JPS62202845A - 粉粒状石灰等の冷却方法およびその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉粒状石灰等の冷却方法およびその装置に係り
、詳しくは、焼成された粒状石灰等に多量の微粉を含む
場合の冷却方法および装置に関するものである。

〔従来技術〕

高炉や製鋼炉などに投入される副原料である石灰等は、
焼成されて脱硫機能などを有する製品とされる。石灰石
は採取されたとき大きな塊であったりするが、焼成に適
したサイズとなるように予め所望の粒状とされる。その
ような石灰石を焼成するために、従来から竪型炉やロー
タリキルンまたは流動層炉などが使用される。いずれの
炉を使用する場合でも、それによって焼成された石灰は
別途設けられた冷却装置において積極的に冷却される。

その焼成された石灰が充填層形式の冷却装置で冷却され
る場合に微粉が多く混入していると、その微粉が粒状石
灰の間に詰って圧損が大きくなり、また冷却用空気など
の冷却媒体が均一に流れず、熱効率も著しく悪くなる問
題がある。

これを解決するために石灰の性状に応じて冷却媒体との
熱交換率を向上させる気流式冷却装置や流動層冷却装置
があるが、前者の例が特開昭５４−４９９９８号公報に
、後者の例が特開昭５３−１１０６２４号公報に記載さ
れている。気流式にあっては、数段に積まれたサイクロ
ン間を順次吹き上げる冷却用空気と微粉とを熱交換させ
ることによって、冷却することができる。これによれば
、上述した充填層形式に比べ、冷却媒体との接触率が飛
躍的に向上しかつ短時間で冷却を行なうことができる。

一方、後者の流動層形式の冷却にあっては、流動層に滞
留する粒状物の間を冷却媒体が流過するので、粒状のも
のについては効果的に冷却することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、粉状のものを冷却の対象とする上述の特
開昭５４−４９９９８号公報においては、粒度の大きい
ものや微粉と粒体の混合した粉粒状ものを冷却すること
は困難である。しかも、サイクロンを数段積み重ねる構
造となるので背が高くなり、設備費が著しく高騰する。

一方、特開昭５３−１１０６２４号公報の装置において
は、一定精度以上のものが対象とされる。すなわち、微
粉が多く混入しているとそれが流動層からフリーボード
に飛散し、微粉の冷却が十分に行なわれないこと、およ
びその微粉が冷却媒体と共に焼成炉に燃焼用空気として
供給される際、その空気吹出管での閉塞を招くなどトラ
ブルを誘発することが多くなる。したがって、投入時点
より粉と粒とが混在するような原料や焼成などの間に粉
化し易い結晶質の石灰などの場合には、その扱いが容易
でない問題がある。

また、特開昭５３−１１０６２４号公報に記載されたよ
うに流動層が１室であると、０．５ｍｍ以上の粒径のも
のを熱交換するには時間が不足し、製品の冷却が不充分
となる。その結果、製品温度が例えば３５０℃と高くな
り熱効率も悪く、さらに別途冷却装置を備えなければな
らないなど、付帯設備が必要となる問題がある。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので
、その目的は、流動層冷却による冷却率の向上ひいては
熱回収率を向上させ、かつ、幅広い粒度分布の粉粒状石
灰または微粉の多い石灰の高効率な冷却が実現され、さ
らには、装置の小型化・軽量化が可能となる粉粒状石灰
等の冷却方法およびその装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の粉粒状石灰等の冷却方法の特徴を説明すると、
焼成された粉粒状の石灰等を、仕切られた各流動層室間
を順次移動させながら冷却し、その際、各流動層室で飛
散する石灰等の微粉を捕集し、その微粉を下流側のそれ
ぞれの流動層室へ投入するようにしたことである。また
、装置の特徴を第１図を参照して述べると、流動層およ
び風箱が複数の室に仕切られた流動冷却装置であって、
その仕切壁１８には焼成された粉粒体を順次下流側へ移
動させる開口１９が流動層１５内に設けられ、各流動層
室１７ａ〜１７ｅには、その室の流動Ｎ１５から飛散し
た微粉を捕集するサイクロン２１ａ〜２１ｅが付設され
、その各サイクロン２１３〜２１ｄには、捕集した微粉
を下流側の流動層室へ投入するシュー）２２ａ〜２２ｄ
が接続されていることである。

