JPH0416705B2 - - Google Patents

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JPH0416705B2
JPH0416705B2 JP7546387A JP7546387A JPH0416705B2 JP H0416705 B2 JPH0416705 B2 JP H0416705B2 JP 7546387 A JP7546387 A JP 7546387A JP 7546387 A JP7546387 A JP 7546387A JP H0416705 B2 JPH0416705 B2 JP H0416705B2
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JP
Japan
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fluidized bed
bed
furnace
kiln
fuel supply
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JP7546387A
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JPS63238389A (ja
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Jun Tatebayashi
Tomoaki Takada
Chikanori Kumagai
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44Burning; Melting
    • C04B7/45Burning; Melting in fluidised beds, e.g. spouted beds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメントクリンカ製造装置における
流動層焼成炉、詳しくはセメント原料粉の造粒物
を効率よく焼成する流動層焼成炉に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来、セメントクリンカ製造装置としては、た
とえば特公昭60−13738号公報に示されるように、
複数のサイクロンを組み合わせたサスペンシヨン
プレヒータ、噴流層造粒炉、流動層焼成炉、冷却
装置などからなり、噴流層造粒炉の下部と流動層
焼成炉の上部とが排ガスダクトで接続されたセメ
ントクリンカ製造装置が知られている。
上記従来の装置においては、サスペンシヨンプ
レヒータからの予熱原料を、冷却装置と造粒炉と
を連絡する導管内に投入し、冷却装置から抽気し
た高温の冷却済空気と混合、熱交換せしめながら
造粒炉に搬送することを特徴としている。このた
め冷却装置と造粒炉とを連絡する導管の内壁面に
原料の溶融成分が粘着、成長してコーチングとな
るというトラブルは発生することはなく、かつセ
メントクリンカの冷却装置からの回収熱量をきわ
めて有効に利用することができるという効果を有
している。
上記の特公昭60−13738号公報に記載された装
置において、流動層造粒炉内は約1250〜1350℃程
度の液相生成温度範囲に保持されているが、噴流
層造粒炉のバーナは造粒炉の直胴部側壁に設けら
れており、さらに仮焼原料を含む冷却装置からの
抽気された比較的低温の燃焼空気が、噴流層造粒
炉内壁面付近を覆うように導入されているため、
バーナからの燃料によつて噴流層内に層周辺部と
の温度差が大きい局部高温領域が形成されない。
したがつて噴流層内の温度分布はほぼ均一とな
る。噴流層内に局部高温領域が形成されず、ほぼ
均一温度であるために、セメント原料粉の一部が
溶融した液相成分の生成量が少ない。その結果、
造粒物は小粒径のものしか製造されず、しかもセ
メント原料粉の造粒速度が遅く、さらに粒径の不
揃いのものができやすい。一方、液相生成量を増
すために、噴流層の層温度を上昇させれば、層温
度が均一に上昇するために、噴流層がアグロメレ
ーシヨン(粒子の集塊化)を起こし、安定した噴
流層は形成できない。
本発明者らは上記の問題点を解決するために、
噴流層造粒炉の下部にバーナを設け、噴流層内に
局部高温域を形成させて造粒を促進するようにし
たセメントクリンカ製造装置を開発し、既に特願
