JPH0542385B2 - - Google Patents

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炉のシユート装
置に係り、詳しくは、造粒炉の造粒物を焼成炉に
送るためのシユートの造粒物導入孔や造粒物導出
孔における閉塞の有無を検知すると共に、そこで
の固着物を吹き払うことができるシユート装置に
関するものである。これは、セメント原料粉を造
粒や焼成などしてセメントクリンカを生成する技
術の分野で利用される。

〔従来の技術〕

セメント原料粉を高温で造粒する造粒炉や、そ
の造粒炉から供給された造粒物の高温で焼成する
焼成炉などからなるセメントクリンカ焼成装置に
おいては、造粒炉で噴流層が形成されると共に、
焼成炉で流動層が形成されるものがある。

それらの噴流層や流動層では、造粒や焼成の間
に温度が上がり過ぎると、半溶融状態の原料粉や
造粒物などの溶融がさらに進み、その原料の有す
る粘性が増大する。その粘性が強くなるに伴つ
て、高温に曝された原料粉や造粒物が固まり塊状
になる現象、すなわち、アグロメレーシヨンが発
生すると、溶融状態の原料粉や造粒物は炉内の壁
面などに付着して固着物となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように、造粒炉で造粒された造粒物
は、シユートの造粒物導入孔から上流側シユー
ト、気密排出装置を介して下流側シユートに落下
し、造粒物導出孔から焼成炉へ送られる。その
際、造粒物導出孔近傍での造粒物自体の落下運動
が緩慢であるので、固着物の付着した造粒物導出
孔の閉塞を造粒物の落下によるエネルギーで解消
することができなくなる。なお、造粒物導入孔の
近傍においても造粒物の動きが緩慢であり、同様
の事態が生じる。

したがつて、一旦シユートの造粒物導入孔や造
粒物導出孔が閉塞状態になると、固着物を人為的
に除去する必要があり、造粒炉や焼成炉の運転が
停止される。作業者がつつき孔などから棒で固着
物を突き崩すような作業を行うことにより、造粒
物導入孔または造粒物導出孔が導通状態とされ
る。

この作業は容易でなく、再稼働までに多大の手
間と時間を要すると共に、それらの炉の連続運転
が損なわれることになり、クリンカの生産性が著
しく低下する問題がある。

本発明は、上述の問題に鑑みなされたもので、
その目的は、シユートの造粒物導入孔および造粒
物導出孔での閉塞状態を検知すると共にそれを解
消でき、セメントクリンカ製造炉の安定した連続
運転を可能にして、クリンカの生産性の向上を図
ることができるようにしたセメントクリンカ製造
炉のシユート装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、セメントクリンカを生成するために
原料粉などを造粒する造粒炉と、その造粒物を焼
成する流動層式の焼成炉とを有するセメントクリ
ンカ製造炉に適用される。

