JPS629370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばセメント原料であるスラリを
フイルタで脱水してケーキにし、該ケーキを仮焼
用バーナを付設したサスペンシヨンプレヒータ付
ロータリキルンで焼成する際の仮焼用バーナ付焼
成設備の燃焼制御方法に関する。

例えば湿式セメント製造プラントの原料工程に
おける原料スラリをフイルタで脱水してケーキに
し、該ケーキを仮焼炉を付設したサスペンシヨン
プレヒータ付ロータリキルンで焼成する方式すな
わち湿式原料工程は乾式化せずセメントクリンカ
焼成工程を乾式化する方式が熱経済の向上、生産
能力の増加を図るため採用されている。

しかし従来の方式においては、仮焼炉内の燃焼
状態を制御することは全く行われておらず、必ず
しも熱経済の向上、生産能力の増加が円滑に行わ
れてはいない。

本発明は、ケーキの乾燥に必要な熱量に応じて
仮焼炉内燃料の燃焼量を自動的に調節し、最も熱
経済が良く安定な運転を行うためになしたもの
で、原料スラリをフイルタで脱水してケーキに
し、該ケーキを乾燥装置で乾燥して乾燥粉末に
し、該乾燥粉末を仮焼用バーナを付帯したサスペ
ンシヨンプレヒータ付ロータリキルンに送つて焼
成する一方、サスペンシヨンプレヒータの排ガス
を上記乾燥装置に送つて前記ケーキと直接接触さ
せて乾燥させた後、排ガスと乾燥粉末を分離し、
排ガスを排風機で吸引する湿式焼成装置におい
て、上記乾燥粉末分離後の排ガスの温度がケーキ
の水分の変動にかかわらず一定となるよう上記仮
焼用バーナに送る燃料の流量を調節する一方、該
燃料流量を検出して、燃料の流量が増加したら前
記排風機から排出される排ガス流量を増加させ、
燃料の流量が減少したら排風機から排出される排
ガス流量を減少させるよう、上記排風機の吸引風
量を調節することを特徴とするものである。

先ず、本発明の原理について説明すると、サス
ペンシヨンプレヒータ付ロータリキルンに送られ
る原料の状態、特に水分量が略零で一定していれ
ば、運転は順調になり、燃量消費量も下る。しか
し、ケーキの水分はスラリーの性状やフイルタの
状態により変動する。今サスペンシヨンプレヒー
タから乾燥装置に送る排ガス量と温度を一定とし
てケーキの水分量が増加した場合を考えると、蒸
発に必要な熱量が不足するので、乾燥装置からの
排ガス温度が低下する。そこで排ガス温度の低下
を検出して仮焼用バーナの燃料を増加してやれ
ば、サスペンシヨンプレヒータからの排ガスの有
する熱量が増し、上記増加したケーキ水分の蒸発
に必要な熱量が補給され、乾燥装置からの排ガス
温度がもとに戻る。即ち乾燥装置からの排ガス温
度を検出し、それを一定に保つように燃料の流量
を調節してやれば、排ガス温度が一定になると共
に乾燥装置からサスペンシヨンプレヒータに送ら
れる原料の水分量が略零で一定になり、従つてロ
ータリキルンの操業が安定する。いいかえれば乾
燥装置後の粉末原料の水分量をケーキの水分量に
かかわらず一定に保つことが究極的目的である
が、水分量を測定することは通常非常にやつかい
なので、その変りに排ガス温度を一定に保つこと
により上記目的を達成しようとするものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示し、原料スラリ
を脱水してケーキにする脱水フイルタ１の下流側
にミキサ又はラピツトドライヤ若しくはロータリ
ドライヤ等のドライヤ（以下単にドライヤと称
す）２を配設し、該ドライヤ２にケーキを破砕す
る解砕機３を接続し、該解砕機３の出側に上昇管
４を接続し、該上昇管４を乾燥粉捕集サイクロン
５に接続し、ドライヤ２と解砕機３と上昇管４と
乾燥粉捕集サイクロン５とで乾燥装置を形成し、
前記ドライヤ２と上昇管４とを別の枝管２５で接
続し、乾燥粉捕集サイクロン５の下方に適宜数の
サイクロン６及び２６を有するサスペンシヨンプ
レヒータを配設し、サイクロン６とサイクロン２
６とをガス導管２７によつて接続すると共に該導
管２７の途中に乾燥粉捕集サイクロン５下端につ
ないだ原料シユート２８を接続し、サイクロン６
の下方に接続した原料シユート２９とサイクロン
２６のガス入口部に接続したガス導管３０とを仮
焼用のバーナ１３を具備せる仮焼炉７に接続し、
サイクロン２６の下方に焼成用のバーナ１２を具
備せるロータリキルン８を配設し、原料シユート
３１によつてロータリキルン８とサイクロン２６
を接続し、又焼成排ガス導管３２によつてロータ
リキルン８と仮焼炉７とを接続し、ロータリキル
ン８のクリンカ出口側に設けた冷却器９と仮焼炉
７とを二次ダクト１６によつて接続し、冷却余剰
空気を外部へ排出するための排風機３７を冷却器
９に接続する。

