KR800001531B1 - 분말원료 시멘트와 같은 입자물질의 열처리방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분말원료 시멘트와 같은 입자물질의 열처리방법

제1도는 본 발명의 수직 단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.

제4도는 본 발명 두번째 실시예에 따른 조감도.

본 발명은 분말원료 시멘트 같은 미세한 입자물질을 열처리하는 방법에 관한 것으로서 그러한 입자물질은 회전관로에서 나오는 뜨거운 배기가스 예열기에서 예열되고 가열되어 마지막으로 회전관로에서 연소된다.

본 발명은 또한 본 발명을 수행하는 장치에도 관계된다. 시멘트, 클레이, 석회, 마그네사이트, 돌로마이트 같은 것들의 제조에 있어서 미리 분쇄된 입자물질의 열처리는 그 물질이 최종적으로 회전관로에서 연소되거나 소결되기전에 회전관로에서 나오는 뜨거운 배기가스를 사용하여 여러개의 사이클론으로 구성되어 있는 예열기내에서 그 물질을 1차 예열 시킴으로써 이루어진다.

이 경우에 가열의 대부분은 회전관로에서 이루어져야 하는 반면에 전체 열에너지의 단지 일부분만이 예열기내의 물질에 공급된다. 예열기와 회전관로 사이의 이러한 열분배는 회전관로의 투자비용이 상대적으로 높기 때문에 투자 비용면에서 경제적이지 못하다.

좀더 작은 단면과 길이를 갖는 회전관로를 만들 수 있게 하기 위하여 종래에는 예열기와 회전관로 사이에 예비 연소지역을 설치하려고 시도하였는데 거기서는 예열된 물질이 가능한한 높게 가열된다(초기에 입자가 모여지거나 용융상의 형상에 의하여 자유로이 흐르는 분말고체가 유동성이 감소된 상태로 되지 않아야 함).

이러한 현태의 예비 연소지역을 설계하는데 특히 문제가 되는것은 물질에 대한 연료 공급이 극히 균일하여 물질 개개의 입자의 과연소상태를 피하여야 한다(응결되거나 괴암을 형성하는 등의 모든 연관된 난점에 관하여), 기지의 한 방법에서는, 예비 연소지역이 버너에 의해 직접 가열되는 휠 쳄버로 구성되는데, 그곳으로 부터 물질은 회전관로에 들어가게 된다. 또 다른 기지의 방법에서는 물질과 연료가 서로 교차되게 들어오고 나가는 버너 쳄버를 사용한다.

이러한 기지의 방법들의 단점은 예비 연소지역에 대한 높은 투자비용인데 이로 인하여 회전판로에서 절약 가능한 비용부분을 다시 잃게 된다.

본 발명은 앞서 명시된 형태의 방법으로 이러한 단점들을 없앤다는데 근거를 두고 있는데 이에 따르면 예비연소지역에서의 물질의 원하는 균일한 열처리가 시설에 대한 낮은 경비 지출로서도 가능하다.

본 발명에 의하여 회전관로와 예열기 사이에 위치한 하나의 파이프를 따라서 밑에서 위를 향한 수직방향으로 로의 배기 가스가 흐르게 되고 그 파이프의 모든 단면에 걸친 연소지역이 일정한 높이에서 형성되어 적어도 물질의 상당부분이 앞서는 연소지역을 한번 이상 통과하게 된다. 본 발명에 의한 방법으로는 어떤 경우에든 회전관로와 예열기 사이에 있는 가스 파이프가 연소실로 사용되는데, 이렇게 하여 연소지역에 대한 초과비용지출이 필요없게 된다.

한편 상당부분의 열이 이 연소지역으로 이동되어 회전관로가 실질적으로 더 작아질 수가 있다.