その特徴とするところは、第１図を参照して、
造粒炉２と焼成炉３とは上下に配置されて、その
造粒炉２の下部と焼成炉３の上部とが、焼成炉排
ガス７を造粒炉２へ供給する焼成炉排ガスダクト
１２によつて接続される。その造粒炉２から造粒
物を焼成炉３に排出するシユート１１が、上流側
シユート１１Ａと下流側シユート１１Ｂから構成
されて上下に延びるように設けられる。その上流
側シユート１１Ａと下流側シユート１１Ｂとの間
に、造粒炉２から排出された造粒物が堆積するこ
とにより形成される安息角をなす傾斜面２２でも
つて、上流側シユート１１Ａと下流側シユート１
１Ｂとの間の気密を保持する気密排出手段２１が
介在される。気密排出手段２１を境にして形成さ
れる上流側シユート１１Ａと下流側シユート１１
Ｂにおける静圧の上昇あるいは下降を検知する圧
力変動検知手段２３と、上流側シユート１１Ａと
下流側シユート１１Ｂの圧力差が設定差圧値△
Paより小さくなつたことを検知する差圧検知手
段２５とが設置される。その圧力変動検知手段２
３と差圧検知手段２５からの信号を受けて、上流
側シユート１１Ａの造粒物導入孔９Ａあるいは下
流側シユート１１Ｂの造粒物導出孔９Ｂにおける
固着物１１ａ，１１ｂに向けて、上流側シユート
１１Ａと下流側シユート１１Ｂのそれぞれに取り
付けられた冷却媒体導入管２６Ａ，２６Ｂに、冷
却媒体を噴出させる冷却媒体噴出手段２７が設け
られていることである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、造粒物導入孔や造粒物導出孔
が固着物により閉塞状態となると、それが、圧力
変動検知手段と差圧検知手段からの信号で検出さ
れ、冷却媒体噴出手段によつて、その固着物が自
動的に吹き払われる。その結果、造粒物導入孔お
よび造粒物導出孔における閉塞が防止され、セメ
ントクリンカ製造炉の停止が回避されると共に、
その復旧に要する手間や時間が省かれる。したが
つて、造粒炉や焼成炉では、安定した連続運転が
確保され、セメントクリンカの生産性が著しく向
上する。

〔実施例〕

以下に、本発明のシユート装置を、それが採用
されているセメントクリンカ焼成装置の実施例に
基づいて、詳細に説明する。

第１図に示すセメントクリンカ焼成装置１は、
上下に配置された造粒炉２や焼成炉３などのセメ
ントクリンカ製造炉２０および図示しないその他
の設備より構成される。

造粒炉２は、セメント原料粉を造粒する炉であ
つて、炉内の造粒効果を高めるための操作を容易
にするため、造粒物を焼成する焼成炉３とは独立
して設けられている。この造粒炉２は焼成炉排ガ
スを導入して炉内層４である噴流層４Ａを形成す
る噴流層炉であり、胴部２Ａとその下に形成され
た逆円錐形部２Ｂからなつている。なお、この造
粒炉２は噴流層４Ａを有するものに限らず流動層
を有するものでもよく、要は、炉内層を形成する
炉であればよい。

上述の逆円錐形部２Ｂの下部には、セメント原
料粉を投入する原料粉投入口５が開口され、その
原料投入口５の近傍に被造粒物を加熱する適数個
のバーナ６が設置されている。逆円錐形部２Ｂの
下端には、バーナ６のための燃焼用空気とすると
共に噴流層４Ａを形成させる焼成炉排ガス７を導
入する排ガス導入口８が開口されている。

なお、原料粉投入口５より上方の逆円錐形部２
Ｂまたは胴部２Ａの側部には、噴流層４Ａ中を循
環することにより粒子が成長した造粒物を、焼成
炉３に導入させるための造粒物導入孔９Ａが開口
されている。さらに、造粒炉２の上端部には、そ
の中を流過した排ガスを排出する排ガス導出管１
０が接続され、その排ガスは、図示しない原料粉
予熱部に導出されるようになつている。

焼成炉３は造粒物を炉内層４である流動層４Ｂ
内で焼成する流動層炉であり、その焼成炉３に
は、造粒炉２の造粒物導入孔９Ａから排出された
造粒物を流動層４Ｂに供給するシユート１１が設
けられ、炉上には焼成炉排ガス７を造粒炉２の排
ガス導入口８へ送出する上下に延びる焼成炉排ガ
スダクト１２が接続されている。

また、焼成炉３の下部には空気分散板１３が設
けられ、その空気分散板１３と焼成炉３の底部で
形成する風箱に流動化空気を導入するための空気
導入管１４が接続されている。さらに、流動層４
Ｂに粉炭などの燃料を供給するための燃料供給管
１５が取り付けられ、焼成された造粒物を図示し
ないクーラに送出する移送管１６が備えられてい
る。

