JPS63238389A

JPS63238389A - 流動層焼成炉

Info

Publication number: JPS63238389A
Application number: JP7546387A
Authority: JP
Inventors: 舘林　恂; 高田　友昭; 親徳熊谷
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1988-10-04
Also published as: JPH0416705B2

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〕一本発明は、セメントクリンカ製造装置における流動層焼
成炉、詳しくはセメント原料粉の造粒物を効率よく焼成
する流動層焼成炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、セメントクリンカ製造装置としては、たとえば特
公昭６０−１３７３８号公報に示されるように、複数の
サイクロンを組み合わせたサスペンションプレヒータ、
噴流層造粒炉、流動層焼成炉、冷却装置などからなり、
噴流層造粒炉の下部と流動層焼成炉の上部とが排ガスダ
クトで接続されたセメントクリンカ製造装置が知られて
いる。

上記従来の装置においては、サスペンションプレヒータ
からの予熱原料を、冷却装置と造粒炉とを連絡する導管
内に投入し、冷却装置から抽気した高温の冷却済空気と
混合、熱交換せしめなから造粒炉に搬送することを特徴
としている。このため冷却装置と造粒炉とを連絡する導
管の内壁面に原料の溶融成分が粘着、成長してコーチン
グとなるというトラブルは発生することはなく、かつセ
メントクリンカの冷却装置からの回収熱量をきわめて有
効に利用することができるという効果を有している。

上記の特公昭６０−１３７３８号公報に記載された装置
において、噴流層造粒炉内は約１２５０〜１３５０℃程
度の液相生成温度範囲に保持されているが、噴流層造粒
炉のバーナは造粒炉の直胴部側壁に設けられており、さ
らに仮焼原料を含む冷却装置からの抽気された比較的低
温の燃焼空気が、噴流層造粒炉内壁面付近を覆うように
導入されているため、バーナからの燃料によって噴流層
内に層間辺部との温度差が大きい局部高温領域が形成さ
れない、したがって噴流層内の温度分布はほぼ均一とな
る。

噴流層内に局部高温領域が形成されず、はぼ均一温度で
あるために、セメント原料粉の一部が溶融した液相成分
の生成量が少ない、その結果、造粒物は小粒径のものし
か製造されず、しかもセメント原料粉の造粒速度が遅く
、さらに粒径の不揃いのものができやすい、一方、液相
生成量を増すために、噴流層の層温度を上昇させれば、
層温度が均一に上昇するために、噴流層がアグロメレー
シッン（粒子の集塊化）を起こし、安定した噴流層は形
成できない。

本発明者らは上記の問題点を解決するために、噴流層造
粒炉の下部にバーナを設け、噴流層内に局部高温域を形
成させて造粒を促進するようにしたセメントクリンカ製
造装置を開発し、既に特願昭６１−７５１３１号として
特許出願している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の特公昭６０−１３７３８号公報、
特願昭６１−７５１３１号の装置においては、第３図に
示すように、流動層焼成炉２の排出シュート９内では、
焼成セメントクリンカが移動層となるため、セメントク
リンカ粒子が相互に付着し、排出シュート９を閉塞して
しまうという不都合点があった。

また流動層焼成炉２から冷却装置１０に移送される間に
、セメントクリンカは１３５０−１２００℃域で徐冷さ
れるために、焼成セメントクリンカの品質が低下すると
いう不都合点があった。８は気密排自装置（通称、Ｌバ
ルブという）である。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、流動層焼成
炉の流動層を仕切板にて二分割し、一方の流動層でセメ
ントクリンカを焼成し、他方の流動層で前記セメントク
リンカを急冷するように構成することにより、焼成セメ
ントクリンカの排出に当たり、流動層焼成炉と冷却装置
との間の排出シュート内の閉塞トラブルを回避すること
ができる流動層焼成炉の提供を目的とするものである。

