JPH0143697B2

JPH0143697B2 -

Info

Publication number: JPH0143697B2
Application number: JP57025034A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Fujisawa
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1989-09-22
Also published as: JPS58140352A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、セメント原料粉末の仮焼装置の改良
に関する。

近代的セメント焼成装置は原料予熱装置と焼成
炉との間に独立した熱源を有する仮焼装置を配置
して構成される。

第１図は、この様なセメント原料粉末を予熱・
仮焼・焼成・冷却する工程を示す線図的系統図
で、図中の実線矢印は熱風の流れ、破線矢印は原
料粉末の流れを示す。尚装置の概要は、サイクロ
ンC₁〜C₃およびダクト７等より構成される原料
予熱装置１、分離サイクロンC₄を付属した仮焼
炉２、ロータリーキルン等の焼成炉３及びクリン
カー冷却機４から成り、原料投入シユート５から
供給されたセメント原料粉末は、第１〜第３の各
サイクロンC₁〜C₃を順次降下し、他方焼成炉３
及び仮焼炉２からの高温排ガスは誘引通風機８に
より吸引されて原料予熱装置１内を上昇するか
ら、ダクト７内及びサイクロンC₁〜C₃内にて原
料粉末と高温ガスとの混合・熱交換・分離が繰返
される。予熱された原料粉末は原料予熱装置１か
ら予熱原料シユート１４を通して仮焼炉２へ導入
される。仮焼炉２は、その下端が下方に向け漸次
断面を縮少した逆錐体状部とし、入口端覆１２を
介して焼成炉３に接続しており、仮焼炉２へ供給
された原料粉末は下方より上昇流入する焼成炉か
らの排ガスにより仮焼炉２内にて混合・撹拌され
噴流層を形成している。他方、クリンカー冷却機
４から抽気ダクト１３を通して仮焼炉２へ導入さ
れる高温の燃焼用２次空気と、バーナ６ａから燃
焼用１次空気と共に供給される燃料によつて前記
噴流層内で燃料の燃焼が起り、その燃焼熱と焼成
炉排ガスのもつ熱を受けることにより原料粉末が
仮焼される。仮焼された原料粉末は燃焼ガスと共
に仮焼炉２から当該仮焼炉２に付属の分離サイク
ロンC₄に入つて分離されたのち、仮焼原料シユ
ート１５より入口端覆１２を通して焼成炉３に入
り、焼成炉３の下端側に設置したバーナ６ｂから
供給される燃料の燃焼熱により焼成炉３内で必要
な熱処理を受けてクリンカーになつたのち、冷却
機４で冷却される。尚、クリンカー冷却用の空気
は押込送風機１０によつて供給され、クリンカー
と熱交換を行なつて昇温した空気の一部は、燃焼
用２次空気として仮焼炉２及び焼成炉３に分配導
入されるが、余剰の空気は誘引通風機９により排
出される。そしてクリンカー冷却機４から出たク
リンカーはコンベヤ１１によつて次工程へ搬出さ
れる。

この様な仮焼炉、即ち焼成炉の入口端覆の真上
に立設し、下方より導入する焼成炉からの排ガス
により炉内に原料粉末の噴流層を形成する方式の
仮焼炉は、構造が単純で配置が容易なため、圧力
損失が少なく従つて誘引通風機８の動力消費が少
くて済み、更に運転・保守が容易で、架構スペー
スも少くて済むなど種々の利点をもつが、次の様
な問題がある。

即ち、仮焼炉の下端から導入する焼成炉からの
排ガスは仮焼炉内での原料粉末の噴流層形成のた
めこの種仮焼炉には不可欠であるが、焼成炉排ガ
ス中には一般に酸素分を僅かしか含有せず、クリ
ンカー冷却機４から抽気ダクト１３を通して仮焼
炉２へ導入する燃焼用空気と仮焼炉内で混合して
仮焼炉内ガスの平均酸素濃度を低下させ、仮焼炉
に供給した燃料の燃焼がこの様に低い酸素濃度の
下に行われるため、燃料の燃焼性が阻害される。

また、仮焼炉へは原料予熱装置からの仮焼すべ
き予熱原料の全量を供給して噴流層を形成し、該
噴流層内にて燃料の燃焼を行わせるものであるか
ら、燃焼による発生熱が直ちに原料粉末に伝達さ
れ、仮焼炉燃焼室内の温度は燃焼室での熱収支か
ら決定される平衡温度に近くなつており、バーナ
装着部の近傍を除いて900℃前後の比較的低温に
維持されている。

