JPS58120550A - セメント炉加熱方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 セメント炉、特に回転炉の加熱は一般に液体燃料、気体
燃料又は粉末固体燃料を小過剰の空気中で燃焼させる燃
料バーナーを用いて行われている。

この加熱燃焼ガスは次いで一般にクリンカー製造用原料
と向流で回転炉を通って送られる。この通過中に加熱ガ
スは先ず約／１１００ｃでクリンカーと接触し、最終的
にはこの回転炉中あるいは原料の移動方向に対して回転
炉の上流にある予熱塔中でｇθ０℃以下の温度にある乾
燥した、あるいは湿った原料に接触する。

また、例えば西ドイツ公開特許第２２３０！；９０号で
開示されたように、燃焼とイオン化蒸気の添加によって
生じるいわゆるプラズマガスを用いてクリ／カー製造用
原料を加熱することも知られており、このプラズマガス
は次いで電気エネルギーを作るのに用いられる。この公
知方法では、空気中でメタン燃料油又は炭素燃料油を燃
焼させて得られる加熱ガス中に多量の章、累が含まれて
いる。

すなわち加熱ガスの全体量の約３７’Ｉは窒素である。

しかし、窒素は約ｇ００〜ユＳ００℃の温度に対応する
スペクトル部分で赤外線を吸収も発光もしないがスであ
るので、主として輻射によって行われるクリ／カーの加
熱への寄与はほとんどない。これに対して、原料の分解
によって生じるガス中並びに燃料ガス中に存在する二酸
化炭素と水蒸気は赤外線を発し、従ってクリンカーの加
熱に効率的に寄与する。しかし、このガスは加熱燃焼ガ
スに約／／ｑしか含まれていない。

本発明の目的は空気又は窒素がほとんど皆無の状態で、
原料の分解で生じた赤外線輻射の強い非対称分子の加熱
ガスをセメント炉の加熱に利用することにある。

本発明のセメント炉加熱方法は原料分解ガスを再儂壊し
、この分解ガスを実質的に１１０００以上の温度にする
電気プラズマ発生器組立体中を通過させた後クリ／カー
製造用原料に噴射するものである。

本発明の上記方法ではセメント炉は燃焼ガスで加熱され
るのではなく、原料が分解した時に生じる二酸化炭素、
水蒸気などのガスで加熱されるという点′に注目された
い。

また、原料を燃焼ガスを用いて先ず加熱し、さらにプラ
ズマ炉を用いて高温まで加熱する方法は例えばヨーロッ
パ特許出願公開第コ／、／’Ｉ！ｒ号で公知であるが、
この場合には、燃焼によって生じる窒素がスが加熱ガス
中にきわめて多量に含まれているということは明らかで
ある。

以下、添付図面を用いて本発明の実施例について説明す
る。

第１図において回転炉１中を降下するクリンカー製造原
料上にはプロワ−３によって約２０００℃の加熱ガスが
電気プラズマ発生器組立体２から噴射される。電気プラ
ズマ発生器組立体２はドイツ特許発明明細置薬１．２’
１３　、！ｒＯｑ号等に記載されている単一の発生器か
、この発生器を複数台並列に組合せたもので構成できる
。回転炉１には例えば予熱塔４のような任意の供給装置
から湿ったまたは乾燥した原料が供給、される。予熱塔
４中のガスの少なくとも一部は再循環路５を介して回収
される。この再循環路５中に回収されたガスは発生器組
立体２中の加熱ガスのみでなく、原料のガス状分解生成
物すなわち二酸化炭素と水蒸気を含んでおυ、原料が湿
った状態で導入された場合には水蒸気の割合が特に多く
なる。水蒸気の割合が多くても回転炉の上流部で起る対
流による熱移動が乱されることはない。他方、加熱ガス
中に窒素がほとんど無く、その代りに二酸化炭素と水蒸
気のようなガスが存在すると、クリ／カー処理を行う温
度での輻射による熱交換が大巾に増大する。

その結果、回転炉をさらに短くでき、より多量の原料を
そこに運ぶことができる。

再循場路５を介して回収されたガスの一部はゾロワーを
介して再循環され、再循環されないガスは管路７を介し
て煙突へと運ばれる。プロワ−６Ｆｉ再循環ガスをクリ
／カー冷却器へと送る。このプロワ−６の前後いずれか
に最終製品すなわちセメントの品質に悪影替を与える成
分を除去する一過又は分離装置、少なくとも簡単な除塵
機８を設ける。上記冷却器のきわめて簡単な実例はクリ
ンカーの排出シュート９であって、この排出シュート９
はプロワ−６によって供給きれたガスがクリ／カーを通
過してその中に蓄積されている熱の一部を回収するよう
に配置されている。冷却器（ここでは排出シュート９）
の出口の所で、再循環ガスはプロワ−３によって吸引さ
れ発生器組立体２を通って送られ、発生器２中で再び約
、：ｔ、ｏｏｏ℃に加熱される。乾式法の処理の場合に
は輻射による熱伝導性を向上させるためにセメント炉１
中に噴射されるガス中の水蒸気量を多くするのが有利で
ある。この水蒸気は回路の任意の個所、例えば冷却器中
へ管路１２を介して添加することができる。

