KR800001481B1 - 분말물질을 열처리하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분말물질을 열처리하는 방법

제1도는 본 발명을 수행하기 위한 장치의 수직 단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 예시도.

본 발명은 분말원료 시멘트와 같은 고운 가루물질을 열처리하는 방법에 관한 것으로서, 그러한 물질은 회전관로로부터 나오는 뜨거운 배기가스에 의해 예열기내에서 가열되고나서 회전관로에서 최종적으로 태워지는데 여기서는 예열기의 최소한 한 지역에서 미리 예열된 물질이 가스의 흐름에서 이탈된 뒤 물질의 밀집유출형태로서 그 자체와 무게의 영향으로 예열기의 아래부분에 위치하는 지역으로 재공급되며, 그러한 물질의 흐름은 역류하는 가스흐름내에서 다시 깨어지게 된다.

본 발명은 또한 이러한 방법을 수행하는 장치에도 관계된다. 시멘트, 알루미나, 석회, 마그네사이트, 돌로마이트 같은 물질들이 제조에 있어서, 미세한 가루로 된 물질의 열처리는 그 물질이 회전관로 내에서 최종적으로 태워지거나 소결되기전에 그로에서 나오는 페가스를 이용하여 다단사이크론 중 하나를 구성하는 예열기내에서 일차적으로 데워줌으로써 영향을 받는다. 그러한 경우 공급되는 열의 대부분은 회전관로에서 얻어지며 단지 적은 양만이 예열기내의 물질에 적용된다. 이러한 회전관로와 예열기 사이의 가열기능의 분배는 투자비용 관점으로 보면 최적이라고 볼 수는 없는데, 그 이유는 회전관로의 상대적인 투자비용이 높기 때문이다.

회전관로의 단면적과 길이를 보다 작게 만들기 위하여 예전에는 예열기와 회전관로 사이에 예비-연소대를 설치해 보았는데, 거기에서는 예열된 물질이 얼마든지 높게 가열될 수 있다(그러나 자유로 움직이는 분말상 고체가 최초의 입자가 굵어지거나 혹은 용융체를 구성하여 유동성이 감소되지 않아야 함).

그러한 형태의 예비연소대를 설치하는 데에 있어, 특별한 문제는 물질에 극히 균일하게 연료가 공급되어 물질 개개의 입자들이 초과연소되지 않아야 한다(덩어리나 괴암형의 모든 물질에 대하여), 어느 기지의 방법에서는, 이 예비연소대가 버너에 의해 직접 가열되는 와동지역을 구성하는데, 물질은 그곳으로부터 회전관로 내로 들어가는 것이다. 또 다른 방법에서는 물질과 연료가 교차되게 들어오고 나가는 연소실을 이용하고 있다. 이러한 기지의 방법들은, 예비연소대에 많은 투자비용이 든다는 단점이 있어서 회전관로를 만드는 데에서 절약된 비용부분을 다시 잃게되는 것이다.

본 발명은 앞서 명시된 방법을 제공하면서, 상기의 단점들을 피한다는 점에 근거를 두고 있다. 이는 예비 연소대 내에서의 요구되는 균일한 열처리가 최소한의 장치상의 지출만으로서 가능하여진다.

본 발명에 의하면 상기의 문제는 다음과 같은 방법으로 해결된다. 즉 곱게 나뉘어진 형태의 연료가 물질흐름에 가해지는데, 그것은 가스의 흐름내에서 완전히 분쇄되기 전에 가해져야 한다.

본 발명에 따른 방법에서는, 어떠한 경우에도 회전관로와 예열기 사이에 있게 되는 가스관이 연소실로 사용되어 더 이상의 연소지역에 대한 투자비용이 들지 않는다.

회전관로로부터 연소대까지의 열전달 조작의 상당 부분을 전환시킴으로써 회전관로를 적당하게 작은 크기로 만들 수 있으며, 이로써 투자비용이 절감된다.

본 발명의 테스트에서는 잘 분쇄된 연료와 예열된 물질과의 대규모 균일혼합이 개개의 입자가 과열됨이 없이 계속 연소되는 동안에 물질에 대규모의 열에너지 공급을 위한 주 전제조건임이 발견되었다.

본 발명에 의한 방법으로 아직 분쇄되지 않은 물질의 흐름속에 연료를 공급하면 적어도 연료가 공급되는 즉시는 연소 상태가 일어나지 않음을 확신할 수 있다. 단지 연료와 혼합된 물질 흐름이 역류가스속에서 분쇄될 때에만 물질의 감소된 농도와 연료에 대해 증가된 과잉산소 때문에 연소조건이 충족되는 것이다. 연료가 물질의 흐름에 가해지고 그 물질흐름이 분쇄되지 않음으로써 개개의 연료입자들은 대개 물질의 입자에 붙게되고 이런 방법에서는 물질의 흐름이 분쇄된 때에는 가스관의 전 단면에 걸쳐 균등히 분배되는 것이다. 이렇게 하여 물질은 그것이 회전관로에 들어가기 전에 높은 온도로 균등히 가열되는 것이다.

