JPH057057B2 - - Google Patents

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JPH057057B2
JPH057057B2 JP58161180A JP16118083A JPH057057B2 JP H057057 B2 JPH057057 B2 JP H057057B2 JP 58161180 A JP58161180 A JP 58161180A JP 16118083 A JP16118083 A JP 16118083A JP H057057 B2 JPH057057 B2 JP H057057B2
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stream
suspension
zone
gas
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JPS5962336A (ja
Inventor
Betsuchitofuto Niirusen Peetaa
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FLSmidth and Co AS
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Publication date
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Publication of JPH057057B2 publication Critical patent/JPH057057B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
    • F27B7/2041—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of at least two strings of cyclones with two different admissions of raw material
    • F27B7/205—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of at least two strings of cyclones with two different admissions of raw material with precalcining means on the string supplied with exhaust gases from the cooler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44—Burning; Melting

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉末原料、詳しくは炭酸カルシウム
を含む粉末原料を熱処理する方法に関し、その場
合その粉末物質は、多段階懸濁予備ヒーターで継
続的に予備加熱され、そして懸濁カ焼器内でカ焼
されそして最終的に空気冷却器で冷却されそして
そのカ焼工程は、カ焼域において酸素含有ガスの
流れにおいて燃料を燃焼させることによつて生じ
た熱いガスの流れの中でその原料を懸濁させる工
程を含み、そのカ焼された物質は、沈殿域におい
てその懸濁物から沈殿され、そしてガス及び沈殿
された物質は、予備加熱用に使用されるカ焼出口
ガスとしておよびカ焼された物質としてそれぞれ
その沈殿域から取出される。本発明は又この方法
を実施において使用するためのカ焼装置に関し、
その装置は垂直の軸を持つ管状のカ焼室４、下方
におよび内側に傾斜している環状の底壁３５、そ
の底部における酸素含有ガス用の中央入口７、そ
のカ焼室の底部に燃料および粉末原料の第１の流
れを導くための入口５，６及びそのカ焼室の頂部
に懸濁物出口３６、並びにそのカ焼室の沈殿物出
口からカ焼出口ガス用の出口１０及びカ焼した生
成物の出口１１をそれぞれ有する粒子沈殿手段の
懸濁物入口３７へと導く懸濁物移動ダクト８含
む。
この方法および装置は、カ焼生成物をその後ク
ーラーで冷却し、クーラーから最終生成物を取り
