KR790001544B1 - 분말상의 물질을 연소시키는 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

분말상의 물질을 연소시키는 방법

본 발명의 방법에 따른 실시예 공정의 공장 측면도.

본 발명은 현탁체 예열기, 회전로 및 연소된 물질을 공기로 냉각시키는 독립 회전 냉각기로 구성된 장치에 있어서, 냉각용으로 사용된 공기를 연소 및 예열용으로 사용하는 분말 또는 입상의 물질의 연소, 특히 시멘트 클링커를 만드는 시멘트 원료를 연소시키는 방법에 관한 것이다.

과거에 회전로 장치의 효율을 증대시키기 위한 시도가 여러번 있었다. 이에 관한 어려운 문제점은 냉각 과정에서 초래된 열에너지를 회수하는데 있으며 본 냉각 과정에서 고온 생성물은 다음 처리, 즉 분쇄 또는 저장하기에 충분한 정도로 냉각된다.

뜨거운 생성물을 체냉각기로 냉각시킬때는 가열된 냉각용 공기의 일부를 냉각기에서 유출시켜서 회전로의 연소용 공기로 사용하거나, 또는 2개의 흐름으로 나누어서 그 하나는 회전로의 연소용 공기로 사용하며, 나머지는 예열기의 예열용으로 사용한다. 그러나 통상의 체냉각기에서 가열된 냉각용 공기의 일부만을 회전로 공장의 연소및 예열용으로 사용할 수 있으며, 나머지 가열된 냉각용 공기는 온도가 좀 낮아서 공정에 효율적으로 이용할 수 없으며, 따라서 버린다. 이 결과 열에너지의 손실이 초래되며, 가열된 냉각용 공기는 다량의 먼지를 함유하기 때문에 분진문제가 생기며, 연소로 생성된 생성물의 일부는 먼지의 형태로 버려진다.

이런 문제점은 가열된 냉각용 공기 전부를 회전로에서 연소용공기로 사용하는 공지의 유성형 냉각기를 사용함으로써 다소 해결되었다.

회전호의 구성요소로 설치된 유성형 냉각기는 냉각기 도관을 통해서 공기를 흘러 보내서 뜨거운 생성물을 충분히 냉각시킨 다음에 공기는 회전로로 들어간다. 동일한 방법을 회전할 수 있는 경사진 도관으로 당 기술분야에 공지되어 있는 독립 회전 냉각기 장치에 적용하고 있다. 이때 냉각기의 냉각효과를 증대시키기 위해 유성형 냉각기 도관을 장치하기도 한다. 그런데 특히 예열기에서 강렬한 예열 또는 원료의 부분적인 배소를 시키는 경우에는 회전로의 연소과정에서 연소용 공기로 사용된 정확한 공기의 양을 조절하기가 어렵다. 예를들면 예열기 내에 고정된 연소실, 또는 배소(焙燒)장치가 있어서 원료의 예비 백소를 시키는 회전로 공장의 경우가 이러하다.

본 발명의 분말 또는 입상의 물질을 연소시키는 새롭고 개선된 방법으로 가열시킨 냉각용 공기흐름이 회전로에 통과하는 것을 효과적으로 조절시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 현탁체 예열기, 회전로 및 연소된 물질을 공기로 냉각시키는 독립 회전 냉각장치로 구성된 장치로 분말 또는 입상의 물질을 연소시키는 방법으로, 냉각장치에서 유출된 냉각용 공기는 본 공정의 연소 및 예열용으로 사용하며, 가열시킨 냉각용 공기를 2개의 흐름으로 나누어서 회전로의 양쪽 끝으로 흘러 내보내며, 그 한쪽은 회전로에서 연소용 공기로 사용되어 폐가스가 되어서 회전로에서 유출되어 예열기에서 원료의 예열용으로 사용되며, 다른 쪽은 예열기에서 원료의 예열용으로 사용된 다음에 회전로에서 연소된다.

가열된 냉각용 공기를 2개의 흐름으로 나누므로써 회전로로 흘러보내는 가열된 냉각용 공기의 양을 회전로에 맞게 조절할 수 있다. 또한 회전로에서 유출된 생성물과 역류로 흐르는 공기의 양을 제한함으로써 냉각기에서의 생성물의 통과가 용이해지며, 또한 가열된 냉각용 공기에 의해서 운반되는 먼지의 야이 감소된다. 다량의 먼지는 회전로의 연소과정에 악영향을 미치기 때문에 먼지의 감소는 본 발명 방법의 유리한 장점이 된다.