なお実公昭６０−６３６号公報には、噴流層型流動焼成
炉本体の流動層下部排出口を２つに分け、その１つは軸
心上に設けて主流管を接続し、主に流”動に寄与するよ
うにし、もう１つは偏心している個所に分岐状に分級管
を接続して分級に寄与するようにして、層内粒径分布の
制御を行うようにした焼成炉が提案されている。

しかし、この実公昭６０−６３６号公報記載の焼成炉は
、噴流層型の焼成炉に関するもので、これをそのまま流
動層型の焼成炉に適用することができず、技術思想を異
にするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本願の第１の発明の流動層焼成炉を、図面を参照して説
明すれば、サスベンジ目ンプレヒータ３、噴流層造粒炉
１、流動層焼成炉２、冷却装置１０を主構成機器とする
セメントクリンカ製造装置において、流動層焼成炉２の
流動層２４を仕切板２６にて、造粒物導入口１４および
燃料供給口１５を存する第１流動層２７と、粒子抜出口
を有する第２流動層２８とに仕切るとともに、同じ仕切
り位置で風箱３０を仕切板３１により仕切り、第２流動
層２８の風箱に冷却空気供給管１６を接続したことを特
徴としている。

本願の第２の発明の流動層焼成炉は、第１流動層２７に
第１差圧計２０を、第２流動層２８に第２差圧計２１を
接続し、粒子抜出口に連結された気密排出装置ｔ！８に
制御弁２２を備えたエアパルス導入ライン２３を接続し
、この制御弁２２と第１差圧計２０および第２差圧計２
１とを、第１流動層２７の層着圧より第２流動層２８の
層着圧が常に小さくなるように、演算器３４を介して接
続したことを特徴としている。

本願の第３の発明の流動層焼成炉は、第２流動層２８に
温度計３５を接続し、この温度計と第２流動層の風箱に
接続された冷却空気供給管１６の制御ダンパ１７とを、
第２流動層２８の温度が高い場合には空気供給量を増加
させ、第２流動層２８の温度が低い場合には空気供給量
を減少させるように、演算器３６を介して接続したこと
を特徴としている。

本願の第４の発明の流動層焼成炉は、第２流動層２８に
温度計３５を接続し、第２流動層２８に制御弁３７を備
えた燃料供給管３８を接続し、この制御弁３７と前記温
度計３５とを、第２流動層２８の温度が高い場合には燃
料供給量を減少させ、第２流動層２８の温度が低い場合
には燃料供給量を増加させるように、演算器３６を介し
て接続したことを特徴としている。

本発明の流動層焼成炉においては、通常は第１流動層２
７を大流動層とし、第２流動層２８を小流動層とするが
、必ずしもこのように限定されるものではなく、上記の
逆とすることも可能である。

〔作用〕

第１の発明では、第１流動層２７でセメントクリンカを
焼成し、第２流動層２８で焼成したセメントクリンカを
冷却空気により急冷させる。

第２の発明では、第１流動層２７の層着圧より常に小さ
い第２流動層２８の層着圧となるように、気密排出装置
８にエアパルスを送って排出する。

第３の発明では、第２流動層２８の層温度が一定になる
ように、空気量の制御を行う。

第４の発明では、第２流動層２８の層温度が一定になる
ように、若干の燃料を供給するように制御する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。

実施例１第１図において、セメント原料は噴流層造粒炉１および
流動層焼成炉２の燃焼排ガスによってサイクロンＣｔ、
Ｃオ、Ｃｓ、Ｃｏからなるサスペンションプレヒータ３
で予熱されながら、サイクロンＣ４−Ｃ，−Ｃ，→Ｃ１
と順次移送され、二重フラップダンパ４を経て噴流層造
粒炉１に投入されて造粒される。

