JPS59227749A - 水硬性結合剤を製造するための方法と装置 - 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】 先行発明〔ドイツ連邦共和国出願公開（ＤＢ−Ｏ８２８
１５１６１）　　の対象はいくつかの共通の原料からい
くつかの異なる水硬結合剤を一焼成工程で製造する方法
と装置であった。微粒子状の原料の流れを少くとも脱水
する迄加熱し、流れを続いて少くとも二つの部分流に分
割し、その二つの部分流の一方をその後の焼成過程で焼
成してセメントクリンカにして、もう一方の部分流を焼
成工程から分岐して、別の冷却帯域で冷却して、弱く焼
成した水硬結合剤の製造に用いる。

それに適した装置は従来は次のように構成され且つ運転
された。即ち微粒子状の固体が貫流する導管から予備帯
域又は仮焼帯域に属する分離サイクロンの出口の所で材
料分岐器を介して予熱されていて且つ少くとも部分的に
仮焼された原材料の一部分を配量機能を有する調節弁或
いは容量的或いは重量的に配量する機能を有する取出装
置によって分岐された。

その場合には、配量機能を有する調節弁は固体流の分割
を二つの部分流に分割するのに必要′ｆｔＦ！１１度が
到底出ないので問題がある。その上容量又は重量的に配
量機能を有する取出装置の使用も、原材料の温度が４５
０〜９５０℃の温度なので困難である。取出装置も完全
に閉鎖しておく必要がある。何となれば取出位置と周囲
のふん囲気との間には数百ミリバールの規模の圧力差が
あるからである。従って自ら開いた取出装置の使用は禁
じられる。

更に問題を生じるもと／″ｉ微粒子原材料の分岐された
部分流の冷却である。特に装置へ放出熱量を所望通シに
逆もどしすることを考慮してもそうである。

この発明の基本課題は、従来の方法と装置を、前記のい
くつかの欠点を除いて技術的限界を克服したものに改善
することにある。

この発明によって意外にも次の点が明らかになった。即
ち前記の目的け、４５０’〜９５Ｑ℃の温度範囲で装置
のガス・固体流から一部を分けて、別の分離段で固体と
ガスに分離して、固体を冷却し、更に加工して水硬結合
剤にすると有利に且つ複離でなく達成される。

前記の温度範囲で非分離の固体・材料流から微粒子の固
体の部分流を正確に分離する際の困難とは反対に固体を
帯びたガス流の分割と量調整には重大な問題はない。こ
うしてこの発明によって提案された、装置のガス・固体
部分流からの部分流の分岐と後続の、別の分離段におけ
る固体とガスへの分離によって閉鎖装置内での極めて正
確な量の分割に成功する。

この方法の構成では、仮焼器の排ガス・固体流からの分
岐が行なわれる。

そこに集積する原材料は最高の活性度を有し、従ってこ
の発明に従って定められた温度範囲の上限にある温度に
もなる。

更に、固体を浮遊ガス冷却器中で空気と対流させて冷却
することを提案する。

分離段に後置接続した浮遊ガス冷却器の使用によって冷
却空気との直接の熱交換を通じて微粒子状の固体の冷却
は容易に成功する。その場合熱量の大部分が固体から固
体から冷気に伝、：Ａされて、適当な箇所で再び装置の
システムに導入される。このようにして、冷媒に供給さ
れた熱量は再び装置にもどされて有利である。

以上の点から、仮焼器から分岐された材料の熱量は途中
で後置接続された浮遊ガス冷却器を介して大部分が再び
装置にもどされるという利点が生じる。従って分岐され
た固体の所望の高さの活性・温度状態から装置の熱経済
状態に対して不利な結果は生じない。

その場合分岐された固体から焼成されたガスは熱交換器
の下流に置かれた段に導入することができ、また有害物
質゛が多い場合にはバイパスに運ぶことができる。

更に別の構成では、ガス・固体流の部分流は１〜３０パ
ーセント、％に５〜２０パーセントにしである。このよ
うな正確さはこの発明によって始めて可能となったので
ある。この意外な正確さはこの発明の重要な利点の一つ
であシ、この利点故にガス流分割の方法を介して装置シ
ステムを貫流する微粒子状の固体の流れから固体部分流
の分離が可能となる。

その場合更に有利なのけ、次のような提案によって考え
られる限シ複雑でなく且つ極めて有利に量規制が行なわ
れることである。即ちそれが間接的方法で分離器から装
置又はバイパスにもどされたガス流の量規制又は絞シ調
節によって行なわれる。