본 발명에 의해 제공되는 방법에서 특히 중요한 점은 앞서의 가스 파이프 내에서의 연소지역의 위치이다. 이 가스 파이프 내에서 물질 입자들의 일부는 가스와 움직이고, 일부는 역류로 이동하며, 예열기의 구조에 따라서 일부는 운동방향을 바꾸고(사이클론과 휠쳄버를 구성하는 예열기와 함께) 일부는 상하로의 사이클론 운동을 수행하기 때문에 연소지역은 적어도 상당부분의 물질이 그 연소지역을 한번 이상 통과하도록 설치된다. 이런식으로 하여 연료로부터 물질로의 특히 강력한 열 전달이 연소지역에서 이루어지게 된다.

연소지역에 공급되는 가스의 산소농도는 5-14%이내이어야 하며 일반적으로는 8-12% 사이이다. 이 경우에 회전관로에서 나오는 폐기 가스의 산소농도는 일반적으로 최소 2.5%로 맞추어지며(통상의 산소농도 이상이다), 따라서 단지 부가적으로 소요되는 산소만이 다른 원천으로 부터(이를테면 냉각용 유출공기) 연소지역으로 공급되면 된다. 소요되는 산소의 총량은 회전관로로부터의 폐기가스를 통하여 공급될 수도 있다.

본 발명에 따른 두 가지의 실례에 대해서 첨부된 도면에 따라 본 발명을 구체적으로 설명해 보기로 한다.

제1-3도에 부분적으로 보인 장치는 하나의 예열기(1)를 구성하는데 그것은 다수의 사이클론과 휠 쳄버(다른 높이로 겹쳐진)로 형성되며 최저 높이에 있는 2개의 사이클론(2,3)만이 제1도에 나타나 있다. 그 장치는 또한 회전관로(4)를 포함하고 있는데 그로부터의 배기가스는 가스파이프(5)를 경유하여 2개의 사이클론(2,3)으로 흐른다. 물질은 공급파이프(6)를 통하여 가스파이프(5)속으로 주입되는데 그 파이프는 바로 다음의 상단에 있는 중앙 휠 쳄버로부터 이른다. 교량형의 분배기(8)는 공급장치(7) 아래에 있는 가스파이프(5)안에 위치한다. 일반적으로 수평식의 연소 지역에서는 다수의 연료 젯트(9)가 분배기(8)아래에 배열되는데, 그것은 미세하게 나뉘어진 액상이나 기상의 연료를 가스파이프(5)내로 공급한다. 특히 제3도에 보인 장치에서는 연료 젯트(9)가 상기와 같이 배열되고 향해 있어서 연료는 수평의 회전흐름(제3도에서 시계방향으로)으로 가스파이프(5) 속으로 공급된다.

필요한 경우 만약에 깨지는 경우의 보완책으로 추가 버너(10)가 공급파이프(6)의 입구위에 장치된다.

장치는 다음과 같이 조작된다.

사이클론 예열기의 각단에서 잘 가열된 후에 물질은 공급파이프(6)와 장치(7)를 통하여 가스파이프(5)속으로 들어간다. 분배기(8)와 만나는 곳에서 물질의 흐름은 분쇄된다. 그러나 운동에너지의 영양하에서 물질의 대부분이 1차로 가스 파이프(5)에 떨어지는데, 그것이 낙하하는 동안은 연료젯트(9)의 근처에 있는 가스파이프(5)의 전단면에 겊쳐 구성되는 연소지역을 통과한다. 그 물질은 회전관로로 부터의 분배기가스들이 가스파이프(5) 밑바닥으로 부터 위로 움직일때 그 가스들에 의해 휘어져서 결국 위로 들어가게 된다. 그렇게 하여 그것은 비록 상행중이더라도 연료 젯트(9) 높이에 있는 연소지역을 통하여 제2단계를 지나면서 다시 가열되는 것이다. 그러나 연료가 그 연소지역으로 매우 미세하게 분산된 형태로 강한 불꽃을 형성치 않으면서 공급되기 때문에 분말 물질은 매우 균일하게 가열되고 국소적인 과열상태는 사라지게 된다.