가열시킨 냉각용 공기의 나머지 부분은 예열기에서 회전로의 폐가스와 함께 사용되며, 따라서 가열된 냉각용 공기와 폐가스중의 열은 현탁체 예열기에서의 열교환에 의해서 가능한한 회수된다.

바람직한 방법으로서는 예열기에서 처리된 원료를 부분적으로 배소시키거나 또는 현탁체 예열기에 도입된 연료 또는 그 일부를 이용하여 연소시키는 방법이다.

특히 시멘트 원료물질을 연료시켜서 시멘트 클링커를 만들때는 공정을 나누어서 회전로 밖에서 상당한 정도 원료를 배소시키며, 이때 냉각기에서 나온 가열된 공기는 현탁체 예열기에서의 최초 연소를 위한 예열된 연소용공기로 유효하게 사용되며, 이와같이 열량은 본 공정에서 이용된다. 또한 배소 과정에서 발생된 가스와 회전로의 연소가스가 편탁제 예열기에 투입된 저온의 원료를 예열시킨 후에 예열기의 집진기에서 세정되기 때문에 먼지 문제가 상당히 감소된다.

본 발명의 한 구체적인 실예에서는 현탁체 예열기 또는 그 일부에 연료가 도입되게 되어 있으며, 고정된 연소실에서 예열된 원료는 회전로에 들어가기전에 부분적으로 배소 또는 연소되며, 이 고정된 연소실은 현탁체 예열기의 격리된 부분으로 회전 냉각장치에서 나온 가열된 냉각용 공기의 예열기로 가는 흐름이 통과하게 되어 있다.

특히 생산속도가 큰 공장에서는 2개의 가스흐름, 즉 회전로의 배기가스 흐름과 고정된 연소실의 연소 가스흐름의 통로가 예열기에 투입되는 저온의 원료와 열교환되어 온도가 낮아질때가지는 별도로 현탁체 예열기를 통과하게 하는 것이 유리하다. 현탁체 예열기에서 가스의 온도가 적절히 낮아지면 냉각기로 향하는 흐름이 효과적이 되도록 가스흐름이 통로를 조정한다. 이 후에는 가스흐름은 통합되며, 집진기를 통해서 세정된다.

본 발명의 방법에는 분말 또는 입상의 물질을 연소시키기 위한 회전로장치가 있으며, 이 회전로 장치는 현탁체 예열기, 경사진 회전로와 독립회전 냉각기로 구성되며, 이 회전 냉각기는 한편은 회전로의 낮은편 끝과 도관(들)로 연결되며, 다른편은 현탁체 예열기와 연결되어 있어 회전 냉각기에서 가열된 냉각용 공기가 2개의 흐름으로 나누어져서 회전로에서 예열시킨 연소용 공기가 되며, 다른 한편은 예열기로 향하며, 회전로에는 고온의 생성물을 회전 냉각기로 공급하는 장치가 있다.

회전로와 냉각기를 별도로 회전하는 장치로 배치함으로써 여러가지 잇점이 있다. 기초와 로울러 베아링의 크기가 적당하며, 회전로와 냉각기를 별도의 장치로 서로 다른 속도로 가등시킴으로써 장치의 속도 선정이 가능하며 회전로와 냉각기 각각의 긴급한 소요에 맞춰서 조절할 수 있다. 독립회전 냉각기의 냉각성능은 우수하나 연소된 생성물은 냉각기로 이동시키며, 가열된 냉각용 공기를 회전로로 이동시키는 활강사면로(滑降斜面路)가 좁아서 공기에 다량의 먼지가 포함되어서 회전로 조작에 악영항을 미친다는 문제점이 있다. 또한 먼지가 활강사면로의 벽에 붙어서 활강사면로의 단면적이 좁아진다는 문제점도 있다.

그러나 본 발명의 방법에 따르면 가열시킨 냉각용 공기의 일부는 회전냉각기의 다른편 끝에 현탁체 예열기와 연결된 도관을 따라서 예열기로 가기 때문에 회전로로가는 가열된 냉각용 공기의 양이 제한되어서 이런 문제점은 해결된다.

본 발명에서는 또한 현탁체 예열기에 고정 연소실이 포함되어 예열된 원료가 회전로에 들어가기전에 부분적인 배소 또는 연소를 시킬수 있다.