出すような工程の、粉末原料をカ焼する場合、即
ち、例えば石灰石、アルミナおよびリン鉱石を粉
末原料として使用し更にカ焼物が中間生成物であ
り、その後直ちに再度熱処理する場合、即ち、粉
末原料が例えばセメント原料粉、特に灰分が、
CaO：60〜67重量％、SiO2：17〜25重量％、Al2
O3：３〜８重量％、Fe2O3：0.5〜６重量％、
MgO：0.1〜5.5重量％、Na2Ｏ＋K2Ｏ：0.5〜1.3
重量％、およびSO3：１〜３重量％であるポルト
ランドセメント原料粉、あるいは錯ケイ酸アルミ
ニウムをケイ酸二カルシウムおよび水溶性アルミ
ン酸塩へ転化する石灰法あるいは石灰／ソーダ法
における原料である場合に使用される。
この方法および装置はセメント原料粉、特にセ
メント製造プラントにおけるポルトランドセメン
ト原料粉に特に適している。
セメントクリンカーの製造はつぎの４工程によ
り実施されている。
１ 粉末原料を約750℃まで予熱する。
２ 予熱粉末原料を約850℃でカ焼する。
３ カ焼原料を焼成温度まで加熱後約1400℃でセ
メントクリンカーに焼成する。
４ セメントクリンカーを約100℃まで冷却する。
これまで20年の間、この４工程を別々の装置、
即ち、１）多段懸濁予熱器、２）沈でん器へ連接
するカ焼器から成る、別々の燃焼供給可能な懸濁
カ焼炉、３）別々の燃料供給可能なロータリーキ
ルン、および４）空気クーラーで、実施ししかも
クーラーの排出空気をカ焼炉およびロータリーキ
ルンで燃料を燃焼する際に利用し、一方、カ焼炉
および／あるいはロータリーキルンからの排出ガ
スを予熱器の熱源として利用することが有利であ
ると云われてきた。
“懸濁”と云う語は、固体、液体あるいは気体
中に分散した、細分化固体から成る、二相系を示
すものである。しかし本明細書中での“懸濁”と
云う語は同伴するガス／粒子懸濁、即ちガス流中
に分散、同伴する細分化固体から成る二相系を示
すものである。
これまで、粉末原料を懸濁状でカ焼する方法お
よびその装置が数多く提供されてきており、それ
らの多くは大規模な工業スケールで有効に実施さ
れてきた。
予熱物質をガスゼネレーターからの、熱排出ガ
ス中に懸濁、カ焼するカ焼室に接続した、別々の
燃焼室即ち熱ガスゼネレーターから成る懸濁カ焼
炉は、アメリカ特許3203681にRosaにより開示さ
れている。
しかしRosa法では、予熱原料をある程度カ焼
するために、非常に多量の熱ガスが必要とされ
る。従つて別々の熱ガスゼネレーターとカ焼室と
をもつ装置を断念し、所望の熱をつくりだす即ち
カ焼室をもつカ焼炉が検討され、安定な操作と最
適な最終生成物を生みだすために必要と考えられ
る、より均一なカ焼条件と、より均一なカ焼最終
生成物とが、生みだされたのである。
工業的に利用されているカ焼法の概説は
（Wdlter H.Duda，Cement−Data Book，
Macdonald and Evans，London，Znd
Edition，1977，p407〜436）に記載されている。
ここでカ焼法をつぎの規準によつて分類してみ
る。
懸濁物のラセン／非ラセン移動 懸濁物の方向：上／下／他の方向 ガス即ち熱空気中に一定流れとしてカ焼炉に
導入された／懸濁された粉末原料 一つ／一つより多くの場所にて導入される原
料 一つ／一つより多くの場所にて導入されるガ
ス 一つ／一つより多くの場所にて導入される燃
料 イギリス特許1463124により開示されているカ
焼炉はガス用の一つの入口、および、原料用と燃
料用の少くとも一つの入口を有する、非ラセン、
上方、一定流の原料カ焼炉である。
カ焼炉燃料として、すべてのタイプのガス、オ
イルおよび粉末石炭を使用することができるが、
燃料としてガスおよびオイルは費用がかかるため
粉末炭、詳しくは90ミクロンのふるい上に10〜30
％の残渣が残る程度の微粉炭を使用することが経
済的である。
しかし、経験上、すべてのタイプの粉末炭がカ
焼炉用燃料として、同等に適応しているとは云え
ない。
詳細には揮発分量が30％より少ない（ASTM
スタンダードD3175による定量）粉末炭、粒径分
布が広い粉末炭、および／あるいは相当量の粗大
粒子を含む粉末炭は完全燃焼しないための難点が
あり、特に粗大粒子の石炭がそうである。これら
