を付着させるに適した
温度、例えば９００〜１０００’Ｃに保持される。

上記仮焼炉の低温部４において造粒されたセメント原料
を所定の粒子径で分級する分級器１３は、上記仮焼炉２
の低温部４で造粒されたセメント原料を導入する導入口
１６、分級した微粒子分を上記仮焼炉２の高温部３に配
設された再導入口１１と連通ずる微粒子分導出口１７を
有し、その底部に配設された供給口１８はセメント原料
より分級された粗粒子分を流動焼成する流動層焼成炉２
０に連通されている。

分級器１３より供給されたセメント原料を焼成する流動
層焼成炉２０には、供給されたセメント原料を焼成する
ために必要な加熱手段としてバーナー２１が配設され、
その底部２２は焼成されたセメント原料を冷却する流動
層冷却部２３と連通している。

該流動層冷却部２３は、流動層焼成炉２０においてセメ
ント原料を流動化させ、また仮焼炉２の高温部３で半溶
融状態となったセメント原料を低温部４に移送するため
の圧送気を供給するポンプ２４と連通ずる圧送気供給部
２５、および該圧送気を仮焼炉２の底部に設けた圧送気
の導入口９に連通ずる圧送気導出口２６を有し、その底
部には流動層冷却部で冷却されて生成したセメントクリ
ンカ−をセメントタリンカー排出口２７から排出するた
めに底部２日に堆積したセメントクリンカ−を押し出す
ピストンフィーダー２９が配設されている。また該圧送
気導出口２６と仮焼炉２の底部の圧送気の導入口９とを
連結する導管１０内には、仮焼炉２内に導入される圧送
気を調節するダンパ３０が配設されている。

本発明の焼成方法および装置によってセメントクリンカ
ーを得るには、まずサスペンションプレヒータ１のセメ
ント原料供給口３１より供給され、サスベンジジンプレ
ヒータ１によって予熱されたセメント原料は、導入口３
２から仮焼炉２の手前に配設された導管３８に導入され
、固体であるセメント原料がサイクロン３３で捕集され
、捕集されたセメント原料は導管３４を通って原料振り
分け部５に入り、ここで仮焼炉２の高温部３と低温部４
に所定の割合に振り分けられる。該原料振り分け部５は
、セメント原料を所定の割合に振り分けるものであるが
、例えば二叉シュートと振り分け板からなる構造のもの
を使用することができる。また仮焼炉２の高温部３と低
温部４に振り分けるセメント原料の割合は、特に限定さ
れるものではないが、通常重量比で７：３〜６：４が好
ましい。

原料振り分け部５によって仮焼炉２の高温部３に振り分
けられたセメント原料は、導管を通って高温部３の導入
口３５から高温部３に導入され、高温部３の内部温度に
よってその脱炭酸反応およびタリンカ生成反応の一部を
行うとともに、その表面が半溶融状態となる。

次いで、半溶融状態になったセメント原料粒子は、高温
部３の底部の圧送気の導入口９から導入される圧送気に
よって低温部４に移送され原料振り分け部５から低温部
４に供給されるセメント原料がその表面に付着して造粒
される。このとき、高温部３と低温部４の間に介設され
たオリフィス６によって、該圧送気は上昇噴流となり、
高温部３から低温部４へのセメント原料粒子の移送を容
易にし、併せて低温部４における半溶融状態になったセ
メント原料粒子および振り分け部５から低温部４に供給
されるセメント原料との混合を活発にして半溶融状態に
なったセメント原料粒子表面へのセメント原料の付着を
促進し、低温部４での造粒を促進することができる。

低温部４で造粒されたセメント造粒粒子は、導出口１５
より導管３６を通ってサイクロン１４に導入され、圧送
気および燃焼ガスと分離して捕集される。

捕集されたセメント造粒粒子は、導管３７を通って分級
器１３に供給される。分離された圧送気および燃焼ガス
は、導管３８を通ってサスペンションプレヒータ１内に
入り、その存する熱によってセメント原料を予熱する。

分級器１３に供給されたセメント造粒粒子は、所定の粒
子径を境界値として分級される。例えば３００μｍ以上
の粗粒子分と３００　μｍ以下の微粒子分に分級される
。分級された粗粒子分け供給０１８を通って流動層焼成
炉２０に供給され、また微粒子分け、微粒子分導出口１
７より導管３９を通って、仮焼炉２の高温部３に配設さ
れた再導入口１１より仮焼炉２の高温部３に再度供給さ
れる。

流動層焼成炉２０に供給された粗粒子分け、その底部２
２より流動層冷却部２３から導入される圧送気によって
流動化されるとともに、バーナー２１によって焼成され
、完全にセメントタリンカーとなる。

流動層焼成炉２０で生成したセメントタリンカーは、流
動層冷却部２３で冷却されて下方に沈下しその底部２８
に堆積する。

堆積したセメントタリンカーは、セメントクリシカ−排
出口２７から、順次、ピストンフィーダー２９により押
出されて外部に搬出され製品となる。

本発明方法および装置におけるセメント原料のクリンカ
生成反応は、仮焼炉２の高温部３においてその生成反応
の７０％が進行し、また流動層焼成炉２０では３０％の
クリンカ生成反応が行われ、さらに生成したクリンカの
熟成が行われる。

