JPH09241049A - 焼塊冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に可動グレートと側壁金物間の隙間に堆積
するクリンカを減少させ、各部材の高温摩耗を抑制でき
る構造の焼塊冷却装置を提供する。 【解決手段】 高温クリンカ２１の搬送方向に縦列する
固定グレート５Ａ、可動グレート５Ｂでなり各グレート
は横列するグレートプレート５０、５１でなる火床４
と、火床４側面に対向してケーシング側壁に設けた板状
側壁金物１０Ａとを備え、可動グレート５Ｂの往復運動
で火床４上のクリンカを移動させつつ、プレート５０、
５１内を通じて空気を供給してクリンカ２１を冷却し、
火床４と側壁金物１０Ａ間の隙間に下方から空気を供給
してクリンカ２１の落ちこぼれを防ぐよう構成した装置
であり、側壁金物１０Ａに対する端部用プレート５１の
側面上部に渡って矩形凸部を形成して凸凹形状とし、側
壁金物１０Ａ表面をプレート５１の側面に対応して凹凸
形状とし、プレート５１側面凸部に内部から貫通する空
気孔を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セメント製造プラント
においてセメントクリンカ(焼塊)を火床上で移送しつつ
空気で冷却する焼塊冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】セメント製造工程において焼成されたク
リンカを冷却する装置として、焼成された高温のセメン
トクリンカを所定距離だけ移送する間に、空気によって
クリンカを所定温度にまで冷却する焼塊冷却装置が知ら
れている。図４、図５にその従来装置の一例を示す。

【０００３】図４に示すように、ロータリキルン１内の
原料はバーナ２によって焼成されてセメントクリンカ２
１となり、この高温のクリンカ２１はロータリキルン１
から焼塊冷却装置３に投入され、そこで移送されながら
所定温度まで冷却される。焼塊冷却装置３は炉壁材で構
成されたケーシングを備え、その内部には、クリンカ移
送方向に交互に配列された可動グレート５ａ及び固定グ
レート５ｂから構成された火床４が設置されている。可
動グレート５ａと固定グレート５ｂは、固定グレート５
ｂの前端部がその前に位置する可動グレート５ａの後端
部の上に重なり、この可動グレート５ａの前端部がその
前に位置する固定グレート５ｂに重なるように配列さ
れ、また各グレート５ａ、５ｂはクリンカ移送方向に直
交する横方向(幅方向ともいう)に、単位幅のグレートプ
レートに分割されている。各可動グレート５ａは、火床
４下の空気室７内に設置された駆動装置６により往復動
作を行うように構成されている。空気室７はクリンカを
冷却するための空気で満たされており、この冷却用空気
は室７外に設置された送風機８によって供給される。ま
た、火床４の前方にはクリンカの排出口９が設けられて
いる。

【０００４】上記のような焼塊冷却装置においては、お
およそ１４００℃の温度のクリンカ(焼塊)２１がロータ
リキルン１から焼塊冷却装置３内に落下し、焼塊冷却装
置３では、クリンカ２１は可動グレート５ａの前後方向
の往復動作により火床４上を徐々に移送され、前方の排
出口９を通じて取り出される。クリンカ２１は、火床４
上に層を形成して移動する間に、空気室７から各グレー
トプレートを通じて上方に供給される冷却空気により急
冷される。

【０００５】図５は図４のV−V 断面を示し、従来装置
における可動グレート５ａの断面を搬送方向から見た図
である。可動グレート５ａは、前述のように横並びする
複数のグレートプレート５０から構成されており、この
構成は固定グレート５ｂも同じである。焼塊冷却装置３
のケーシングの炉壁には、火床４側面と対向する位置に
側壁金物１０が配置されている。すなわち、可動グレー
ト５ａ及び固定グレート５ｂからなる火床４は、火床４
の側面と炉の側壁内面間に一定の隙間をもつように配置
されており、そして炉の側壁内面で火床４の側面に対向
する位置には側壁金物１０がクリンカ２１の移動方向に
延びて設けられている。特に可動グレート５ａが一定ス
トロークで往復動作しても一定隙間を保持し、可動グレ
ート５ａと炉の側壁金物１０間でお互いに干渉すること
のない構造を持っており、火床４上のクリンカが隙間か
ら空気室７へ落ちることを防止している。