昭61−75131号(特開昭62−230657号)として特
許出願している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記の特公昭60−13738号公報、
特願昭61−75131号(特開昭62−230657号)の装
置においては、第3図に示すように、流動層焼成
炉2の排出シユート9内では、焼成セメントクリ
ンカが移動層となるため、セメントクリンカ粒子
が相互に付着し、排出シユート9を閉塞してしま
うという不都合点があつた。
また流動層焼成炉2から冷却装置10に移送さ
れる間に、セメントクリンカは1350〜1200℃域で
徐冷されるために、焼成セメントクリンカの品質
が低下するという不都合点があつた。8は気密排
出装置(通称、Lバルブという)である。
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、流
動層焼成炉の流動層を仕切板にて二分割し、一方
の流動層でセメントクリンカを焼成し、他方の流
動層で前記セメントクリンカを急冷するように構
成することにより、焼成セメントクリンカの排出
に当たり、流動層焼成炉と冷却装置との間の排出
シユート内の閉塞トラブルを回避することができ
る流動層焼成炉の提供を目的とするものである。
なお実公昭60−636号公報には、噴流層型流動
焼成炉本体の流動層下部排出口を2つに分け、そ
の1つは軸心上に設けて主流管を接続し、主に流
動に寄与するようにし、もう1つは偏心している
個所に分岐状に分級管を接続して分級に寄与する
ようにして、層内粒径分布の制御を行うようにし
た焼成炉が提案されている。
しかし、この実公昭60−636号公報記載の焼成
炉は、噴流層型の焼成炉に関するもので、これを
そのまま流動層型の焼成炉に適用することができ
ず、技術思想を異にするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本願の第1の発明の流動層焼成炉を、図面を参
照して説明すれば、サスペンシヨンプレヒータ
3、噴流層造粒炉1、流動層焼成炉2、冷却装置
10を主構成機器とするセメントクリンカ製造装
置において、流動層焼成炉2の流動層24を仕切
板26にて、造粒物導入口14および燃料供給口
15を有する第1流動層27と、粒子抜出口を有
する第2流動層28とに仕切るとともに、同じ仕
切り位置で風箱30を仕切板31により仕切り、
第2流動層28の風箱に冷却空気供給管16を接
続したことを特徴としている。
本願の第2の発明の流動層焼成炉は、第1流動
層27に第1差圧計20を、第2流動層28に第
2差圧計21を接続し、粒子抜出口に連結された
気密排出装置8に制御弁22を備えたエアパルス
導入ライン23を接続し、この制御弁22と第1
差圧計20および第2差圧計21とを、第1流動
層27の層差圧より第2流動層28の層差圧が常
に小さくなるように、演算器34を介して接続し
たことを特徴としている。
本願の第3の発明の流動層焼成炉は、第2流動
層28に温度計35を接続し、この温度計と第2
流動層の風箱に接続された冷却空気供給管16の
制御ダンパ17とを、第2流動層28の温度が高
い場合には空気供給量を増加させ、第2流動層2
8の温度が低い場合には空気供給量を減少させる
ように、演算器36を介して接続したことを特徴
としている。
本願の第4の発明の流動層焼成炉は、第2流動
層28に温度計35を接続し、第2流動層28に
制御弁37を備えた燃料供給管38を接続し、こ
の制御弁37と前記温度計35とを、第2流動層
28の温度が高い場合には燃料供給量を減少さ
せ、第2流動層28の温度が低い場合には燃料供
給量を増加させるように、演算器36を介して接
続したことを特徴としている。
本発明の流動層焼成炉においては、通常は第1
流動層27を大流動層とし、第2流動層28を小
流動層とするが、必ずしもこのように限定される
ものではなく、上記の逆とすることも可能であ
る。
〔作 用〕
第1の発明では、第1流動層27でセメントク
リンカを焼成し、第2流動層28で焼成したセメ
ントクリンカを冷却装置により急冷させる。
第2の発明では、第1流動層27の層差圧より
常に小さい第2流動層28の層差圧となるよう
に、気密排出装置8にエアパルスを送つて排出す
る。
第3の発明では、第2流動層28の層温度が一
定になるように、空気量の制御を行う。
第4の発明では、第2流動層28の層温度が一
定になるように、若干の燃料を供給するように制
