KR900000364B1 - 시멘트 크링커의 제조장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시멘트 크링커의 제조장치

제1도는 시멘트 클링커(CLINKER)를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 제1실시예를 도시하는 부분절단 측면도.

제2도는 제1도에 도시된 실시예에 구체화되어 있는 분출(SPOUTED) 베드형 그래뉼레이팅(GRANULATING)로의 한 실시예를 도시한 확대 측면도.

제3도는 제2도의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.

제4a도는 시멘트 클링커를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 제2실시예를 도시하는 부분절단 측면도.

제4b도는 제2실시예의 유동화 하소(CALCINE)로의 변형을 도시하는 확대 측단면도.

제5도는 시멘트 클링커를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 제3실시예를 도시하는 부분 절단 측면도.

제6도는 제5도에 도시된 실시예에 구체화되어 있는 분출베드형 그래뉼레이팅로 및 그 주변장치를 도시하는 확대 측단면도.

제7, 8 및 제10도는 제3실시예에 있는 분출베드형 그래뉼레이팅로 및 그 주변부의 변형을 도시하는 확대측단면도.

제9도는 제8도의 선Ⅸ-Ⅸ을 따른 단면도.

제11도는 시멘트클링커를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 제4 및 제5 실시예를 도시하는데, 제4실시예는 점선으로 도시되는 반면에 제5실시예는 제4실시예의 구성요소에 덧붙여서 일점쇄선으로 도시되는 부분을 갖는 것으로 도시되는 부분 절단 측면도.

제12도는 시멘트 클링커를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 제6실시예의 변형을 도시하는 확대 측단면도.

제13도는 시멘트 클링커를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 제7실시예에 사용된 분출베드형으로 주위의 부분을 도시하는 확대 측단면도.

제14도는 제13도의 선 ⅩⅣ-ⅩⅣ를 따른 단면도.

제15도는 제13도에 도시된 실시예의 변형을 도시하는 확대측단면도.

제16도는 제15도의 선 ⅩⅥ-ⅩⅥ을 따른 단면도.

제17도 및 제18도는 각각 베드높이와 그 베드를 가로지르는 압력 강하 사이의 관계를 설명하기 위한 개략도 및 그래프.

본 발명은 시멘트클링커제조 장치에 관한 것이다. 시멘트클링커를 제조하는 대표적인 종래의 설비나 장치는 유동베드형 소결로, 냉각시스템, 공기예열기, 열교환 사이클론 및 집진기를 조합한 것이었다. 이러한 종래의 장치는 필수적으로 핵종(NUCLIDE) 클링커의 사용을 필요로 하였다. 핵종 클링커는 클링커의 대표적인 미세입자이며 또 핵종 클링커순환라인을 따라 순환되는 것이다.

그러나, 이러한 장치는 핵종 클링커의 순환에 따른 연손실이 크고 하소된 클링커가 가지는 감지열의 회수가 효율적이지 못하여, 결국 열효율이 낮아지고 연료 소비의 감소가 어렵다는 단점을 갖게 되었다.

종래의 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명자들은 일본국 특허공보 제85-13738호로써 이미 핵종 클링커의 사용이 필요없는 시멘트클링커제조 장치를 제안하였었다. 이 장치는 다스의 사이클론, 분출베드형 그래뉼레이팅로, 유동베드형 소결로, 냉각장치 등으로 이루어진 현수 예열기를 포함하며 그곳에서 분출베드형 그래뉼레이팅로의 하부와 유동베드형 소결로의 상부는 배기(WASTE-GAS)도관을 통해 서로 연결 되어있다. 특히, 이 장치는 현수 예열기로부터 예열된 물질이 냉각시스템과 분출베드형 그래뉼레이팅로를 서로 연결하는 도관으로 주입되어서 그 물질이 냉각시스템으로부터 추출된 뜨거운 냉각공기와 섞이면서 열교환하여 그 혼합물이 분출 베드형 그래뉼레이팅로로 이송되어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이 장치로써, 냉각시스템과 그래뉼레이팅로를 서로 연결하는 도관의 내면에 그 물질의 용융된 요소가 점착되고 자라서 그 도관의 내면을 덮는 문제점을 제거할 수 있게 되었다. 더불어, 시멘트 클링커 냉각시스템으로부터 수집된 열을 효율적으로 사용할 수 있게 되었다.

일본국 공개특허공보 제 85-13738호로 공포된 장치의 작동에는, 분출베드형 그래뉼레이팅로에 있는 대기가 일반적으로 1250에서 1350℃ 사이의 범위에 놓이는 액체상태 발생온도로 유지되어 있다.