【０００６】さらに火床４下の空気室７は送風機８によ
り加圧された冷却用空気が満たされており、前後に隣り
合うグレートプレート５０同士間の隙間や、側壁金物１
０とこれに対向するグレートプレート５０側面との間の
隙間を冷却用空気によりシールし、細かなクリンカの落
下を防止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可動グ
レートと側壁金物の隙間にクリンカが噛み込んだ場合に
は、火床下のシール空気の圧力のみでは噛み込んだクリ
ンカをすべて除去出来ず、グレートプレートと側壁金物
の隙間にクリンカが徐々に堆積し、このクリンカの堆積
によりさらにシール空気がグレートプレートと側壁金物
の隙間を通り難くなり、堆積が加速される。このクリン
カの噛み込み及び堆積により、可動グレートと側壁金物
の相対的移動で、相互の対向面に摩耗が発生し、隙間が
助長し、グレート上からのクリンカ落下が増加すると共
にシール空気量も減少し、したがって側壁金物自体の冷
却効果を低下させ、隙間が保持された他の部分より早く
高温摩耗する。これにより当該グレートプレートの寿命
が著しく低下し、メンテナンス費用の増加、長期連続運
転の妨げとなっている。

【０００８】本発明は、これらの問題点を解決するため
にされたもので、可動グレートと側壁金物間の隙間に堆
積するクリンカを減少させ、該隙間を形成する側壁金物
及びグレートプレートそれぞれの対向面の摩耗を抑制で
きる構造を有する、焼塊冷却装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の焼塊冷却装置は、セメントキルンか
ら投入されたクリンカを搬送するクリンカ搬送方向に交
互に配列された固定グレート及び可動グレートからな
り、かつこれら各グレートはクリンカ搬送方向に直交す
る方向に横列するグレートプレートからなる火床と、こ
の火床を囲む炉材壁からなるケーシングと、このケーシ
ングの側壁に、火床の側面に対向してクリンカ搬送方向
に取り付けられた板状の側壁金物と、火床の下に設けら
れた空気室と、可動グレートをクリンカ搬送方向に往復
運動させる駆動装置とを備え、可動グレートの往復運動
により火床上のクリンカを移動させながら、各グレート
プレート内部を通じて上方に空気を供給してクリンカを
冷却し、かつ火床側面と側壁金物間の隙間に下方から空
気を供給してクリンカの落ちこぼれを防ぐように構成し
た装置であって、各グレートプレートのうちケーシング
側の側壁金物に対向する端部用グレートプレートそれぞ
れの側面の上部に渡って矩形断面の凸部を形成してこの
側面を凸凹形状とし、側壁金物表面を各端部用グレート
プレートの側面の形状に対応して凹凸形状とし、各端部
用グレートプレートの側面の凸凹面と側壁金物側の凹凸
面の間に隙間を設け、かつ端部用グレートプレートの側
面の凸部に内部から該側面に貫通する空気孔を設けたこ
とを特徴とする。

【００１０】そして、端部用グレートプレート側面の凸
面と側壁金物側の凹面間に形成される上側隙間を、端部
用グレートプレートの側面の凹面と側壁金物側各凸面間
に形成される下側隙間より広くし、かつ端部用グレート
プレート側面に設けた空気孔を下向き勾配にするのがよ
い。さらに各グレートプレート内部を通じて上方に供給
する空気圧とこの空気から分離して端部用グレートプレ
ート側面に設けた空気孔を通じて側面に供給する空気圧
を、側壁金物と端部用グレートプレート側面間の隙間に
下方から供給する空気圧より高くすることが好ましい。

【００１１】また、本発明の第２の焼塊冷却装置は、第
１の焼塊冷却装置において端部用グレートプレートに設
けた空気孔の代わりに、端部用グレートプレートそれぞ
れの凸面に対向する側壁金物側の各凹面まで外側から貫
通する空気孔を設け、これら空気孔に空気を供給する空
気源を設けたものである。