また、上記仮焼炉２の高温部３のバーナー７と流動層焼
成炉２０のバーナー２１の焚量比は、７：３〜９：１の
範囲で行うのが好ましい。

なお、流動層冷却部２３から仮焼炉２、流動層焼成炉２
０、サイクロン１４．３３、サスペンションプレヒータ
１、さらに分級器１３から仮焼炉２の高温部３に微粒子
分を再送する導管３９等において、それぞれセメント原
料を移送する圧送気は、ポンプ２４から圧送気供給部２
５を通って流動層冷却部２３に供給され、各部で熱交換
を行って、サスペンションプレヒータ１の頂部に配設し
た抽気導管４０と連通した抽気ポンプ４１によって抽気
され外部に排出される。

ｅ、実施例 以下の配合組成からなるセメント原料を、第１図に示す
本発明の実施態様であるセメントクリンカ焼成装置に投
入して焼成した。

石灰石　　　　７８．６％ 粘土　　　　　２０．０％ 鉄原料　　　　２．４％ サスペンションプレヒータで予熱したセメント原料は、
振り分け部によって高温部と低温部に７：３の割合で供
給され、また仮焼炉の高温部の温度は１２００〜１３０
０℃、低温部の温度は９００〜１０００°Ｃ１分級器に
おいては３００　μｍを境界値として粗粒子分と微粒子
分に分級した。また流動層焼成炉における焼成温度は、
１３５０〜１４５０℃に調整してセメントクリンカを製
造した。このとき、流動層焼成炉よりセメント原料が飛
び出すことはなかった。

その結果、流動層焼成炉の操業を安定に行うことができ
、また熱量原単位は６３０Ｋｃａｌ　／　ｋｇ−ｃｌと
なり、従来に比べて１０％低減したものとなった。

ｆ、　　発明の効果 本発明の方法または装置によれば、焼成炉よりセメント
原料が飛び出すことによって安定な操業ができないとい
う従来の流動層焼成炉を用いたセメントクリンカ製造方
法の欠点を解決し、安定操業を行うことができ、しかも
流動層焼成炉を用いるため、熱効率がよく、熱量原単位
を従来に比して下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す模式図、第２図は本
発明の特徴部分を説明する拡大模式図である。 ■・・・サスペンションプレヒータ、 ２・・・仮焼炉、　　　　３・・・仮焼炉２の高温部、
４・・・仮焼炉２の低温部、 ５・・・振り分け部、　　　６・・・オリフィス、７・
・・バーナー、　　　８・・・底部、９・・・圧送気の
導入口、ＩＯ・・・導管、１１・・・再導入口、　　　
Ｉ２・・・セメント原料導入口１３・・・分級器、　　
　　１４・・・サイクロン、１５・・・導出口、　　　
　１６・・・導入口、１７・・・微粒子分導出口、１８
・・・供給口、２０・・・流動層焼成炉、　２１・・・
バーナー、２２・・・底部、　　　　　２３・・・流動
層冷却部、２４・・・ポンプ、　　　　２５・・・圧送
気供給部、２６・・・圧送気導出口、　２７・・・セメ
ントタリンカー排出口、 ２日・・・底部、　　　　　２９・・・ピストンフィー
ダー、３０・・・ダンパ、３１・・・サスペンションプ
レヒータ１のセメント 原料供給口、 ３２・・・導入口、　　　　３３・・・サイクロン、３
４・・・導管、　　　　　３５・・・高温部３の導入口
、３６．３７．３８．３９・・・導管、 ４０・・・抽気導管、　　　４１・・・抽気ポンプ。 特許出願人　　日本セメント　株式会社代理人　弁理士
　　奥　　山　　尚　　男（ほか２名） 第１図　　　　　第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サスペンションプレヒータで予熱されたセメント
   原料を分割して仮焼炉の低温部と高温部とに振り分けて
   供給し、該高温部に供給したセメント原料粒子の表面を
   高温部において半溶融状態としてこれを低温部に導入し
   前記低温部に供給したセメント原料をその表面に付着さ
   せることによって造粒したのち、造粒されたセメント原
   料を微粒子分と粗粒子分とに分級し、粗粒子分は流動層
   焼成炉に導入して焼成し、微粒子分は仮焼炉の高温部に
   戻すことを特徴とするセメントクリンカの焼成方法。
2. （２）サスペンションプレヒータで予熱されたセメント
   原料を振り分ける原料振り分け部、セメント原料が振り
   分けて供給される低温部と高温部とを有する仮焼炉、高
   温部に供給したセメント原料粒子の表面を高温部におい
   て半溶融状態としてこれを低温部に導入して前記低温部
   に供給したセメント原料をその表面に付着させることに
   よって造粒したセメント原料を微粒子分と粗粒子分とに
   分級する分級器、上記粗粒子分を焼成する流動層焼成炉
   および上記微粒子分を仮焼炉の高温部に戻す流通経路を
   有することを特徴とするセメントクリンカ焼成装置。