이런 방법으로 높게 가열된 물질은 사이클론(2와 3)속으로 가스와 함께 들어가는데 거기서 그 물질은 기지의 방법으로 분리되고 회전관로에 공급되어 마지막으로 연소되는 것이다. 앞에서 언급되었듯이, 앞서의 연소지역에서의 연소에 필요한 산소의 주요부분은 회전관로로 부터의 배기 가스내의 잔유 산소량의 적절한 조정에 의해 충당되어진다. 이러한 관계로 과거의 조작형태와 비교하여 비교적 보다 적은 열 이동이 용광로 자체 내에서 이루어진다는 잇점이 있다.

연소지역에서 최적 조건을 얻기 위해서 수평과 수직 방향으로 조정가능한 연료 젯트(9)를 만드는 것이 유익할 것이다. 연료젯트(9)는 또한 겹쳐진 판을 많이 장치할 수가 있는데, 그렇게 하여 가스 파이프(5)의 전 단면에 걸쳐 균일한 연소조건을 갖춘 한정된 연소지역을 좀더 큰 규모로 제공하는 것이다.

제4도는 두번째장치를 도식적으로 보여주는데 거기서는 에열기(11)가 한개의 수직 역류 연관을 구성하며, 그것은 일정한 간격으로 서로 교차 배열된 다수의 단면구조(12, 13)을 갖고 있다.

이 연판의 바닥부분은 가스파이프(14)를 형성하는데 그것은 회전 튜브 용광로(15)로 부터 예열기(11)로 배기 가스들을 공급한다. 이 가스 파이프의 최저 단면구조(13) 밑에는 다수의 연료 젯트(16)가 배열되는데 그것들은 앞 부분에서 설명된 바와같이 가스 파이프의 전 단면에 걸친 연소 지역을 형성한다. 이런 형태의 역류 연관을 가지고는 어떤 농도에서의 물질입자들이 제한구역(13)을 통하여 사출되어 움직이고 가스 상행류에 의해 반복하여 위로 흡입되기 때문에 어떤 경우에는 연료 젯트(16)의 지역에 형성된 연소지역을 여러차례 지나게 된다. 이러한 방법에서는 앞에서 설명된 바와 같이 예열기(11)에서 잘 가열된 물질은 그것이 회전관로에 이르기 전에 좀더 가열되는 것이다.

제4도에서 보여주는 형태의 역류 연관에서는 일반적으로 수직으로 연소 지역을 지나는 가스의 속도는 대개 초당 7미터 이상이다. 제1-3도와 같은 배열에서는 연소지역 근처의 속도는 더욱 빠르다.

Claims (1)

1. 분말연료 시멘트와 같은 미세한 입자물질의 열처리에 있어서 그 물질이 회전관로로부터 이 뜨거운 배기가스에 의해 예열기 내에서 예열되고 가열되어 최종적으로 회전관로에서 연소시키는 경우, 로의 배기가스가 일반적으로 밑에서 부터 수직 윗쪽 방향으로 회전관로와 예열기 사이에 위치한 한개의 파이프 내를 흐르며 그 파이프의 전단면에 걸쳐있는 연소지역이 일정한 수준에서 형성되어 물질의 상당부분이 그 연소지역을 최소한 한번 이상 지나게 되고 연소지역에 공급되는 가스의 산소농도는 5-14%이며 일반적으로는 8-12% 이고 회전관로로부터의 배기가스의 산소농도는 최소한 2.5%이상 이지만 연소지역에서 필요한 산소의 거의 전량은 회전관로로부터의 배기가스에 의해 공급되며 연소지역을 수직으로 지나는 가스의 속도는 초당 7미터 이상이고 연료를 미세하게 분산된 형태로 가스파이프(5,14)에 공급되는 다수의 연료 젯트(9,16)들이 일반적으로 수평판으로 배열되어 연소지역을 구성하는 것을 특징으로 하는 분말 원료 시멘트와 같은 입자물질의 열처리 방법.

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