JPS58194768A - 仮焼炉 - 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】 焼炉に関し、特にセメント原料の脱炭酸を良好に行うと
共に、ロータリーキルン排ガスの脱硝をも同時に良好に
行うことのできる仮焼炉に関する。

第１図は従来一般に使用されているセメント焼成装置を
示す概略説明図である。

セメントｍ成装置は、サスペンションプレヒータ（浮遊
式予熱器）１，仮焼炉５，ロータリーキルン７．クーラ
９，クーラ用空気供給ファン１０．サスペンションプレ
ヒータの排カス導管１１，ＩＤＦ（誘引ファン）１２よ
り構成されている。

サスペンションプレヒータ１は、通常４段のサイクロン
　２ａ，　２ｂ，　２ｃ，　２ｄ　　を、　サイクロン
相互を結ぶ管路　５ａ，３ｂ，５ｃ，５ｄおよび原料シ
ュー）　　４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄで連結して上下に配
列されたものであシ、ロータリーキルン７から出てくる
１１００℃程度の高温の排ガスを利用してセメント原料
を予熱する。またこれらの全系はＩＤＦ　１　２により
吸引されて運転されている。

仮焼炉５は、流動化用空気供給プロワ６ｃ。

流動化用空気ダク）６ａ，　　クー？ｑから７ｏ。

℃程度の熱風を供給するための抽気ダクト６ｂ。

サイクロン２ｃからの原料シュート４ｄ、燃料供給管６
ｄおよび排ガスダクト６θより構成されており、燃料供
給管６ｄからの燃料をダクト６ａ、６ｂからの空気で燃
焼させて、シュート４ｄからのセメント原料を７５０〜
８５０℃に加熱し、脱炭酸させるものである。仮焼炉５
内で脱炭酸されたセメント原料と排ガスは、排ガスダク
ト６ｅを通り、管路３ｄ内のガスと合流してサイクロン
２ｄに気流輸送され、サイクロン２ｄで固気分離され、
セメント原料のみ原料シュート４ｅからロータリーキル
ン７に供給される。

ロータリーキルン７は、バーナ８から供給される燃料の
燃焼熱により１４５０℃程度までセメント原料を加熱し
、反応させてタリンカにかえるものである。

クーラ９は、ロータリーキルン７から排出される高温の
タリンカの冷却装置であり、ファン１０からの空気でタ
リンカを１５０〜２５０℃なお、クーラ９で加熱された
空気の一部は、抽気ダクト６ｂによシ仮焼炉５へ供給さ
れる。

第２図は従来の仮焼炉５の構成を示す説明図、第６図は
第２図のＡ−Ａ断面矢視図である。仮焼炉５の炉底には
多数のノズルからなる空気分散板６ｆを有し、その上方
側壁に原料シュート４ｄ、燃料供給管６ｄを、さらにこ
れらの上方側壁に周方向に１〜４本からなる抽気ダクト
６ｂを有している。空気分散板６ｆの下方には流動化用
空気ダクト６ａ、空気室６ｇを有し、空気分散板６ｆの
中心近傍に粉体の排出管６ｈを有し、該排出管６ｈには
排出パルプ６１が設けられている。

通常、仮焼炉５では、管６ｄよシ供給される燃料の燃焼
に必要な空気量の約１０〜２０％を流動化４空気ダバ°
から・残り０燃焼１必　　１・７要な空気量を抽気ダク
ト６ｂから供給している。

また仮焼炉５内の温度はセメント原料の脱炭酸反応のた
めに７５０〜８５０℃の低温に保たれ、更にセメント原
料自体の触媒作用のために仮焼炉５内でのＮＯｘ発生量
は低く、一般には１００〜２００　ｐｐｍ程度である。

仮焼炉は、第２．３図に示したような流動層を利用する
形式のほかに、旋回流を利用するもの、簡単な噴流層を
利用するもの、および旋回流と簡単な噴流層とを併用す
るものなどがある。

ところで、最近は、エネルギ事情により燃料を液体燃料
（主として重油）から固体燃料（主として微粉炭）へか
わりつつおり、それにともなって前述の従来の仮焼炉で
は下記の欠点を有することが明らかとなってきた。

