JPS6065751A - セメント原料粉末用仮焼炉 - 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】 本発明は原料予熱装置とｔＣｔ成炉との間に配置したセ
メント原料粉末用仮焼炉に関し、仮焼炉内での燃料の燃
焼性を改善し、同時にＮ０８　（窒素酸化物）の発生を
抑制しつつ供給燃料を燃焼さゼでセメント原料を高度に
仮焼させ、必要に応じて焼成炉排ガス中に含まれるＮＯ
ｘを効果的に脱硝するごとにより、原料予熱装置からの
ＮＯｘ排出量を低減させると同時に、仮焼炉内での加熱
部の発生によるコーチングの形成を排除してより一層の
安定運転を可能なようにしたセメント原料１′５〕末用
仮焼炉の改良に関するものであり、特に微粉炭燃料に適
した仮焼炉への燃料及び予熱原料の供給配分構造を提供
するものである。

近代的セメント焼成装置は、原料予熱装置０と焼成炉と
の間に、独立した熱源を有する仮焼炉を配置して構成さ
れる。第１図は、セメント原料粉末を予熱・仮焼・焼成
・冷却する工程を示す線しＩ的系統図で、図中の実線矢
印は熱風の流れ、破線矢印は原料粉末の流れを示す。尚
装置の概要は、サイクロン等の粉末分離器を多段状に配
置して構成した原料予熱装置１．仮焼炉２．ロークリキ
ルン等の焼成炉３及びクリンカ冷却器４からなり、原料
投入シュート５から供給されたセメント原料粉末は、第
１〜第４の各サイクロンＣ，−ｃ、を順次降下し、他方
焼成炉３及び仮焼炉２からの高温排ガスは誘引通風機７
ａにより吸引されて原料予熱装置１内を上昇するから、
ダクト８内及びサイクロンＣ，−ｃ、内にて原料粉末と
高温ガスとの熱交換が繰り返される。予熱された原料粉
末は原料予熱装置の下か（ら２段目Φ−サイクｌコンＣ
４からシュート１４を通して仮焼炉２へ導入される。他
方クリンカ冷却機４から導入される高温の燃焼用２次空
気と、バーナ６ｄから燃焼用１次空気と共に供給される
燃料によって仮焼炉２内で燃焼が起り、その燃焼熱と焼
成か排ガスのもつ熱を受けることにより原料粉末が仮焼
される。仮焼された原料粉末は燃焼ガスと共に仮焼炉２
から最下段のサイクロンＣ５に入って分離されたのち、
シュートを通して焼成炉３に入り、焼成炉３の下端側に
設置したバーナ６しから供給される燃料の燃ｇＢ　ｉｊ
％により焼成Ｉｙ３３内で必要な熱処理を受けてクリン
カになったのち、冷却ｔＪｌ１４で冷却される。面、ク
リンカ冷却用の空気は押込送風機１０によって供給され
、クリンカと熱交換を行って昇温した空気の一部は、十
述の如く仮焼炉２及び焼成炉３に分配導入されるが、余
剰の空気は誘引通風機）しにより集塵機９を通して排出
される。そして、クリンカ冷却機４及び集塵ｔａ９から
のクリンカはコンヘア１１によって次工程へ搬出される
。

第２し１は第１図における仮焼炉付近の構成をより詳細
に示す概念図で、これらの図により仮焼炉の構造及び機
能を、燃料として微粉炭を使用した場合につき説明する
と下記の通りである。

即ち、仮焼炉２は本構成例では円筒状竪形で、絞り部２
ｃを境にして互いに連通した下方の燃焼室２１と上方の
混合室２しとで構成され、燃焼室２ａの下端は下方に向
けて漸次断面を縮小して逆円錐体状部２Ｉとし、開口２
Ｊにより入口端ｆｉｆｆｉ１２を介して焼成炉３に接続
している。又、燃焼室２ａの下部側壁には半径方向また
は接線方向にクリンカ冷却機４からの高温抽気を燃焼用
２次空気として案内する抽気ダクト１３が開口・接続さ
れ、当該抽気ダクト１３の天井壁が仮焼炉２の燃焼室２
．側壁と接合する付近には、燃焼室２．に流入する高温
抽気に指向して、１次空気と共に微粉炭を吹き込むバー
ナ６、ｌを設置し、更に当該バーナ６ａの上方に位置し
、バーナ６１から供給される燃料により燃焼室２ａ内に
形成される燃焼域を１楼由１１　プ１百ψ゛［名隨ｉ輿
若１出Ｔ礒、−り隔閘小４ツカロンＣ１からの予熱原料
投入シュー１−１４が接続され、一方混合室２しの燃焼
ガス出口２ｅは原料予熱装置１の最下段サイクロンＣ５
に接続されている。