５はフラップダンパ、６は誘引ファンである。

噴流層造粒炉１内で造粒されなかったセメント原料は、
サイクロンＣ＋を経由して再び噴流層造粒炉１内に戻さ
れる。噴流層造粒炉１丙で滞留成長した造粒物は、造粒
物のマテリアルシールを用いたＬ型の気密排出装置７に
よって流動層焼成炉２に排出され、そこで再び１４００
〜１５００℃で焼成される。焼成されたセメントクリン
カは、Ｌ型の気密排出装置８（以下、Ｌバルブ８という
）により流動層ターラなどの冷却装置１０に排出されて
冷却され、気密排出装置（シールバルブ）　１１を介し
て製品として取り出される。

一方、押込みファン１２によって冷却装置１０に供給さ
れた冷却空気は、焼成タリン力と熱交換し、空気導管１
９を介して流動層焼成炉２に燃焼空気として供給される
。冷却装置１０からの余剰空気は、除塵器（図示せず）
を介して系外に放出される。

流動層焼成炉２に導かれた燃焼空気は、流動層焼成炉２
および噴流層造粒炉１の燃焼空気として使用され、噴流
層造粒炉１から燃焼排ガスとして排出され、サスペンシ
ランプレヒータ３内でサイクロンＣＩ−Ｃｚ　＝　Ｃｓ
　＝　Ｃ４と順次、流通しながらセメント原料を予熱し
た後、誘引ファン６で除塵器（図示せず）を介して大気
に排気される。１３は噴流層造粒炉の下部と流動層焼成
炉の上部とを接続する排ガスダクト、１８はバーナであ
る。

上記のように構成されたセメントクリンカ製造装置にお
いて、流動層焼成炉２の流動層２４を仕切板２６で、造
粒物導入口１４、燃料供給口１５および大塊抜出口３２
を有する第１流動層２７（以下、大流動層２７という）
と、小粒子抜出口３３を有する第２流動層２８（以下、
小流動層２８という）とに仕切るとともに、同じ仕切り
位置で風箱３０を仕切板３１により仕切り、小流動層２
８の風箱に冷却空気供給管１６を接続する。

上記のように構成された流動層焼成炉２の大流動層２７
において、噴流層造粒炉１にてセメント原料粉より造粒
された造粒物は、焼成温度１４００〜１５００℃でセメ
ントクリンカに焼成される。焼成されたセメントクリン
カ粒子は、仕切板２６をオーバーフローして小流動層２
８に移送される。

小流動層２８では、常温の流動化空気によって高温のセ
メントクリンカ粒子は冷却され、大流動層２７の焼成温
度（層温度）より低い層温度（たとえば１２００〜１０
００℃）で保持されている。したがって、大流動層２７
で焼成されたセメントクリンカは、小流動７１２８に移
送されると同時に、小流動層２８の層温度まで瞬時に冷
却される。その結果、焼成セメントクリンカは１３５０
〜１２００℃域において急冷され、製品として良質なも
のが得られる。

小流動層２８内で１２００〜１０００℃まで急冷された
セメントクリンカは、Ｌパルプ８によって気密を保ちな
がら冷却装置１０に排出され、さらに冷却される。その
際、急冷されたセメントクリンカの表面には粘着性がな
いので、排出シュート９内での粒子相互の付着もなく、
スムーズに排出できる。

また排出シュート９内でたとえ徐冷されても高温域で急
冷されているので、品質への悪影響はない。

仕切板２６をオーバーフローして移送されない粗粒子は
、大塊抜出口３２から大塊排出シュートを介して系外に
排出される。

実施例２本例は、第２図に示すように、大流動Ｎ２７に第１差圧
計２０を、小流動層２８に第２差圧計２１を接続し、小
粒子抜出口３３に連結された気密排出袋Ｎ８に制御弁２
２を備えたエアパルス導入ライン２３を接続し、この制
御弁２２と第１差圧計２０および第２差圧計２１とを、
大流動層２７の層着圧より小流動層２８の層着圧が常に
小さくなるように、演算器３４を介して接続するように
構成したものである。

