KR790001545B1 - 분말상의 물질을 연소시키는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분말상의 물질을 연소시키는 장치

제 1 도는 제 1장치의 측면도.

제 2 도는 제 2 장치의 측면도.

본 발명은 분쇄된 또는 입상의 물질을 연소시키는 장치, 특히 시멘트 원료 분말을 현탁제 예열기와 회전로로 구성된 장치로 연소시켜 시멘트 클링커를 만드는 장치에 관한 것으로, 회전로에는 그 구성요소로 유성 냉각기형의 냉각기가 부착되어 있어서, 공기로 연소된 물질을 냉각시키며 공기는 또한 공정내에서 연소 및 예열용으로 사용된다.

근래광석, 석회석 및 시멘트 원료물질을 연소 또는 소결시키는 장치가 개발되어 잘 알려져 있다.

대개는 원료물질이 예열기의 입구에서 출구로 연속적으로 통과하면서, 예열기를 통하여 반대방향으로 흘러나가 집진기(예를들면 정전집진기)로 흘러가게된 회전로의 폐깨스로 열교환을 시키게된 여러개의 냉각도관이 부착된 형태를 이루고 있다. 회전로에서 연소된 물질을 활강사면로

를 통해서 냉각기 도관으로 들어가서 역류로 도입되는 공기에 의해서 냉각된다.

유성형 냉각기내에서 공기와 뜨거운 클링커와 열교환이 이루어지며, 공기는 좀 높은 온도(800℃-900℃)로 가열되므로 가열된 냉각용 공기의 열 함량은 크며 따라서 회수할 필요가 있다. 가열된 냉각용 공기를 예열 및 연소과정에서 이용함으로써 전체공정의 열효율이 증가한다.

그런데 연소된 물질을 취급하기 용이한 온도로 냉각시키는데 필요한 냉각기의 냉각용 공기의 양과 회전로에서 연소시키는데 필요한 연소용 공기의 양을 상호관계시키는 것이 항상 가능하지는 아니하다.

체 냉각기와 같은 정지형 냉각기를 갖는 공정에서는 예열기에서 가열된 냉각용 공기의 일부를 사용하여서 열의 일부를 회수하는 방법이 공지되어 있다. 그러나 회전로가 부착된 유성형 냉각기에서는 냉각용 공기의 일부를 따로 뽑아내는 동시에 고온의 물질을 충분히 냉각시키는 문제는 복잡하다. 본 발명은 이의 수행에 효과적인 방법을 고안한 것이다.

본 발명에 의거한 분쇄된 또는 입상의 물질을 연소시키는 방법에서는 가열된 냉각용 공기를 냉각기에서 회전로로 통과시키며, 2개의 흐름으로 나누어서 회전로의 양측끝으로 통과시키며, 가열된 냉각용 공기의 한쪽 흐름은 회전로에서 연소용 공기로 사용되어 폐가스가 되며, 회전로의 한쪽 끝으로 나가서 예열기를 통과하며, 가열된 냉각용 공기의 다른편 흐름은 회전로의 다른편 끝으로 나가서 예열기로 들어간다.

이와같이 가열된 냉각용 공기를 나눔으로써 회전로는 분배기의 역할을 하며, 따라서 뜨거운 생성물을 유성형 냉각기에서 충분히 냉각시키며, 동시에 회전로에서 연소시키는데 사용하는 연소용 공기를 충분히 공급할 수 잇다. 연소에 필요한 공기의 양은 일정하며, 대개는 유성형 냉각기에서 필요로 하는 냉각용 공기의 양과 무관하다. 공지된 연소방법에서는 연소용 공기의 필요량에 따라서 냉각용 공기의 양을 조절함으로써 뜨거운 생성물을 덜 냉각시키거나 또는 뜨거운 클링커는 충분히 냉각시키는 반면에 회전로에 과량의 연소용 공기를 도입시키는 절충안이 다소 문제시 되어왔다.

회전로에서 연소의 일부분만이 이루어지는 연소방법에서는 가장 경제적으로 연소시키기 위해서 연소용 공기의 양을 조절하는 것이 특히 필수적이다. 따라서 현탁체 예열기에 연료를 도입시키거나, 그 일부를 도입시켜서 원료를 부분적으로 연소시킨다. 특히 시멘트 원료물질을 연소시켜서 시멘트 클링커를 제조할때는 공정을 나누어서 현탁체 예열기에서 원료물질을 예열 및 적어도 부분적으로 배소시킨후에 회전로에서 소결시키는 방법이 유리하다. 회전로에서 연소시키는데 필요한 연소용 공기의 적량은 이 경우에 제한적이며, 유성형 냉각기에서 열교환되어 유출된 가열된 냉각용 공기보다 적다. 따라서 가열된 냉각용 공기의 초과량은 연료와 함께 현탁체 예열기에서 예열 및 배소시키는데 효과적으로 사용하게 된다.