は沈でん室中で望ましくない燃焼を生じたり、あ
るいは沈でん室からでてきたカ焼生成物中に望ま
しくない不燃焼炭が存在したりするからである。
更にガスをカ焼炉用燃料として使用する場合、
カ焼温度におけるガス燃焼速度があまりにも遅い
ため、同じような難点が生じる。
この種の方法は米国特許第4071309号に記載さ
れ、そしてこの種の方法及び装置は、Zement−
Kalk−Gips，12／1977 597〜606頁第11〜12頁に
開示されている。しかしながら、これらの開示
は、そのカ焼が約850℃の通常の温度でそのカ焼
室を形成する補助炉内で本質的に起る普通のカ焼
技術である。上述のごときその燃料の中からの不
完全燃焼の問題は、存在するであろう。
これらの困難性が減少する方法を提供すること
が本発明の目的であり、そして本発明に従えば、
本発明方法は燃料、酸素含有ガスの流れ及び粉末
原料の第１の流れは、その原料の第１の流れがそ
のカ焼域での高温部分で900〜1250℃の温度でカ
焼されるようにカ焼域の高温部分に導入され、そ
のカ焼域の高温部分中のそのガス保持時間は0.5
〜５秒以内であり、そしてそのカ焼域の高温部分
から取出されたその懸濁物の温度は、そのカ焼域
の低温部分において、そのカ焼域の高温部分から
取出された懸濁物中に粉末原料の第２の流れを懸
濁させることによつておよびその第２の流れから
の原料が又カ焼されるようにその懸濁物がその沈
殿域に沈殿される前に、800〜1000℃の通常のカ
焼温度まで100〜300度だけ減少される。
燃焼域における温度を、通常のカ焼条件より、
100〜300℃高くして操作することにより、驚くべ
きことにカ焼域において、過熱、ホツトスポツト
および焼化等の問題を生ずることなく、ガスの燃
料時間をおよび難点のあるタイプの石炭の燃焼時
間さえも短縮することができることを見出したの
である。
粉末原料の第一（最初）の流れをカ焼域のガス
中に懸濁すると、カ焼域の高温のために、該域で
殆んど完全にカ焼される。同様の理由から、燃料
と酸素との反応速度はガスをおよび欠点のあるタ
イプの石炭でさえも完全燃焼させるために充分な
大きさである。ついで粉末原料の第二流を、カ焼
域から取出された、加熱懸濁物中に導入し、懸濁
させると、加熱懸濁物は効率よく冷却され、か
つ、粉末原料の第二流はそれに相当する程度に加
熱される、そして粉末原料の第一流と第二流との
重量割合により実際上、粉末原料の第二流を如何
なる所望のカ焼度にしうるし、即ち沈でん域から
取出されたカ焼生成物を如何なる所望のカ焼度に
もさせうるのである。
カ焼域の温度を950〜1150℃、かつ同域のガス
保持時間を１〜３秒に維持させることにより、燃
料を効率的に燃焼させ、かつ粉末原料の過熱損失
の危険性を最低にしうるのである。
カ焼域から取出される懸濁物の温度を850〜950
℃まで150〜250℃低下させることが好ましい。
950℃より高いと予熱器の温度を高くしなければ
ならないし850℃より低いと、カ焼生成物のカ焼
度が約85％に低下する。
粉末原料がセメント原料粉の場合、カ焼生成物
は焼成域例えばロータリーキルンで、更に加熱処
理され、焼成生成物は空気クーラーで上述のよう
に冷却される。
酸素含有量が５容量％より多い空気、詳細には
最終生成物を冷却するクーラーからの加温空気、
クーラーおよびキルン排出ガスからの混合加温空
気、あるいはキルン排出ガスは、酸素含有ガスと
して使用することができる。
燃料としては燃料オイルのような液体燃料、天
然ガスのようなガス燃料および粉末炭のような固
体燃料を使用することができる。
粉末原料の第二流は一定の原料流として、カ焼
域から取出された懸濁物中に懸濁させることがで
きる。
粉末原料の第二流は、不活性ガスに懸濁させた
該第二流を懸濁物に導入することにより、カ焼域
から取出された懸濁物中に懸濁させることもまた
可能である。“不活性ガス”という語は酸素含有
量が５容量％より少ないガスを意味する。キルン
排出ガスは不活性ガスとして使用することができ
る。
粉末原料の第二流は、懸濁物が沈でん域に導入
される前あるいは後に、カ焼域から取出された懸
濁物中に導入し、懸濁させうることができる。
加温懸濁物と粉末原料の第二流との間に特に効
率的な接触、即ちカ焼域と沈でん域との間の域に
おける特に効率的な冷却が得られるために、前者
