JPH0228788B2 - Genryofunmatsunokashosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセメント原料等の粉末原料用仮焼装置
に係り、特に焼成装置の始動時に生じる運転操作
上の問題点の克服を目的とする仮焼装置に関する
ものである。まず、第１図は噴流層形成用気体と
して冷却装置からの燃焼用空気を使用するように
した上記噴流層式仮焼装置を適用した原料粉末焼
成装置全体の線図的系統図、第２図は第１図の仮
焼装置部分を拡大した側面図であり、図中１はサ
イクロン等の粉末分離器C₁〜C₃及びダクト７等
により構成される予熱装置、２′は仮焼炉２と該
仮焼炉２に付属した分離サイクロンC₄等より構
成される仮焼装置で、仮焼炉２の詳細は第２図に
示す如くである。また３はロータリーキルン等の
焼成炉装置、４は該焼成装置より排出される赤熱
状のクリンカを冷却する冷却装置、６ｂは焼成炉
３に付属する燃料供給装置、８は冷却装置４→仮
焼炉→分離サイクロンC₄→予熱装置１の熱ガス
流を誘起せしめる為の誘引通風機、１０は冷却装
置４への押込送風機である。

第２図に示す如く、仮焼炉２は中間絞り部２ｃ
を境界として上下に夫々混合室２ｂと燃焼室２ａ
とを配置して形成され、燃焼室２ａの下端は逆円
錐台状に形成してその下部に開口させた気体導入
口２ｄを通して上昇誘引する気体により仮焼炉２
内部に原料粉末の噴流層を形成し、燃焼室２ａの
下端付近に配設した燃料供給装置６ａからこれら
噴流状態で流動する原料粉末の集合内に燃料を供
給することにより原料粉末を仮焼させた後、混合
室２ｂから燃焼ガス導管１７を通して仮焼炉２に
付属の分離サイクロンC₄へ排出する方式の噴流
層式仮焼装置であり、本方式の仮焼装置は、仮焼
炉２内における供給燃料の燃焼性能と原料粉末の
仮焼性能との両面に優れた特性を備えている為、
近年益々多用されるようになつてきている。

この様な噴流層式仮焼炉２には、燃焼室２ａの
下端の気体導入口２ｄに接続された高温空気導管
１３を通して上昇誘引する噴流層形成用気体とし
て、焼成炉３からの排ガスを専ら使用する場合
（）、焼成炉３に後続する冷却装置４からの燃焼
用空気を専ら使用する場合（）（第１図、第２
図示の場合）、及び焼成炉３からの排ガスと冷却
装置４からの燃焼用空気との混合ガスを使用する
場合（）の３種類がある。この内、噴流層形成
用気体の少なくとも一部に焼成炉排ガスを使用す
る（）、（）の方式では、仮焼炉２を焼成炉入
口端覆１２の直上近くに配置する必要がある為、
機器配置面での自由度に乏しい。これに対して噴
流層形成用気体として冷却装置４からの燃焼用空
気を専ら使用する（）の方式では、仮焼炉２と
焼成炉入口端覆１２との相対的配置に融通性があ
り、特に既設の予熱装置１に仮焼炉２を追加設置
する場合にも仮焼炉２の配置が比較的自由であ
り、予熱装置１及び焼成炉３を含む焼成装置の操
業を継続しながらでも仮焼炉２の設置工事を行う
ことが可能な為、設置工事に伴う焼成装置の休転
期間が短くて済むという長所がある。

尚、焼成炉３からの排ガスは、焼成炉排ガス導
管１４を通して仮焼炉２の中間部、例えば混合室
２ｂの下端部に導入され、仮焼炉２の焼成炉２ａ
からの燃焼ガスと混合した後、分離サイクロン
C₄へ排出されるようになつている。この際焼成
炉３の排ガスは1000〜1200℃の高温であり、この
ままでは排ガス中に含まれる原料粉末のダストが
焼成炉排ガス導管１４の内壁にコーチングを発生
させる為、予熱装置１の最下段粉末分離機C₃か
らの予熱原料粉末の一部をシユート１５ｂを通し
て焼成炉排ガス導管１４へ供給することにより、
焼成炉排ガスの温度を低下させて前記コーチング
の発生を防止すると共に、焼成炉排ガスの持つ顕
熱を有効に利用するように図られている。

前記のような噴流層形成用気体として、冷却装
置４からの燃焼用空気を使用した噴流層式仮焼装
置２′は、前述の如く燃料の燃焼性能と原料粉末
の仮焼性能に優れるのみでなく、仮焼炉配置面で
の融通性にも富むが、焼成炉３の運転開始より定
常状態に達するまでの過渡段階において下記の如
く運転操作性に劣るという問題点がある。