〔発明の効果〕

本発明は、仕切られている各流動層室内で飛散する石灰
等の微粉を捕集し、その微粉を下流側のそれぞれの流動
層室へ投入するようにしたので、粒状の石灰は各流動層
を移動しながら順次冷却される一方、粉状の石灰は各サ
イクロンにより捕集されて確実に下流側に移送されるこ
とになる。したがって、冷却効率も高くなり以後のハン
ドリング性が向上し、かつ幅広い粒度の石灰を冷却対象
とすることができるので、投入原料の粒度調整が不要で
あり、微粉の多い石灰や処理中に粉化し易い結晶質のも
のも利用できる。しかも、冷却装置から排出される冷却
媒体中に粉塵が残留することも少なく、後工程における
トラブルの発生率が極めて低くなる。そして、流動層式
と気流式との組み合せ方式となることから、流動層のみ
の冷却装置に比べ高い流動化速度を採用することができ
、装置の小型化・軽量化も促進される。

〔実　施　例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は粉粒状石灰の焼成設備１の全体構成図で、サス
ペンションプレヒータ２、流動焼成炉３および冷却装置
４を主たる構成とし、予熱された石灰を焼成および冷却
して、製鉄用副原料などを製造するものである。サスペ
ンションプレヒータ２は例えば複数個のサイクロンから
なる浮遊式熱交換器であり、原料投入口５から投入され
た粉粒状石灰石が、それぞれのダクト内を上昇する排ガ
スと熱交換しながら順次サイクロンＣ４゜Ｃ３，Ｃ２，
Ｃ１で捕集されて降下し、所定の温度に予熱されるよう
になっている。流動層焼成炉３は予熱された粉粒状石灰
石を流動層６内で焼成する流動層炉であり、冷却装置４
を流過した空気７が燃焼用および流動化空気として導入
されるようになっている。この流動焼成炉３には、サス
ペンションプレヒータ２のサイクロンＣＩで捕集された
石灰を流動層６に供給する石灰供給シュート８が設けら
れ、炉上には微粉が浮遊した焼成炉排ガス９を次に述べ
るサイクロン１２へ送出する排ガス送出口１０が開口さ
れている。

このような粉粒状石灰の焼成設置１における流動焼成炉
３には、その流動層６から飛散する微粉を捕集するサイ
クロン１２が付設されている。このサイクロン１２のう
ち冷却装置４側に設置されたサイクロン１２ａの下部に
は、そこで捕集された微粉を製品として冷却装置４へ排
出する製品用シュート１３が、冷却装置４の反対側に設
置されたサイクロン１２ｂの下部には、微粉を流動層６
に戻す戻し用シュート１４が接続されている。したがっ
て、製品用シュート１３から払い出された微粉は流動冷
却装置４へ導入され、焼成された粒状の石灰と共に冷却
されることによって製品とされる一方、戻し用シュート
１４から払い出された微粉は再度流動焼成炉３内へ戻さ
れる。その結果、サイクロン１２で捕集された微粉の一
部は製品として、残余の微粉は再焼成されることになる
。なお、微粉を製品として取り出す比率によっては、サ
イクロンの下部にフラッパの揺動作動で排出方向を切換
える分取ダンパが設けられたり、製品専用のサイクロン
や戻し専用のサイクロンなどの数が適宜選択される。な
お、いずれのサイクロン１２においても微粉と分離され
た排ガスはサイクロンＣ１に導入され、サスペンション
プレヒータ２における原料石灰石の予熱に供される。