の方が好適である。
粉末原料の第二流を、カ焼域と沈でん域とを接
続する導管に直接、導入することもできる。
粉末原料がカ焼域の高温部分から取出された懸
濁物中に懸濁される場所および沈殿域の入口との
間のカ焼域の低温部分中のガスの保持時間、0.1
〜３秒、好ましくは0.2〜1.5秒は所望の冷却のた
めに適する。
カ焼排出ガス（およびロータリーキルンからの
排出ガス）は、粉末原料を500〜850℃まで予熱す
るために使用することができ、該温度好ましくは
600〜830℃の粉末原料の二つの流れを提供するこ
とができる。
別々の並行した予熱器中であるいは加熱粉末原
料の流れを二つの流れに分配することにより、予
熱粉末原料の二つの流れをつくることができる。
後者の場合、流れは、公知の方法例えば分配弁に
より、あるいは懸濁物を二つの流れに分配した
後、別々の沈でんサイクロンへ送られることによ
り分配される。
上述のようにカ焼域からの加熱懸濁物の温度
は、所望により、粉末原料の第二流の適当量を懸
濁させることにより、下げられる。粉末原料の第
一流と第二流との割合を10〜１の範囲に管理する
ことにより、所望温度に低下させることが可能で
ある。
本発明は本発明方法を実施するのに使用するた
めのカ焼装置にも関する。本発明装置は、その移
動ダクト８はそのダクトに粉末原料の第２の流れ
を送るための入口手段１２を有し、ダクト８はカ
焼室４と粉末原料の第２の流れのための入口手段
１２との間にさらに入口を有しないことを特徴と
する。
そのカ焼室の構造は、燃料の特に効果的な燃焼
および粉末原料の第１の流れの特に効果的な懸濁
を確保する。
一つの構造において、不活性ガス用のダクトは
粉末原料の第２の流れ用の入口を有し、そしてそ
の懸濁物移動ダクトに導く。
別の構造において、その懸濁物移動ダクトは粉
末原料の第２の流れ用の入口を有する。
本発明によつて構成されたカ焼装置を含むセメ
ント製造プラントの例は添附図面に示される。
第１図は、粉末原料の第２の流れが固有の物質
流れとして懸濁物移動ダクトに導入される二系列
の予熱器プラントを示す； 第２図は、粉末原料の第二流が懸濁物移送導管
に又導入されており、一方粉末原料の第一流がカ
焼炉系列からキルン上昇管へついで沈でん器を通
りここから、カ焼室へ供給される同様のプラント
を示す。
第３図は、ロータリーキルンからの排出ガス中
に懸濁された粉末原料の第二流が、カ焼室と沈で
ん器との間の、懸濁物移送導管に導入されてい
る、一系列の予熱器プラントを示す； 第４図は、カ焼室に、キルン排出ガスと加熱空
気との混合物と、予熱粉末原料の第一流との懸濁
物用入口が取付けられ、かつ粉末原料の第二流が
一定の物質流れとして懸濁物移送導管に導入され
ている、同種のプラントを示す； 第５図は、粉末原料の第二流がキルンガス中に
懸濁され、粒子沈でん器中でカ焼域から取出され
た懸濁物と混合されている、同種のプラントを示
す。
異なつた図の同種の設備が同様の参考図に使用
される。プラントのロータリーキルン１にはバー
ナー（図示されていない）とカ焼炉へクーラー排
出空気を導くパイプ３を有する空気クーラー２が
取付けられている。カ焼炉は、燃料５、粉末原料
の第一流６、および酸素含有ガス７のための入口
をもつカ焼室４から成り、更にサイクロン９へ接
続する懸濁物出口導管８が取付けられている。粒
子沈でん器としてのサイクロンには、カ焼排出ガ
ス出口１０およびカ焼物質をロータリーキルン１
へ導くカ焼物質用出口導管１１が取付けられてい
る。更に、カ焼炉には粉末原料の第二流用入口１
２が取付けられている。
カ焼炉排出ガス出口１０および、ロータリーキ
ルンからの排出ガス用出口１３は、多段サイクロ
ン予熱器と連絡している。多段サイクロン予熱器
は、サイクロン１８，１８′，１９，１９′，２
０，２０′および２１それぞれへ導く上昇パイプ
１４，１４′，１５，１５′，１６，１６′および
１７から成り、物質出口導管２２，２２′，２３，
２３′，２４，２４′および２５それぞれが取付け
られている。多段サイクロン予熱器には更に原料
入口導管２６および２６′と、フイルターおよび
ベンチレーター（図示せず）へ導かられる排出ガ
ス出口２７および２７′が取付けられている。
実際の運転では、粉末原料が、予熱器に導入さ
れ予熱される。予熱粉末原料の二つの流れが、サ