이 장치의 분출베드형 그래뉼레이팅로의 버너가 그 로의 직선 동체벽에 제공되어 있으며 또한 하소될 물질을 부유시키는 공기가 그래뉼레이팅로의 벽 내면근처의 지역을 덮어버리도록 주입되기 때문에, 버너로 공급된 연료는 주변지역의 온도보다 더 높은 온도를 나타내는 국부의 과열지역을 형성시키지 않는다. 따라서, 비교적 균일한 온도분배가 그 분출베드에서 일어나게 된다. 과열 국부지역이 없는 비교적 균일한 온도 분배는 시멘트 재료 분말의 용융으로 형성되는 액체상태의 양을 극도로 감소시킨다.

따라서, 그래뉼레이팅로에서 형성된 그 입자들은 너무 작고 균일하지 못한 크기를 갖는 경향이 있어 그 입자화는 단지 작은 비율로만 이루어지게 된다. 액체상태의 발생은 분출베드의 온도를 상승시킴에 의해 증가되어진다. 그러나, 이 공지의 장치에 있어서, 그 베드 온도는 균일하게 상승하여 분출베드의 안정도는 그 베드에서의 응집작용 때문에 손상받는 경향이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 크고 균일한 입자크기의 시멘트 클링커를 신속하고 안정되게 제조할 수 있는 설비를 제공하는 것이다.

이것을 위하여, 본 발명의 한 특징에 따르면, 시멘트 재료 분말을 예열하는 현수 예열기, 예열된 시멘트 재료분말을 입자화 하는 분출베드형로, 입자화된 시멘트 원료를 가소시키는 유동베드형로, 입자화되고 구워진 산물을 냉각시키는 냉각시스템, 분출베드형로의 하부에 서로 마주보도록 배치되어 있고 그 끝들이 약간 상향으로 향해 있어 분출베드에 국부 과열 지역을 형성하는 다수의 버너들, 국부과열지역의 약간 위에 배치되어 예열된 재료 분말을 현수 예열기로부터 분출베드형로로 충입하기에 적합한 예열된 재료 충입 슈트, 및 국부과열 지역의 한쪽에 제공된 입자화된 재료 방출 슈트를 포함하는 시멘트 클링커 제조설비가 제공되어 진다.

이러한 장치로, 분출베드형 그래뉼레이팅로의 분출베드에 국부 과열지역이 형성되기 때문에, 일반적으로 그와 3m/m 사이의 범위에 놓이는 균일하고 큰 크기의 시멘트 클링커를 안정되고 효율적으로 제조하는 것이 가능하게 되었다. 부가하여, 클링커를 연마하는데 소모되는 동력이 감소하게 되었다. 더우기, 시멘트 클링커의 입자크기가 균일하기 때문에, 냉각시스템에서의 열회수효율이 현저하게 진보되며 또 설비에서의 연료 소비도 크게 감소되었다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 시멘트 재료분말을 예열하는 현수예열기, 예열된 시멘트 재료 분말을 입자화 시키는 분출 베드형로, 입자화된 시멘트 재료 분말을 소결시키는 유동베드형로, 입자화되고 구워진 산물을 냉각시키는 냉각시스템, 분출 베드형로에 있는 분출베드에 배치되어 분출베드형로의 바닥과의 사이에 공간을 형성하는 드래프트(DRAFT)튜브, 드래프트튜브아래에 배치되어서 상호협동하여 그 드래프트 튜브에 국부 과열 지역을 형성시키고 입자들을 공간을 통하여 드래프트 튜브로 이동시키는 버너장치, 국부과열 지역의 약간 위에 배치되고 예열된 재료분말을 현수 예열기로부터 분출 베드형로로 충입시키기에 적합한 예열된 재료 충입슈트, 및 국부과열 지역의 한쪽에 제공되는 입자화된 재료 방출 슈트를 포함하는 시멘트 클링커 제조설비가 제공되어진다.

이러한 장치에 따라, 분출베드형로로 들어오는 연소가스는 드래프트 튜브를 통해 로의 상부로 인입되어진다. 그 연소가스는 연료, 유동입자 및 시멘트 재료 분말을 수반하며 그래서 그 연료는 드래프트 튜브에서 연소되어 국부 과열 지역을 형성하며 이것에 의하여 시멘트 재료 분말을 유동입자의 표면에 부착되어 시멘트 재료 분말의 입자화를 촉진시키게 된다. 한편, 드래프트 튜브 밖의 유동 입자들은 시멘트재료와 사이클론으로부터 재순환된 입자들 뿐만 아니라 열방사에 의해 냉각 되어진다. 부가하여, 연소가스는 절대로 분출베드형로의 원추형 하부를 향해 흐르지 않으므로 로의 바닥부분에 있는 입자들은 가열되지 않는다.