【００１２】上記第１の焼塊冷却装置において、シール
空気が端部用グレートプレートと側壁金物間の下側隙間
から上側隙間を通じて上方に流れると同時に、端部用グ
レートプレートの凸部に設けた空気孔からも空気が供給
されるので、上側隙間に火床から落ちこんだにクリンカ
が噛み込み堆積し始めて、隙間下側からのシール空気の
供給が減少した場合でも端部用グレートプレート側面に
設けた空気孔から供給される空気がクリンカを除去する
作用を補完し、さらなるクリンカ堆積を防止する。また
この空気孔から供給する空気により側壁金物も冷却する
効果を合わせ持っている。また上記第２の焼塊冷却装置
においては、側壁金物に設けた冷却孔から供給される空
気がシール空気の働きを補完して、上記同様にクリンカ
堆積を防止する。

【００１３】

【実施の形態】以下、本発明の一実施の形態となる焼塊
冷却装置を図面により説明する。図１は本発明による焼
塊冷却装置の全体構成図、図２は焼塊冷却装置を構成す
る部品の形状を説明する図である。

【００１４】一実施の形態の焼塊冷却装置３Ａは、全体
的構成からみれば、図４及び図５に示す従来装置とほと
んど同である。ただし、炉の側壁に設けられた側壁金物
の形状、及び火床を構成するグレートプレートのうち側
壁金物に対向するグレートプレートの形状が従来のもの
とは相違し、また従来装置における冷却用空気を供給す
る送風機に加えて、側壁金物と火床間の間隙に空気を供
給する別の送風機を設けた点などが相違する。

【００１５】図１に示すように、焼塊冷却装置３Ａは、
ロータリキルンから投入された高温のクリンカ２１を移
送させる可動グレート５Ａと固定グレート５Ｂとから構
成された火床４と、火床４の下に設けた空気室７と、空
気室７内を通る配管１８を経て、チャンネルビーム１４
内の流路を通じて各グレート５Ａ、５Ｂに冷却用空気１
９を供給する送風機８Ａと、空気室７を通じて火床４の
側面と炉の側壁に設けられた側壁金物１０Ａとの間隙に
シール用空気２０を供給する送風機８Ｂと、を備えてい
る。

【００１６】各可動グレート５Ａは、本発明を特徴づけ
るグレートプレート５１を両側に配置し、これらの間に
従来のグレートプレート５０を横列に隣接させて構成さ
れている。各固定グレート５Ｂも、同様に配列されたグ
レートプレート５０及び５１を有している。横並びのグ
レートプレート５０、５１はチャンネルビーム１４によ
り固定されており、グレートプレート５０、５１とチャ
ンネルビーム１４により空気流路を形成している。

【００１７】図２に本発明にかかるグレートプレート５
１及び側壁金物１０Ａを示す。図２に示すように、側壁
金物１０Ａに対向するグレートプレート５１の側面は、
その上部に桟のように矩形断面の凸部５２を有してお
り、この凸部５２は側面長手方向に延びている。ここで
凸部５２に続く下部の低い部分を凹部５３と称し、凸部
と凹部の境界を段差部５４と称する。一方、側壁金物１
０Ａは、グレートプレート５１の側面の形状に対応し
て、下部が矩形断面凸部１１で上部が凹部１２であり、
それらの境界に段差部１３を有している。

【００１８】この焼塊冷却装置３Ａにおいて、火床４と
側壁金物１０Ａは、グレートプレート５１の凸部５２及
び凹部５３が側壁金物１０Ａの凹部１２及び凸部１１が
それぞれ対向し、かつ段差部５４と段差部１３が対向し
ており、各対向面間にそれぞれ所定隙間を有するよう
に、設置されている。そしてグレートプレート５１の凸
部５２と側壁金物１０Ａの凹部１２間の上側隙間１５
が、グレートプレート５１の凹部５３と側壁金物１０Ａ
の凸部１１間の下側隙間１６より広くなるように形成
し、さらにグレートプレート５１側面壁の凸部５２に、
グレートプレート５１の内部空間から下向き勾配を持た
せた空気供給孔１７を設けている。