御する。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。ただしこの実施例に記載されて
いる構成機器の形状、その相対配置などは、とく
に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそ
れらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる
説明例にすぎない。
実施例 1 第1図において、セメント原料は噴流層造粒炉
1および流動層焼成炉2の燃焼排ガスによつてサ
イクロンC1、C2、C3、C4からなるサスペンシヨ
ンプレヒータ3で予熱されながら、サイクロン
C4→C3→C2→C1と順次移送され、二重フラツプ
ダンパ4を経て噴流層造粒炉1に投入されて造粒
される。5はフラツプダンパ、6は誘引フアンで
ある。
噴流層造粒炉1内で造粒されなかつたセメント
原料は、サイクロンC1を経由して再び噴流層造
粒炉1内に戻される。噴流層造粒炉1内で滞留成
長した造粒物は、造粒物のマテリアルシールを用
いたL型の気密排出装置7によつて流動層焼成炉
2に排出され、そこで再び1400〜1500℃で焼成さ
れる。焼成されたセメントクリンカは、L型の気
密排出装置8(以下、Lバルブ8という)により
流動層クーラなどの冷却装置10に排出されて冷
却され、気密排出装置(シールバルブ)11を介
して製品として取り出される。
一方、押込みフアン12によつて冷却装置10
に供給された冷却装置は、焼成クリンカと熱交換
し、空気導管19を介して流動層焼成炉2に燃焼
空気として供給される。冷却装置10からの余剰
空気は、除塵器(図示せず)を介して系外に放出
される。
流動層焼成炉2に導かれた燃焼空気は、流動層
焼成炉2および噴流層造粒炉1の撚焼空気として
使用され、噴流層造粒炉1から燃焼排ガスとして
排出され、サスペンシヨンプレヒータ3内でサイ
クロンC1→C2→C3→C4と順次、流通しながらセ
メント原料を予熱した後、誘引フアン6で除塵器
(図示せず)を介して大気に排気される。13は
噴流層造粒炉の下部と流動層焼成炉の上部とを接
続する排ガスダクト、18はバーナである。
上記のように構成されたセメントクリンカ製造
装置において、流動層焼成炉2の流動層24を仕
切板26で、造粒物導入口14、燃料供給口15
および大塊抜出口32を有する第1流動層27
(以下、大流動層27という)と、小粒子抜出口
33を有する第2流動層28(以下、小流動層2
8という)とに仕切るとともに、同じ仕切り位置
で風箱30を仕切板31により仕切り、小流動層
28の風箱に冷却空気供給管16を接続する。
上記のように構成された流動層焼成炉2の大流
動層27において、噴流層造粒炉1にてセメント
原料粉より造粒された造粒物は、焼成温度1400〜
1500℃でセメントクリンカに焼成される。焼成さ
れたセメントクリンカ粒子は、仕切板26をオー
バーフローして小流動層28に移送される。
小流動層28では、常温の流動化空気によつて
高温のセメントクリンカ粒子は冷却され、大流動
層27の焼成温度(層温度)より低い層温度(た
とえば1200〜1000℃)で保持されている。したが
つて、大流動層27で焼成されたセメントクリン
カは、小流動層28に移送されると同時に、小流
動層28の層温度まで瞬時に冷却される。その結
果、焼成セメントクリンカは1350〜1200℃域にお
いて急冷され、製品として良質なものが得られ
る。
小流動層28内で1200〜1000℃まで急冷された
セメントクリンカは、Lバルブ8によつて気密を
保ちながら冷却装置10に排出され、さらに冷却
される。その際、急冷されたセメントクリンカの
表面には粘着性がないので、排出シユート9内で
の粒子相互の付着もなく、スムーズに排出でき
る。また排出シユート9内でたとえ徐冷されても
高温域で急冷されているので、品質への悪影響は
ない。仕切板26をオーバーフローして移送され
ない粗粒子は、大塊抜出口32から大塊排出シユ
ートを介して系外に排出される。
実施例 2 本例は、第2図に示すように、大流動層27に
第1差圧計20を、小流動層28に第2差圧計2
1を接続し、小粒子抜出口33に連結された気密
排出装置8に制御弁22を備えたエアパルス導入
ライン23を接続し、この制御弁22と第1差圧
計20および第2差圧計21とを、大流動層27
の層差圧より小流動層28の層差圧が常に小さく
なるように、演算器34を介して接続するように