이것은 반대로 입자들사이의 점착력을 감소시키는데, 그래서 로의 원추형 하부에 있는 벽면에 입자들이 응집되고 퇴적되는 경향을 억제하게 된다.

본 발명의 세번째 특징에 따르면, 시멘트 재료 분말을 예열하는 현수 예열기, 예열된 시멘트 재료 분말을 입자화하고 소결시키며 분출베드를 가지는 그래뉼레이팅 및 소결로, 상기 분출베드형 로의 하부에 배치되고 그 분출베드에 국부과열 지역을 형성시키는데 적합한 다수의 버너들, 국부과열 지역 약간위에 제공되어 있으며 예열된 시멘트 재료 분말을 현수 예열기로부터 충입시키기에 적합한 충입슈트, 및 국부과열 지역의 한쪽에 배치되고 적어도 입자화 되어 있는 시멘트 원료를 방출하는데 적합한 방출 슈트를 포함하는 시멘트 클링커 제조 설비가 제공되어 진다.

이러한 장치는 유동 베드형로의 제거로 인하여 시멘트 클링커 제조장치의 설치비를 감소 시키게 된다.

본 발명의 상기한 것과 다른 목적 및 장점들은 첨부도면을 참조한 적절한 실시예의 하기 설명으로부터 확실하게 될 것이다. 그러나, 기술되는 실시예들의 형태 및 여러 구성요소들의 배치들은 단지 예시적일 뿐이며 특정하지 않는한 발명의 범위를 한정하는 것은 아님을 주지해야 할 것이다.

[제1실시예]

제1도 내지 제3도를 참조하면, 시멘트 재료 분말을 사이클론(6a),(6b),(6c) 및 (6d)들로 구성되는 현수 예열기(6)에서 분출베드형 그래뉼레이팅로(2) 및 유동베드형 소결로(4)로부터 배출되는 가스의 열에 의하여 예열 되어진다.

시멘트 재료 분말을 연속되는 사이클론(6d), (6c), (6b) 및 (6a)을 통해 점차로 전달되어지며 이중-플랩(FLAP) 댐퍼(8)를 통해 분출베드형 그래뉼 레이팅로(2)로 이송되어져서 그 로(2)에서 입자화되어진다. 이들 도면에서, 참조번호 10은 플램덤퍼를 가리키며, 반면에 12번은 유도 송풍기를 가리킨다.

분출베드형 로(2)에서 입자화되지 않는 시멘트 재료 분말을 사이클론(6a)를 통하여 분출 베드형 그래뉼레이팅로(2)로 재순환되어진다. 분출베드형 그래뉼레이팅 로에 남아 있으며 거기에서 성장된 입자들은 입자화 된 재료의 재료밀봉에 사용되는 L형 가스밀봉장치(이하 ＂L＂ 밸브라함)을 통해 유동베드형 소결로(4)로 방출되어져서 거기에서 1400과 1500℃ 사이의 온도로 구워지게 된다. 이렇게 구워진 시멘트 재료는 예를들어 L밸브(16)를 통하여 유동베드형 냉각기와 같은 냉각시스템으로 방출되어져서 냉각되고 최종산물로 배출되어진다.

한편, 강제 드래프트 송풍기(22)에 의해 냉각 시스템(18)속으로 충입된 냉각공기는 구워진 클링커와 열교환하여 가열되어지며 또 연소공기로서 유동베드형로(4)에 공급되어진다. 냉각시스템(18)으로부터의 과잉 공기는 모두 집진기(도시되지 않음)를 통하여 외부로 방출되어 진다.

유동 베드형 소결로(4)의 연소 가스는 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 하부에 배치된 버너로부터 공급되는 연료를 태우는데 사용되어지며, 그 태운 결과로 발생되는 가스는 분출베드형 크래뉼레이팅로(2)의 꼭대기로부터 배기로 방출되어진다. 이러한 가스는 현수 예열기(6)에 있는 연속의 사이클론(6a)(6b)(6c) 및 (6d)을 통과 하게 되어 시멘트 재료분말을 예열시키며, 그후 집진기(도시안됨)를 통하여 유도송풍기(12)에 의해 대기로 배출되어진다. 유동베드형 소결로(4)의 꼭대기는 배기도관(24)을 통하여 분출베드형 그래뉼레이팅로의 바닥에 연결된다.