その場合更に、バイパス中に排出された、有害物質を含
むガスを空気及び場合によっては水の添加によって少く
とも有害物質が凝縮する迄冷却し、その中に含まれたバ
イパス塵を分離し、装置からガスを排出し、バイパス塵
を水硬結合剤に加えるか、投棄するか又は別に使用する
ことができる。

なる程、専らセメントクリンカ中の有害物質・循環量及
び（或いは）有害物質含有量の減少を企図するためにセ
メント・焼成装置・システムの内部循環から一部分流を
分岐し、たとえば仮焼帯域の領域から分岐させ、冷気と
場合によっては水の添加で急冷し、その場合凝縮するア
ルカリ、塩素化合物、硫酸塩を塵として分離し、浄化さ
れたガスを装置から排出することは知られている。その
場合バイパス装置中で分離された塵で、生産工程から消
去する必要がある塵の除去とその後の使用には困難があ
る〔セメント・石灰・石膏（ツエメントーカルクーギプ
ス、Ｚｅｍｅｎｔ−ＫａｌｌｃｍＧｉｐｓ、　１９６２
年第５巻、２０５頁第１１図及び右欄の記事〕。セメン
トクリンカ中の有害物質含有量の減少のために用いるこ
の種のバイパス装置はたとえばドイツ連邦共和国出願公
告（ＤＢ−Ａｓ　）第２１６１４１１号公報にも記載さ
れている。

しかしこれら公知の方法と装置ではバイパス塵が材料損
失の原因になるだけではなく、寄託又は利用の問題をも
提起するのに対して、バイパス塵はこの発明による方法
によれば不利益を伴わずに弱い焼きによってできた水硬
結合剤に添加えられて、有効に利用される。

更に、浮遊ガス冷却器の排気を三次空気として仮焼器に
導入する。こうして分岐された固体からとり出される熱
の復帰が行なわれ、同時に仮焼器の反応距離における熱
い三次空気の提供が有効に行なわれる。これは別体の三
次空気導管をもたず、仮焼器用の燃焼空気を空気過剰量
として炉から引き出す必要がある装置の場合特に有利で
ある。

更に、クリンカになる迄は焼成されず、はソ仮焼された
固体部分の加工のために水硬結合剤に水硬性又はプゾラ
ン性の添加剤を添加し、相互に混合して均一な混合物に
し、この混合物の遊離石灰部分を水で消和し、続いてこ
の混合物を更に冷却する。

その場合水硬性を有する添加剤としてはセメント及び（
或いは）粉砕された高炉鉱滓が用いられ、ブゾラン性を
有する添加剤としては発電所飛灰、ブゾラン及び類似の
物質が用いられる。

この発明による方法を実施するための装置は、微粒子状
固体を分離するための装置と冷却器とを有する、仮焼器
の領域から分岐した、ガス・固体部分流を引出すための
少くとも一本の導管を特徴とする。

いくつかの実施例を示した図をもとに更に詳記する。

第１図は反応区間１と分離サイクロン■を含む仮焼炉を
有する、予熱帯域を形成するサイクロングループ■、■
、■と、ロータリーキルン２と、後置接続された冷却器
３と、ロータリ−キルンを被う三次空気導管４とを有す
る焼成装置を示す。仮焼炉の排ガス管１′からはこの発
明による分岐管５′が分岐しており、分離器６に通じて
いる。この分離器は分岐されたガス・固体部分陣をガス
と固体に分離する。固体は導管７で浮遊ガス冷却器８に
給送される。冷却器８はサイクロン９及び１０として形
成された二つの熱交換段とその間に設けられた通風機１
１及びサイフオン状に形成された新空気吸込管１２とを
含む。熱い冷却排気が供給される三次空気導管１３は、
熱い新鮮な空気を燃料搬入装置１４の領域にある仮焼炉
の反応区間１に導入するた−めに設けである。分離器６
中で固体から分離されたガスは導管１５によってたとえ
ばサイクロン段■にもどされる。この導管１５の中には
遠隔制御式絞り部材１６があシ、この絞り部材によって
もどされたガスの流れが任意に調節され、従って分岐管
５を有する仮焼器１から分岐されたガス・固体部分流の
量が調節可能になる。

浮遊ガス冷却器８中で冷却された微粒子材料は導管１７
を有するサイクロン１０から冷却・消和・混合装置１８
の中へ搬入され、そこで導管１９から水を添加し、場合
によってはセメントのような水硬性を有する物質及び或
いは挽かれた高炉鉱滓或いは発電所飛灰或いはブゾラン
又は類似のもののようなプゾラン性添加材を加えられ、
混合物中に含咬れる遊離石灰は水の添加によって消和さ
れる。この冷却・消和・混合装置１８並びに場合によっ
ては後置接続されていて最終の後処理に役立つ均質化装
置２ｏには水蒸気脱塵導管２１が接続されている。この
水蒸気脱塵導管はガス浄化装置２２に通じている（第２
図）。