예열기와 함께 고정 연소실을 둠으로써 예열된 원료를 회전로에서 최종 연소 또는 소결시키전에 부분적인 배소 또는 연소시키는데 예열기를 통과한 가열된 냉각용 공기를 사용할수 있다. 이렇게 회전로에서의 배소 과정의 일부 또는 연소과정을 감축하여 줌으로써 회전로에서 연소시키는데 필요한 가열시킨 냉각용 공기의 양이 감소된다. 따라서 생산용량이 같을때 재래식 회전로에 비해서 회전로의 크기가 작아진다.

회전로를 회전 냉각기 상부에 두며 냉각기의 중앙도관은 가열된 냉각용 공기가 예열기 또는 연소실로 가는 가스도관의 역할을 하게 할 수가 있다.

회전 냉각기가 유성형 냉각기 도관들과 1개의 중앙도관으로 구성되어 있을때 중앙도관은 가열된 냉각용 공기가 예열기로 들어가는 공기 도관의 역할을 한다. 중앙 도관은 회전하기 때문에 깨끗하여서 세정할 필요가 없다. 긴 고정된 도관에서는 세정하기가 어렵다.

중앙 도관에 예를들면 도관 내부표면에 나선형 무늬를 장치하여서 현탁체 예열기 또는 연소실로 가는 가열된 냉각용 공기에 포함된 먼지를 회수시키는 통로 역할을 하게할 수 있다.

예열기는 가스통로에 따라서 2개의 장치로 나누어지며, 이들 각각은 회전 냉각기를 통하여 가열된 냉각용 공기의 나누어진 흐름을 조정하게 된다.

현탁체 예열기를 2개의 독립장치로 나누어서 그 하나는 회전로의 연소가스를 공급받으며, 다른 하나와 제 2 연소실은 회전 냉각기의 가열된 냉각용 공기를 공급 받음으로써 온도가 낮은 현탁체 예열기의 출구끝부분에 발브등과 같은 통상의 유량 조절장치를 과열에 의한 장치파손의 위험 부담이 없이 사용할 수 있기 때문에 자동화가 용이하다는 잇점이 있다.

본 발명에 따른 공장 건설은 긴 회전로와 구성요소로 유성형 냉각기를 갖춘 재래식 시멘트 제조공장의 현대화에도 이용할 수 있으며, 이에 따른 잇점이 있다.

이러한 긴 회전로는 2개의 부분으로 나누어져 유성형 냉각기가 있는 부분은 유성형 냉각기 도관과 중앙도관을 갖는 독립회전 냉각기로 사용하여, 회전로의 나머지 부분으로 짧은 소결로를 만들어서, 일례로 고정 연소실을 갖춘 현탁체 예열기와 상기 독립회전 냉각기로 공장을 갖춘다.

본 발명의 이해를 돕기 위해서 본 발명에 따른 공장을 실시예로 제시하며, 회전로, 독립 회전 냉각기와 고정 연소실을 갖춘 현탁체 예열기로 구성된 공장의 측면도인 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서 회전로 1은 기초 3에 의하여 지지된 로울러 베아링 2에 놓여있다. 회전로에는 고온의 연소된 원료의 배출용 및 연소기 도관 5로 유입되는 연료와 연소용 공기의 유입구가 되는 배출측 4가 있다. 또한 회전로에는 연소시킬 원료 및 도관 7로 나가는 연소개스용 유입실 6이 있다.

회전 도관 8에는 유성형 냉각기 도관 9가 활강사면로 10과 연결되어져 있으며, 냉각공기의 공급을 위한 통상의 고정 케이징 11이 있고 냉각기 도관에서 냉각된 생성물을 받기 위한 배출구 12를 갖추고 있다. 회전 도관 8은 기초 14위에 지지된 로울러 베아링 13위에 있다. 회전 도관 8과 회전로 1은 활강사면로 15로 연결되어 있으며, 회전도관은 배출도관 16과도 연결되어 있어서 가열시킨 냉각용 공기가 배출된다. 도관 7과 16은 여러개의 사이클론으로 구성된 공지의 장치들인 2개의 독립된 장치 17과 18로 구성된 현탁체 예열기와 연결된다. 이 장치에는 가스 배출도관 19와 20이 있으며, 환풍기 21과 22를 지나서 도면상에는 나타나 있지 않은 집진기와 연결된다. 이 장치에는 원료유입관 23과 24가 있으며, 원료 배출관 25와 26이 있다.

회전냉각기 8과 예열기 장치 18사이에 고정연소실 27과 독립 사이클론 28이 있으며, 원료배출관 29가 회전로의 유입실 6과 연결되어 있다. 고정 연소실 27에는 연료 유입관 30과 공기 또는 가스 유입관 31이 있다.