これらの装置を用いるに当たって、＋ｍ料予熱装置１の
下から２段目のサイクロンＣ４からの予熱原料は投入シ
ュート１４を通して仮焼炉２の燃焼室２ｎ内に供給され
、入口端叡１２を介し開口２ａを通して下方より上昇流
入する焼成炉３からの排ガスにより燃焼室２ａ内にて混
合・攪拌され噴流層を形成している。該噴流層内には抽
気ダクト１３を通してクリンカ冷却機４からの高温抽気
が燃焼用２次空気として導入され、当該抽気ダクト１３
の燃焼室２ａへの導入口」一方に設置されたバーナ６８
を通して燃焼用１次空気と共にＰ料としての微粉炭が供
給され、噴流ｊτ４１メ曇こて燃焼が行われる。予熱原
料シュート１４を通して燃焼室２４内に形成される燃焼
域に指向して供給された原料１５）末はこれら燃料の燃
焼熱および焼成炉排ガスの顕熱を吸収して仮焼反応を進
行させつつ燃焼ガスと共に絞り部２゜を通過して混合室
２しに導入されるが、絞り部２ｃを通過する際の加速お
よび減速による拡散効果と混合室２ト内に発生する乱流
により攪拌・混合が促進され、混合室２し内にて燃焼ガ
ス中に含まれる可燃成分の完全燃焼が行われ、原料粉末
を十分に仮焼したのち、開口２゜を通して原料予熱装Ｗ
１の最下段サイクロンＣ５に排出するようになっている
。

この様な仮焼炉内での燃料の燃焼に際して、バーナ６ａ
を燃焼室２ａに流入する高温抽気に指向して取り付ける
ことにより、良好な燃焼状態が得られるように図ってい
るが、燃焼が噴流層内で行われ且つ原料予熱装置１の下
から２段目のサイクロンＣ４からの予熱原料の全問が燃
焼室２ａ内に形成される燃焼域を指向して投入され、従
って当該燃焼域の燃焼温度が比較的低く維持されている
ため、燃料の燃焼速度が遅く十分な燃焼性能を達成する
には至っていない。

また、仮焼炉２の下部開口２．Ｉより上昇・流入する焼
成炉３からの排ガス中にはバーナ６ｔ、から供給した燃
料の焼成炉３内での燃焼に際して先住した多量のＮＯｘ
が含まれており、これらのＮＯｘを仮焼炉２の逆錐体状
部２ｆ側壁に設置したバーナ６゜を通して供給する燃料
により逆錐体状部２ｆ内Ｈ１５に還元性ガス雰囲気を形
成して脱硝を計る場合があるが、この際噴流バｊを形成
するセメント原料粉末は脱硝触媒として有効に作用する
ことが知られている。これらの原料粉末は予熱原料シュ
、−ト１４から燃焼室２ａ内に供給した原料粉末の一部
が逆錐体状部２ｆへ流下したものであるが、予熱原料は
燃焼室２．内に形成される燃焼域を指向して投入される
ため、運転状態によって抽気ダクト１３を通して導入さ
れる燃焼用２次空気速度が大きい場合或いは下部開口２
Ｊより導入される焼成炉排ガス速度が大きい場合には逆
錐体状部２ｆ内部に原料粉末の濃密な噴流層を形成でき
ず、充分な脱硝効果が得られないばかりでなく、焼成炉
３からの高温排ガス或いはバーナ６ｃから供給した燃料
の燃焼により仮焼炉下部に局部的な過熱域を形成し、仮
焼炉の炉壁にＩｊｊ（材粉末のコーチングを発生して操
業上の支障となる場合がある。

本発明は従来技術のもつ上記問題点を解消し、燃焼室内
に形成される燃焼域における燃焼雰囲気温度を適度に調
節することにより燃料の燃焼性を改善すると共に、必要
に応じて焼成炉排ガス中に含まれるＮＯ，を効果的に脱
硝すると同時に、仮焼炉下部での原料粉末、のコーチン
グの発生を排除してより−゛層の安定運転を可能なよう
にした仮焼炉への燃料及び予熱原料の供給分配構造を提
供しようとするものである。