上述した冷却装置４は、焼成された粉粒状石灰を冷却す
る流動層Ｉ５と風箱１６が複数（図示は５つ）の室１７
ａ〜１７ｅに仕切られている。、各室を形成するための
仕切壁１８には、冷却された粉粒体を順次下流側へ移動
させる開口１９が流動層１５内に設けられる。そして、
各風箱１６には、調整された風量の冷却媒体を供給する
ダクト２０が接続され、それぞれ独立して流動制御がな
されている。このような流動冷却装置４の各流動層室１
７ａ〜１７ｅには、その室の流動Ｎ１５から飛散した微
粉を捕集するサイクロン２１ａ〜２１ｅが付設され、そ
の各サイクロン２１ａ〜２１ｄには、捕集した微粉をそ
れぞれの１つ下流側の流動層室へ投入するシュート２２
ａ〜２２ｄが接続され、微粉を順次下流へ移送できるよ
うになっている。なお、サイクロン２１ｅには冷却の完
了した微粉を冷却装置４外へ払い出すシュー）２２ｅが
接続されている。

本例にあっては、上述の５つのサイクロン２１ａ〜２１
ｅのうち上流側の流動層室１７ａ−１７０に付設された
サイクロン２１ａ〜２１ｃには、熱交換後の冷却媒体を
、石灰を焼成する流動焼成炉３へ送給するダクト２３が
接続されている。その冷却媒体は別途設置されたサイク
ロン２４へ導入され、そこで再度微粉を捕集した後流動
焼成炉３の流動化空気などとして使用される。したがっ
て、焼成炉３における空気吹出管２５内におけるダスト
の堆積や吹出孔における閉塞など、配管系統のトラブル
の発生を抑制することができる。

このような実施例によれば、サスペンションプレヒータ
２で予熱された石灰石のうち粗粒は流動層６内で約１時
間焼成され、底部または流動層６から溢流するようにし
て、流動焼成炉３から排出される。微粉は流動層６から
飛散してフリーボード１１に漂ったり、流動化空気２６
に乗ってサイクロン１２に導出される。それぞれのサイ
クロンにおいては微粉が排ガスから分離して捕集される
。

サイクロン１２ａで捕集された微粉は製品として製品用
シュート１３から冷却装置４へ送られる。

サイクロン１２ｂで捕集された微粉は戻し用シュート１
４から再度焼成炉３へ戻される。その際、炉門での滞留
時間の少なかった微粉は再度焼成されるので、焼成不足
となることはない。もちろん、製品として払い出された
微粉の全てが完全に焼成されているとは限らないが、サ
イクロンを介して循環する間に多くの微粉が焼成される
ので、サイクロンで捕集された微粉の焼成率は高くなる
。このように捕集された微粉の全部または一部を流動焼
成炉３に戻す構成としておくと、焼成炉３で１回熱交換
しただけの微粉を全量払い出す場合に必要とされる高い
焼成温度に比べ、焼成温度を８５０〜９００℃程度に抑
制することができる。

焼成炉３より冷却装置４へ導出された粒状の石灰は、流
動層室１７ａ〜１７ｅの流動層１５を通過する間に風箱
１６より吹き上げられる流動化空気２７により冷却され
る。流動する粒状の石灰は各流動層室を形成する仕切壁
１８の開口１９を介して順次下流側へ移動する。各風箱
１６には冷却媒体を供給するダクト２０が接続され、そ
れぞれの流動化空気は各流動ｊｉｔ１５を流過して、そ
のままその流動層室に付設さているサイクロン２１ａ〜
２１ｅに導出される。各サイクロンにあっては、その室
の流動層１５から飛散した微粉を捕集し、それがシュー
ト２２ａ〜２２ｄを介して隣接する下流側の流動層室へ
投入される。すなわち、微粉は上述した開口１９を通過
することなく各流動層１５上のフリーボードに飛散する
ので、それらを捕集して強制的に温度の低い室に移送す
るようにしているのである。したがって、焼成物に粉状
のものが混じっていても、その微粉に対しても所望の冷
却を図ることができる。このようにして次々と流動層室
を移動する間に冷却され、流動層室１７ｅで捕集された
後は製品として、冷却された粒状石灰と共に次工程へ移
送される。