연소대에 공급되는 산소의 농도는 5-14% 정도이며, 대개는 8-12%이다. 회전관로로부터의 배기가스중의 산소 농도는 최소한 2.5%(보통 산소용량을 넘는 값임), 로 조절되기 때문에 단지 부가적으로 요구되는 양만 다른 공기 공급원(예를들면 냉각기 분출가스)로부터 연소대에 공급되는 것이다. 연소대에서 필요한 산소총량은 회전관로로부터의 배기가스에 의해서도 공급이 가능하다.

물질의 흐름에 연료를 공급하는 방법은 여러가지가 있다. 물질에 대해서 연료를 단순히 분무하는 것에 비해 물질의 흐름속에 연료공급지점을 위치시키는 것이 일반적으로 유익한데, 그렇게 함으로서 연료가 가스관에서 산소와 접촉하기 전에 연료와 고형입자간의 긴밀한 혼합물이 형성될 수 있다. 특히 유용한 시스템에서는 연료 입구가 일반적으로 고형물질의 흐르는 방향을 향하고 있다. 본 발명의 청구범위에 나타나 있는 바와같은 이런류의 여러 특성은 하나의 장치와 관련하여 아래에 설명된 것이다.

제1도와 제2도에 단지 부분적으로 나타낸 장치는 한개의 예열기(1)를 구성하는데, 그 예열기는 많은 싸이크론과 각각 다른 높이로 겹쳐있는 보텍스실로 이루어져 있으며, 낮은 높이에 있는 단지 2개의 싸이크론(2,3)만이 제1도에 나타나 있다.

그 장치에는 또한 한개의 회전관로(4)를 포함하고 있는데, 그로부터의 배기가스는 가스 파이프(5)를 경유하여 2개의 싸이크론(2,3)으로 흐른다.

원료물질은 공급 파이프(6)를 통하여 가스파이프(5)에 주입되는데, 공급파이프는 더 높은 단계에 있는 중앙 보텍스실로부터 유래된다. 교량형의 분배기부분(8)이 공급구멍(7) 밑에 있는 가스파이프(5)에 위치한다.

공급파이프(6)에는, 뺄 수 있는 창 형태로 된 연료공급기(9)가 위치된다. 이 연료공급기(9)의 입구(9a)는 고형물질의 운동방향(화살표 10)으로 향해 있고, 가스파이프(5)에 있는 공급파이프(6)의 입구(구멍 7)의 근처에 위치한다. 보통 조작에서는 연료공급기(9)의 입구(9a)는 원료물질 흐름(유출)에 의해 덮어진다.

연소대를 안정화 하기 위해서 보조버너(11)들이 교량형의 분배기부분(8) 밑에 장치되는데, 그들의 위치와 방향이 그렇게 선정됨으로서 이들 보조버너에 의해 공급되는 연료는 수평회전 형태로 흘러 가스파이프(5)속으로 들어간다. 2개의 또다른 버너(12)는 파괴되는 경우에 대비하여 입구(7)위에 있는 가스파이프(5)안에 장치된다.

그 장치에는 또한 고형원료물질과 연료의 공급을 상호 조정하는 장치도 포함된다. 장치의 조작은(발명에 의한) 미리 알아두어야 한다.

예열기 상단계에서 미리 예열된 원료물질은 공급파이프(6)를 통하여 가스파이프(5)에 공급된다. 잘 분쇄된 고형 또는 유상연료는 반면 연료공급기(9)를 통하여 아직은 비교적 농후한 원료물질 유출액 속으로 가하여진다. 고형 원료물질의 유출은 가스파이프(5)로 들어가는 입구에서 분쇄되고, 특히 분배기(8)에 의해 분쇄된다.

원료물질 개개의 입자들은 윗쪽 바닥으로부터 가스파이프(5)를 통하여 흐르고 있는 가스유출에 의해 혼입되어 싸이크론(2,3)에 공급된다.