제2도 및 제3도로부터 알수 있듯이, 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)는 직선동체부분(26)과 원추형부분(28)으로 이루어지며, 그 꼭대기 끝부분에는 배기방출도관(30)을 가지며 또한 그 바닥 끝 부분에는 목부분(32)을 가진다. 그 목부분(32)은 배기도관(24)에 연결되어진다. 다수의 버너들, 즉 도시된 실시예에서는 두개의 버너들은 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 목부분(32)과 원추형 끝부분(28)사이의 연결지점 근처지역에서 서로 마주보며 이러한 버너들의 끝이 약간 상향되도록 배치된다. 이러한 장치로, 그 버너(34)들 끝의 위에 있는 분출베드(36)의 한 부분에 국부과열지역(38)을 형성하는 것이 가능해지는데, 그 국부과열지역(38)은 분출베드의 주변지역보다 약 100내지 150℃ 높은 온도를 갖게 된다. 예열된 재료인입 슈트(40)는 원추형부분(28)과 직선동체부분(26) 사이의 연결지점 약간위에 제공되며, 반면에 입자 방출 슈트(42)는 원추형부분(28)과 직선 동체부분(26)사이의 연결지점 약간 아래에 배치된다.

이러한 장치로, 목부분에서의 가스의 속도를 적절하게 선택함으로써 분출베드(36)에서의 베드 온도를 약 1300 내지 1400℃로 하며 반면에 국부 과열지역(38)에서는 약 1400 내지 1550℃의 고온을 내는 것이 가능해진다. 시멘트의 예열된 분말재료가 이러한 국부 과열지역에 충입되기 때문에, 분말재료는 빠르게 용융되며 그것이 분출베드(36)에서 부유되어 흐르지 않는 동안 자체 입자화를 통해 구워진다. 어떠한 핵종 클링커도 분출베드(36)에 공급할 필요없이도 입자화가 일어날 수 있음을 인식해야 할 것이다. 또한, 후술되어질 제4실시예에서처럼 유동베드형 소결로(4)를 생략할 수도 있게된다.

이렇게 형성된 시멘트 재료의 입자들은 입자방출 슈트(42)를 통해 방출되어지며 유동베드형 소결로(4)로 이송되어진다.

[제2실시예]

제4도는 시멘트 클링커를 제조하는 본 발명의 장치의 제2실시예를 도시하고 있다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 유동베드형 소결로(4) 있는 유동베드(44)는 하나의 격벽판(46)에 의하여 유동베드(48) 및 큰 유동베드(50)로 분리되어 진다. 이러한 로에 있는 윈도우박스(52) 역시 먼저 언급한 격벽판(46)과 직선 정열되어 있는 격벽판(54)에 의해 분리되어진다.

작동에 있어서, 유동소결로(4)의 큰 유동베드(50)에서 약 1400 내지 1500℃의 연소 온도에서 입자들은 시멘트 클링커가 되도록 구어진다. 그렇게 구워진 시멘트 클링커는 격벽판(46)을 넘어 작은 유동베드(48)로 흐른다.

작은 유동베드 챔버는 큰 유동베드(50)에서의 소결온도(베드온도)보다 낮은 온도에서 유지되고 있다. 그래서, 작은 유동베드에서의 온도는 예를 들면 약 1200 내지 1000℃가 있다. 따라서, 큰 유동베드(50)에서 연소된 시멘트 클링커는 작은 유동베드(48)의 베드온도로 신속하게 냉각되어진다. 그래서, 구워진 클링커는 약 1350℃로부터 약 1200℃까지 신속하게 냉각되어 고품질의 시멘트 클링커가 된다. 작은 유동베드(48)에서 신속하게 냉각된 시멘트 클링커는 그 시멘트 클링커를 주위 공기로부터 멀리 격리시키는 역할을 하는 L밸브(16)를 통하여 냉각시스템(18)으로 방출되어진다. 시멘트 클링커는 이후 냉각 시스템에서 더욱더 냉각되어진다.

