JPH11147737A - セメントプラント焼結工程に用いる予熱装置 - Google Patents

セメントプラント焼結工程に用いる予熱装置

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JPH11147737A
JPH11147737A JP33237197A JP33237197A JPH11147737A JP H11147737 A JPH11147737 A JP H11147737A JP 33237197 A JP33237197 A JP 33237197A JP 33237197 A JP33237197 A JP 33237197A JP H11147737 A JPH11147737 A JP H11147737A
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JP
Japan
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preheater
connecting pipe
cyclone
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Withdrawn
Application number
JP33237197A
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Inventor
Ritsuo Hashimoto
律男 橋本
Keiji Mizuta
桂司 水田
Katsuhiko Yamada
勝彦 山田
Kazumasa Mihara
一正 三原
Kenji Shinya
謙治 新屋
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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
    • C04B7/432Preheating without addition of fuel

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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)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予熱器内を通る原料の分散を促進して予熱器
内における加熱用ガスとの熱交換効率を向上させるとと
もに、短かい粒子経路で以って原料の充分な予熱を可能
として、小型コンパクトな予熱装置を提供する。 【解決手段】 セメントプラントの焼結工程にあって、
高圧ガスにより原料を加熱する予熱器を連結管によって
複数段連結してなる予熱装置において、前記連結管は、
その内部の流路が、流路面積の大きい拡大流路と流路面
積の小さい縮小流路とを長手方向に沿って交互に組み合
わせた加減速流路に構成されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメントプラント
焼結工程において、高温ガスにより原料を加熱する予熱
器を連結管によって複数段連結してなる予熱装置に係
り、特に前記予熱装置における連結管の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図7はセメントプラントにおけるセメン
トの製造プロセスを示す系統図である。一般にかかるセ
メントプラントの製造プロセスは、原料工程I 、焼成工
程II、仕上工程III の3工程からなる。
【0003】原料工程I においては、石灰石ヤード1、
あるいは粘土、けい石、酸化鉄ヤード2からの原料は、
粉砕機3にて粉砕された後、乾燥機4において乾燥され
て調合機5にて上記原料の成分が調合される。調合後の
原料はミル6に集められて、さらに細かく粉砕されてか
ら原料サイロ7に送られここに貯蔵される。
【0004】焼成工程IIは原料工程I から送られた粉砕
原料を焼成する工程であり、8は前記原料サイロ7から
送られた原料22を予熱する多段サイクロンからなる複
数段の予熱器で、該予熱器8間は連結管25により連結
されると共に、前記予熱器8内のガスはブロワ9により
吸引されて、微細粒子集収用の集じん機10を介して煙
突11より外部に排出される。前記予熱された原料22
はバーナ12’を備えた仮焼炉12で仮焼された後、バ
ーナ14’を具えたキルン13により原料が焼成され、
粉砕機31により粉砕された後冷却用のクーラ14を介
して仕上げ工程に送られる。尚、前記焼成工程IIには仮
焼炉用バーナ12’及びキルン用バーナ14’に燃料を
送給する重油設備15並びに石灰設備16等の機器を備
えている。
【0005】かかる焼成工程IIにおいて、原料サイロ7