본 발명에는 분말상 또는 입상의 원료를 연소시키는 회전로장치가 포함되며, 이 장치는 유성형 냉각기가 구성요소로 부착된 회전로와 현탁체 예열기로 구성되며, 회전로의 양끝에는 현탁체 예열기와 통하는 도관이 연결되어 있어서 회전로에서 연소에 의해서 생긴 폐가스와 냉각기에서 예열기로 흘러가면서 가열된 냉각용 공기의 일부가 흐르며, 예열기에는 한편끝이 회전로에 연결되어 있는 원료투입 도관이 있어서 가열된 냉각용 공기와 예열기의 폐가스로 예열시킨 원료를 회전로에 투입시키게 되어있다. 여기서 가열된 냉각용 공기는 2개의 흐름으로 나누어져서 한편은 회전로 내부의 연소용으로 사용되며, 다른편은 회전로에서 유출되며 회전로내의 연소에는 관여하지 않는다. 이로써 유성형 냉각기의 냉각과정에 영항을 미치지 아니하고 연소에 적절한 연소용 공기를 제공할 수 있다. 회전로 외부에 장치한 장치(예를들면 적절한 도관을 나누는 막과 배출환풍기)로 가열된 냉각용 공기를 정확히 나눈다.

이와같은 방법으로 유성형 냉각기를 사용함으로써 가열된 냉각용 공기를 회전로와 현탁체 예열기에서 사용하여 공기와 가스중에 함유된 열을 가능한한 회수한다. 또한 본 발명에 의한 장치에 의하면 가열된 냉각용 공기가 전부 사용되기 때문에 냉각기에서 나온 여분의 냉각용 공기의 처분에 따른 먼지문제가 해결된다. 이점이 별도의 냉각기를 사용하여서 열함량이 낮은 가열된 냉각용 공기의 일부를 폐공기로 배출시킴으로써, 심각한 분진문제를 야기하며, 공기를 세정시키기 위한 설치비(일례로 정전식 집진기)가 드는 재래식 공정과 다른점이다.

또한 현탁체 예열기에는 현탁체 예열기의 수직도관 또는 정지된 연소실 부분에 연소를 첨가시키는 장치를 해서 회전로에서 유출된 가열된 냉각용 공기와 함께 원료를 부분적으로 연소시키게 되어있다.

예열기에 추가연료를 공급하는 장치는 현탁체 예열기의 사이클론으로 가며, 가열된 냉각용 공기부분의 도관인 수직도관에 연결된 도관으로 되어 있어서 회전로에서의 연소와 무관하며, 냉각기 도관의 뜨거운 원료 입구와 연결된 회전로의 끝에서 유출된 공기도관과 연결된다.

원료와 연료를 완전히 혼합시켜 현탁체를 만들며, 따라서 혼합물이 현탁체 예열기의 분리기에 의해서 분리되기 전에 수직 도관에서 배소시키기 위해서는 수직도관에 예열시킨 원료물질을 배출시키는 물질 배출도관과 함께 수직도관에 연료 공급장치를 연결시키는 것이 바람직하나, 분리기에서 배출된 원료는 회전로의 원료물질 입구축도입관을 들어간다.

회전로의 폐가스 및 가열시킨 냉각용 공기의 도관은 예열기로 향한 입구에 연결시켜서 예열기에 흘러보내서 열교환에 이용시킬 수 있다. 회전로의 양쪽 끝을 현탁제 예열기에 연결시킴으로써 공기 세정장치의 설치가 불요하게 되며, 연소용 가스가 불필요하게 된다. 가열시킨 냉각용 공기의 여분량 전부는 현탁체 예열기로 보낸다. 활강사면로에 대한 적당한 단면적 설정 및 또는 회전로 출구의 개구정도에 의해서 연소용 가스와 과잉의 가열된 냉각용 공기가 나뉘어진다.

또한 폐가스 도관에서 폐가스 소량을 배출시켜서 우회시킬 수 있다.