この様に仮焼炉内が低温に維持されていること
は仮焼炉の炉壁を熱的な面で充分安全に保護する
ためには有効であるが、前記低酸素濃度と同様に
燃料の燃焼性を阻害している。従つて、充分な燃
焼を確保するためには理論的に必要な燃焼空気量
よりも相当過剰の燃焼空気を仮焼炉へ導入する必
要があり、仮焼炉での燃料消費量の増大を招いて
いる。殊に、仮焼用燃料として微粉炭等の固体燃
料を使用する場合には、重油等の液体燃料に較べ
て燃焼時間が長くかかるため、燃料の仮焼炉内滞
留時間の延長を目的として仮焼炉容量を大きく採
る必要があり、設備費の増大を招いている。更
に、仮焼炉内での原料粉末の仮焼反応の進行度合
は主として雰囲気ガス温度に支配されるため、仮
焼炉内が低温に維持される場合には原料粉末粒子
の中心部まで充分に仮焼反応を進行させることが
できないので、仮焼炉から焼成炉へ排出する原料
粉末の仮焼率も充分満足できるに至つていない。

本発明は上記の問題を解消すべく成されたもの
であり、一端を焼成炉の入口端覆に開口し、他端
を仮焼炉の上部から分離サイクロンの出口までの
間にのみ開口する短絡ダクトを設けることによ
り、仮焼炉内燃焼部の平均酸素濃度を高く維持せ
しめ、更に、原料予熱装置からの予熱原料シユー
トを仮焼炉および短絡ダクトに夫々接続すること
により、仮焼炉内燃焼部の温度を適度に上昇させ
るようにしたものである。

以下、図面に示される実施例について説明す
る。第２図において仮焼炉２は本構成例では円筒
状竪形で、絞り部２ｃを境にして互いに連通した
下方の燃焼室２ａと上方の混合室２ｂとで構成さ
れ、燃焼室２ａの下端は下方に向けて漸次断面を
縮少して逆円錐体状部とし、開口２ｄにより入口
端覆１２を介して焼成炉３に接続している。又、
燃焼室２ａの下部側壁には半径方向または接線方
向にクリンカー冷却機４からの高温抽気を燃焼用
２次空気として案内する抽気ダクト１３が開口２
ｅにて接続され、当該抽気ダクト１３の天井壁が
燃焼室２ａ側壁と接合する付近には、燃焼室２ａ
に流入する高温抽気に指向して、１次空気と共に
燃料を吹込むバーナ６ａを設置し、更に当該バー
ナ６ａの上方に位置し、バーナ６ａから供給され
る燃料により燃焼室２ａ内に形成される燃焼域を
指向して原料予熱装置のサイクロンC₃からの予
熱原料シユート１４ａが接続され、一方混合室２
ｂの燃焼ガス出口２ｆは分離サイクロンC₄に接
続されている。

１６は、短絡ダクトで、一端が入口端覆１２に
開口され、他端が仮焼炉の混合室２ｂに開口され
て配設されている。この短絡ダクト１６には、風
量調節用ダンパー１６ａが設けられると共に、原
料予熱装置からの予熱原料シユート１４ｂが接続
されている。この予熱原料シユート１４ｂは、原
料予熱装置のサイクロンC₃からの予熱原料シユ
ート１４が分岐されたものであり、その分岐部１
４ｄに分配弁１４ｃを設けて適宜仮焼炉２、およ
び短絡ダクト１６に供給する予熱原料の量を調節
できるように構成されている。また、本実施例で
は短絡ダクト１６の一端が、仮焼炉の上部に接続
された場合を記載しているが、分離サイクロン
C₄、または仮焼炉２と分離サイクロンC₄との間
のダクトに接続しても良い。

この様な構成により、酸素濃度の低い焼成炉排
ガスの一部は入口端覆１２より短絡ダクト１６を
通して仮焼炉の上部またはその後流側に直接誘引
され、仮焼炉の燃焼室２ａには噴流層形成に必要
なガス量しか導入されないので、仮焼炉内燃焼部
への供給ガスの平均酸素濃度を高めることができ
る。即ち、焼成炉排ガスの80〜50％を燃焼室へ、
また残余の20〜50％を短絡ダクトへ誘引すること
により、燃焼部への供給ガスの平均酸素濃度は従
来法による11〜13％を２〜５％程度上昇させるこ
とがきる。この際、仮焼炉燃焼部を通過する焼成
炉排ガスは、仮焼炉下端部絞り２ｄを通過時の加
速・減速による圧損、仮焼炉下部の噴流層形成エ
ネルギー及び燃焼室と混合室間の中間絞り２ｃ通
過時の抵抗があるため、短絡ダクトの断面積は小
さくとも充分の焼成炉排ガス量を誘引することが
でき、また仮焼炉の燃焼室２ａ及び短絡ダクト１
６を通過する焼成炉排ガスの量的割合はダンパー
１６ａによつて調整することができる。

更に、燃焼室２ａには原料予熱装置からの仮焼
すべき予熱原料の一部が供給されるだけであるか
ら、従来構造による場合に較べて燃焼室２ａ内の
温度を高めることができる。この燃焼室２ａ内の
温度は燃焼室２ａと短絡ダクト１６への予熱原料
の分配割合によつて調整されるが、一般に950〜
1100℃、好ましくは1000〜1050℃とするのが適当
であり、このためには原料予熱装置からの予熱原
料の90〜50％を燃焼室２ａへ、又その残りの10〜
50％を短絡ダクト１６へ分配・供給する。