からの原料22は多段サイクロンからなる予熱器8の高
段側に搬入され、該予熱器8内にある高温(300〜9
00℃)のガス28で予熱される。次いで、仮焼炉12
では、重油設備15から送られてきた重油、もしくは石
炭設備16から送られてきた石炭を燃料として、前記バ
ーナ12’で原料22が仮焼成され、キルン13へと運
ばれる。該キルン13では原料22が最高温度約140
0℃で焼成され、クリンカ23(粒子径約10mm)が
製造される。さらに該クリンカ23は、粉砕機31にて
小粒に粉砕されてクーラ14へと運ばれ、該クーラ14
によりほぼ常温まで冷却される。
【0006】仕上げ工程III においては、前記焼成工程
IIにおいて生成されたクリンカ23を貯蔵するクリンカ
サイクロン17、該サイクロン17からのクリンカ23
を乾燥する乾燥機18、石こうが貯蔵される石こうサイ
ロ17’、該石こうサイロ17’から送られてくる石こ
うを乾燥機18’にて乾燥させ、前記クリンカ23用の
乾燥機18からのクリンカと混合させて粒径約30μm
程度の小粒に粉砕するミル19、該ミル19から送出さ
れるセメントを貯蔵するセメントサイロ20を装備し
て、前記クリンカから微粒のセメントを製造している。
21はセメント用の運搬車である。
【0007】図8は前記焼成工程IIにおける予熱器8及
び予熱器8間を連結する連結管25の従来の1例を示
す。また図9は図8のZ矢視図である。図8〜図9にお
いて、8はサイクロン24からなる予熱器、26は連結
管25の先端部を構成するサイクロン内円筒部、27は
前記サイクロン24の下部に設けられたサイクロン下部
開閉用のSPダンパ、32は該SPダンパ27用の重り
である。24’は上段サイクロン、25’は該上段サイ
クロン24’下部に連設されたシュート部、27’は上
段サイクロン下部開閉用のSPダンパ、32’は該ダン
パ27’用の重りである。
【0008】かかる予熱器8において、上段サイクロン
24’で捕集された比較的粒径の大きい原料22は、S
Pダンパ27’に堆積する。該ダンパ27’に堆積した
原料の重量が重り32の重さ以上になると該SPダンパ
27’が開き、堆積していた原料22はSPダンパ2
7’間を通過する。そして、この原料22は、連結管2
5の下部から流入する高温のガス28と分散混合し、該
高温ガス28と熱交換をしながらサイクロン24内に運
ばれる。該サイクロン24内では、比較的粒子の大きい
原料22は遠心力が大きく作用して、サイクロン24内
壁面に押し遣られた後サイクロン24の下側に設けられ
たSPダンパ27部に捕集される。一方、比較的粒子径
の小さい原料はサイクロン24の内側に集まり、サイク
ロン内円筒部26を通じて旋回しながら上方の連結管2
5を経由して上段のサイクロン24’の方向に運ばれ
る。
【0009】尚、図8〜図9には予熱器8が単段の場合
を示したが、前記のように、通常該予熱器8は4〜5段
設けられ、高さが50m程度に及ぶ。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図8〜図
9に示すような従来技術に係る予熱器及びこれを連結す
る連結管構造には次のような問題点がある。
【0011】前記のように、上段サイクロン24’で捕
集された比較的粒径の大きい原料22はSPダンパ部2
7’上に堆積する。然るに、該SPダンパ部27’は原
料22の重量とSPダンパ用の重り32’の重量とで釣
り合っている。そのため前記SPダンパ27’の原料2
2が重り32’の重量以上になるように堆積すると、S
Pダンパ27’が開き、堆積していた前記原料22がS
Pダンパ27’間を通過してシュート部25’内に運ば
れる。かかる従来技術においては、図に示すような重り
による開閉式のダンパ27’を使用しているので、原料
22がSPダンパ部27’上に堆積している間にある程
度固まってしまい、この塊によって、原料22の流れが
不連続な粉体流となり、SPダンパ27’を通過後シュ
ート部25’を経由して連結管25内に運ばれる。
【0012】この塊が混入した原料22の粉体流は、シ
ュート部25’から連結管25に入り、該連結管25内
にその下方から流入する高温のガス28と熱交換するこ
とにより予熱されるが、かかる従来技術にあっては、前
記のような塊の混入があるため、効率の良い熱交換がな
されず、原料22の予熱の熱効率が低くなるという問題
点があった。さらに、予熱器8内の原料粒子の経路を長
くする必要が生じ、このため予熱器8の高さが著しく高
くなるという問題点も誘発されていた。
【0013】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、予
熱器内を通る原料の分散を促進して、予熱器内における
加熱用ガスとの熱交換効率を向上させるとともに、短か
い粒子径路で以って原料の充分な予熱を可能として、小