이러한 우회는 원료에서 증발된 알칼리류를 계속적으로 유출시켜서 공정내에서 순환하는 이 성분이 적절한 저수준에 있게하기 위한 것으로 회전로 가스출구 연결부위 근처늬 폐가스 도관에 지관을 설치하여서 우회시킨다.

변형된 방법으로 현탁체 예열기가 별도로 반씩되어 있어서 한쪽은 폐가스 도관에 연결되어 있으며, 다른쪽은 가열시킨 냉각용 공기 도관에 연결시킬 수 있다.

본 발명의 방법에 따른 2가지 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

제 1 도에서 회전로 1이 기초 3 및 4에 지지되어 있는 로울러 베아링 2상에 설치되어 있다. 회전로 1은 회전로와 활강사면로 6으로 연결된 여러개의 냉각기 도관 6으로 구성되어 있는 유성형 냉각기가 구성 성분으로 부착되어 있다. 냉각기 도관의 배출부는 공통 케이징 7에 둘러싸여져 있으며, 이것은 정지되어 있으면 저부에 유출구 8이 있어서 냉각된 물질이 유출된다.

회전로에는 한편 끝에 연소장치 9가 있으며, 다른편 끝에 배출구 10(연소가스용)이 있어서 도관 11로 3개의 열교환 사이클론 12, 13 및 14와 2개의 별도 사이클론 15 및 16으로 구성된 현탁체 예열기와 연결되어 있다. 사이클론 16에는 가스출구 17과 배출환풍기 18이 있어서 일예로 정전식 집진기같은 먼지 제거장치에 연결된다.

현탁체 예열기에는 공정의 원료물질 투입구 19가 있으며 원료 출구도관 20이 도관과 연결되어서 회전로의 연소기 끝 22와 분리사이클로 15를 연통시키는 통로가 된다. 도관 21에는 연료 유입구 23이 있다.

분리 사이클론 15는 원료 배출도관 24를 갖고 있어서 회전로 1의 원료입구 끝10과 연결된다. 도관 11에는 우회로 25가 있다.

본 예에서 시멘트 원료물질인 원료분말은 입구 19를 통해 들어와서 공지의 방법으로 현탁체 예열기를 통과하면서 회전로의 고온가스와 열교환이 이루어진다. 예열된 원료분말은 사이클론 12에서 도관 20을 통해서 도관 21로 배출된다. 적량의 연료를 도관 23으로 공급하며, 연료와 예열시킨 원료분말은 혼합물로써 회전로 출구 22에서 오는 고온의 공기로 도관 21에서 상류로 운반된다. 이 도관을 통과하면서 예열시킨 원료와 연료 및 가열된 공기중의 산소가 거의 등온으로 유지되면서 원료물질은 최소한 그 일부가 배소된다. 분리사이클론 15에서 이 혼합물을 분리하여서 도입관 24로 회전로로 보낸다. 원료물질은 회전로를 통과하면서 연소장치 9에서 나오는 연료에 의해서 최종연소, 또는 소결된다. 유성형 냉각기 도관 5와 연결된 활강사면로 6을 통해서 회전로에서 뜨거운 생성물이 유출된다.

생성물은 냉각기 도관을 케이징 7로 도관으로 들어오는 찬 공기와 반대로 흐른다. 냉각된 생성물은 케이징 7의 저부에 모여서 출구 8로 배출된다.

냉각용 공기는 냉각기 도관에서 열교환에 의해서 예열되어서 활강사면로 6을 통해서 회전로 1로 들어간다. 회전로 내부에서 가열된 냉각용 공기는 2개의 흐름으로 나뉘어져서(화살표에 표시됨) 한편은 회전로상부로 흐르면서 연소장치 9에서 나오는 연료의 연소용 공기로 사용되며, 다른편은 직적 회전로의 연소기측 끝으로 나가서 도관 21로 들어간다. 배출 환풍기 18로 공기를 밖으로 뽑아내며, 여러가지 도관의 단면적을 주의있게 선정하여서 상기 2가지 흐름을 적절히 분리한다.

상기예에서 회전로는 절두체형으로 원료 입구에서 가스가 흐르는 쪽으로 직경이 작아지고 있다. 이러한 형의 회전로는 "올라가게 되어 있는" 형의 유성형 냉각기를 약간 기울어지게 장치할 수 있어서 원료가 중력에 의해서 입구에서 출구로 이동시킬 수가 있다.