上述したシユート１１を説明すると、シユート
１１は、上流側シユート１１Ａと下流側シユート
１１Ｂとから構成されて上下に延びている。その
上流側シユート１１Ａと下流側シユート１１Ｂと
間に気密排出手段２１が介在され、その気密排出
手段２１の上部開口に上流側シユート１１Ａが、
下部開口に下流側シユート１１Ｂが接続されてい
る。

このような気密排出手段２１は、造粒炉２の噴
流層４Ａ内における造粒物を造粒物導入孔９Ａか
ら上流側シユート１１Ａに落下させ、気密排出手
段２１内において安息角に基づく傾斜面２２を形
成して、造粒物を一旦堆積させることができるよ
うになつている。

すなわち、その上流側シユート１１Ａと下流側
シユート１１Ｂとの間に、造粒炉２から排出され
た造粒物が堆積することによつて、上流側シユー
ト１１Ａと下流側シユート１１Ｂとの間の気密が
保持され、焼成炉排ガスがシユート１１を通つて
造粒炉２へバイパスするのを防止し、かつ、傾斜
面２２を崩しながら造粒物を排出するようになつ
ている。

そのために、気密排出手段２１の下面には、冷
却媒体（一例として空気）を噴出するための導管
２１ａが設けられ、例えばパルス状に噴出される
冷却媒体によつて傾斜面２２が崩され、造粒物は
下流側シユート１１Ｂを落下し、造粒物導出孔９
Ｂを経て流動層４Ｂ内の焼成中の造粒物に混入さ
れるようになつている。

上流側シユート１１Ａや下流側シユート１１Ｂ
には、圧力変動検知手段２３の一部を構成する圧
力計２３Ａ，２３Ｂが設けられ、それにより、そ
れぞれのシユート１１Ａ，１１Ｂ内での静圧が計
測されるように、検知部２４Ａ，２４Ｂが開口さ
れている。

ちなみに、セメントクリンカ製造炉２０の運転
が正常に行われる場合には、造粒炉２が原料粉予
熱部に連通されていることから、噴流層４Ａの上
方空間の圧力はほぼ大気圧となり、焼成炉３には
流動化空気が導入されることから、流動層４Ｂ内
の圧力は所定の大きさの正圧に維持される。

上記の圧力変動検知手段２３に加えて、上流側
シユート１１Ａと下流側シユート１１Ｂの圧力差
を検知し、その差圧が設定差圧値△Paより小さ
くなつたことを検知する差圧検知手段２５が設置
され、上述の検知部２４Ａ，２４Ｂにそれぞれ接
続されている。

また、上流側シユート１１Ａと下流側シユート
１１Ｂには、それぞれの検知部２４Ａ，２４Ｂの
近傍に冷却媒体導入管２６Ａ，２６Ｂが取り付け
られ、これらの冷却媒体導入管２６Ａ，２６Ｂに
は、冷却媒体噴出手段２７を構成する制御弁２７
Ａ，２７Ｂおよびその導管２７ａ，２７ｂが接続
されている。なお、制御弁２７Ａ，２７Ｂは、後
述する閉塞解消指令信号により開口するように作
動する。

上述した冷却媒体導入管２６Ａ，２６Ｂは造粒
物導入孔９Ａおよび造粒物導出孔９Ｂに向けられ
ており、アグロメレーシヨンの発生が原因で、造
粒物導入孔９Ａあるいは造粒物導出孔９Ｂが閉塞
状態になつた際、冷却媒体噴出手段２７により固
着物１１ａ，１１ｂを吹き払うことができるよう
になつている。

このような実施例によれば、以下に説明するよ
うにして、上流側シユート１１Ａの造粒物導入孔
９Ａおよび下流側シユート１１Ｂの造粒物導出孔
９Ｂにおける固着物１１ａまたは１１ｂを除去す
ることができる。

