JPH0351995B2 - - 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機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はロータリキルン等の焼成
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、６_b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２
→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２_cを
境界として上下に夫々混合室２_bと燃焼室_aと配置
して形成され、燃焼室２_a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２_d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２_aの下端付近
に配設した燃料供給装置６_a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２_b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
装置はであり、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
多用される様になつてきている。

この様な噴流層式仮焼炉２には、燃焼室２_aの
下端の気体導入口２_dに接続された導管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の焼成炉入口
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１
４を通して仮焼炉２の中間部、例えば混合室２_b
の下端部に導入され、仮焼炉２の燃焼室２_aから
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１５_b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、焼成装置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２_a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への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６_aから燃
焼室２_a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) 原料粉末の一部が仮焼炉の下端から落下す
る。

運転当社においては各部を通過するガス量が
少なく、又調整不充分であり、燃料供給装置６
_ａから供給する燃料の燃焼が吹き消えする危険
性もある為仮焼炉２下端から導入する燃焼用空
気量を多くできないので、仮焼炉２内で流動す
る原料粉末の一部が高温空気導管１３内に落下
して堆積し、当該高温空気導管１３の空気通路
の横断面積を狭める為圧力損失が増加したり、
場合によつては閉塞する事態に至ることもあ
る。又高温空気導管１３内に落下して堆積した
原料粉末は高温である為、その取り出し作業は
危険であり、困難を伴う。

(c) 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１５_a及び１５_b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
たり仮焼炉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、充分仮焼され
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装置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、前記燃焼室
の下方に前記燃焼用空気の導入口よりも拡径した
空気導入口を設けて、その側壁に冷却装置からの
高温空気導管をほぼ半径方向に接続すると共に、
当該空気導入室の下端をホツパ状に形成して原料
シユートを介して焼成炉入口端覆と接続し、又当
該入口端覆と燃焼室の下端付近を燃焼炉排ガス導
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
た実施例について説明し、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、仮焼炉２の下段に設けた燃焼
室２_aの下方には、該燃焼室２_aと空気導入口２_d
を介して連通する空気導入室２_fが設けられてい
る。当該空気導入室２_fは上記空気導入口２_d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が半径方向に接続されてい
る。またこの空気導入室２_fの下端はホツパ状に
形成されて原料シユート１６_aに接続されており、
該原料シユート１６_aは焼成炉３の入口端覆１２
に接続されている。

又上記燃焼炉３の入口端覆１２と燃焼室２_aの
下端付近とは焼成排ガス導管１４_aにより接続さ
れ、高温の焼成炉排ガスが燃焼室２_aの燃焼部近
傍へ供給されると供に、予熱装置１の一部を構成
する最下段のサイクロンC₃に接続した予熱原料
シユート１５の下端が上記燃焼炉排ガス導管１４
_ａ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１５_aを経て、
予熱原料の一部を仮焼炉２の燃焼室２_aに分配す
る如くなしてもよい。

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
気導入口２_fへその半径方向に流入した高温空気
は、空気導入口２_dを経て仮焼炉２に流入し、燃
焼室２_a及び混合室２_b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１４_a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２_a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２_a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６_a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２_b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２_aへ流入した原料粉末の内、空気
導入口２_dを経て空気導入室２_fへ落下した原料粉
末は原料シユート１６_a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１４_aは燃料供給装置６_aの配設された仮焼
炉２の燃焼室２_a下端付近に接続されているので、
焼成炉排ガス導管１４_a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２_a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６_aから燃焼室２_a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６_aは焼成炉排ガス導管１４_aの
接続位置とほぼ同一レベルで比較的酸素濃度の高
い位置を選んで配設するのが好ましい。

また、燃焼室２_a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２_fが設けられてお
り、燃焼用空気は燃焼室２_a下端の空気導入口２_d
を通して燃焼室２_aへ均一に上昇・流入すること
ができるので、燃焼室２_a下端からの原料粉末の
落下を防止できる。特に冷却装置４からの高温空
気導管１３が空気導入室２_fの側壁にほぼ半径方
向に接続されており、接線方向に接続した場合の
様に空気導入室２_f及び仮焼炉燃焼室２_aの中心部
に真空部分を形成することがないので、原料粉末
の落下を防止するのに効果的である。しかも万一
原料粉末が空気導入室２_f内に落下しても、当該
導入室２_fの下端はホツパ状に形成して原料シユ
ート１６_a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。

更に従来方式では仮焼炉２の燃焼部と焼成炉排
ガス導管１４_a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
合状態で流れる様にしており、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
部を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１４_a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２_aへ導入されるので、
燃焼室２_a内の原料粉末が不足して燃焼室２_aの炉
壁を焼損することもない。又原料粉末は焼成炉排
ガスの持つ顕熱を充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１５_a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１４_aへ充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。

本発明は以上述べたように、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、前記燃焼室の下方に前記燃焼用空気
の導入口よりも拡径した空気導入室を設けて、そ
の側壁に冷却装置からの高温空気導管をほぼ半径
方向に接続すると共に、当該空気導入室の下端を
ホツパ状に形成して原料シユートを介して焼成炉
入口端覆と接続し、又当該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、仮焼炉下端からの原料粉末の落下の問
題、更には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、２_a……燃焼室、２_b……
混合室、２_d……空気導入口、２_f……空気導入
室、３……焼成炉、４……冷却装置、６_a……燃
料供給装置、１２……入口端覆、１３……高温空
気導管、１４，１４_a……焼成炉排ガス導管、１
５……予熱原料シユート、１６……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並流式仮焼炉を、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
   燃焼室の下方に前記燃焼用空気の導入口よりも拡
   径した空気導入室を設けて、その側壁に冷却装置
   からの高温空気導管をほぼ半径方向に接続すると
   共に、当該空気導入室の下端をホツパ状に形成し
   て原料シユートを介して焼成炉入口端覆と接続
   し、又当該入口端覆と前記燃料供給装置を配設し
   た燃焼室の下端付近と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。