회전로의 가열된 냉각용 공기의 일부를 유출시킴으로써 연소에 필요한 양이 공기만을 회전로에 보낼수 있으며, 따라서 회전로의 크기가 작아지며 회전로를 통과시켜야 하는 공기 또는 가스를 과량 보낼때 생기는 분진문제가 충분히 해결된다.

또한 예열시킨 냉각용 공기를 회전로의 연소기측을 통과시켜서 예열기를 통과시키고, 따라서 냉각용 공기의 열을 수직도관 21의 배소과정에서 이용하는데 여기서 가열시킨 냉각용 공기는 연소용 공기가 된다.

회전로의 배기가스는 우회로 25로 일부를 우회시켜서 최종 생성물과 가스중의 알칼리류의 양을 조절하여서 사이클론과 도관벽에 덩어리가 형성되는것을 가능한한 방지한다.

제 2 도는 기초 33과 34에 지지된 로울러 베아링 32상에 설치된 통상의 회전로31을 보여준다. 회전로 31은 앞서의 예에서 설명한 바와같이 활강사면로 36으로 회전로 31과 연결된 여러개의 냉각기도관 35로 구성된 유성형 냉각기가 구성요소로 설치되어 있다. 냉각기 도관의 출구끝은 회전로 31의 상부끝 쪽으로 연장되어 있어서 올라가게 되어있는 유성형 냉각기를 공통 케이징 37로 둘러싸며, 이 케이징은 정지되어 있으며, 냉각된 물질이 저부 배출구 38로 나간다.

또한 회전로 31에는 연소기장치 39가 아래편 끝에 장치되어 있으며, 다른쪽 끝에는 배출구 40에서 연소가스가 배출되어서 기초 42에 지지된 재래식 배기가스실로 들어간다. 배기가스실 41에서 배출된 연소가스는 도관 43을 통해서 4개의 분리사이클론으로 구성된 현탁체 예열기의 한쪽인 44로 들어간다. 예열기 44에는 연소가스 환풍기 45가 있으며, 연소가스 출구 46이 있다.

회전로의 낮은편 끝에는 예열시킨 냉각용 공기의 분배실 49가 있어서 도관 50으로 이 분배실과 정지되어 있는 연소실 51을 연결시켜 주어서 4개의 분리 사이클론으로 구성된 현탁체 예열기의 나머지 반인 52와 연결되며, 연소가스 환풍기 53과 연소가스 배출기 56이 있어서 물질이 정지되어 있는 연소실 51을 통과한 후에 양쪽 예열기 44와 52를 통과하여서 회전로 31의 상부 끝으로 들어가게 되어있다.

본 실시예에서는 제 1 도의 장치와 유사한 방법으로 조작한다. 뜨거운 생성물을 냉각시키기 위한 냉각용 공기는 케이징 37을 통해 냉각기 도관으로 들어와서 고온의 생성물과 열교환되어 예열된다. 예열된 냉각용 공기는 회전로에서 2개의 흐름으로 나누어져서 통과하며, 그 하나는 회전로의 연소용 공기로 사용되며 나머지는 정지된 연소실의 연소용 공기로 사용된다.

예열시킨 냉각용 공기는 활강사면로 36을 통과한 즉시 환풍기 53과 45에 의해서 나누어지며, 환풍기 53은 가열된 냉각용 공기를 회전로의 낮은편 끝으로 끌어내서 정지된 연소실을 통과시키며, 환풍기 45는 나머지 가열된 냉각용 공기를 회전로의 위쪽으로 끌어내서 상부끝으로 보낸다.

이 2개의 가열된 냉각용 공기 흐름의 비율은 환풍기 53과 45와 관련시킨 적당하고 잘 알려진 방법으로 적절히 이용하여서 선정한다.

Claims (1)

1. 회전로의 양쪽끝이 현탁체 예열기와 연결되어 있어서 회전로의 배소(焙燒) 또는 연소시에 생긴 폐가스와 냉각기에서 예열기로 흐르면서 가열된 냉각용 공기가 도관을 통해서 흐르며, 예열기는 한편 끝이 회전로와 연결되어 예열기에서 냉각용 공기와 폐가스로 예열된 원료를 회전로로 투입하게 된 원료투입 도관이 장치되어 있는것을 특징으로 하는 유성형 냉각기가 구성요소로 설치된 회전로와 현탁체 예열기로 이루어진 분말 또는 입상의 물질을 연소시키는 회전로장치.

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