분배기(8)지역에는, 연소대가 형성되는데, 그것은 가스파이프(5)의 모든 단면에 걸쳐 확장되고, 그것의 위치는 보조버너(11)들에 의해 안정된다. 이 방법에서는 고형 물질이 싸이크론(2,3)에서 분리되고 난후 회전관로(4)에 닿기전에 높은 온도로 가열된다. 기술적인 면에서는 가스파이프(6)안에 있는 고형물질의 흐름 속으로 연료를 공급하는데는 수많은 가능한 수단이 있다. 예를들어 연료공급기(9)에는 많은 노즐들이 세로방향으로 장치될 수 있다.

또한 연료공급기(9)의 입구(9a)의 위치도 조작조건에 적합하도록 조정될 수 있다.

제3도는 두번째 실시예를 도식적으로 보여주는데, 거기서는 예열기(13)가 간격을 두고 서로 겹쳐 배열된 많은 단면수축부분(14,15)과 굴뚝같은 원추형표면(16)에 의해 각각 씌워져 있는 수직형의 역류연관을 구성한다.

회전관로(17)로부터의 배기가스는 이 연관(13)의 최저부분속으로 공급된다.

연관(13)에서 최저 단면수축부분(14)의 원추표면(16)에는 둘레 주위에 균일하게 분배된 많은 적절한 탄스(18)들이 배열되어 있는데, 그의 입구(18a)는 대개 단면수축(14)의 직경상에 위치하게 된다.

공장 가동중에 회전관로(17)로부터의 배기가스는 밑에서 위를 향하여 역류연관을 통하여 흐른다. 단면 수축지역에서의 가스속도는 연관의 다른부분에서보다 더 빠르다. 연속되는 수축부분 사이의 연관지역에서는 상단에서 공급된 고형원료 물질이 가스류로부터 분리되며, 원추표면(16)을 따라 이끌어져 다음의 단면 수축으로 들어간다.

이런 고형물질의 흐름이 수축 부분을 통하여 분쇄될 때 다시 가스의 상행흐름을 만나게 되고 거기서 다시 분쇄되는 것이다.

본 발명에 따라서 잘 분쇄된 형태의 연료(특히 액체나 고형연료)가 고형원료물질의 흐름속으로 공급되는데, 그것은 역류연관에 있는 수축부분(14)의 원추표면(16)을 따라서 흐르게 되어 연료와 고체연료물질들이 단면 수축부분에서 서로가 강력하게 균등히 혼합되며, 또한 그것은 연소가 일어나기 전이기 때문에(수축 부분밑에 있는 지역에서 물질의 흐름이 분쇄된 후), 고형원료물질은 회전식 튜브용광로(17) 속으로 들어가기 전에 더욱 가열되는 것이다.

Claims (1)

1. 미세한 입상물질의 열처리에 있어서 분말원료 시멘트와 같은 물질이 회전관로로부터의 뜨거운 배기가스에 의해 예열기 내에서 데워지고 가열되어 마지막으로 회전관로 내에서 연소될 때, 가스흐름으로부터 이탈된 후에 예열기의 최소한 한 부분에서 미리 데워진 물질이 농축된 흐름으로서 그 자체의 무게의 영향하에 예열기보다 더 밑부분에 배열된 지역으로 공급되고 또한 거기서는 물질의 흐름이 역류되는 가스 흐름속에서 다시 분쇄된 형태의 연료는 그것이 가스 흐름속에서 완전히 분쇄되기 전에 물질의 흐름속으로 가해지며, 연료공급지점이 고형물질의 흐름속에 배열되고, 연소대에 공급되는 가스의 산소농도는 5-14%, 일반적으로는 8-12%이며, 회전관로로부터의 배기가스의 산소농도는 적어도 2.5%로 조정되고 연소대에서 소요되는 산소의 총량은 회전관로로부터의 배기가스에 의해 공급되며, 예열기가 각각 다른 높이로 겹쳐진 보택스 실과 많은 싸이크론을 구성하는데, 회전관로로부터 최저단계에 있는 싸이크론에 인도되는 가스파이프에서는 그 다음의 상단을 형성하는 중앙 보택스 실로부터 고형원료물질 출구가 끌어나는데, 그 장치는 앞서의 고형 원료물질 공급파이프(6)에 있는 연료공급기(9)가 그렇게 배열되어 있기 때문에 연료공급기의 입구(9a)는 고형물질의 유출에 의해 덮혀지며 연료공급기의 입구(9a)는 고형물질흐름이 움직이는 방향으로 향하고 연료공급기(9)의 입구(9a)가 고형물질 공급파이프(6)의 출구 근처에 있는 가스파이프(5)이며, 분배기가 가스파이프에 장치되어 고형물질 흐름을 분쇄하는데, 연소 지역을 안정화 하는 보조버너(11)가 분배기(8)의 밑에 가깝게 배열됨을 특징으로 하는 분말 물질을 열처리하는 방법.

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