第２図に示した装置は次の点で第１図の装置と異なって
いる。即ち分離器６中に集積したガスが混合室２３、バ
イパス導管２４、バイパスガス浄化装置２２、排気機２
５を介して装置から排出される。

前記混合室２３には約８００℃で分剛を器６内に集積し
たガスを冷却するために通風機２６をそなえた新空気冷
却ガス導管２７が接続されている。更に混合室２３には
水噴入装置２８が通じている。ガス浄化装置２２内に集
積して、ガスから分離されたバイパス塵は導管２９．２
９’によって冷却・消和・混合装置１８中に導入される
。場合によっては分岐導管３０によってバイパス塵が一
部又は全部完成材３１に加えられることがある。そのた
めに塵は均質化装置２０の供給側に導入される。熱論バ
イパス塵の不純物利用もたとえば肥料として用いること
も可能であり、そのためには、周知のようにバイパス塵
は装置からとり出され、その販売価額によって更に加工
をすることができる。

この発明によって複雑でなく且つ意外な仕方でドイツ連
邦共和国出願公開（ＤＥ−Ｏ８）　２８１５１６１に記
載の方法と装置の著しい改善と完成に成功した。

割合量の正確な維持に関する熱い微粒子状の固体流を分
割するときに生じる困難が意外な仕方で克服される。同
時に、分岐した部分流を容易に冷却し、その際冷却剤に
空気を運ぶ熱量を少くとも大部分再び分析システム中に
送りもどす手段が示される。同時に、焼成装置の内部循
環中の有害物質の増加の恐れを防止する方法が示され、
この際通常生じる材料とエネルギーの損失のような欠点
を殆んど完全に防止される。

その場合別の利点として、ノ（イノくスガス浄化中に集
積する、大ていはアルカリ・クロライド化合物及び（或
いは）硫酸塩化合物で富化されたバイパス塵を充分に用
いる可能性が示される。

同ＲＫバイパス塵を場合によっては全部又は一部をモル
タル準備のために設けた弱く焼成した水硬結合材に加え
る。

結局、同じ一つの焼成装置で水硬結合材の二つの異なる
製品を、即ちセメントと結合剤をモルタル準備のために
製造する。しかも材料とエネルギーを最善の利用し方で
使用して製造する。