構成したものである。
本例では、大流動層27の層差圧ΔP1より、小
流動層28の層差圧ΔP2が常に小さくなるよう
に、Lバルブ8の稼動のためのエアパルスを噴射
する。その結果、大流動層内のセメントクリンカ
と小流動層内のセメントクリンカの相互混合がな
くなる。すなわち、大流動層27から小流動層2
8への粒子移動はするが、その逆移動は行われな
い。その結果、大流動層27の層温度を下げるこ
となく、冷却できる。つまり、燃焼消費量を増加
させることなく急冷することができる。他の構成
は実施例1と同様である。
実施例 3 本例は、第2図に示すように、小流動層28に
温度計35を接続し、この温度計と小流動層28
の風箱に接続された冷却空気供給管16の制御ダ
ンパ17とを、小流動層28の温度が高い場合に
は空気供給量を増加させ、小流動層28の温度が
低い場合には空気供給量を減少させるように、演
算器36を介して接続するように構成したもので
ある。
安定した製品品質を確保するためには、小流動
層28における急冷効果を一定にする必要があ
る。したがつて、小流動層の層温度が一定になる
ように、層温度が高い場合には、押込みフアン1
2からの流動化空気量を増加させる。層温度が低
い場合には、流動化空気量を減らす。ただし、流
動化空気量は、流動媒体が流動化する範囲とす
る。他の構成は実施例1と同様である。なお小流
動層28に供給する空気として、冷却装置10か
らの余剰空気の一部を抽気して用いてもよい。
実施例 4 本例は、第2図に示すように、小流動層28に
温度計35を接続し、小流動層28に制御弁37
を備えた燃料供給管38を接続し、この制御弁3
7と前記温度計35とを、小流動層28の温度が
高い場合には燃料供給量を減少させ、小流動層2
8の温度が低い場合には燃料供給量を増加させる
ように演算器36を介して接続するように構成し
たものである。
小流動層28における層温度は、小流動層28
に供給される高温の焼成セメントクリンカ量と流
動化空気とによつて決まる。したがつて、操業上
の何かの外乱によりセメントクリンカの時間当り
の生産量を減産せざるを得ない場合には、小流動
層28の層温度が低下し、空塔流速が低くなり、
小流動層28の流動化状態が悪化して、セメント
クリンカの急冷およびLバルブ8への移送がむず
かしくなる。
この場合、燃料を若干、小流動層28に供給
し、小流動層28の層温度をある温度に保持する
と、流動化に必要な空塔流速を確保でき、流動化
状態を良好に保つことができる。したがつて、安
定した運転と製品品質を良好に保つことができ
る。また小流動層28の層温度も、燃料量によつ
てコントロールすれば、より安定した品質の製品
が得られる。他の構成は実施例1と同様である。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成されているので、つ
ぎのような効果を有している。
(1) 流動層焼成炉の排出シユート内で、セメント
クリンカ粒子が相互に付着することなく円滑に
粒子移送を行うことができ、排出シユートの閉
塞を防止することができる。
(2) 焼成セメントクリンカが1350〜1200℃域にお
いて急冷されるため、焼成物の品質が良好であ
る。
(3) 小流動層の温度制御をするように構成する場
合は、安定した品質の製品が得られる。
(4) 小流動層の層差圧を、大流動層の層差圧より
常に小さくするように構成する場合は、大流動
層内の粒子と小流動層内の粒子との相互混合が
ないため、大流動層の層温度(焼成温度)を下
げることなく急冷させることができ、省エネル
ギを図ることができるとともに、安定した製品
品質が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の流動層焼成炉を備えたセメン
トクリンカ製造装置の一例を示すフローシート、
第2図は本発明の流動層焼成炉の他の例を示す説
明図、第3図は従来の流動層焼成炉まわりを示す
説明図である。 C1〜C4…サイクロン、1…噴流層造粒炉、2
…流動層焼成炉、3…サスペンシヨンプレヒー
タ、4…二重フラツプダンパ、5…フラツプダン
パ、6…誘引フアン、7,8…気密排出装置、9
…排出シユート、10…冷却装置、11…気密排
出装置、12…押込みフアン、13…排ガスダク
ト、14…造粒物導入口、15…燃料供給口、1
6…冷却空気供給管、17…制御ダンパ、18…
バーナ、19…空気導管、20…第1差圧計、2