시멘트 클링커를 연료 소모를 증가시키지 않고 신속하게 냉각시키기 위하여, 부가의 장치가 적절하게 제공된다. 이 장치는 제4b도에서 도시되어 있으며, 계수유니트(55), 각각 작은 유동베드(48) 및 큰 유동베드(50)를 가로지르는 압력강하를 측정하는 두개의 차동압력게이지(56a)(56b), 및 공기-펄스를 L-밸브(16)속으로 주사하기 위한 공기-펄스 주사기, 즉 밸브(57)를 포함하는 것이다. 계수 유니트(55)는 차동압력게이지(56a)(56b)에 연결되어진다. 계수유니트(55) 또한 공기-펄스 주사기(57)에 연결 되어서 L-밸브(16)를 작동시킨다. 주사기(57)는 시멘트 클링커를 L-밸브(16)밖으로 밀어내도록 공기-펄스를 주사하므로 작은 유동베드(48)에 있는 시멘트 클링커는 방출될 수 있다. 이러한 장치에 따라서, 공기-펄스 주사기(57)는 계수유니트(55)로부터의 신호에 다라 공기-펄스를 주사하므로 작은 유동 베드(48)를 가로지르는 압력 강하를 큰유동 베드(50)를 가로지르는 압력 강하보다 항상 작다. 이것은 시멘트 클링커가 연소 소비의 증가 없이 신속하게 냉각되어지는 것을 수반하게 되었다.

높은 품질의 시멘트 클링커 안정도를 보장하기 위하여, 다른 부가장치가 적절히 제공된다. 이 장치는 역시 제4b도에 도시되어지며 계수유니트(58) 서모미터(59), 댐퍼(63)의 구멍을 조정하기 위해 계수유니트(58)에 연결된 모터(61) 및 작은 유동베드(48)로의 연료 공급을 조정하는 연료밸브(65)를 포함하고 있다. 댐퍼(63)는 강제 드래프트 송풍기(22)와 소결로(4) 사이의 공기 라인에 제공되는 것이다. 작은 유동베드(48)의 온도가 예정온도보다 높을때, 그 모터(61)는 댐퍼(63)를 열어서 강제 드래프트 송풍기(22)로부터의 공기 유동화를 증가시킨다. 이와는 반대로, 작은 유동베드(48)의 온도가 예정된 것보다 낮을때, 그 모터(61)는 댐퍼(63)의 구멍을 감소시키며 또는 계수유니트(58)는 연료밸브(65)의 구멍을 증가시킨다.

이러한 장치에 따라서, 작은 유동베드(48)에서의 냉각조건은 일정하게되므로 시멘트 클링커의 질은 안정되게 된다.

만약 유동베드로 연료를 공급하는 설비가 없다면, 작은 유동베드(48)에서의 냉각조건은 일정하게 되므로 시멘트 클링커의 질은 안정되게 된다.

만약 유동베드로 연료를 공급하는 설비가 없다면, 작은 유동베드(48)에서의 베드 온도는 과열로 구워진 시멘트 클링커의 공급속도 및 작은 유동베드(48)로 공급된 공기 유동화 속도로 결정되어진다. 그러므로, 단위 시간당의 시멘트 클링커의 수율이 작업방해 때문에 감소되어져야 할 경우에는, 작은 유동베드(48)에서의 베드 온도는 가스속도를 감소시키도록 낮아지게 되어 작은 유체베드(48)에서의 유동성은 손상을 입게되어 결국 시멘트 클링커의 냉각 및 L-밸브(16)로의 전달이 방해된다. 그러한 경우를 회피하기 위하여, 작은 유동베드(48)에 작은 양의 연료를 공급하여 작은 유동베드(48)를 충분히 유동화 시키는데 필요한 가스속도를 제공하기에 충분히 높은 온도를 작은 유동베드(48)에서 유지시키는 것이 바람직하다. 그래서, 작은 유동베드(48)로의 연료 공급은 장치의 안정된 작업 및 시멘트 클링커의 높은 품질을 보장하여 주게된다.

[제3실시예]

제5도 및 제6도를 참조하면, 짧은 파이프 조각 형태의 드래프트 튜브(62)는 분출베드형 그래뉼레이팅 로(2)에 있는 분출헤드(36)에 배치되어서 드래프트 튜브(62)의 상부 말단은 분출베드(36) 약간 위로 돌출하고 있으며 반면에 드래프트 튜브(62)의 하부말단과 분출베드형 그래뉼레이팅 로(2)의 바닥에 있는 원추형 부분(28) 사이에 작은틈(64)이 형성되어 진다. 드래프트 튜브(2)는 분출베드(36)의 상부면 위로 항상 돌출하고 있을 필요는 없으며 완전히 제거시킬 수도 있다. 버너장치(34)가 드래프트 튜브(62) 아래의 목부분(28) 근처에 제공되어 있어 국부 과열 지역을 확실하게 형성시킨다. 적절하게는, 그 버너장치(34)는 서로 마주보며 그끝이 약간 상향되도록 배치되는 다수의 버너로 구성되는 것이다.