イクロン１８および１８′、それぞれからか（図、
１〜４）、あるいは、サイクロン１８から流れを
分配するか（図、５）により、取出される。予熱
粉末原料の二つの流れは、カ焼炉中に導入、カ焼
され、サイクロン９からの沈でん、カ焼物として
取出された後、ロータリーキルン１へ導かれる。
そこで更に熱処理される。
図−１に示すプラントでは、予熱器は、カ焼炉
とロータリーキルンとそれぞれからの排出ガスが
供給される、二つのサイクロン系列の二系列予熱
器として構成されている。
カ焼炉系列において、予熱された原料は、粉末
原料の第一流として、物質出口導管２２′を経由
し、カ焼室へ導入され、キルン系列において予熱
された原料は、第二流として、物質出口導管２２
を経由し、一定の物質流れとしてカ焼域から取出
された懸濁物中に導入し、懸濁される。カ焼室
は、特許請求範囲第９項により構成され、酸素含
有ガス用入口７が、加熱空気パイプ３に直接、接
続されている。
図−２に示すプラントでは、予熱器は同様に二
つのサイクロン系列の二系列予熱器として構成さ
れている。しかしながらカ焼炉系列で予熱された
物質は、原料の第一流として、物質出口導管２９
を経て、キルン上昇パイプ２８中に導入され、キ
リン排出ガス中で懸濁され、部分カ焼された後、
懸濁物は沈でん器サイクロン９へ導かれ、そこで
処理された原料は、更に加熱処理されるために、
導管２２′を経由し、カ焼室４の底部へ供給され
る。キルン系列で予熱された原料の第二流は、導
管２２を経て、カ焼室４から取出されたカ焼物質
とカ焼炉排出ガスとの懸濁物中に導入され、この
懸濁物と一緒に、沈でんサイクロン９′中に供給
される。図−１に示すプラントに比較し、図−２
によるプラントでは、原料の第一流（通常、より
大きい流れ）は、カ焼炉系列での予熱後、更に予
熱されることになり、またカ焼室へ供給される以
前に、キルン系列の最下部工程で部分カ焼される
ことになる。従つてキルン系列のその他の工程に
おける原料の予熱をより少くすることができる。
一方原料の第二流（より小さい流れ）は、キルン
系列の始めの工程で、やや低い温度まで予熱され
た後、同じ場所から取出され、カ焼室から取出さ
れた懸濁物中に、導入され、所望の温度低下効果
を与える。
図−３に示すプラントでは、予熱器は一系列の
予熱器として構成されている。そして原料粉末は
最終予熱工程で分配されている。上昇パイプ１４
は、それぞれサイクロン１８および１８′に連絡
する二つの枝管にわけられている。二つの流れの
容量比は、サイクロン１８のガス出口導管にとり
つけたダンパーあるいはバルブ（図示せず）によ
つて、コントロールすることができる。
カ焼室は図−１および図−２と同じ構造であ
る。予熱粉末原料の第一流は、物質出口導管２
２′を経て、カ焼室へ導入される。粉末原料の第
二流は、物質出口導管２２を経由し、キルン排出
ガス上昇パイプ２８中に導入され、キルン排出ガ
ス中に懸濁され、キルンガスを望ましい程度まで
冷却し、キルンガス出口での焼化の危険度を低下
させうるのである。この粉末原料／キルンガス懸
濁物は、懸濁物移送導管８中に導入され、そこで
二つの懸濁物が混合される。この結果カ焼室から
取出された懸濁物は冷却される。この場合懸濁物
は、上昇パイプ１４に接続する、排出ガス出口１
０を有する、サイクロンへ導かれる。
図−４に示すプラントでは、予熱器は図−３と
同じ構成である。粉末原料の第二流用入口は図−
１と同じように配置されている。カ焼室４は、垂
直軸、下方および内側に傾斜している環状底部、
およびその底部に上昇パイプ２８を経由し、ロー
タリーキルン１の排出ガス出口１３に接続してい
る、酸素含有ガス用中央入口７を有する管状室で
ある。上昇パイプには粉末原料の第一流用入口６
と、加熱空気パイプ３に接続する入口３３とが取
付けられている。カ焼室４には、更に室の底部あ
るいは底部付近に配置された燃料入口５と室の上
部に配置された懸濁物出口導管８とが取付けられ
ている。
実際の運転では、予熱粉末原料の第一流をキル
ン排出ガス中へ導入し、懸濁させる。この懸濁物
中にパイプ３から、加熱空気を導入した後、粉末
原料の第一流の生成懸濁物を酸素含有ガスと共
に、カ焼室へその底部から導入する。この懸濁物
は室の底部において燃料と接触し粉末原料の第一