(a) 燃料の燃焼性が悪い 運転開始に当たつて原料供給シユート５から
予熱装置１へ投入された原料粉末は、数十秒程
度で予熱装置１及び仮焼装置２′を通過して焼
成炉３の入口端部に供給されるが、焼成炉３内
で原料粉末が入口端部から転動しつつ下流側へ
移動し焼成されて出口端から冷却装置４へ排出
されるまでには数十分程度を要し、この間、冷
却装置４では熱源が全く存在しない為、高温空
気導管１３を通して仮焼炉２の燃焼室２ａの下
端から導入される燃焼用空気は常温であり、又
冷却装置４へ焼成物が排出され始めてから高温
の燃焼用空気が回収されて仮焼炉２へ導入され
るようになるには、更にかなりの長時間を必要
とする。

この間、仮焼炉２では低温の燃焼用空気を使
用せざるを得ないが、仮焼炉２内では原料粉末
が流動している為、燃焼雰囲気温度も900℃程
度と比較的低温で、且つ火炎を伴わない緩慢燃
焼が行われる。従つて、燃料供給装置６ａから
燃焼室２ａ内に供給される燃料の燃焼性が運転
当初においては非常に不安定であり、時として
失火を伴うこともあつて危険である。

(b) 予熱原料の分配制御が煩雑である。

予熱装置１からの予熱原料は、途中で分岐さ
れた予熱原料シユート１５ａ及び１５ｂを通し
て仮焼炉２と焼成炉排ガス導管１４とに分配し
て供給されるが、運転当初においては、仮焼炉
２での燃料の燃焼量、焼成炉３からの排ガス量
等の運転諸条件が安定していない為、常に予熱
原料の前記分配比率を調節する必要があり、そ
の制御操作が煩雑である。即ち、予熱原料の分
配に当たり、焼成炉２への供給量が多く、焼成
炉排ガス導管１４への供給量が少ない場合に
は、焼成炉排ガス導管１４内が高温となつてそ
の壁面へコーチングを発生し、逆に仮焼炉２へ
の供給量が少なく、焼成炉排ガス導管１４への
供給量が多い場合には、仮焼炉２内が高温とな
つて、炉壁を焼損したり、更に焼成炉排ガス導
管１４へ多量に供給された原料粉末は、焼成炉
排ガスと共に仮焼炉２の中間部へ導入されるよ
うになつている為、仮焼炉２内での滞留時間が
短く、十分仮焼されないまま分離サイクロン
C₄へ排出されることとなり、仮焼性能を低下
させ、同時に焼成炉３の運転を乱す原因とな
る。

従つて、本発明は上記したような従来の仮焼装
置では解決できなかつた運転操作上の種々の問題
点の解決を目的とするものであり、その要旨とす
る処は、原料粉末の流れの方向に見て予熱装置と
焼成炉との間に配置した仮焼炉を、中間絞り部を
境界として上下に連通した混合室と燃焼室とによ
り形成し、上記燃焼室の下端を逆円錐台状に形成
してその下部に冷却装置からの燃焼用空気の導入
口を開口させると共に、当該燃焼室の下端付近に
燃料供給装置を配設し、又混合室には燃焼ガス導
管を介して分離サイクロンを付属させ、上記分離
サイクロンのガス排出口を排ガス導管を介して予
熱装置と接続し、又当該分離サイクロン下端の原
料粉末排出口を仮焼原料シユートを介して焼成炉
入口端覆と夫々接続した原料粉末の仮焼装置にお
いて、前記焼成炉入口端覆と燃焼室の下端付近を
焼成炉排ガス導管により連通し、且つ当該焼成炉
排ガス導管に予熱装置からの予熱原料シユートを
接続した点にある。

続いて第３図を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例に付いて説明し、本発明の理解に供す
る。ここに第３図は本発明の一実施例に係る仮焼
装置の側面図である。尚、第１図及び第２図に示
した構成要素と共通する要素には同一の符号を使
用して説明する。

第３図において、焼成炉３の入口端覆１２と燃
焼室２ａの下端付近とは、焼成炉排ガス導管１４
ａにより接続され、高温の焼成炉排ガスが燃焼室
２ａの燃焼部近傍へ供給されると共に、予熱装置
１の一部を構成する最下段サイクロンC₃に接続
した予熱原料シユート１５の下端が、上記焼成炉
排ガス導管１４ａの下端部近傍に接続されてい
る。