【００１９】これらの構成において、可動グレート５Ａ
と固定グレート５Ｂからなる火床４上のクリンカ２１が
冷却されながら移送する間に、側壁金物１０Ａとグレー
ト５Ａ、５Ｂとの間の隙間１５に入ってこようとする
が、クリンカ２１はグレート５Ａ、５Ｂ側面（局部的に
みれば、グレートプレート５１側面）の空気供給孔１７
から送り出される高圧の空気１９によって吹き飛ばされ
る。なお空気１９はシール用空気２０より１００〜６０
０ｍｍＡｑ程度高い圧力で供給される。しかも上側隙間
１５が下側隙間１６より広いため、高圧空気１９は抵抗
の大きい下側隙間１６を通りにくくなり、上側隙間１５
より上方向へ流出する。したがって、グレートプレート
５Ａ、５Ｂ上のクリンカは、シール用空気２０のみを用
いる場合よりも隙間に入りにくくなり、クリンカの噛み
込み現象も減少する。また側壁金物１０Ａはグレートプ
レート５１側面の空気供給孔１７より送り出される高圧
の空気１９にたえず冷却され自冷効果が向上でき、側壁
金物１０Ａはグレートプレート５１の摩耗を減少させる
ことができる。

【００２０】次に本発明の他の実施の形態を図３により
説明する。この実施の形態では、側壁金物１０及びこれ
に対向するグレートプレート５２には、それぞれ図２で
説明したのと同じように凹凸部を形成している。一方、
側壁金物１０Ｂ及びグレートプレート５２間の隙間に送
り出す高圧の空気は、図２に示すグレートプレートから
とは異なり、側壁金物１０Ｂを通じて供給するように構
成している。側壁金物１０Ｂの凹部に下向き勾配を持た
せた空気供給孔１７Ａを形成し、空気室７外に設置した
送風機８Ｃより空気配管２２を経て空気供給孔１７Ａを
通じて、直接、隙間に冷却空気を供給するように構成し
ている。このような構成においても、クリンカの噛み込
みの防止、側壁金物１０Ａ及びグレートプレート５１の
摩耗の減少という効果が得られる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、焼塊冷却装置の火床側
面と、この火床の側面に対向する炉壁側の側壁金物の側
面とを互いに相対するように上下方向に凹凸面とし、こ
れら凹凸面で形成される隙間のうちの上部の隙間に、端
部グレートプレート側面に設けた空気孔から空気を供給
するように構成したので、この空気孔から横方向に供給
される空気が、側壁金物と端部グレートプレート、就
中、可動するグレートプレート間の隙間に堆積しようと
するクリンカに対して、下方からのシール空気とは別の
方向から供給されるため、シール空気との相互作用でク
リンカ堆積を防止しやすくなって両部材の摩耗を低減で
き、さらにその空気孔から供給される空気により側壁金
物も冷却でき、側壁金物の高温摩耗が減少し、寿命を大
幅に延長させることが出来る。したがって装置のメンテ
ナンス費用も削減でき、長期連続運転が可能となる。

【００２２】また端部グレートプレートの空気孔の代り
に、それに対応して側壁金物に空気孔を設けても、同様
にクリンカ堆積による部材の摩耗を低減でき、ひいては
メンテナンス費用の削減、長期連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼塊冷却装置の構成を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態となる端部グレートプレ
ート及び側壁金物の詳細断面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態の詳細断面図である。