流は、懸濁状態で燃焼し、カ焼された後、懸濁物
として室から取出される。この懸濁物は、予熱粉
末原料の第二流を一定の流れとして、懸濁移送導
管８中に導入することにより、冷却される。懸濁
ガスと、サイクロン９で沈でんした後ロータリー
キルン１中で更に熱処理される懸濁物質との間に
は実質的に熱平衡が得られる。
図−５に示すプラントでは、予熱粉末原料の一
つの一定流れを移送する、古典的な一系列の予熱
器として構成されている。粉末原料の流れは分配
弁３４により二つの流れに分配されている。予熱
粉末原料の第一流は、物質出口導管２２′を経由
し、図−１および図−２に相当する室のように構
成されている、カ焼室４に導かれる。カ焼室から
の懸濁出口導管８は、サイクロン９に開口してい
る第一懸濁物入口に接続している。予熱粉末原料
の第二流は、物質出口導管すなわち第２分枝管２
２を経由し、キルン排出ガス上昇パイプ２８に導
入される。この上昇パイプ２８は、サイクロン９
に開口している、別の懸濁入口に接続している。
したがつて二つの懸濁液は、サイクロン９中で混
合され、その中で沈でんと冷却が同時に行われ
る。
本発明はまた、図−１〜５に示すプラントの他
の態様例えば異種のプラントから成る：図−１あ
るいは図−２に示した予熱器から取出された二つ
の物質流れを、上述のように副次的な流れに分配
することができる。これらの副次的な流れの一つ
を、他の流れと混合することができる。これらの
配置では、カ焼炉に導入される粉末原料の二つの
流れ間の容量比をコントロールしやすくする。
図−３および図−４に示すプラントにおいて、
粉末原料を、上昇パイプ１４を分けることにより
分配する代わりに、図−５に示すように、分配弁
により、分配することができるし、更にその逆も
可能である。
粉末原料の第二流をより低温で処理したい場合
には、粉末原料を最終予熱工程ではなく、それ以
前の工程で分配することができる。従つて、一つ
の流れを、より低温の粉末原料の第二流として、
より早い工程において予熱器から取出し、一方一
つの流れを、粉末原料の第一流として、更に予熱
し、最終工程から取出す。
予熱器のサイクロン数は、これまでに示したも
のより多くもまた少くすることもできる。
更に、粉末原料の第一流をカ焼室に導入する場
合、該流れを二つの副次的な流れに分配すること
もできる。すなわち酸素含有ガスを燃焼室の底部
から導入する前に、一つの流れを該ガス中に懸濁
させ、他の流れを、室の傾斜底部、あるいは底部
付近に一定の流れとして導入させる。
実施例 内径900mm、高さ5000mmの、特許請求範囲第９
項記載のようにしてつくつたカ焼室を有する装置
を用い、本発明による方法および従来法でパイロ
ツトプラントテストを実施した。カ焼室は、サイ
クロン入口から2000mmのところに取付けた粉末原
料の第二流用入口導管を有する、長さ5000mm、平
均内径300mmの懸濁移送導管を経由し、粒子沈で
ん器として機能するサイクロンに接続させた。
本発明による方法の代表的なテストでは、750
℃の空気、1200NM3／時間、700℃に予熱したポ
ルトランドセメント原料粉、1900Kg／時間、およ
び粉炭、155Kg／時間をカ焼室の底部へ導入した。
この粉炭は揮発分が18％、粒度が90ミクロンふる
い上に10％の残渣を残すもので、一般に完全燃焼
に問題があると云われている、欠点のあるタイプ
のものである。
カ焼域におけるガス保持時間は2.0秒であつた。
カ焼域懸濁物出口における懸濁物の温度は1035
℃であつた。
20℃のセメント原料粉、400Kg／時間を、粉末
原料の第二流用入口導管により、カ焼室から取出
された加熱懸濁物中に導入した。
サイクロン入口における懸濁物の温度は880℃
であつた。サイクロン排出ガスは、酸素含有量
2.9％、温度は850℃であつた。サイクロンから取
出されたカ焼生成物は、カ焼度90％、炭素含有量
0.20％であつた。
秤量したカ焼生成物を脱炭処理し、生成脱炭物
中に存在する炭素を燃焼した後、その生成CO2燃
焼生成物をCO2吸収器に吸着させ、吸収CO2量を
測定することによつて、炭素を定量した。
比較テストでは、公知の方法により、カ焼炉を
用いて、実施し、セメント原料粉の一つの流れの
みを導入した。
最初のテストに使用した、750℃の空気、