회전로의 연소가스가 배출되는 가스도관 7에는 우회로 32가 있어서 가동 개시하는 동안 예열기에 우회시키며, 가스의 소량을 계속적으로 우회시켜서 장치내의 알카리류를 제거하여서 장치내벽에 덩어리가 형성되는 것을 방지한다.

본 실시예에서 시멘트 원료인 저온의 열처리할 원료는 유입관 23과 24로 유입시키며, 연소용 연료는 연소기장치 5와 연료도관 30으로 유입된다.

연소된 원료는 저부에 출구 12가 있는 케이징 11로 배출되며, 저온의 공기를 유성형 냉각기 도관으로 보낸다. 공기의 일부는 회전도관 8을 통해서 연소실 27 및 예열기장치 18로 가서 배출 환풍기 22에 의해서 배출되며, 나머지는 회전도관 8과 회전로 1과 예열기장치 17을 통해서 배출환풍기 21로 배출된다.

예열기 장치에서 저온의 원료는 예열기에서 상승하는 고온의 가스와 열교환되어서 예열된다. 예열된 원료는 예열기의 저부에서 나와서 배출관 25와 26을 통해서 연소실 27로 투입된다.

고정 연소실 27에서 열이 더 부가되며, 원료의 온도는 상승하여서 해리온도에 도달하여서 원료는 거의 전부가 배소되며, 여기서 회전 냉각기에서 가열된 냉각용 공기가 이용된다. 배소 또는 부분적으로 배소된 생성물은 고정 연소실을 통하는 가스 흐름에 의해서 독립 사이클론 28로 이송되며, 여기서 분리되어서 도관 29를 통해서 회전로 1에 투입된다.

연소기 장치 5를 통하여 회전로에 유입되는 연료의 열로 배소된 원료는 회전로 1에서 소결된다. 연소된 고온의 생성물은 끝부분의 개구부 4를 통해서 회전로에서 배출되어서 도관 15로 독립 회전냉각기 장치의 중앙도관에 떨어진다. 고온의 생성물은 활강사면로 10에 분포되어서 유성형 냉각도관 9로 들어가며, 여기서 케이징 11의 냉각기 도관을 통해서 들어오는 저온의 공기로 냉각된다. 냉각된 생성물은 12에서 배출된다.

고온의 생성물을 냉각시키는데 사용한 냉각용 공기는 회전 냉각기 장치 8의 중앙도관을 통과하며, 여기서 도면에서 화살표로 표시한 바와 같이 방향이 반대인 2개의 흐름으로 나누어진다.

가열된 냉각용 공기의 일부는 도관 15로 회전로에 들어가서 회전로에서 일어나는 연소에 맞게 조절된 환풍기 21의 속도에 의해서 조절된 양만큼 연소용 공기를 공급하게 되며, 가열된 냉각용 공기의 나머지 부분은 냉각기 장치의 중앙도관을 통과하여서 고정연소실 27의 배소처리에 필요한 연소용 공기로써 작용을 한다.

연소과정을 이렇게 나누므로써 고온의 원료와 향류로 도관 15로 흘러가는 연소용 공기의 양을 제한할 수 있기 때문에 고온의 생성물이 냉각기 장치에 통과할때 사용되는 공기의 양에 영향을 주지 않게 된다.

여러가지 변법, 일례로 현탁체 예열기에서 예열된 원료를 회전로에 보내기전에 부분적인 배소 또는 연소시키는 연소실을 회전 냉각기내에 둘 수도 있다. 회전 냉각기와 연소실을 구성시킴으로써 장치가 간단해진다. 또한 회전 냉각기를 갖는 연소실을 회전시키며, 연료와 예열된 원료가 충분히 혼합되어서 원료의 초기 열처리의 효율이 증가한다.

Claims (1)

1. 현탁체 예열기, 회전로 및 공기를 이용하여 연소된 생성물을 냉각시키기 위한 독립 회전 냉각기로 구성된 공지의 것에 있어서, 상기 냉각용으로 사용된 공기를 2개의 흐름으로 나누어서 회전 냉각기 장치의 양끝으로 흘려보내 한편은 회전로에 보내서 연소용 공기로 사용하여 생성된 폐가스를 예열기로 보내서 원료를 예열시키고, 다른편은 회전로에서 연소시키기전에 예열기로 보내서 원료를 예열시킴을 특징으로 하는 분말 또는 입상의 물질을 연소시키는 방법.

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