本例では、大流動層２７の層着圧ΔＰ、より、小流動層
２８の層着圧ΔＰ２が常に小さくなるように、しバルブ
８稼動のためのエアパルスを噴射する。

その結果、大流動層内のセメントクリンカと小流動層内
のセメントクリンカの相互混合がなくなる。

すなわち、大流動層２７から小流動層２８への粒子移動
はするが、その逆移動は行われない。その結果、大流動
層２７の層温度を下げることなく、冷却できる。つまり
、燃料消費量を増加させることなく急冷することができ
る。他の構成は実施例１と同様である。

実施例３本例は、第２図に示すように、小流動層２８に温度計３
５を接続し、この温度計と小流動層２８の風箱に接続さ
れた冷却空気供給管１６の制ｉＴＪダンパ１７とを、小
流動層２８の温度が高い場合には空気供給量を増加させ
、小流動層２８の温度が低い場合には空気供給量を減少
させるように、演算器３６を介して接続するように構成
したものである。

安定した製品品質を確保するためには、小流動層２８に
おける急冷効果を一定にする必要がある。

したがって、小流動層の層温度が一定になるように、層
温度が高い場合には、押込みファン１２からの流動化空
気量を増加させる０層温度が低い場合には、流動化空気
量を減らす、ただし、流動化空気量は、流動媒体が流動
化する範囲とする。他の構成は実施例１と同様である。

なお小流動層２８に供給する空気として、冷却装置１０
からの余剰空気の一部を抽気して用いてもよい。

実施例４本例は、第２図に示すように、小流動層２８に温度計３
５を接続し、小流動層２８に制御弁３７を備えた燃料供
給管３８を接続し、この制御弁３７と前記温度計３５と
を、小流動層２８の温度が高い場合には燃料供給量を減
少させ、小流動層２８の温度が低い場合には燃料供給量
を増加させるように、演算器３６を介して接続するよう
に構成したものである。

小流動層２８における層温度は、小流動層２８に供給さ
れる高温の焼成セメントクリンカ量と流動化空気量とに
よって決まる。したがって、操業上の何かの外乱により
セメントクリンカの時間当りの生産量を減産せざるを得
ない場合には、小流動層２８の層温度が低下し、空塔流
速が低くなり、小流動層２８の流動化状態が悪化して、
セメントクリンカの急冷およびＬパルプ８への移送がむ
ずかしくなる。

この場合、燃料を若干、小流動層２８に供給し、小流動
層２８の層温度をある温度に保持すると、流動化に必要
な空塔流速を確保でき、流動化状態を良好に保つことが
できる。したがって、安定した運転と製品品質を良好に
保つことができる。また小流動層２８の層温度も、燃料
量によってコントロールすれば、より安定した品質の製
品が得られる。他の構成は実施例１と同様である。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されているので、つぎのよう
な効果を存している。

（１１流動層焼成炉の排出シュート内で、セメントクリ
ンカ粒子が相互に付着することなく円滑に粒子移送を行
うことができ、排出シュートの閉塞を防止することがで
きる。