しかしてこの様な本発明とは、仮焼炉内に流入する冷却
機からの高温抽気に指向して燃料を供給することにより
仮焼炉内に形成される燃焼域に指向して予熱原料の一部
のみを調節して供給することのできる予熱原料シュート
の配置構造を設けたことであり、更にまた前記燃焼域に
供給する以外の予熱原料を仮焼炉の下方から流入する焼
成炉排ガスに指向して供給すべく分岐した予熱原料シュ
ートを仮焼炉下部の逆錐体状部またはその近くに接続す
る配置構造としたところにその要旨がある。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明するが、図は具
体的な実施の一例を示すもので、本発明はこれらの図示
例に限定さ糺ず、前・後記の趣旨に沿って他の構成とし
たり、或いは一部の設計を変更しても同様に実施するこ
とができる。

第３図は本発明によるセメント原料粉末用仮焼炉におり
る一実施例での仮焼炉付近の構成を示す概念図であり、
仮焼炉２の基本的構造、仮焼炉２への焼成炉３からの排
ガス導入方法、抽気ダクＩ・１３からの高温燃焼用２次
空気の導入方法、仮かＩＬ炉２内の燃焼ガスの流れおよ
び仮焼炉２からの燃焼ガスの１ノド出方法などについて
は人情前述の第２図での従来装置の場合と同様である。

第３図に基づいて本発明の実施例の一例を詳細に説明す
ると、燃料供給装置としての微わ）炭供給管６ａは抽気
ダクＩ・１３の天井壁が仮焼炉２の側壁と接合する付近
で、燃焼室２ａに流入する高温抽気に指向して設置され
るが、原料予熱装置ｙ７１の下から２段目のサイクロン
Ｃ４からの予熱原料シュート１４は取付角度を調整可能
な分配弁１５を備えた分岐部材１６により２本の予熱原
料シュート１４．、ｉ４ｂに分岐され、一方の分岐シュ
ート１４．は前記微粉炭供給管６ａに接続され、燃料と
共に予熱原料の一部が仮焼炉内へ供給されるようになっ
ており、他方の分岐シュート１４Ｉ、は仮焼炉２の横断
面において微粉炭供給管６ｄの配設位置から円周方向に
遠ざけて仮焼炉２の逆錐体状部２ｆまたはその近辺で、
下方から上昇・流入する焼成炉３からの排ガスに指向し
て配置される。

尚、微粉炭供給管６ａより供給する微粉炭は、本例にお
いては空気輸送装置により配管１７を通して搬送され、
サイクロン等の１次捕集器１８及び濾過集塵機等の２次
捕集器１９で分離され、重力により直接的に或いはし１
示しない貯蔵ポソバを介して仮焼炉２内に投入される。

又前記逆錐体状部２Ｉには必要に応じて燃料の一部を供
給する燃料供給管６ｅが設置され、燃料供給管６−より
供給する燃料と同種又は異種の固体燃料或いは液体燃料
などが供給されるようになっている。

この様な構成をとるため、燃焼室２ａに流入する高温抽
気に指向して燃料供給管６ａより供給される微粉炭は燃
焼室２ａ内の燃料供給管６Ｊ先端部に燃焼域を形成し、
当該炉焼域には予ｐ）原料シュー）１４ａ及び微粉炭供
給管６Ｊを通して予熱原料の一部が微粉炭と共に燃焼域
に指向して供給される。この際、燃料の燃焼域における
雰囲気温度が低下すれば燃料の燃焼性が低下し、逆にこ
の燃焼域温度が」二昇ずればＮＯｘ発生量が増加する傾
向にあるため、燃焼域に供給する予ｐ５原料の量を分配
弁１５により調節し、燃焼域にお４ノる燃焼雰囲気温度
を最適に調節できる構造としている。

ここに、燃焼域において発生ずるＮＯＸは１１００°Ｃ
程度の雰囲気温度以下にてその発生量が著しく減少する
ため、燃料の燃焼域における雰囲気温度をこの程度に抑
えることが望ましいが、仮焼炉２出口或いは最下段サイ
クｌ：＋ンＣ５出口におけるガス中のＮＯｘ及び未燃ガ
ス代表成分としてのＣＯ含有量を測定しこれより分配弁
１５を調節１゛ることにより、燃焼性との兼ね合いにお
いてＮＯｘ発生量を容易に制御することができ、操業条
件が変動してもＮＯｘ発生量を常に安定して低く抑制す
ることが可能となる。尚、燃料と共に予熱原料の一部を
仮焼炉へ供給する図示例の構成によれば、燃焼の初期段
階より逐次原料粉末が燃焼ｆ；ハを速やかに吸収するた
め、燃焼域の全域に亘って燃焼雰囲気温度を均一にでき
るという利点があるが、本発明は図示例に限定されず、
燃焼域に指向し゛ζ供給する予熱原料を第２図従来例の
如く燃料は別個に供給する配置構成としても良い。