このようにして石灰を冷却した冷却媒体は、石灰の保有
熱を回収するので、流動焼成炉３における燃焼用および
流動化空気として利用される。なお、下流側の流動層室
より導出された冷却媒体の温度は低いので、上流側の流
動層室から導出された冷却媒体だけが、流動焼成炉３に
供給されるようにサイクロン２４に送出される。ちなみ
に、サイクロン２１ｄ、２１ｅからの冷却媒体は熱回収
量が少ないので、サイクロン２８等でダストを捕集した
後大気に放出される。

第２図は異なる実施例で、サイクロン２１２〜２１ｅの
うち下流側の流動層室に付設されたサイクロン２１Ｃ，
２１ｄには、熱交換後の冷却媒体を、上流側の流動層室
１７ｂ、１７ａへ送給するダクト３１．３２が接続され
ている。この例においても、上述の例と同様に焼成炉よ
りの粗粒と微　粉は第１室１７ａに投入され、粗粒は各
流動層室間の開口１９を通り、順次下流側へ移送されな
がら冷却される。下流側の第４，５室１７ｄ、１７ｅで
加熱された冷却空気は、上流側の第１．２室１７ａ、１
７ｂの流動層１５上のフリーボード３３へ導かれ、高温
側で再度熱交換されて焼成炉の燃焼空気などとして使用
できるように熱回収される。なお、各風箱１６に接続さ
れたダクト２０からの冷却媒体量が調整されるようにな
っていると、第１．２室１７ａ、１７ｂでの流動化空気
量を、前述の実施例における場合よりも少なくでき、全
体として熱回収効率の向上が図られる。また、下流側の
第３，４室１７Ｇ、１７ｄからの予熱された冷却空気を
、第２．１室１７ｂ、１７ａのフリ−ボード３３へ送る
ようにしているので、第１゜２室１７ａ、１７ｂの分散
板３４の下に送る場合に比べ、各流動層室間の差圧力が
約１００ｍｍＡｇ程度の小さな値に抑えられ、各流動層
室間の差圧に起因する問題は生じない。

以上のような各実施例において、投入される石灰の粒度
を調整する必要がなく、また、結晶質の石灰石など粉化
の激しいものでも、さらに少々粉状のものが混ざってい
ても、流動層と気流式との組み合せにより、広い粒度分
布を有する粉粒状石灰の冷却が可能となり、従前のよう
に粉体を廃棄することなく採取全量を原料に供して資源
の有効な利用を図ることができる。また微粉が多い場合
でも高い熱効率で冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粉粒状石灰の冷却方法が適用される焼
成設備の全体図、第２図は異なる実施例の要部図である
。 ３−流動焼成炉、４−・−冷却装置、１５−流動層、１
６・−風箱、１７ａ〜１７ｅ−・流動層室、１８−仕切
壁、１９−・開口、２１ａ〜２１ｄ−サイクロン、２２
ａ　〜２２ｄ−シュート、２３，３１．３２・−ダクト
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼成された粉粒状の石灰等を、仕切られた各流動
   層室間を順次移動させながら冷却し、その際、各流動層
   室で飛散する石灰等の微粉を捕集し、その微粉を下流側
   のそれぞれの流動層室へ投入するようにしたことを特徴
   とする粉粒状石灰等の冷却方法。
2. （２）流動層および風箱が複数の室に仕切られた流動冷
   却装置であって、 その仕切壁には焼成された粉粒体を順次下流側へ移動さ
   せる開口が流動層内に設けられ、 各流動層室には、その室の流動層から飛散した微粉を捕
   集するサイクロンが付設され、 各サイクロンには、捕集した微粉を下流側の流動層室へ
   投入するシュートが接続されていることを特徴とする粉
   粒状石灰等の冷却装置。
3. （３）前記サイクロンのうち上流側の流動層室に付設さ
   れたものには、熱交換後の冷却媒体を流動焼成炉へ送給
   するダクトが、接続されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の粉粒状石灰等の冷却装置。
4. （４）前記サイクロンのうち下流側の流動層室に付設さ
   れたものには、熱交換後の冷却媒体を上流側の流動層室
   へ送給するダクトが接続されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の粉粒状石灰等の冷却装置。