1300NM3／時間、750℃に予熱したポルトランド
セメント原料粉2300Kg／時間、および粉炭175
Kg／時間を、カ焼室の底部へ導入した。
カ焼域におけるガス保持時間は、2.0秒であつ
た。
カ焼域懸濁物出口における懸濁物の温度は930
℃であつた。
懸濁物は、いかなるセメント原料粉を導入する
ことなく、粉末原料の第二流用入口導管により、
サイクロンへ送つた。
サイクロン入口における懸濁物の温度は880℃
であつた。サイクロン排出ガスの温度は、熱ロス
により、約30℃、下がることが期待されたがより
高く、885℃であつた。このことはサイクロン中
で懸濁ガスが、なお燃焼していることを示してい
る。サイクロン排出ガスの酸素含有量は2.2％で
あつた。サイクロンから取出されたカ焼生成物の
カ焼度92％、炭素含有量は0.80％であつた。
これら二つのテスト結果から、本発明による方
法は、サイクロンにおける、望ましくない後燃焼
をなくし、かつカ焼生成物中の炭素含有量を許容
しがたい値、即ち0.80％から、許容される値、即
ち0.20％と４分の１にまで減少させていることを
示している。
酸素含有ガスとして空気と燃焼ガスとの混合物
を用い処理した、類似のテストでは、カ焼生成物
の炭素含有量を減少させ、サイクロン中での後燃
焼をなくすことが認められた。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第５図は本発明のカ焼装置からなるセ
メント製造プラントのフローシートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料、酸素含有ガスおよび粉末原料の第１流
    は、その原料の第１流がそのカ焼域の高温部分中
    でカ焼されるようにそして原料の第１流が900〜
    1250℃でカ焼域の高温部分でカ焼され、そのカ焼
    域の高温部分におけるガス保持時間が0.5〜５秒
    内であるようにそのカ焼域の高温部分に導入さ
    れ、そのカ焼域の高温部分から取出されたその懸
    濁物その温度は、そのカ焼域の高温部分から取出
    された懸濁物中に粉末原料の第２の流れを、その
    カ焼域の低温部分において懸濁させることによつ
    ておよびその第２の流れからの原料が又カ焼され
    るようにその懸濁物がその沈殿域に沈殿される前
    に、800〜1000℃の通常のカ焼温度まで100〜300
    度だけ減少されることを特徴とする、原料を、カ
    焼域中で、酸素含有ガス流下、燃料を燃焼するこ
    とにより生みだされる加熱ガス流中に懸濁し、懸
    濁物をカ焼域から取出し、カ焼物を沈でん域で該
    懸濁物から沈でんさせ、ガスおよび沈でん物を、
    カ焼排出ガスおよびカ焼生成物として、それぞれ
    沈でん域から取出すことを含む、粉末原料をカ焼
    する方法。 ２ カ焼域中の温度を950〜1150℃に維持するこ
    と、カ焼域のガス保持時間を１〜３秒に維持する
    こと、かつカ焼域から取出される懸濁物の温度
    を、850〜950℃まで、150〜250℃だけ低下させる
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
    方法。 ３ 燃料、酸素含有ガスおよび粉末原料の第１流
    は、その原料の第１流がそのカ焼域の高温部分中
    でカ焼されるようにそして原料の第１流が900〜
    1250℃でカ焼域の高温部分でカ焼され、そのカ焼
    域の高温部分におけるガス保持時間が0.5〜５秒
    内であるようにそのカ焼域の高温部分に導入さ
    れ、そのカ焼域の高温部分から取出されたその懸
    濁物その温度は、そのカ焼域の高温部分から取出
    されたその懸濁物中に粉末原料の第２の流れを、
    そのカ焼域の低温部分において懸濁させることに
    よつておよびその第２の流れからの原料が又カ焼
    されるようにその懸濁物がその沈殿域に沈殿され
    る前に、800〜1000℃の通常のカ焼温度まで100〜
    300度だけ減少されることを特徴とする、原料を、
    カ焼域中で、酸素含有ガス流下、燃料を燃焼する
    ことにより生みだされる加熱ガス流中に懸濁し、