（２）焼成セメントクリンカが１３５０〜１２００℃域
において急冷されるため、焼成物の品質が良好である。

（３）　　小流動層の温度制御をするように構成する場
合は、安定した品質の製品が得られる。

（４）小流動層の層着圧を、大流動層の層着圧より常に
小さくするように構成する場合は、大流動層内の粒子と
小流動層内の粒子との相互混合がないため、大流動層の
層温度（焼成温度）を下げることなく急冷させることが
でき、省エネルギを図ることができるとともに、安定し
た製品品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流動層焼成炉を備えたセメントクリン
カ製造装置の一例を示すフローシート、第２図は本発明
の流動層焼成炉の他の例を示す説明図、第３図は従来の
流動層焼成炉まわりを示す説明図である。Ｃ１〜Ｃ９・・・サイクロン、１・・・噴流層造粒炉、
２・・・流動層焼成炉、３・・・サスペンションプレヒ
ータ、４・・・二重フラップダンパ、５・・・フラップ
ダンパ、６・・・誘引ファン、７．８・・・気密排出装
置、９・・・排出シュート、１０・・・冷却装置、１１
・・・気密排出装置、１２・・・押込みファン、１３・
・・排ガスダクト、１４・・・造粒物導入口、１５・・
・燃料供給口、１６・・・冷却空気供給管、１７・・・
制御ダンパ、１８・・・バーナ、１９・・・空気導管、
２０・・・第１差圧計、２１・・・第２差圧計、２２・
・・制御弁、２３・・・エアパルス導入ライン、２４・
・・流動層、２６・・・仕切板、２７・・・第１流動層
（大流動層）、２８・・・第２流動層（小流動層）、３
０・・・風箱、３１・・・仕切板、３２・・・大塊抜出
口、３３・・・小粒子抜出口、３４・・・演算器、３５
・・・温度計、３６・・・演算器、３７・・・−制御弁
、３８・・・燃料供給管

Claims

【特許請求の範囲】１　サスペンションプレヒータ、噴流層造粒炉、流動層
焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメントクリンカ
製造装置において、流動層焼成炉の流動層を仕切板にて
、造粒物導入口および燃料供給口を有する第１流動層と
、粒子抜出口を有する第２流動層とに仕切るとともに、
同じ仕切り位置で風箱を仕切板により仕切り、第２流動
層の風箱に冷却空気供給管を接続したことを特徴とする
流動層焼成炉。２　サスペンションプレヒータ、噴流層造粒炉、流動層
焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメントクリンカ
製造装置において、流動層焼成炉の流動層を仕切板にて
、造粒物導入口および燃料供給口を有する第１流動層と
、粒子抜出口を有する第２流動層とに仕切るとともに、
同じ仕切り位置で風箱を仕切板により仕切り、第２流動
層の風箱に冷却空気供給管を接続し、さらに第１流動層
に第１差圧計を、第２流動層に第２差圧計を接続し、粒
子抜出口に連結された気密排出装置に制御弁を備えたエ
アパルス導入ラインを接続し、この制御弁と第１差圧計
および第２差圧計とを、第１流動層の層差圧より第２流
動層の層差圧が常に小さくなるように、演算器を介して
接続したことを特徴とする流動層焼成炉。３　サスペンションプレヒータ、噴流層造粒炉、流動層
焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメントクリンカ
製造装置において、流動層焼成炉の流動層を仕切板にて
、造粒物導入口および燃料供給口を有する第１流動層と
、粒子抜出口を有する第２流動層とに仕切るとともに、
同じ仕切り位置で風箱を仕切板により仕切り、第２流動
層の風箱に冷却空気供給管を接続し、さらに第２流動層
に温度計を接続し、この温度計と第２流動層の風箱に接
続された冷却空気供給管の制御ダンパとを、第２流動層
の温度が高い場合には空気供給量を増加させ、第２流動
層の温度が低い場合には空気供給量を減少させるように
、演算器を介して接続したことを特徴とする流動層焼成
炉。４　サスペンションプレヒータ、噴流層造粒炉、流動層
焼成炉、冷却装置を主構成機器とするセメントクリンカ
製造装置において、流動層焼成炉の流動層を仕切板にて
、造粒物導入口および燃料供給口を有する第１流動層と
、粒子抜出口を有する第２流動層とに仕切るとともに、
同じ仕切り位置で風箱を仕切板により仕切り、第２流動
層の風箱に冷却空気供給管を接続し、さらに第２流動層
に温度計を接続し、第２流動層に制御弁を備えた燃料供
給管を接続し、この制御弁と前記温度計とを、第２流動
層の温度が高い場合には燃料供給量を減少させ、第２流
動層の温度が低い場合には燃料供給量を増加させるよう
に、演算器を介して接続したことを特徴とする流動層焼
成炉。