시멘트 재료는 재료 충입 슈트(66 또는 68)를 통해 분출베드형 그래뉼레이팅 로로 충입된다. 이 장치는 상부 재료 충입슈트(66)가 사용되어질 때 충입된 재료가 그 드래프트 튜브(62)의 상부말단 근처지역에 떨어지도록 되어있다. 이러한 장치는 반 용융된 입자들의 온도를 효과적으로 낮추며, 그래서 입자들의 어떠한 퇴적작용도 제거시킨다.

제7도는 드래프트 튜브(62)가 지지부재(70 및 72)들에 의해 고정되어 있는 하나의 변형을 도시한다.

제8도 및 제9도는 냉각공기가 드래프트 튜브(62)의 상부 말단근처 지역으로 주입되는 다른 변형을 도시한다. 특히, 이 변형에서는, 역시 지지부재 역할을 하는 도관(74)은 드래프트 튜브(62)의 상부에서 그 드래프트 튜브(62)와 연결되며 냉각공기 공급 파이프(76)가 이러한 도관(74)에 연결되어 냉각장치로부터 방출되는 냉각공기나 또는 주위 공기를 공급하게 된다.

제10도는 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 하측 원추형 부분(28)근처에 있는 쟈켓(78)으로 물 또는 공기를 제공하는 것에 의해 냉각이 간접적으로 일어나는 또 다른 변형을 도시한다. 제5도 내지 제10도에 도시된 장치들이 적절하게 조합되어 본 발명의 제3실시예에 따른 장치를 구성하게 된다.

제3실시예의 작동은 하기와 같다. 유동베드형 소결로(4)로부터의 연소가스는 분출베드형 그래뉼레이팅 로(2)속으로 후자의 하부말단에 있는 목부분(32)을 통해 예를들어 30내지 50m/sec의 고속으로 주입되어진다. 그후 그 가스는 드래프트 튜브(62)를 통해 로(2)에 있는 공간의 상측부로 주입되어진다. 그 가스는 연료, 유동화된 입자들 및 드래프트 튜브(62)의 입구를 통해 주입되는 시멘트 재료분말들을 수반한다. 따라서, 그 연료는 드래프트 튜브(62)에서 연소되어 국부 과열 지역을 형성하며, 반면에 시멘트 재료 분말은 유동화된 입자들의 표면에 부착하여 시멘트 클링커의 입자화를 증진시킨다. 한편으로, 드래프트 튜브밖의 입자들은 시멘트 재료 및 사이클론으로부터 재순환된 입자들에 의해서 또 열방사를 통해 냉각되어진다. 이러한 입자들은 연소가스가 절대로 원추형 부분(28)으로 흐르지 않기 때문에 과열되지 않는다. 따라서, 입자들 사이에서 작용하는 점착력이 감소되어 원추형 부분(28)에서의 응집제거는 상술된 제1실시예에서 보다 더욱 보장되어진다. 동시에, 입자들의 벽면에의 부착도 동일한 이유로 하여 방지되어진다.

[제4실시예]

제11도로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 제4실시예는 제1도에 도시된 제1실시예에서 유동 베드형 소결로(4)를 제거한 것이다. 특히, 제11도를 참조하여 보면, 분출베드형로(80)에서 입자화되고 흐르지 않고 있는 입자화되고 구워진 산물은 분출베드형로(80)의 동체부분(26)과 원추형부분(28) 사이의 연결지점 약간 아래에 있는 부분에 연결된 방출슈트(82)를 통해서 입자화되고 구워진 산물로 구성되는 재료 밀봉재로 사용하는 L밸브(14)의 작동에 의해 방출되어진다. 그후 산물은 유동베드 냉각장치 또는 이동베드 냉각장치등의 냉각시스템(84)에 전달되어서 냉각되어진다.

[제5실시예]

본 발명의 제5실시예는 제11도에 표시되듯이 시멘트 재료 충입슈트(86)가 적어도 일부분의 시멘트 재료 분말을 충입할 목적으로 분출베드형로(80)의 상측부분에 연결되는 것을 특징으로 한다. 시멘트 재료 충입슈트(86)는 사이클론(6b)으로부터의 예열된 시멘트재료 분말이 그것을 통해 충입되도록 연결되어진다. 이러한 슈트(86)를 통해 충입된 시멘트 재료분말은 반쯤 용융된 입자의 온도를 효과적으로 떨어뜨려서 분출베드형로(80)의 상측부분에 있는 내벽면에 입자들이 점착되는 것을 방지한다. 게다가, 예열된 시멘트 입자분말이 분출베드형로(80)의 상측공간에서 탈탄소화 되기 때문에, 그 시멘트 재료분말이 예열된 재료 충입 슈트(40)를 통하여 국부 과열지역(38)으로 충입됨에도 불구하고 국부과열지역(38)에서 필요로 되는 고온을 유지시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 높은 입자화 및 소결화 속도를 얻을 수 있게 되며 반면에 입자화되고 구워진 산물의 일정한 큰 크기를 보장할 수 있게 된다.