【図４】従来の焼塊冷却装置の構成を示す断面図であ
る。

【図５】図４のII−II線断面図である。

【符号の説明】

１ ロータリ・キルン ２ バーナ ３、３Ａ 焼塊冷却装置 ４ 火床 ５Ａ 可動グレート ５Ｂ 固定グレート ６ 駆動装置 ７ 空気室 ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 送風機 ９ 排出口 １０Ａ、１０Ｂ 側壁金物 １１ 側壁金物の凸部 １２ 側壁金物の凹部 １４ チャンネルビーム １５ 上側隙間 １６ 下側隙間 １７、１７Ａ 空気供給孔 １８ 冷却空気用配管 １９ 冷却空気（高圧） ２０ シール空気 ２１ クリンカ ２２ 空気配管 ５２ 端部用グレートプレートの凸部 ５３ 端部用グレートプレートの凹部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメントキルンから投入されたクリンカ
   を搬送するクリンカ搬送方向に交互に配列された固定グ
   レート及び可動グレートからなり、かつ該各グレートは
   クリンカ搬送方向に直交する方向に横列するグレートプ
   レートからなる火床と、該火床を囲む炉材壁からなるケ
   ーシングと、該ケーシングの側壁に、火床の側面に対向
   してクリンカ搬送方向に取り付けられた板状の側壁金物
   と、火床の下に設けられた空気室と、可動グレートをク
   リンカ搬送方向に往復運動させる駆動装置とを備え、可
   動グレートの往復運動により火床上のクリンカを移動さ
   せながら、各グレートプレート内部を通じて上方に空気
   を供給してクリンカを冷却し、かつ火床側面と側壁金物
   間の隙間に下方から空気を供給してクリンカの落ちこぼ
   れを防ぐように構成した焼塊冷却装置において、 各グレートプレートのうちケーシング側の側壁金物に対
   向する端部用グレートプレートそれぞれの側面の上部に
   渡って矩形断面の凸部を形成して該側面を凸凹形状と
   し、側壁金物表面を各端部用グレートプレートの側面の
   形状に対応して凹凸形状とし、各端部用グレートプレー
   トの側面の凸凹面と側壁金物の凹凸面の間に隙間を設
   け、かつ端部用グレートプレートの側面の凸部に内部か
   ら該側面に貫通する空気孔を設けたことを特徴とする焼
   塊冷却装置。
2. 【請求項２】 端部用グレートプレート側面の凸面と側
   壁金物の凹面間に形成される上側隙間を、端部用グレー
   トプレートの側面の凹面と側壁金物の凸面間に形成され
   る下側隙間より広くし、かつ端部用グレートプレート側
   面に設けた空気孔を下向き勾配にしたことを特徴とする
   請求項１記載の焼塊冷却装置。
3. 【請求項３】 各グレートプレート内部を通じて上方に
   供給する空気圧及び端部用グレートプレート側面に設け
   た空気孔を通じて側面に供給する空気圧を、側壁金物と
   端部用グレートプレート側面間の隙間に下方から供給す
   る空気圧より高くすることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の焼塊冷却装置。
4. 【請求項４】 セメントキルンから投入されクリンカを
   搬送するクリンカ搬送方向に交互に配列された固定グレ
   ート及び可動グレートからなり、かつ該各グレートはク
   リンカ搬送方向に直交する方向に横列するグレートプレ
   ートからなる火床と、該火床を囲む炉材壁からなるケー
   シングと、該ケーシングの側壁に、火床の側面に対向し
   てクリンカ搬送方向に取り付けられた板状の側壁金物
   と、火床の下に設けられた空気室と、可動グレートをク
   リンカ搬送方向に往復運動させる駆動装置とを備え、可
   動グレートの往復運動により火床上のクリンカを移動さ
   せながら、各グレートプレート内部を通じて上方に空気
   を供給してクリンカを冷却し、かつ火床側面と側壁金物
   間の隙間に下方から空気を供給してクリンカの落ちこぼ
   れを防ぐように構成した焼塊冷却装置において、 各グレートプレートのうちケーシング側の側壁金物に対
   向する端部用グレートプレートそれぞれの側面の上部に
   渡って矩形断面の凸部を形成して該側面を凸凹形状と
   し、側壁金物表面を各端部用グレートプレートの側面の
   形状に対応して凹凸形状とし、各端部用グレートプレー
   トの側面の凸凹面と側壁金物側の凹凸面の間に隙間を設
   け、かつ側壁金物の外側から該側壁金物の凹面に貫通す
   る空気孔と該空気孔に空気を供給する空気源を設けたこ
   とを特徴とする焼塊冷却装置。
5. 【請求項５】 端部用グレートプレート側面の凸面と側
   壁金物の凹面間に形成される上側隙間を、端部用グレー
   トプレートの側面の凹面と側壁金物側の凸面間に形成さ
   れる下側隙間より広くし、かつ側壁金物側面に設けた空
   気孔を下向き勾配にしたことを特徴とする請求項４記載
   の焼塊冷却装置。