尚上記予熱原料シユート１５を、破線で示す如
く途中から分岐させた分岐シユート１５ａを経
て、予熱原料の一部を仮焼炉２の燃焼室２ａに分
配する如くなしてもよい。

尚、第３図に示した実施例においては、仮焼炉
２の下段に設けた燃焼室２ａの下方に、該燃焼室
２ａと空気導入口２ｄを介して連通する空気導入
室２ｆが設けられている。当該空気導入室２ｆ
は、上記空気導入口２ｄより拡径されており、そ
の側壁に前記冷却装置４からの高温空気導管１３
が接続されている。またこの空気導入室２ｆの下
端は、ホツパ状に形成されて原料シユート１６ａ
に接続されており、該原料シユート１６ａは焼成
炉３の入口端覆１２に接続されている。

但し、上記空気導入室２ｆに接続される高温空
気導管１３は、第３図のように空気導入室２ｆの
胴部に半径方向に接続してもよいが、第２図の燃
焼室２ａへの接続と同様、その下端部に垂直方向
に接続してもよい。また第１図に示したように高
温空気導管１３を直接、燃焼室２ａの下端に接続
して空気導入室２ｆを省略してもよい。更に第３
図に示した例では、空気導入室２ｆの下端に接続
した原料シユート１６ａから取り出される粉末原
料は、仮焼原料シユート１６を経て焼成炉３へ戻
されるように構成されているが、原料シユート１
６ａから直接外部へ取り出してもよい。

従つて第３図に示した装置において、冷却装置
（第１図示）４から高温空気導管１３を通つて空
気導入室２ｆへ流入した高温空気は、空気導入口
２ｄを経て仮焼炉２に流入し、燃焼室２ａ及び混
合室２ｂを通り、燃焼ガス導管１７を経て分離サ
イクロンC₄に入る。分離サイクロンC₄で原料粉
末と分離された燃焼ガスは、ダクト７を通つて予
熱装置の最下段サイクロンC₃に流入し、更に上
段のサイクロンへと誘引される。

一方、原料シユート５′からダクト７へ供給さ
れた予熱途中の原料粉末は、ダクト７内を上昇す
る前記燃焼ガスに随伴されてサイクロンC₃へ運
ばれ、そこで旋回運動に伴う遠心力により燃焼ガ
スから分離されて捕集される。こうして燃焼ガス
と分離された原料粉末は、予熱原料シユート１５
を通つて焼成炉排ガス導管１４ａ内に供給され
る。該焼成炉排ガス導管１４ａ内には、焼成炉３
からの高温の燃焼排ガスが仮焼炉２の燃焼室２ａ
へ向けて流れており、この燃焼排ガスに乗つた原
料粉末は燃焼室２ａ内を上昇する高温空気中へ放
出され、ここで燃料供給装置６ａから供給される
燃料の燃焼による加熱を受けて仮焼されつつ混合
室２ｂへ噴き上げられ、更に分離サイクロンC₄
に流入し、仮焼済み原料として仮焼原料シユート
１６を経て焼成炉３へ供給される。

また燃焼室２ａへ流入した原料粉末の内、空気
導入口２ｄを経て空気導入室２ｆへ落下した原料
粉末は、原料シユート１６ａを通つて焼成炉３へ
排出される。

このように上記実施例においては、焼成炉排ガ
ス導管１４ａは燃料供給装置６ａの配設された仮
焼炉２の燃焼室２ａ下端付近に接続されているの
で、焼成炉排ガス導管１４ａを通して導入される
焼成炉排ガスにより、仮焼炉２の燃焼室２ａは運
転当初においても比較的高温に保持されており、
燃料供給装置６ａから燃焼室２ａ内に供給する燃
料の燃焼状態が常に安定しており、失火すること
もない。

尚、燃料供給装置６ａは、焼成炉排ガス導管１
４ａの接続位置とほぼ同一レベルで比較的酸素濃
度の高い位置を選んで配置するのが好ましい。

尚、第３図に示した実施例においては、燃焼室
２ａの下方には燃焼用空気の導入口よりも拡径し
た空気導入室２ｆが設けられており、燃焼用空気
は燃焼室２ａ下端の空気導入口２ｄを通して燃焼
室２ａへ均一に上昇・流入することができるの
で、燃焼室２ａ下端からの原料粉末の落下を防止
できる。しかも万一原料粉末が空気導入室２ｆ内
に落下しても、当該空気導入室２ｆの下端は、ホ
ツパ状に形成して原料シユート１６ａを介して焼
成炉入口端覆１２と接続されているので、落下し
た原料粉末を重力により焼成炉３へ排出すること
ができる。