    懸濁物をカ焼域から取出し、カ焼物を沈でん域で
    該懸濁物から沈でんさせ、ガスおよび沈でん物
    を、カ焼排出ガスおよびカ焼生成物として、それ
    ぞれ沈でん域から取出し、粉末原料の第２流を、
    カ焼域から取出した懸濁物に導入する以前に、不
    活性ガスに懸濁することを特徴とする、粉末原料
    をカ焼する方法。 ４ 燃料、酸素含有ガスおよび粉末原料の第１流
    は、その原料の第１流がそのカ焼域の高温部分中
    でカ焼されるようにそして原料の第１流が900〜
    1250℃でカ焼域の高温部分でカ焼され、そのカ焼
    域の高温部分におけるガス保持時間で0.5〜５秒
    内であるようにそのカ焼域の高温部分に導入さ
    れ、そのカ焼域の高温部分から取出されたその懸
    濁物その温度は、そのカ焼域の高温部分から取出
    された懸濁物中に粉末原料の第２の流れを、その
    カ焼域の低温部分において懸濁させることによつ
    ておよびその第２の流れからの原料が又カ焼され
    るようにその懸濁物がその沈殿域に沈殿される前
    に、800〜1000℃の通常のカ焼温度まで100〜300
    度だけ減少されることを特徴とする、原料を、カ
    焼域中で、酸素含有ガス流下、燃料を燃焼するこ
    とにより生みだされる加熱ガス流中に懸濁し、懸
    濁物をカ焼域から取出し、カ焼物を沈でん域で該
    懸濁物から沈でんさせ、ガスおよび沈でん物を、
    カ焼排出ガスおよびカ焼生成物として、それぞれ
    沈でん域から取出し、粉末原料の第２流を、カ焼
    域から取出した懸濁物中に、該懸濁物が沈でん域
    に導入される以前に、懸濁することを特徴とす
    る、粉末原料のカ焼方法。 ５ 粉末原料の第２流が、カ焼域の高温部分から
    取出された懸濁物中に懸濁される場所と沈でん域
    の入口との間における、ガス保持時間が0.1〜３
    秒であることを特徴とする、特許請求の範囲第４
    項記載の方法。 ６ その時間が0.2〜1.5秒である特許請求の範囲
    第５項記載の方法。 ７ 粉末原料の２つの流は500〜850℃の温度にま
    で予備加熱される特許請求の範囲第４〜６項いず
    れかに記載の方法。 ８ その温度は600〜830℃である特許請求の範囲
    第７項記載の方法。 ９ 粉末原料の第１流と第２流との量比を１〜10
    以内に維持することを特徴とする、特許請求の範
    囲第４〜６項いずれかに記載の方法。 １０ 垂直の軸、下方におよび内側に傾斜してい
    る環状の底壁及びその底部における酸素含有ガス
    用の中央入口、底部に燃料及び粉末原料の第１の
    流れのためのそれぞれの入口及び頂部に懸濁物出
    口を有するカ焼室、カ焼出口ガス用の出口及びカ
    焼された生成物用の出口を有する粒子沈殿室、及
    びそのカ焼室の懸濁物出口と粒子沈殿室の懸濁物
    入口とを結ぶ懸濁物出口導管 を含む粉末原料のカ焼装置において、その懸濁物
    出口導管は、その懸濁物出口導管に粉末原料の第
    ２の流れを送るための入口手段を有し、懸濁物出
    口導管はカ焼室と粉末原料の第２の流れのための
    入口手段との間にさらに入口を有しないことを特
    徴とする装置。 １１ その入口手段は不活性ガス用の懸濁物出口
    導管に取り付けられ、その不活性ガス中に粉末原
    料の第２流れが懸濁され、その懸濁物出口導管は
    キルン出口ガス入口と懸濁移動懸濁物出口導管を
    結ぶ特許請求の範囲第１０項記載の装置。
JP58161180A 1982-09-02 1983-09-01 粉末原料をカ焼する方法およびその装置 Granted JPS5962336A (ja)

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DK3925/82 1982-09-02

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DE (1) DE3369962D1 (ja)
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