（１）旋回流や簡単な噴流層を利用した仮焼炉では、一
般に流動層を利用したものに比べて原料および燃料の滞
留時間が短く、また比較的酸素濃度の低い雰囲気で燃料
の燃焼が行われるので、原料および燃料が充分に脱炭酸
あるいは燃焼しないうちに排出されることが多い。

そうすると原料の脱炭酸率が低下するのみならず、燃料
が仮焼炉内で完全燃焼せす、サスペンションプレヒータ
の最下段サイクロンまたはそれよシ上段のサイクロンや
サイクロン間のダクトにおいて燃料の２次燃焼が生し、
それらの個所におけるコーチングトラブルやサスペンシ
ョンプレヒータの排ガス温度全上昇させ、セメント焼成
装置全体の安定運転に支障をきたしたり熱消費量を増加
させるなどの不都合を生じる。

また、旋回流や簡単な噴流層を利用した仮焼炉で、石炭
などの窒素分が比較的多い燃料を使用すると、７５０〜
８５０℃と低温であっても燃料からくる窒素分の酸化に
よるＮＯｘが発生するので、セメント焼成装置よシ排出
されるＮＯｘを充分に低減させることができない場合も
多い。

（２）　　セメント焼成装置におけ木ロータリ・−キル
ンでは、焼成反応部の温度Ｑ１４５０℃と非常に高くす
る必要があるために、発生するＮＯｘ　（いわゆるサー
マルＮＯＸ　）の濃度が高い。

しかし、第１図に示したような、低ＮＯｘの仮焼炉排ガ
スと高ＮＯｘのキルン排ガスを混合して排出する方式で
は、高ＮＯｘのキルン排ガスを低ＮＯｘの仮焼炉排ガス
で稀釈する効果しか期待できず、キルン排ガスそのもの
の低ＮＯｘ化には寄与できない。従って、セメント焼成
装置から排出するＮＯｘを充分に低減させることはでき
ない。

本発明は、キルン排ガスの脱硝性を持たせた運転安定性
の高い小形（小容積）仮焼炉を提供するもので、仮焼炉
に噴流層を組合せることにより、小容積の炉でセメント
原料と石炭との混合性を改善し、かつセメント原料や石
炭の滞留時間を増して、石炭の着火と完全燃焼とを容易
にし、仮焼炉の脱炭酸性能を高めると共に、脱硝性能を
高めるものである。

すなわち本発明は、セメント原料焼成装置における仮焼
炉において、中間部に円筒部を設け、該円筒部にクリン
カクーラからの抽気を接線方向に増大れるダクトを該円
筒部の側壁と接するように設け、該側壁は該ダクトとの
結合部から離れるにしたがい上記円筒部の中心に近づく
ように渦巻状となし、上記円筒部の天井部にセメント原
料粉末供給シュートと燃料供給管を設け、かつ上記円筒
部の上方に下部がロート状の円筒部を、下方に上部が逆
ロート状の円筒部をそれぞれ設けてなる仮焼炉に関する
ものである。

本発明仮焼炉は、セメント焼成装置、石炭焼成装置の他
に、粉体の高温処理を必要とする装置一般に適用するこ
とができる。

第４図は本発明の仮焼炉を適用した場合のセメント焼成
装置の一例を示す説明図である。

第４図においては、ロータリーキルン７からのキルン排
ガスダクト２６と最下段サイクロン２ｄを連結する管路
の途中に仮焼炉２５を設け、その排ガスダクト３１を最
下段サイクロン２ｄと結合するものである。この仮焼炉
２５は以上のダクト２６．３１のほかに、クーラ９から
の抽気ダクト２７．ＩＩ／＃下段よ、りも−最上方のサ
イク　　　　　７０ン２ｃの原料ンユー）４ｄ、燃料供
給管２８および流動化用ブロワ３０、流動化用空気ダク
ト２９より構成されている。なお、第４図中、第１図と
同一符号は第１図と同−機能部を示す。