ロータリキルン８は、支持装置１０で支持され
て駆動装置１１によつて回転し得るようになつて
いるが、通常は湿式ロングキルンを切断し転用し
たものである。

仮焼炉７のバーナ１３に燃料を送給する管３３
の途中に調節弁１８と流量計19とを接続し、調節
弁１８を温度調節計１７と、又流量計１９を速度
調節計２０と夫々配線によつて接続し、サスペン
シヨンプレヒータのガス出口すなわちサイクロン
６上部に接続した管３４を解砕機３の入側に接続
し、乾燥粉捕集サイクロン５のガス出口部に接続
した管３５を電気集じん器１５に接続し、管３５
の途中に排風機１４を取付けて該排風機１４の電
動機２１と前記速度調節計２０とを配線によつて
接続し、管３５に前記温度調節計１７を接続し、
電気集じん器１５とドライヤ２とを輸送機３６に
よつて接続し、電気集じん器１５によつて分離し
た原料ダストをドライヤ２に戻し得るように構成
する。又ラピツトドライヤ若しくはロータリドラ
イヤ等のドライヤを使用する場合は、管３４をド
ライヤ入口側にも接続する。

なお図中実線は原料又はクリンカの流れる径
路、点線はガスの流れる径路、一点鎖線は燃料の
流れる径路を示す。

水分35〜40％を含む原料スラリーは脱水フイル
タ１で水分17〜20％まで脱水されてケーキにな
り、ドライヤ２で混合あるいは混合と予備乾燥を
行われ、解砕機３で乾燥されつつ細粒状に砕か
れ、管３４から解砕機３に供給されるガスによつ
て上昇管４中を乾燥されつつ運搬されて乾燥粉末
になる。

乾燥粉末は乾燥粉捕集サイクロン５に送られ、
該乾燥粉捕集サイクロン５でガス中から分離捕集
されて原料シユート２８からガス導管２７に入
り、サイクロン２６から送られてくるガスによつ
て予熱されつつガス導管２７内を上昇し、サイク
ロン６で分離捕集されて原料シユート２９から仮
焼炉７に送られ、仮焼炉７において仮焼され、ガ
ス導管３０からサイクロン２６に入り、該サイク
ロン２６で分離捕集されて原料シユート３１より
ロータリキルン８内に送られ、該ロータリキン８
で焼成されてクリンカになり、冷却器９で冷却さ
れて外部へ排出される。

排風機１４によつて冷却器９より抽気したガス
は、二次ダクト１６から仮焼用のバーナ１３の燃
焼用二次空気として仮焼炉７内に供給されると共
にロータリキルン８の焼成排ガスも焼成排ガス導
管３２から仮焼炉７内に供給され、仮焼炉７の仮
焼用のバーナ１３により燃焼されて原料の仮焼を
行い、ガス導管３０から原料粉末と共にサイクロ
ン２６に送られ、ここでガスがガス導管２７へ入
り、原料シユート２８からガス導管２７内へ落下
してくる原料粉末を予熱して該原料粉末と共にサ
イクロン６へ入り、そのガスが管３４、解砕機３
を経て上昇管４に送られる。管３４へ流出したガ
スの一部は、必要に応じドライヤ２に送られてケ
ーキを予備乾燥し、上昇管４へ送られる。

上昇管４へ送られたガスは解砕機３で砕かれた
ケーキを予備乾燥しつつ輸送して乾燥粉捕集サイ
クロン５に入り、該乾燥粉捕集サイクロン５から
ガスが管３５に吸引され、電気集じん器１５で原
料ダストを分離され、大気に放出される。電気集
じん器１５で分離された原料ダストは輸送機３６
よりドライヤ２へ戻される。

ところで脱水フイルタ１で脱水された後のケー
キの残存水分は、原料の粒度、性状、スラリ温
度、フイルタの具合等によつて変動し、一方脱水
後のケーキの残存水分量に応じて、理論熱量に輻
射や対流等による熱損失を加えた必要熱量が変化
する。そこでこの変化に応じて仮焼炉７のバーナ
１３への燃料の供給量を調節することにより仮焼
炉７内の燃焼状態を調節し、サイクロン６を出る
排ガス温度つまり排ガスの保有する熱量を調節す
る必要がある。