原則的には他のガスは全く添加してはならない。

従って、加熱ガスは主として二酸化炭素と水蒸気とで構
成され、それによって熱が対流によると同等に輻射によ
っても極めて効率的に伝達される。

第２図に示した実施例では、予熱塔４中での予熱で原料
の少なくとも一部が脱炭酸されるようになっている。こ
の九めに１プロワ−３又は図示していない別のプロワ−
に連結された管路１０によって排出シュート９中で再加
熱された再循環ガスが予熱塔４の底に配置されたプラズ
マ発生器組立体１１０入口へと供給される。この発生器
組立体１１は予熱塔中で原材料を脱炭酸するのに必要な
温度を達成するためのものである。

乾燥した原料の処理を行うのに適した第１、コ図記載の
装置に関して説明した前記方法では再循＠ｙスの大部分
は二酸化炭素で構成されている。

湿った原料の処理は一般に図示していない極めて長い回
転炉を備え、予熱塔の無い装置で行われる。

第３図は回転炉を有しない別の装置を示゛シている。ク
リ／カー化反応はプラズマトーチ室１３と、この室１′
３の下流の管路１４内と、さらに主として７４００℃以
上の温度に維持された流動床又は移動床１５内で行われ
る。この流動床又は移動床１５から出たクリ／カーは管
路１６を介して冷却器１７の入口へと送られる。この冷
却器１７には管路１８を介して例えば２００　’Ｃｏ冷
却ガスが供給される。

冷却器１７の端部の管路１９から例えば２００゜Ｃの低
温でクリ／カーが排出され、一方、クリ／カーと接触し
て加熱されたガスは例えばど００℃の温度で管路２０を
通ってグラズマトーチ室１３中へと戻される。

原料は管路２１を介して第１予熱器２２へ導入され、次
いで管路２３を介して第コ予熱器２４へと送られ、この
第コ予熱器２４を出る例えば９００゜Ｃの温度の原料は
管路２５を介してグラズマトーチ室１３中へと送られる
。

第コ予熱ｉ２４中で原料を加熱するのに用いるガスは例
えば７２００℃の温度を有し、このガスは流動床又は移
動床１５から管路２６を介して送られる。第コ予熱器２
４から管路２７を介して出たガスは第１予熱器２２へ送
られ、その一部は煙突２８を介して排出され、他の一部
は管路１４に接続された管路２９と冷却器１７に接続さ
れた管路１８とへ送られる。

以上説明した装置には空気が全く供給されないといりこ
と並びに分解ガスの余剰分のみが第３図の場合には煙突
２８から、また第１．２図の場合には煙突７から各々排
出されるだけであるということは理解できよう。

第３図の実施例では、適当な位置、例えば管路１８．２
９中に図示していないプロワ−を設けることができる。

これらのプロワ−は各管路中を移送されるガスの量を正
確に計量する役目もする。

さらに、回路の任意の適切な位置に濾過又は分離装置及
び／又は除塵機を設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１、’、２．３図は本発明による装置の概念図である
。 １・・・回転炉、２・・・電気プラズマ発生器、３・・
・プロワ−１４・・・予熱塔、５・・・再循環路、６・
・・プロワ−１７・・・煙突、８・・・除塵機、９・・
・排出シュート、１１・・・プラズマ発生器、１３・・
・プラズマトーチ室、１４・・・管路、１５・・・流動
床、１７・・・冷却器、２２・・・第１予熱器、２４・
・・第２予熱器。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　空気の供給無しに原料分解ガスを再循環し、こ
   の分解ガスを電気プラズマ発生器組立体２．１３を通過
   させて実質的に／’１００℃以上に加熱し、この加熱分
   解ガス、をクリンカー製造用原料に噴射−「ることを特
   徴とするセメント炉加熱方法。
2. （２）　　上記再循環ガスがセメント炉から出た生成ク
   リンカー中を通過し、これによって前記プラズマ発生器
   組立体２．１３を通って再循環される前に上記クリンカ
   ーに蓄積された熱を回収してクリンカーを冷却するエラ
   になっていることを特徴とする％Ｆｆ請求の範囲第（１
   １項記載の方法。
3. （３）　　再循環ガスの一部を他の電気プラ・ズマ発生
   器組立体１１中を予め通過させてから予熱器へと送り、
   前記プラズマ発生器組立体１１は上記予熱器中で原料の
   少なくとも一部を脱炭酸するのに十分な温度に前記ガス
   を加熱することを特徴とする特許請求の範囲第ｍ　、（
   ２１項いずれか一項に記載の方法。
4. （４）　　セメント炉１，１４．１５かも出たガスを回
   収する手段４．２６と、この回収ガスを電気プラズマ発
   生器組立体２．１３中へ送る管路５．２６．２７．２９
   ．１８とを有し、上記電気プラズマ発生器組立体の出口
   １４が生成りす７カーの排出されるセメント炉３．１５
   の端部に接続されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第”）　、（２１または（３）項いずれか一項に記載
   の方法を実施するための装置。
5. （５）前記管路５がタリンカー冷却器の上流にあるプロ
   ワ−６へ再循環ガスを供給し、このクリツカ−冷却器を
   出たガスがブロワ−３によって前記プラズマ発生器組立
   体２の入口へと戻されることを特徴とする特許請求の範
   囲第（４）項に記載の装置。
6. （６）再循環ガスの一部が予熱塔の底に配置された別の
   電気プラズマ発生器組立体１１の入口に供給されること
   を特徴とする特許請求の範囲第（４）項または（５）項
   のいずれが一項に記載の装置。
7. （７）　　セメント炉が流動床又は移動床１５であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第＋４）、＋５１または
   （６）項のいずれか一項に記載の装置。
8. （８）濾過又は分離装置及び／又は除塵装置を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（５）〜（７）項いず
   れか一項に記載の装置。