[제6실시예]

제6실시예는 기본적으로는 제4실시예와 동일하나 하기의 관점에서 서로 상위하게 된다. 제12도를 참조하면, 제4실시예는 입자화되고 구워진 산물 방출슈트(82)의 상측 입구 둘레에 쟈켓(88)를 가진다. 다수의 구멍(90)들이 쟈켓(88)내의 슈트(82)부위에 형성되며 또 쟈켓(88)이 냉각공기 주입파이프(92)에 연결되므로 냉각공기는 구멍(90)을 통하여 슈트(82)속으로 불어 넣어진다. 그 냉각공기 주입 파이프(92)는 컴퓨터(98)의 제어하에 모터(96)에 의해 구동되는 댐퍼(94)를 가진다. 그 컴퓨터(98)는 냉각후의 시멘트 클링커의 온도를 측정하기에 적합한 서모미터(100)로부터의 신호를 수용하기 적합하게 되어 있다. 이러한 신호에 반응하여, 컴퓨터(98)는 모터(96)와 댐퍼(94)를 제어하여 냉각 공기의 흐름속도를 제어하므로 구워진 시멘트 클링커는 1350℃ 로부터 1200℃로 신속하게 냉각 되어지며 이것으로서 산물의 고품질이 보장되며 또 냉각후에 시멘트 클링커의 온도가 1200℃를 넘지 않는다는 것이 보장된다. 냉각공기주입 파이프(92)는 제11도에 도시된 바와 같이 강제 드래프트 송풍기(22)의 출구 라인으로부터 갈라져 나올 수 있다.

[제7실시예]

본 발명의 제7실시예는 기본적으로는 상술된 제1내지 제6실시예 각각의 분출베드형로의 원추형 부분에 대한 개량이다.

제13도 및 제14도를 참조하면, 분출 베드형로(102)의 하측 끝 부분은 로 직경, 즉 동체부분(28)의 직경보다 작은 최대직경을 가지는 다수의 즉 세개의 원추형(28a,28b, 및 28c)들로 갈라져 있다. 각각의 원추형에는 그 하측부분에 다수의 버너(34)들이 구비되어 있다. 도시된 경우에는, 각각의 원추형에는 두개의 번(34)들이 구비되어 있다. 사이클론(6a)으로부터의 예열된 재료 분말은 각각의 재료충입슈트(104a,104b, 및 104c)를 통하여 이러한 원추형(28a,28b, 및 28c)으로 충입된다.

제15 및 제16도는 본 발명의 클링커 장치의 제3실시예에서의 분출 베드형로의 원추형 부분에 제7실시예를 적용시켜 얻어지는 한 예를 도시한다. 이러한 예에 있어서, 짧은 파이프 조각 형태의 드래프트 튜브(62)들이 장착되고 고정되어 있으므로 그들의 하측 끝들과 분출베드형 그래뉼레이팅 로(102)의 바닥에 있는 대응원추형(28a,28b 및 28c)들 사이에 캡이 형성되어 있다. 버너(34)들은 각 드래프트 튜브(62)의 하측 부분에 배치되어진다.

일반적으로, 분출 베드형 그래뉼레이팅로의 로 직경 D(동체부분(26)의 직경)의 증가는 제17도에 도시된 바와 같은 베드의 높이 ＂h＂에 있어서의 증가를 초래한다. 로에서의 압력강하, 즉 베드를 가로지르는 압력강화는 베드 높이 ＂h＂에 비례한다. 그러므로, 로 직경 D가 증가함에 따라 베드를 가로지르는 압력강화 P는 제18도에 도시되듯이 증가된다. 압력강화 P의 증가는 동력소모의 증가를 가져오게 되며 그래서 적절하게 회피되어진다. 이런 관계로 하여, 제7실시예는 원추형 부분에서의 최대 직경이 감소되기 때문에 분출베드형로가 크게 되더라도 압력손실의 경향이 증가되는 것을 억제할 수 있게 된다.

게다가, 분출베드형 그래뉼레이팅로의 전체 높이가 일반적인 장치의 경우와 비교하여 감소되기 때문에 장치 전체의 가격은 감소한다.