また、従来方式では、仮焼炉２の燃焼部と焼成
炉排ガス導管１４ａとが燃焼ガスの流れ方向に見
て並列的に配置されていたのに対して、本発明に
よる配置では焼成炉排ガスを仮焼炉２の燃焼部へ
導入し、仮焼炉２内を仮焼炉２での燃焼ガスと共
に混合状態で流れるようにしており、仮焼炉２へ
供給する原料粉末の大部分は、まず焼成炉排ガス
中に導入され、次いで焼成炉排ガスと共に仮焼炉
２の燃焼部へ導入される様に構成されている。従
つて焼成炉排ガスは多量の原料粉末により常に充
分低い温度に保持され、焼成炉排ガス導管１４ａ
の壁面にコーチングを発生することもなく、又焼
成炉排ガス中に導入された原料粉末の全量が焼成
炉排ガスと共に、仮焼炉２の燃焼室２ａへ導入さ
れるので、燃焼室２ａ内の原料粉末が不足して燃
焼室２ａの炉壁を焼損することもない。又原料粉
末は焼成炉排ガスの持つ顕熱を十分に吸収した
後、仮焼炉２で更に熱を与えられるので、焼成炉
排ガスの熱利用効率が高く、同時に原料粉末の仮
焼を高度に行うことができる。尚、原料粉末の一
部は破線で示す予熱原料シユート１５ａを通して
直接仮焼炉２へ供給することができるが、この場
合にも焼成炉排ガス導管１４ａへ十分な量の原料
粉末が供給されるので、運転当初においても予熱
原料の配分制御を特に必要としない。

本発明は以上べたように、原料粉末の流れの方
向に見て予熱装置と焼成炉との間に配置した仮焼
炉を、中間絞り部を境界として上下に連通した混
合室と燃焼室とにより形成し、上記燃焼室の下端
を逆円錐台状に形成してその下部に冷却装置から
の燃焼用空気の導入口を開口させると共に、当該
燃焼室の下端付近に燃料供給装置を配設し、又混
合室には燃焼ガス導管を介して分離サイクロンを
付属させ、上記分離サイクロンのガス排出口を排
ガス導管を介して予熱装置と接続し、又当該分離
サイクロン下端の原料粉末排出口を仮焼原料シユ
ートを介して焼成炉入口端覆と夫々接続した原料
粉末の仮焼装置において、前記焼成炉入口端覆と
燃焼室の下端付近を焼成炉排ガス導管により連通
し、且つ当該焼成炉排ガス導管に予熱装置からの
予熱原料シユートを接続したことを特徴とする原
料粉末の仮焼装置であるから、原料粉末焼成装置
の非定常状態において生じ得る仮焼炉内での燃焼
性の悪化の問題や、予熱原料の分配制御の煩雑さ
といつた操業上の問題点が一掃され、原料粉末用
仮焼装置の操業性を著しく向上させるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は噴流層形成用気体として冷却装置から
の燃焼用空気を用いるようにした従来の原料粉末
焼成装置全体の線図的系統図、第２図は第１図に
おける仮焼装置部分を拡大した側面図、第３図は
本発明の一実施例に係る仮焼装置の側面図であ
る。 （符号の説明） １…予熱装置、２…仮焼炉、
２′…仮焼装置、２ａ…燃焼室、２ｂ…混合室、
２ｄ…空気導入口、２ｆ…空気導入室、３…焼成
炉、４…冷却装置、６ａ…燃料供給装置、１２…
入口端覆、１３…高温空気導管、１４，１４ａ…
焼成炉排ガス導管、１５…予熱原料シユート、１
６…仮焼原料シユート、C₄…分離サイクロン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原料粉末の流れの方向に見て予熱装置と焼成
   炉との間に配置した仮焼炉を、中間絞り部を境界
   として上下に連通した混合室と燃焼室とにより形
   成し、上記燃焼室の下端を逆円錐台状に形成して
   その下部に冷却装置からの燃焼用空気の導入口を
   開口させると共に、当該燃焼室の下端付近に燃料
   供給装置を配設し、又混合室には燃焼ガス導管を
   介して分離サイクロンを付属させ、上記分離サイ
   クロンのガス排出口を排ガス導管を介して予熱装
   置と接続し、又当該分離サイクロン下端の原料粉
   末排出口を仮焼原料シユートを介して焼成炉入口
   端覆と夫々接続した原料粉末の仮焼装置におい
   て、前記焼成炉入口端覆と燃焼室の下端付近を焼
   成炉排ガス導管により連通し、且つ当該焼成炉排
   ガス導管に予熱装置からの予熱原料シユートを接
   続したことを特徴とする原料粉末の仮焼装置。 ２ 前記予熱装置と焼成炉排ガス導管とを接続す
   る予熱原料シユートが分岐されて仮焼炉に接続さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載した原料粉
   末の仮焼装置。