1…第2差圧計、22…制御弁、23…エアパル
ス導入ライン、24…流動層、26…仕切板、2
7…第1流動層(大流動層)、28…第2流動層
(小流動層)、30…風箱、31…仕切板、32…
大塊抜出口、33…小粒子抜出口、34…演算
器、35…温度計、36…演算器、37…制御
弁、38…燃料供給管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 サスペンシヨンプレヒータ、噴流層造粒炉、
    流動層焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメ
    ントクリンカ製造装置において、流動層焼成炉の
    流動層を仕切板にて、造粒物導入口および燃料供
    給口を有する第1流動層と、粒子抜出口を有する
    第2流動層とに仕切るとともに、同じ仕切り位置
    で風箱を仕切板により仕切り、第2流動層の風箱
    に冷却空気供給管を接続したことを特徴とする流
    動層焼成炉。 2 サスペンシヨンプレヒータ、噴流層造粒炉、
    流動層焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメ
    ントクリンカ製造装置において、流動層焼成炉の
    流動層を仕切板にて、造粒物導入口および燃料供
    給口を有する第1流動層と、粒子抜出口を有する
    第2流動層とに仕切るとともに、同じ仕切り位置
    で風箱を仕切板により仕切り、第2流動層の風箱
    に冷却空気供給管を接続し、さらに第1流動層に
    第1差圧計を、第2流動層に第2差圧計を接続
    し、粒子抜出口に連結された気密排出装置に制御
    弁を備えたエアパルス導入ラインを接続し、この
    制御弁と第1差圧計および第2差圧計とを、第1
    流動層の層差圧より第2流動層の層差圧が常に小
    さくなるように、演算器を介して接続したことを
    特徴とする流動層焼成炉。 3 サスペンシヨンプレヒータ、噴流層造粒炉、
    流動層焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメ
    ントクリンカ製造装置において、流動層焼成炉の
    流動層を仕切板にて、造粒物導入口および燃料供
    給口を有する第1流動層と、粒子抜出口を有する
    第2流動層とに仕切るとともに、同じ仕切り位置
    で風箱を仕切板により仕切り、第2流動層の風箱
    に冷却空気供給管を接続し、さらに第2流動層に
    温度計を接続し、この温度計と第2流動層の風箱
    に接続された冷却空気供給管の制御ダンパとを、
    第2流動層の温度が高い場合には空気供給量を増
    加させ、第2流動層の温度が低い場合には空気供
    給量を減少させるように、演算器を介して接続し
    たことを特徴とする流動層焼成炉。 4 サスペンシヨンプレヒータ、噴流層造粒炉、
    流動層焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメ
    ントクリンカ製造装置において、流動層焼成炉の
    流動層を仕切板にて、造粒物導入口および燃料供
    給口を有する第1流動層と、粒子抜出口を有する
    第2流動層とに仕切るとともに、同じ仕切り位置
    で風箱を仕切板により仕切り、第2流動層の風箱
    に冷却空気供給管を接続し、さらに第2流動層に
    温度計を接続し、第2流動層に制御弁を備えた燃
    料供給管を接続し、この制御弁と前記温度計と
    を、第2流動層の温度が高い場合には燃料供給量
    を減少させ、第2流動層の温度が低い場合には燃
    料供給量を増加させるように、演算器を介して接
    続したことを特徴とする流動層焼成炉。
JP7546387A 1987-03-27 1987-03-27 流動層焼成炉 Granted JPS63238389A (ja)

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JPS63238389A JPS63238389A (ja) 1988-10-04
JPH0416705B2 true JPH0416705B2 (ja) 1992-03-24

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