型コンパクトな予熱器を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、第1発明として、焼結工程にあって、高温
ガスにより原料を加熱する予熱器を連結管によって複数
段連結してなるセメントプラントにおいて、前記連結管
は、その内部の流路が、流路面積の大きい拡大流路と流
路面積の小さい縮小流路とを長手方向に沿って交互に組
み合わせた加減速流路に構成されてなることを特徴とす
るセメントプラントの予熱装置を提案する。
【0015】また、第2発明は、前記第1発明に加え
て、前記加減速流路を、前記連結管の内部に挿入した管
状の流路形成部材に前記拡大流路と縮小流路とを交互に
組み合わせて形成して構成される。
【0016】かかる発明によれば、連結管内に拡大流路
と縮小流路とを交互に組み合わせた加減速流路を形成し
ているので、連結管内における原料の流れは、拡大流路
では減速流れ、縮小流路では加速流れとなり、これが繰
り返されることによって流れの乱れが大きくなる。
【0017】このため連結管内における原料の粒子の分
散が促進され、原料中に塊の混入があっても、これが容
易に分散され、原料と高温ガスとの熱交換が効率良くな
される。つまり、予熱器内における原料と高温ガスとの
熱交換長さが短かくなり、予熱器の段数の減少が可能と
なる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
【0019】図1は本発明の第1実施形態に係るセメン
トプラント用予熱器及び連結管等からなる予熱装置の要
部断面図、図2は図1のA矢視図である。
【0020】この予熱装置は、図7に示すセメント製造
プロセスの焼成工程IIに使用されるものであり、この焼
成装置IIの概要を図7に基づき再度簡単に説明すると、
原料サイロ7からの原料22は多段の予熱器8の高段側
に搬入され、該予熱器8内にある高温(300〜900
℃)のガス28で予熱される。次いで、仮焼炉12で
は、重油設備15から送られてきた重油、もしくは、石
炭設備16から送られてきた石炭を燃料として、バーナ
12’で原料22が仮焼成され、キルン13へと運ばれ
る。該キルン13では原料22が最高温度約1400℃
で焼成されクリンカ23(粒子径約10mm)が製造さ
れる。さらに、該クリンカ23は粉砕機31にて小粒に
粉砕されてクーラ14へと運ばれ、該クーラ14により
ほぼ常温まで冷却される。
【0021】そして前記予熱器8及び連結管25等から
なる予熱装置の第1実施形態を示す従来技術の図8〜図
9に対応する図1〜図2において、8は予熱器、24は
該予熱器8のサイクロン、25は該サイクロン間を連結
する連結管、26は該連結管25の先端部を構成するサ
イクロン内円筒部、27は前記サイクロン24の下部に
設けられたサイクロン下部開閉用のSPダンパ、32は
該SPダンパ27用の重りである。
【0022】24’は上段サイクロン、25’は該上段
サイクロン24’下部に連設されたシュート部、27’
は上段サイクロン下部開閉用のSPダンパ、32’は該
ダンパ27’用の重りである。焼成工程IIにおいては、
図7に示すように、上記のように構成された予熱器8が
複数個(通常4〜5個)連結管25によって連結されて
設置されている。以上の構成は図8〜図9に示す従来技
術と同様である。
【0023】そして本発明の実施形態においては、前記
連結管25内の流路形状を改良している。即ち、図1〜
図2において、29は流路形成部材で、前記各連結管2
5内に設置された蛇腹状の管体によって形成され、連結
管25内の原料22の流路を断面積即ち流路面積が大き
い拡大流路29aと縮小流路29bとが直線的に変化す
るように、原料22の流れに沿って交互に配置されるよ
うになっている。
【0024】かかる予熱装置を備えたセメントプラント
の稼動時において、上段サイクロン24’で捕集された
比較的粒径の大きい原料22は、SPダンパ27’に堆
積する。該ダンパ27’に堆積した原料の重量が重り3
2の重さ以上になると該SPダンパ27’が開き、堆積
していた原料22はSPダンパ27’を通過する。そし
て、この原料22は、連結管25の下部から流入する高
温ガス28と分散混合し、該高温ガス28と熱交換しな
がらサイクロン24の内壁面に運ばれる。該サイクロン
24内では、比較的粒子径の大きい原料22は遠心力が
大きく作用してサイクロン24の内壁面に押し遣られた
後サイクロン24の下側に設けられたSPダンパ27部
に捕集される。一方、比較的粒子径の小さい原料はサイ
クロン24の内側に集まり、サイクロン内円筒部26を
通じて旋回しながら上方の連結管25を経由して上段サ
イクロン24’の方向に運ばれる。
【0025】かかる稼動時において原料22が連結管2
5内を流れる際、連結管25内の流路が蛇腹状の流路形
成部材29により、拡大流路29aと縮小流路29bと