次に、予熱原料の他の一部は分岐シュー）１４ｂより仮
焼炉の横断面において燃料供給管６Ｊの配設位置から遠
ざけて仮焼炉２の逆円錐状部２Ｉまたはその近辺から供
給され、下方より」二昇・流入する焼成炉３からの排ガ
スに指向して投入されるため、焼成炉排ガス速度などの
操業条件にかかわらず、常に濃密な原料粉末の噴流層を
逆錐体状部２ｆに形成することができるので、燃料供給
装置６ｅより供給する燃料により逆錐体状部２１内部に
還元性ガス雰囲気を形成して核部を通過するＮＯｘを含
有した焼成炉排ガスの脱硝を計る場合にも、脱硝触媒と
して原料粉末が富に充分に且つ有効に作用して脱硝反応
を促Ｊｉ！Ａ−するするばかりでなく、焼成炉３からの
高温排ガス或いは燃料供給装置（６ｅから供給した燃料
の燃焼熱により仮焼炉下部に局部的な過熱域を全件して
仮焼炉＋ｌｌ１１壁に原料粉末のコーチングを形成し操
業−にの支障となるような事態を回避することができる
。

これらの仮焼炉構造において、仮焼炉断面の形状、抽気
ダクトの本数、燃料（Ｊｌｉ給装置の組み数・配置など
は目的に応じて自由に選定できる。又、仮焼炉内でのＮ
Ｏｘ発生の抑制又は脱硝に関する他の方法と組み合わせ
て更に効果を高めることもできる。

本発明は以上の如く構成されており、原料予熱装置の下
から２段目のわ）末分離器からの予熱原料を仮焼炉に供
給するに当り、予熱１３％料を調節しつつ分割して夫々
合目的に利用することにより、仮焼炉内での燃料の燃焼
性を改善化、同時にＮＯｘの発生を抑制乃至は制御する
と共に、仮焼炉内での局部的な過熱を排除してより一層
の安定運転を可能にすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセメントクリンカ製造工程を示す線し１
的系統図、第２図は第１図における仮焼炉付近の概念図
、第３図は本発明の一実施例に係る仮焼炉付近の構成を
示す概念図である。 （符号の説明） ｌ・・・原料予熱装置　２・・・仮焼炉２ａ・・・燃焼
室　２ト・・・混合室 ２１・・・逆錐体状部 ３・・・焼成炉　４・・・クリンカ冷却機６・・・燃料
供給装置　１３・・・抽気ダクト１４・・・予熱原料シ
ュート １４ａ、１４６・・・分岐シュート １５・・・分配弁　１６・・・分岐部材。 出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　本庄　武勇 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料予熱装置と焼成炉との間に配置し、下端を逆
   錐体状に絞って入口端覆を介して焼成炉と接続し、上端
   またはその近くを原料予熱装置の最下段の粉末分離器と
   接続し、且つ側壁にクリンカ冷却機からの抽気ダクト、
   燃料供給装置、及び原料予熱装置の下から２段目の粉末
   分離機からの予熱環ネ］シュートを接続したセメント原
   料粉末用仮焼炉において、仮焼炉内に流入する冷却機か
   らの高温抽気に指向して、仮焼炉側壁と抽気ダクト天井
   壁との接合部付近に燃料供給装置を配設すると共に、前
   記予熱原料シュートを分岐さセ、一方の予熱原料シュー
   トは燃料供給装置から仮焼炉内へ供給した燃料により形
   成される燃焼域に指向して予熱原料の一部を供給すべく
   仮焼炉に接続すると共に、他方の予熱原料シューｉ・は
   仮焼炉の横断面て接続し、且つ前記予熱原料シュートの
   分岐部には燃焼域に指向して供給する予熱原料の量を調
   節するための分配弁を設置することを特徴とするセメン
   ト原料粉末用仮焼炉。
2. （２）燃焼域に指向して供給する以外の予熱原料を仮焼
   炉の下方から上昇・流入する焼成炉排ガスに指向して供
   給すべく、分岐した他方の予熱原料シュートを仮焼炉下
   幅の逆錐体状部またはその近くに接続することを特徴す
   る特許請求の範囲１　ｒｆｉに記載のセメンｌ−原料粉
   末用仮焼炉。