Claims (19)

1. 시멘트 클링커 제조장치에 있어서, 시멘트 재료 분말을 예열하는 현수 예열기(6), 현수예열기(6)에 연결되며 예열된 시멘트 재료분말을 입자화 하고 소결로 하며 분출베드(36)가 구비된 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)와 유동베드형 소결로(4), 입자화되고 구워진 산물을 냉각시키는 냉각시스템(18), 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 하측 부분에 배치되어 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)에 있는 분출베드(36)에 국부 과열지역(38)을 형성하는 다수의 버너(34), 국부과열지역(38) 약간 위에 배치되며 현수 예열기(6)로부터 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)로 예열된 재료분말을 충입시키는 충입슈트(40) 및 국부 과열지역(38)의 한쪽에 배치되어 입자화 되고 구워진 산물을 방출하기에 적합한 방출슈트(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)가 그 하측부분에서 다수의 원추형으로 갈라지는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
3. 제1항에 있어서, 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)가 그 하측부분에서 다수의 원추형으로 갈라지며 또 버너(34)들이 그 원추형의 각각의 하측부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
4. 제1항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 유동베드(44)를 작은 유동베드(48)와 큰 유동베드(50)로 결정하는 격벽판(46)을 포함하며 또 구워진 시멘트 재료가 그 격벽판(46)을 넘어 작은유동베드(48)로 흐르는 것을 특징으로 하는 시멘트클링커 제조장치.
5. 제4항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 큰 유동베드(50)에서 보다 낮은 작은 유동베드(48)의 차동압력을 유지하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
6. 제4항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 작은 유동베드(48)로 연료를 제어할 수 있도록 공급하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
7. 제4항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 작은 유동베드(48)의 온도가 그 예정된 온도보다 높을때 작은 유동베드(48)로의 유동화 공기를 증가시키며 또 작은 유동베드(48)의 온도가 그 예정된 온도보다 낮을때 작은 유동베드(48)로의 유동화 공기를 감소시키거나 또는 작은 유동베드(48)로의 연료 공급량을 증가시키는 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
8. 제1항에 있어서, 분출베드(36)에 드래프트 튜브(62)가 배치된 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)가 그 하측부분에서 다수의 원추형으로 갈라지는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
9. 제1항에 있어서, 분출베드(36)에 드래프트 튜브(62)가 배치된 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)가 그 하측부분에서 다수의 원추형으로 갈라지며 또 버너(34)들이 각각의 원추형의 하측부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 시멘트클링커 제조장치.
10. 제1항에 있어서, 분출베드(36)에 드래프트(62)가 배치된 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 하측에 유동베드형 소결로(4)가 유동베드(44)를 작은 유동베드(48)와 큰 유동베드(50)로 결정하는 격벽판(46)을 포함하며 구워진 시멘트 재료가 그 격벽판(46)을 넘어 작은 유동베드(48)로 흐르는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
11. 제10항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 큰 유동베드(50)에서보다 낮은 작은 유동베드(48)의 차동압력을 유지하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
12. 제10항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 작은 유동베드(48)로 연료를 제어할 수 있게 공급하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
13. 제10항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 작은 유동베드(48)의 그 예정된 온도보다 높을때 작은 유동베드(48)로의 유동화 공기를 증가시키며 또 작은 유동베드(48)의 온도가 그 예정된 온도보다 낮을때 작은 유동베드(48)로의 유동화 공기를 감소시키거나 또는 작은 유동베드(48)로의 연료 공급량을 증가시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
14. 제1항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 삭제되고 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 상측부분에 연결되어 일부의 시멘트 재료 분말을 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)에 충입시키는 시멘트 재료 충입슈트(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
15. 제1항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 삭제되고 방출슈트(42) 근처의 부분에 연결되는 냉각 공기주입 파이프(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
16. 제15항에 있어서, 냉각 공기 주입 파이프(92)가 냉각후의 시멘트 클링커의 온도를 예정된 온도보다 낮게 유지할 수 있도록 제어하는 속도로 냉각공기를 적절히 주입하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
17. 제1항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 삭제되고 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)에 있는 분출베드(36)에 드래프트튜브(62)를 포함하여 드래프트튜브(62)의 하측끝과 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)의 바닥 사이에 틈새가 형성되며 또 드래프트 튜브(62)에 국부과열지역(38)을 확실히 형성하는 반면에 입자들을 그 틈새를 통하여 드래프트튜브(62)로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
18. 제1항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 삭제되고 분출베드형 그래뉼레이팅로(2)가 그 하측부분에서 다수의 원추형으로 갈라지는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.
19. 제1항에 있어서, 유동베드형 소결로(4)가 삭제되고 분출베드형 그래뉼레이팅로(23)가 그 하측부분에서 다수의 원추형으로 갈라지며 또 버너(34)들이 각각의 원추형의 하측부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 제조장치.

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