まず、セメントクリンカの製造過程から略述す
る。第１図に示すように、セメント原料粉が造粒
炉２の下部に開口された原料粉投入口５から噴流
層４Ａの下部に投入される。この部分には焼成炉
３からの焼成炉排ガス７が供給されると共に、バ
ーナ６から噴出される燃料が燃焼される。その結
果、被造粒物が急激に加熱されて半溶融状態とな
り、燃焼ガスや焼成炉排ガス７のエネルギーで噴
流層４Ａが形成される。

造粒物が循環運動して所定の大きさに成長した
造粒物は、造粒物導入孔９Ａ、気密排出手段２１
および造粒物導出孔９Ｂを通つて焼成炉３へ供給
される。その際、導管２１ａからパルス状で噴出
される冷却媒体によつて、その傾斜面２２が崩さ
れ、造粒物は下流側シユート１１Ｂを落下し、造
粒物導出孔９Ｂを経て焼成炉３に送られ、焼成中
の造粒物に混入される。

図示しない燃料供給器に接続された燃料供給管
１５から粉炭などが供給される。焼成炉３内の温
度は1350〜1450℃の高温に維持され、セメントク
リンカが製造される。そのクリンカは移送管１６
を介してクーラへ送出される。

次に、造粒物導入孔９Ａと造粒物導出孔９Ｂに
おける閉塞状態の検知およびその解消のための作
動を、第２図に示すフローチヤートをも参照しな
がら説明する。

セメントクリンカ焼成装置１が定常運転に入る
と、圧力計２３Ａ，２３Ｂを含む圧力変動検知手
段２３、差圧検知手段２５および冷却媒体噴出手
段２７が計測や作動態勢におかれる。

圧力変動検知手段２３にあつては、圧力計２３
Ａ，２３Ｂにより、上流側シユート１１Ａと下流
側シユート１１Ｂの静圧を計測する。それと同時
に、差圧検知手段２５にあつては、上流側シユー
ト１１Ａと下流側シユート１１Ｂの差圧△Ｐが計
測され、その差圧△Ｐが設定差圧値△Paに等し
いかまたは小さいかが判定される（フローチヤー
トのステツプ１、以下、S1などと記す）。

なお、正常運転時には、上流側シユート１１Ａ
内の静圧が下流側シユート１１Ｂ内の静圧よりも
低くなり、気密排出手段２１より上部に造粒物が
充満されている限り、両検知部２４Ａ，２４Ｂ間
に一定の圧力差が生じて、それがほぼ維持され
る。

したがつて、造粒物導入孔９Ａまたは造粒物導
出孔９Ｂで閉塞があると、シユート１１内が均圧
化されることによつて△Ｐが△Pa以下となる。
そのような場合に、圧力変動検知手段２３におい
て、上流側シユート１１Ａの静圧が圧力上昇判定
器２３Ｃで正常値より高いか否かが判定される
（S2）。その圧力が正常値以上であれば、それは
焼成炉３の圧力の影響を受けていることを意味す
る。

すなわち、その影響が出るというのは、造粒物
導入孔９Ａが閉塞した状態にあり、上流側シユー
ト１１Ａ内が造粒炉２と連通していないからであ
る。したがつて、造粒物導入孔９Ａのための閉塞
解消指令信号が出力され、制御弁２７Ａが開かれ
て図示しない冷却媒体タンクからの冷却媒体が造
粒物導入孔９Ａに向けて噴出され、固着物１１ａ
が吹き払われる（S4）。

固着物１１ａが吹き払われて、造粒物導入孔９
Ａにおける閉塞状態が解消されると、差圧△Ｐが
設定値△Paより大きくなり（S6）、冷却媒体の噴
出は自動的に止められる（S7）。なお、例えば制
御弁２７Ａの上流側にタイマー２８Ａを設置して
おけば、吹き払い作動を一定時間保持することが
でき、制御動作が頻繁に断続するのを防止できる
利点がある。