次に上述の保有熱量の調節の仕方を説明する
と、ケーキの含有水分量によつて変動する乾燥粉
捕集サイクロン５の出口排ガス温度若しくは排風
機１４の入口排ガス温度を管３５に設けた温度調
節計１７で検出し、該温度が所定の温度（例えば
120℃）にない場合には、信号を調節弁１８に送
つて該調節弁１８の開度を調節し、温度が所定の
温度になるようバーナ１３へ送給する燃料の流量
を調節すると共に該燃料の流量を流量計１９によ
つて検出し、その信号を速度調節計２０に送り、
該速度調節計２０によつて排風機１４の電動機２
１の回転数を調節し、排風機１４から排出される
ガスの量がバーナ１３に供給される燃料を完全燃
焼する量になるよう制御が行われる。換言すれ
ば、乾燥粉末分離後の排ガスの温度がケーキの水
分の変動にかかわらず一定となるようバーナ１３
に送る燃料の流量を調節する一方、該燃料流量を
検出し、燃料の流量が増加したら排風機１４から
排出される排ガス量を増加させ、燃料の流量が減
少したら排風機１４から排出される排ガス流量を
減少させるよう、排風機１４の吸引風量の制御が
行われる。

上述のごとき制御を行うことにより、ケーキの
残存水分量に応じて仮焼炉７内で燃焼する燃料の
量を調節し、冷却器９から二次ダクト１６を経て
誘引されるガスの量を調節し、しかして仮焼炉７
内での燃焼が充分に行われるに必要な燃焼用二次
空気を調節し不完全燃焼を防止することにより、
常にケーキの水分が蒸発するに必要な最小量の熱
量を供給でき、熱経済と安定運転をもたらすこと
が可能となる。

第２図は本発明の他の実施例であり、排風機１
４の電動機は一定速度とし、管３５にダンパ２３
を設け、該ダンパ２３の開度を開度調節計２０′
によつて調節し、排風機１４より排出されるガス
の量を調節するようにしたものである。斯かる構
成としても第１図の実施例と同様の効果がある。

第２図中第１図に示す符号と同一の符号のもの
は同一のものと示す。

以上が代表的なフローシート例を示すものであ
るが、この方法により、例えば生産すべきセメン
トクリンカ１Kg当りに必要な原料の量を乾ベース
で1.65Kgとすれば、脱水フイルタ１で脱水後のケ
ーキの残存水分が18％の場合、その水分を蒸発す
るのに必要な理論熱量はクリンカ１Kg当り
212Kcalであり、又残存水分が20％の場合
242Kcalとなる。

なお本発明の実施例におては仮焼炉を採用した
ものを例示したが、管２３とサイクロン２６とを
直接接続し、その管に仮焼用バーナを付設する形
式のものに適用しても同様の効果があり、又セメ
ント製造設備に適用するかわりに、クラフトパル
プ工場等で発生する石灰泥を生石灰として回収す
る設備、あるいはアルミナやマグネシア等を焼成
する設備に適用することができること、排風機排
ガス量の制御は排風機の電動機の回転数及びダン
パ開度の両方を併用して行つてもよいこと、その
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等は勿論である。

本発明の仮焼用バーナ付焼成設備の燃焼制御方
法は、ケーキの脱水率に応じて常に必要且つ最小
の熱量を不完全燃焼を起こすことなく供給できる
ので、熱経済上有利であり、しかも安定した運転
が可能となり、しかも補助熱源を必要としないか
ら安価である、等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は
本発明の他の実施例の説明図である。 図中１は脱水フイルタ、４は上昇管、５は乾燥
粉捕集サイクロン、６，２６はサイクロン、７は
仮焼炉、８はロータリキルン、９は冷却器、１
２，１３はバーナ、１４，３７は排風機、１７は
温度調節計、１８は調節弁、１９は流量計、２０
は速度調節計、２０′は開度調節計、２１は電動
機、２３はダンパを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原料スラリをフイルタで脱水してケーキに
   し、該ケーキを乾燥装置で乾燥して乾燥粉末に
   し、該乾燥粉末を仮焼用バーナを付帯したサスペ
   ンシヨンプレヒータ付ロータリキルンに送つて焼
   成する一方、サスペンシヨンプレヒータの排ガス
   を上記乾燥装置に送つて前記ケーキと直接接触さ
   せて乾燥させた後、排ガスと乾燥粉末を分離し、
   排ガスを排風機で吸引する湿式焼成装置におい
   て、上記乾燥粉末分離後の排ガスの温度がケーキ
   の水分の変動にかかわらず一定となるよう上記仮
   焼用バーナに送る燃料の流量を調節する一方、該
   燃料流量を検出して、燃料の流量が増加したら前
   記排風機から排出される排ガス流量を増加させ、
   燃料の流量が減少したら排風機から排出される排
   ガス流量を減少させるよう、上記排風機の吸引風
   量を調節することを特徴とする仮焼用バーナ付焼
   成設備の燃焼制御方法。 ２ 排風機の排ガス量の制御を排風機の電動機の
   回転数を変えることによつて行う特許請求の範囲
   第１項記載の仮焼用バーナ付焼成設備の燃焼制御
   方法。 ３ 排風機の排ガス量の制御をダンパの開度を調
   節することによつて行う特許請求の範囲第１項記
   載の仮焼用バーナ付焼成設備の燃焼制御方法。 ４ 排風機の排ガス量の制御を排風機の電動機の
   回転数及びダンパの開度を調節することによつて
   行う特許請求の範囲第１項記載の仮焼用バーナ付
   焼成設備の燃焼制御方法。