この様な燃焼部への供給ガスの平均酸素濃度の
増加および燃焼室内での燃焼温度の上昇に伴な
い、仮焼炉内の燃焼に際して僅かの過剰空気で充
分な燃焼を行うことができるようになり、又燃焼
ガスと供給原料との大きな温度差にもとづき燃料
の燃焼熱を有効かつ速やかに原料粉末へ伝達する
ことができる様になるので仮焼炉での燃料消費量
を低減させることができる。

又、微粉炭等の固体燃料を使用する場合にも燃
焼温度の上昇により必要燃焼時間が短縮されるの
で、仮焼炉の容積を小さく選定することができ、
燃焼室内での燃料の燃焼性が著るしく改善される
ことにより、重質油、石炭ボタ、石油コークス等
の低品位燃料の使用も可能となる。

更に、燃焼室２ａ内温度の上昇に伴ない予熱原
料シユート１４ａより燃焼室２ａに供給した原料
粉末は燃焼室２ａ内にて速やかに仮焼反応を完了
するようになるため、仮焼炉から焼成炉へ排出す
る原料粉末の仮焼率も著るしく改善される。

尚、短絡ダクト内には通過ガスの熱量の割には
多量の予熱原料が投入されるため、短絡ダクトは
仮焼炉燃焼部よりも充分低温に維持され、短絡ダ
クトの壁面に原料粉末による固結を発生する心配
はない。

これらの仮焼炉構造において、仮焼炉断面の形
状および抽気ダクトの本数や燃料供給装置の型
式・組数・配置、更には燃料の種類などは目的に
応じて自由に選択でき、原料予熱装置の型式（サ
イクロン型、塔型等）、系列数、段数、各段を構
成するサイクロンの数等についても全く制限され
ない。

例えば、原料予熱装置を複数系列配置し、一部
の系列からの予熱原料を仮焼炉の燃焼部へ供給
し、又残りの系列からの予熱原料を短絡ダクトへ
供給する配置構成もできる。また、本発明構造に
よれば、短絡ダクトのダンパー１６ａ開度を調節
する事により仮焼炉下端絞り２ｄを通過する焼成
炉からの排ガス量従つて圧損を調節することがで
きるため、仮焼炉に流入する焼成炉排ガスとクー
ラ抽気の比率を調節することができ、通常クーラ
抽気ダクト１３に設置する風量調節ダンパーを省
略することもできる。

本発明は以上の如く構成されており、焼成炉の
入口端覆の真上に立設し、下方より導入する焼成
炉からの排ガスにより炉内に原料粉末の噴流層を
形成する方式の仮焼炉を使用するに当り、焼成炉
からの排ガスの一部のみを仮焼炉の燃焼部へ導入
し、又原料予熱装置からの予熱原料の一部のみを
燃焼部に供給し、残りの焼成炉排ガスおよび予熱
原料は短絡ダクトを通して仮焼炉燃焼部の後流側
で合流させるものであり、且つまた、焼成炉排ガ
スおよび予熱原料を仮焼炉燃焼部および短絡ダク
トへ夫々の割合を調節して配分できる様にしたも
のであるため、仮焼炉燃焼部における燃焼ガス中
の酸素濃度と燃焼室内の温度を適度に高め、以つ
て燃料の燃焼性を向上させ、燃焼ガスから原料粉
末への熱伝達と原料粉末の仮焼反応を促進し、燃
料消費量の低減と設備の小型化を達成し、尚且つ
低品位燃料の使用を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のセメントクリンカー製造工程
を示す線図的系統図、第２図は、本発明の一実施
例を示す概略図である。１……原料予熱装置、２……仮焼炉、３……焼
成炉、４……クリンカー冷却機、６……燃料供給
装置、１２……入口端覆、１３……抽気ダクト、
１４ａ，ｂ……予熱原料シユート、１４ｃ……分
配弁、１４ｄ……分岐部、１６……短絡ダクト、
C₄……分離サイクロン。

Claims

【特許請求の範囲】

１原料予熱装置と焼成炉との間に配設され、且
つ分離サイクロンを付属する仮焼炉であつて、当
該仮焼炉の下端を逆錐体状に絞つて焼成炉の入口
端覆に接続すると共に、下部側壁には燃料供給装
置を配設する他クリンカー冷却機からの抽気ダク
トを接続し、上端付近を分離サイクロンと接続し
たセメント原料粉末の仮焼装置において、前記入
口端覆に一端を開口し、他端を仮焼炉の上部、ま
たは分離サイクロン、または仮焼炉と分離サイク
ロンとを接続するダクトにのみ開口する短絡ダク
トを設け、原料予熱装置からの予熱原料シユート
を仮焼炉および短絡ダクトに夫々接続したことを
特徴とするセメント原料粉末の仮焼装置。