このようにしてこの発明は理想的な仕方でその基本的課
題を解決する。

【図面の簡単な説明】 第１図は仮焼炉から分岐された導管、分離装置、分岐さ
れた材料を冷却するための浮遊ガス冷却機、分離機から
熱交換器に通じるガス導管を有する、水硬結合材製造用
焼成装置の概略図、第２図は、第１図に示した装置と同
じ装置で、分岐された部分ガス流をバイパスを介して排
出する構造の装置の概略図である。 図中符号 ８・・・冷却器、１８．２０・・・消和、均一化装置、
１９・・・水噴入装置、２２・・・バイパス浄化装置、
２９，２９’、３０・・・導管、３４・・・調整部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）焼成過程で原料から水硬性結合剤を製造する方法で
   、微粒子状の原材料の流れを予熱帯域に送給し、その中
   で少くとも約４５０℃に加熱し、その場合脱水し、続い
   て流れを少くとも二つの部分流に分割し、そのうちの一
   つの部分流を焼成工程のその後の経過中に焼成してセメ
   ントタリンカーにして、もう一方の部分流を焼成過程か
   ら分岐させて弱く焼成した水硬性結合剤の製造のために
   用いる方法において、４５０℃〜９５０℃の温度範囲で
   装置のガスと固体の流れから部分流を分岐し、とを特徴
   とする方法。 ２）仮焼器の排ガス・固体から部分流を分岐させる、特
   許請求の範囲１）記載の方法。 ３）固体の冷却のために浮遊ガス冷却器と冷媒としての
   空気を用いる、特許請求の範囲１）又は２）記載の方法
   。 ４）固体から分離されたガスを再び熱交換器の下流の段
   に送給する、特許請求の範囲１）〜３）の何れか−に記
   載の方法。 ５）固体から分離されたガスが多量の有害物質を含む場
   合バイパスに排出する、特許請求の範囲１）〜３）の何
   れか−に記載の方法。 ６）ガスと固体の流れの部分流の部分が１〜３０パーセ
   ント、特に５〜２０パーセントである、特許請求の範囲
   １）又は２）記載の方法。 ７）キャリヤーガス流の流量調整によって分岐された固
   体流の流量調整を行なう、特許請求の範囲１）〜６）の
   何れか−に記載の方法。 ８）バイパスに排出されたガスを空気と、場合によって
   は添加水とによって少くとも有害物質が凝縮する迄冷却
   し、その中に含まれたバイパス塵を分離し、これを場合
   によっては水硬性結合剤に添加する、特許請求の範囲５
   ）記載の方法。 ９）冷却器の排気を三次空気として仮焼器中に導入する
   、特許請求の範囲３）記載の方法。 １０）クリンカーに焼成されず、１９”：仮焼した固体
   部分の加工のために水性結合剤に水硬性又はブゾラン性
   の添加材を添加し、相互に混合して均質な物質にして、
   混合物の遊離石灰分を水で消和し且つこれを続いて更に
   冷却する、特許請求の範囲１）〜９）の何れか−に記載
   の方法。 １１）水硬性の添加材としてセメント及び（或いＦｉ）
   粉砕された高炉鉱滓を、プゾラン性の添加材として発電
   所飛灰、プゾラン及び類似の物質を用いる、特許請求の
   範囲１０）記載の方法。 １２）焼成過程で原料から水硬性結合剤を製造する方法
   で、微粒子状の原材料の流れを予熱帯域に送給し、その
   中で少くとも約１５０Ｃに加熱し、その場合脱水し、続
   いて流れを少くとも二つの部分流に分割し、そのうちの
   一つの部分流を焼成のその後の経過中に焼成してセメン
   トクリンカ−にして、もう一方の部分流を焼成過程から
   分岐させて弱く焼成した水硬性結合剤の製造のために用
   いる、４５０℃〜９５０℃の温度範囲で装置のガスと固
   体の流れから部分流を分岐し、別の分離段階で固体とガ
   スに分離し、固体を冷却し、更に加工して水硬性結合体
   にする方法を、予熱器、仮焼器、クリンカ焼成装置、ク
   リンカ冷却器、並びに熱予備処理された固体を予熱帯域
   及びクリンカ帯域の間へ引出すための装置とを有する微
   粒原材料用焼成装置中で実施するための装置において、
   装置が仮焼器（１，１′）の領域から分岐した、ガス・
   固体部分流を引出すための、分離装置（６）を有する少
   くとも一本の導管（５）と微粒子状の固体冷却器（８）
   とを有することを特徴とする装置。 １３）冷却器（８）が対流式・浮遊ガス冷却器である、
   特許請求の範囲１２）記載の装置。 １４）分離装置（６）の固体搬出口を冷却器（８）と連
   絡させる導管（７）の中Ｋ特にガス放出部材（３２）を
   設けである、特許請求の範囲１２）記載の装置。 １５）冷却機（８）のガス出口を仮焼器に結合する三次
   空気導管（１３）を設けである、特許請求の範囲１２）
   〜１４）の何れか−に記載の装置。 １６）分離器（６）のガス出口から熱交換器又はバイパ
   スに到る排ガス導管（１５，２４）を設けである、特許
   請求の範囲１２）〜１５）の何れか−に記載の装置。 １７）排ガス導管（１５）中に特に遠隔制御可能な絞り
   装置（１６）を設けである、特許請求の範囲１６）に記
   載の装置。 １８）対流・浮遊ガス冷却器（８）が、中に通風機（１
   １）が設けられている連結導管（３己）を有する二つの
   サイクロン段（９，１０）を有すること、導管（７）が
   分離器（６）から連結導管（３３）の部分に通じておシ
   、この連結導管によって通風機（１１）の圧力側が第一
   サイの範囲１２）〜１７）の何れか１）　Ｋ記載の装置
   。 １９）分離装置（６）のガス出口に混合室（２３）が接
   続されており、この混合室は冷気の調節可能な送給と水
   の噴入のための装置（２Ａ、２７）を有し、この装置に
   バイパスガス浄化装置（２２）を有するバイパス導管（
   ２４）が接続されている、特許請求の範囲１２）記載の
   装置。 ２０）少くとも一個のミキサー（１日）と、場合によっ
   ては水の噴入口（１９）に到る装置と、結合剤の後処理
   のための装置（２ｏ）とを有する、水硬結合剤の消和と
   均一化のために冷却機の後方に装置（１８，２０）を設
   けてあシ、この装置に水蒸気脱塵導管（２１）を接続し
   てあり、この水蒸気脱塵導管はバイパス導管（２４）に
   通じており且つ特に遠隔制御可能な調節部材（３４）を
   そなえており、更にバイパスガス浄化装置（２２）の集
   塵室を装置（１８，２０）に結合している導管（２９，
   ２９’、　３０）　を設けである、特許請求の範囲１２
   ）記載の装置。