が交互に続く流路となっているため、原料22の流れは
拡大流路29aでは減速流れ、縮小流路29bでは加速
流れとなり、これが繰り返されることによって流れの乱
れが大きくなる。
【0026】このため連結管25内における原料22の
粒子の分散が促進され、原料22中に塊の混入があって
もこれが容易に分散され、原料22と高温ガス28との
熱交換が効率良くなされる。つまり予熱器8内における
原料22と高温ガス28との熱交換長さが短くなり予熱
器8の段数の減少が可能となる。
【0027】図3〜図4は本発明の第2実施形態を示
し、図3は図1に対応する図、図4は図3のA矢視図で
ある。この実施形態においては、各連結管25の内部に
設けられた流路形成部材29を、断面積の大きい拡大流
路29aと断面積の小さい縮小流路29bとを交互に配
置し、かつ前記拡大流路29aと縮小流路29bとの間
を曲線的に変化させて形成している。その他の構成は図
1〜図2に示す第1実施形態と同様であり、これと同一
の部材は同一の符号にて示す。この実施形態の作用、効
果は図1〜図2に示す第1実施形態と同様である。
【0028】図5〜図6は本発明の第3実施形態を示
し、図5は図1に対応する図、図6は図5のA矢視図で
ある。この実施形態においては、各連結管25の内部に
設けられた流路形成部材29を、拡大流路29aと縮小
流路29bとを交互に配置し、かつ流路の長手方向にお
ける断面形状が曲率を有する膨出部と絞り部が交互に形
成される数珠状になるように形成している。その他の構
成は図1〜図2に示す第1実施形態と同様であり、これ
と同一の部材は同一の符号にて示す。この実施形態にお
ける作用効果も前記第1実施形態と同様である。
【0029】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、連結
管内に拡大流路と縮小流路とを交互に組み合わせた加減
速流路を設けたので、流路内における原料の流れが加速
流れと減速流れとが繰り返されることによって流れの乱
れが大きくなり、これによって連結管内における原料の
粒子の分散が促進され、原料中に塊の混入があってもこ
れが容易に分散され、原料と高温ガスとの熱交換を効率
良く行なうことができる。
【0030】従って、予熱器内における原料と高温ガス
との熱交換長さが短くなり、予熱器の段数の減少が可能
となり予熱器が小型コンパクトとなるとともに、装置コ
ストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るセメントプラント
の予熱装置の要部断面図である。
【図2】図1のA矢視図である。
【図3】本発明の第2実施形態を示す図1に対応する図
である。
【図4】図3のA矢視図である。
【図5】本発明の第3実施形態を示す図1に対応する図
である。
【図6】図5のA矢視図である。
【図7】セメントプラントの製造工程を示す系統図であ
る。
【図8】従来技術を示す図1に対応する図である。
【図9】図8のZ矢視図である。
【符号の説明】
8 予熱器 13 キルン 24 サイクロン 25 連結管 25’ シュート部 27 SPダンパ 29 流路形成部材 29a 拡大流路 29b 縮小流路 I 原料工程 II 焼成工程 III 仕上工程
フロントページの続き (72)発明者 三原 一正 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 新屋 謙治 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温ガスにより原料を加熱する予熱器を
    連結管によって複数段連結してなる予熱装置を具えたセ
    メントプラント焼結工程において、 前記連結管は、その内部が流路面積の大きい拡大流路と
    流路面積の小さい縮小流路とを長手方向に沿って交互に
    組み合わせた加減速流路に構成されてなることを特徴と
    するセメントプラント焼結工程に用いる予熱装置。
  2. 【請求項2】 前記加減速流路を、前記連結管の内部に
    挿入した管状の流路形成部材に前記拡大流路と縮小流路
    とを交互に組み合わせて形成してなる請求項1記載のセ
    メントプラント焼結工程に用いる予熱装置。
JP33237197A 1997-11-17 1997-11-17 セメントプラント焼結工程に用いる予熱装置 Withdrawn JPH11147737A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112794661A (zh) * 2021-02-24 2021-05-14 广州大叶科技有限公司 一种新型干法水泥窑窑尾预热系统

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Effective date: 20050201