上述した造粒物導入孔９Ａにおける閉塞がなけ
れば、ステツプ３において造粒物導出孔９Ｂにお
ける閉塞の有無が判定される。すなわち、圧力変
動検知手段２３において、下流側シユート１１Ｂ
の静圧が圧力下降判定器２３Ｄで正常値すなわち
ある正圧より低いか否かが判定される（S3）。そ
の圧力が正常値以下であれば、造粒物導出孔９Ｂ
のための閉塞解消指令信号が出力され、制御弁２
７Ｂが開かれて冷却媒体が造粒物導出孔９Ｂに向
けて噴出され、固着物１１ｂが吹き払われる
（S5）。

固着物１１ｂが吹き払われて、造粒物導出孔９
Ｂにおける閉塞状態が解消されると、差圧△Ｐが
設定値△Paより大きくなり（S8）、冷却媒体の噴
出は自動的に止められる（S9）。

以上の詳細な説明から分かるように、上流側シ
ユートと下流側シユートにおける静圧の上昇ある
いは下降を検知する圧力変動検知手段と、上・下
流側シユートの圧力差が設定差圧値より小さくな
つたことを検知する差圧検知手段とを設置し、上
記の両手段からの信号を受けて作動に入ることが
できる冷却媒体噴出手段を設けたので、造粒物導
入孔や導出孔が固着物により閉塞状態となつてい
るかを判定することができると共に、必要に応じ
て自動的に吹き払い作動が実行される。

その結果、造粒物導入孔および造粒物導出孔に
おける閉塞が防止され、製造炉の停止が回避され
ると共に、その復旧に要する手間や時間が省かれ
る。造粒炉や焼成炉では、安定した連続運転が確
保され、セメントクリンカの生産性が著しく向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシユート装置が採用されたセ
メントクリンカ焼成装置の一実施例における制御
系統図、第２図はシユートにおける閉塞解消作動
の手順を示すフローチヤートである。 ２……造粒炉、３……焼成炉、７……焼成炉排
ガス、９Ａ……造粒物導入孔、９Ｂ……造粒物導
出孔、１１……シユート、１１Ａ……上流側シユ
ート、１１Ｂ……下流側シユート、１１ａ，１１
ｂ……固着物、１２……焼成炉排ガスダクト、２
０……セメントクリンカ製造炉、２１……気密排
出手段、２２……傾斜面、２３……圧力変動検知
手段、２５……差圧検知手段、２６Ａ，２６Ｂ…
…冷却媒体導入管、２７……冷却媒体噴出手段、
△Pa……設定差圧値。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメントクリンカを生成するために原料粉な
   どを造粒する造粒炉と、その造粒物を焼成する流
   動層式の焼成炉とを有するセメントクリンカ製造
   炉において、 上記造粒炉と焼成炉とは上下に配置されて、そ
   の造粒炉の下部と焼成炉の上部とが、焼成炉排ガ
   スを造粒炉へ供給する焼成炉排ガスダクトによつ
   て接続され、 前記造粒炉から造粒物を前記焼成炉に排出する
   シユートが、上流側シユートと下流側シユートか
   ら構成されて上下に延びるように設けられ、 その上流側シユートと下流側シユートとの間
   に、上記造粒炉から排出された造粒物が堆積する
   ことにより形成される安息角をなす傾斜面でもつ
   て、前記上流側シユートと下流側シユートとの間
   の気密を保持する気密排出手段が介在され、 その気密排出手段を境にして形成される上流側
   シユートと下流側シユートにおける静圧の上昇あ
   るいは下降を検知する圧力変動検知手段と、上流
   側シユートと下流側シユートの圧力差が設定差圧
   値より小さくなつたことを検知する差圧検知手段
   とが設置され、 上記圧力変動検知手段と差圧検知手段からの信
   号を受けて、上流側シユートの造粒物導入孔ある
   いは下流側シユートの造粒物導出孔における固着
   物に向けて前記上流側シユートと下流側シユート
   のそれぞれに取り付けられた冷却媒体導入管に、
   冷却媒体を噴出させる冷却媒体噴出手段が設けら
   れていることを特徴とするセメントクリンカ製造
   炉のシユート装置。