第５図は本発明仮焼炉の〜実施態様例を示す説明図であ
る。

第５図において仮焼炉全体２５は、中間部の円筒部３６
と、その上方の円筒部３７と、その下方の円筒部３５と
からなり、これら３つの円筒部はそれぞれ脱硝室３５、
混合・燃焼室３６および燃焼・脱炭酸室３７として作用
する。脱硝室３５は、その下部がロート状でその下端が
キルン排ガスダクト２６とつながり、その上部が逆ロー
ト状で、その上端が混合・燃焼室３６につながり、さら
にその側壁が原料シュート４ｄ２および燃料供給管２８
′とつながる構造である。

混合・燃焼室３６は、その側壁に抽気ダクト２７を、そ
の天井部に原料シュート４ｄｌと燃料供給管２８とを有
し、その下端は脱硝室３５に、その上端は燃焼・脱炭酸
室５７につながる構造である。燃焼・脱炭酸室３７は、
下部がロート上部が逆ロート状に絞られその上端が排ガ
スダクト３１につながる構造である。

この混合・燃焼室３６の断面図を第６図（第５図のＢ−
Ｂ断面矢視図）に示す。混合・燃焼室３６の外側壁３６
ａと接するように抽気ダクト２７を有し、混合・燃焼室
３６の天井面３６ｂに燃料供給管２８および原料シュー
）４ｄ。

を有している。混合・燃焼室３６の外側壁３６ａは抽気
ダクト２７との結合部よりも離れるにしたがい炉の中心
に近づくような渦巻状の形状となっている。

第５．６図に示す本発明仮焼炉では、次の作用が生じる
。

（１）　　混合・燃焼室３６では抽気ダクト２７より供
給される空気により強い旋回流が生じる。

混合・燃焼室３６の天井から供給されたセメント原料お
よび燃料は、その旋回流により分散されながら遠心力に
より側壁方向へと移動するが、分散と側壁面上での移動
の過程で、（２）　　原料シュート４ｄ、より供給され
るセメント原料と燃料供給管２８′より供給される燃料
は、脱硝室３５内ではキルン排ガスダクト２６から供給
されるキルン排ガスにより完全な噴流層となり、セメン
ト原料と燃料の滞留時間を長くできる。

（３）混合・燃焼室３６の旋回気流に搬送されて燃焼・
脱炭酸室３７に入ったセメント原料と燃料は、この燃焼
・脱炭酸室３７で完全な噴流層となり、滞留時間を長く
できる。

以上の（１１〜（３）の作用により、次のような効果を
奏することができる。

（１）　　前記の（１）で述べた作用によシ、セメント
原料と燃料とを均一に混合できる。その結果、燃焼によ
る発熱量と脱炭酸による吸熱量をバランスさせることが
でき、炉内の脱炭酸基分布および温度分布を均一にする
ことができる。

（２）　　前記の（２）で述べた作用によシ、単位通過
キルン排ガス流量当りに混合接触する燃料量および触媒
となるセメント原料の量を増すことができる。その結果
、キルン排ガス中のＮＯｘを効果的に還元することがで
きる。

（３）前記の（３）で述べた作用による燃焼・脱炭酸室
３７におけるセメント原料と燃料の滞留時間の増加のた
めに、燃料の燃焼およびセメント原料の脱炭酸が充分に
行われやすい。

（４）そして、上記の（１）、　（２）の効果により、
炉の小形化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセメント原料焼成装置を示す説明図、第
２図は従来の仮焼炉の説明図、第３図は第２図のＡ−Ａ
断面矢視図、第４図は本発明仮焼炉を適用したセメント
原料焼成装置の一実施態様例を示す説明図、第５図は本
発明仮焼炉の一実施態様例を示す説明図、第６図は第５
図のＢ−Ｂ断面矢視図である。 Ｉ 復代理人　内　１）　　　明 復代理人　萩　原　亮　− 第１図 第２図 ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント原料焼成装置における仮焼炉において、中間部
   に円筒部を設け、該円筒部にクリンカクーラからの抽気
   を接線方向に取入れるダクトを該円筒部の側壁と接する
   ように設け、該側壁は該ダクトとの結合部から離れるに
   したがい上記円筒部の中心に近づくように渦巻状となし
   、上記円筒部の天井部にセメント原料粉末供給シュート
   と燃料供給管を設け、かつ上記円筒部の上方に下部がロ
   ート状の円筒部を、下方に上部が逆ロート状の円筒部を
   それぞれ設けてなる仮焼炉。